[发明专利]实现改善总谐波失真的驱动电路结构

说明书

技术领域

本发明涉及AC/DC电源管理领域，尤其涉及改善驱动结构总谐波失真技术领域，具体是指一种实现改善总谐波失真的驱动电路结构。

背景技术

发光二极管(LED)在照明应用中，因其具有发光效率高、寿命长、高亮度、节能、环保和坚固耐用等特点，正作为一种新型照明电源得到越来越广泛的应用。但是由于传统LED驱动电路中的非线性元件和储能元件的存在，会使交流输入市电的输入电流波形发生严重畸变，产生大量的谐波电流成分，降低功率因数，严重污染电网，为了满足国际标准IEC61000-3-2的谐波要求，目前25W以上的LED驱动结构都要求使用有源功率因数校正(APFC)技术。

Buck拓扑由于成本低，输出电压低，能够在整个输入电压范围内保持较高效率，因此在非隔离应用场合具有一定的优势。传统的带APFC的Buck型LED驱动结构，工作在临界导通模式，通过乘法器直接控制峰值电流包络，即恒定功率管开通时间的方式，实现功率因数校正功能。

图1是普遍采用的带APFC的Buck型LED驱动电路示意图。输入端由AC电压源、桥式整流电路100，输入电容C1等模块组成。负载输出端包括续流二极管104、输出滤波电容C3、LED负载107，输出电阻R3。变压器包含初级绕组105，次级绕组103。输入与输出电压差值采样电路由电阻R5和R6组成。控制电路121的供电电路包括启动电阻R4、二极管102和供电电容C2。环路电压采样电路由电阻R1、R2组成。电路还包括功率管106和峰值电流采样电阻R7。

控制电路121包括：电流估算模块108、误差放大模块109、乘法器110、电流峰值比较器111、过零检测模块112、RS锁存器113以及输出驱动模块114。

控制电路的过零检测模块112检测FB信号的过零点，将输出信号ZCD119置高，该信号会将RS锁存器113的输出信号120置高，再通过驱动模块114，打开功率管106，从而开始一个开关周期。

工作时，经整流后的母线电压101通过C3，R3，LED负载107以及采样电阻R5和R6，得到采样信号进入控制电路121的MULTI脚，该管脚采样到的信号Vmult作为乘法器模块110的一个乘法因子。电流估算模块108，根据管脚CS采样到的原边信号Vcs，其中Vcs=Ip*R3，估算输出电压115，用于表征LED电流与峰值电流采样电阻R7的乘积Io*R7。再由误差放大模块109将跟该估算输出电压115与内部基准Vref做误差放大，输出误差信号Vea116作为乘法器模块110的另一个乘法因子。

Vea＝G*(Io*R3-Vref)

式中，G为误差放大器109的增益。

乘法器模块110的输出信号VPRO117作为电流峰值比较器111的基准，当CS采样到的原边信号Vcs高于VPRO时，比较器输出信号OCP118置高，将RS锁存器113的输出信号129清零，最后通过驱动114关断功率管106。