[发明专利]高功率因数无频闪装置、LED灯及方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED照明领域，尤其涉及一种高功率因数无频闪装置、LED灯及方法。

背景技术

PF值是功率因数，是指输入电压和输入电流的相位差的余弦值，PF值低会增大电网的损耗，效率是电源的输出功率和输入功率的比值，效率低会增加电源的损耗。虽然LED灯具的单个电源瓦数不大，但是数量巨大，每年全球总发电量的20％左右用于照明，如果照明电源不考虑PF值的话，也会造成能量巨大损耗。现在很多国家出台的有关照明驱动电源的规范内，对PF值的要求越来越严格。带PFC功能的LED照明驱动电源，一般输出电流会出现输入电压的工频频率的电流纹波，该电流纹波会造成频闪，该频闪会造成人眼的损害。

为了解决这个频闪的问题，目前常规的做法是：

1)加大输出电解电容，这种做法不能彻底解决这个问题，除非不计成本地加大电解电容。

2)在驱动电源的输入端加填谷式被动PFC方案，填谷式PFC方案也存在的问题是输出空载电压不受控制，容易烧灯珠。简单的填谷式被动PFC方案已经不能满足要求，而且填谷式被动PFC方案的输入电压也很难做到全电压。

3)采用两级方案，就是先用升压式PFC电路，然后在后面加隔离式反激恒流电源或者非隔离降压恒流电源。

以上的解决方案有的性能不能控制，有的电路非常复杂、成本高，而且由于元件众多导致无法减小驱动电源的体积。

综上所述，现有技术中的解决方案都存在不同的缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种高功率因数无频闪装置、LED灯及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种用于LED灯组的高功率因数无频闪装置，高功率因数无频闪装置的输入端连接一整流桥装置的输出端，高功率因数无频闪装置的正向输出端连接LED灯组的正极，负向输出端连接LED灯组的负极；

高功率因数无频闪装置包括控制单元、恒流单元、采集恒流单元工作电压的电压检测单元和PFC单元，控制单元根据恒流单元工作电压信号和PFC单元的第一电压信号控制PFC单元进行高功率因数输出、且控制单元根据恒流单元的电流检测信号控制恒流单元向LED灯组提供恒定电流。

优选地，PFC单元包括升降压PFC电路，升降压PFC电路包括第一开关管、第一电阻、电感和二极管，其中，第一开关管的漏极连接整流桥装置的正向输出端，栅极连接控制单元的第一引脚，源极连接第一电阻的第一端；第一电阻的第二端连接电感的第一端，电感的第一端连接控制单元的接地引脚，电感的第二端接地；二极管正极连接电感的第二端，负极连接LED灯组的正极；控制单元根据第一电压信号和恒流单元工作电压信号控制第一开关管的工作状态，从而实现高功率因数输出控制。

优选地，PFC单元还包括采集第一电压信号的采样电路，采样电路包括第二电阻和第三电阻，第二电阻和第三电阻串联后与电感并联；控制单元通过第三引脚连接第二电阻和第三电阻之间的端点，从而采集第一电压信号。

优选地，PFC单元还包括滤波电路，滤波电路包括电容和第四电阻，电容与第四电阻并联，且电容正极连接二极管负极，电容负极连接电感的第一端。

优选地，恒流单元包括第五电阻和第二开关管，第五电阻第一端连接电感第一端，第五电阻第二端连接第二开关管源极，第二开关管漏极连接LED灯组负极，源极和栅极分别连接控制单元的第五引脚和第四引脚；控制单元通过第二开关管的源极采集电流检测信号，并根据电流检测信号控制第二开关管的工作状态，使得恒流单元向LED灯组提供恒定电流。

优选地，电压检测单元包括第六电阻和第七电阻，第六电阻和第七电阻相串联后一端连接电感的第一端，另一端连接LED灯组的负极；控制单元通过第六引脚连接第六电阻和第七电阻之间的端点，从而采集恒流单元工作电压信号，控制单元根据第一电压信号和恒流单元工作电压信号控制第一开关管的工作状态，从而实现高功率因数输出控制。