[发明专利]一种简易高PFC架构可控硅调光LED驱动电源

说明书

技术领域

本发明涉及一种可控硅调光LED驱动电源，具体涉及一种简易高PFC架构可控硅调光LED驱动电源。

背景技术

面对全球能源紧张的问题，如何用高科技提高能源的利用率显得尤为重要，据统计，照明约占世界总能耗的20％左右，所以降低照明能耗是社会一直关注的重点。LED照明具有很好的演色性、光效高、工作电压低、使用寿命长、安全节能等一系列优点，LED照明势必将完全取代白炽灯照明。

LED调光更具有优良的节能特性，适用于人们对照明效果的要求和环保的需求，利用LED调光照明可以打造舒适的照明环境和特殊的照明效果。但是LED光源不能像一般的光源一样可以直接使用公用电网电压，它必须配有专用的转换设备，提供能够满足驱动LED的额定电压和电流，才能使LED正常工作，这就是所谓的LED专用驱动电源。目前的可控硅调光LED驱动电源电路要实现高功率因数、调光无闪烁、调光线性度好、调光分辨率高、对调光器的兼容性强，满足人们对照明空间视觉效果的要求，就必须要加入一大堆线路，例如复杂的有源泄放电路、有源阻尼电路、动态泄放电路、光耦反馈电路、恒流电路、填谷电路、调光相控角检测电路等电路，所以现在需要设计一种能够满足上述要求，并且电路简单的LED驱动电源。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高功率因数、调光无闪烁、调光线性度好、调光分辨率高、对调光器的兼容性强的简单的可控硅调光LED驱动电源。

为实现上述目的，本发明提供一种简易高PFC架构可控硅调光LED驱动电源，包括依次连接的输入整流滤波电路、变压器和输出整流滤波电路，还包括驱动控制IC、启动电路、可控硅检测电路、网络补偿电路、线性稳压电路和功率开关管；所述输入整流滤波电路连接所述启动电路，所述启动电路连接所述驱动控制IC，所述驱动控制IC控制功率开关管，所述功率开关管连接变压器初级线圈；所述变压器辅助线圈连接线性稳压电路，所述线性稳压电路连接驱动控制IC；所述可控硅检测电路连接输入整流滤波电路和网络补偿电路，所述网络补偿电路连接所述驱动控制IC；所述可控硅检测电路和网络补偿电路用于调整驱动控制IC，使驱动控制IC保持稳定工作，并且使所述LED驱动电源能够用于可控硅调光；所述线性稳压电路确保当可控硅调光随着输入电压和输出电压电流变化时，所述驱动控制IC维持正常的工作状态；所述驱动控制IC用于检测所述变压器初级线圈的电流，以及用于检测所述变压器辅助线圈的过零点电流放电时间；所述驱动控制IC内部设有实时检测输出平均电流的运算电路。

本发明采用数字电源控制技术，在输入电压及负载下的开关On time设计为非固定的，使其操作在临界导通模式，所以其开关频率不是固定的，通过上述方案，无论输入电压和输出电流发生任何变化，驱动控制IC都可以通过调整On time，保证输出平均电流不变。在正弦半波内，只要导通时间是常数，峰值电流将和输入电压成线性关系，所以IP的平均值也将是正弦波，使得产品具有高功率因数(PF＞0.9)、高效率(效率＞85％)、低谐波(谐波含量低于20％)，使得LED调光时，LED驱动电源无论在不接调光器或者接调光器时功率因数PF值都高达0.9，特别是接调光器调光时，当调光器调到最低电流(LED灯具最小亮度)时功率因数依旧高达0.9，并且谐波含量很低，上述中的网络补偿电路提供一个偏置电压来维持环路的稳定性并使得本发明的驱动电源得到更高的功率因数。

进一步地，所述变压器为隔离变压器或者非隔离变压器，使用隔离变压器时输出部分是安全隔离的，可以直接用手接触LED，不会产生触电，提高了电路的安全使用性能；使用非隔离变压器时具有成本低、效率高的优势。

进一步地，所述可控硅检测电路包括串联连接的电阻R1、R2、R3，所述网络补偿电路包括电阻R18、二极管D3、电容C1、C2，二极管D3的负极连接在电阻R2、R3之间，正极连接所述驱动控制IC的COMP管脚，所述电阻R18连接在所述驱动控制IC的COMP管脚和线性稳压电路之间，所述电容C2一端接在二极管D3负极，另一端接地，所述电容C3一端接在二极管D3正极，另一端接地，所述二极管D3可以隔离可控硅检测电路中的电位，所述网络补偿电路使所述驱动控制IC的COMP管脚维持不低于0.7V的恒定电压来恒定导通时间并稳定控制环路。

当可控硅调光时二极管D3的负极的电位会随着调光器的电压的高低发生一定的变化，特别是在输入低电压调光器调到低端时，二极管D3的负极的电位会变得很低，这时电阻R18可以给驱动控制IC的COMP管脚提供一个偏置电压来维持环路的稳定性和得到更高的功率因数。