[发明专利]一种无桥式LED驱动电源

说明书

技术领域

本发明属于LED驱动电源领域，具体为一种无桥式LED驱动电源。

背景技术

LED灯因具有寿命长、功耗低、易调光等优点逐渐取代白炽灯、钠灯、荧光灯成为第四代绿色光源。LED灯的发光亮度与流过电流大小成正比，是典型的电流型器件，其理想的供电方式是恒流供电。市场上多数非隔离型LED驱动电源采用线性恒流LED驱动电路，其外围电路简洁、控制方法简单但是存在着两倍工频的脉动电流，例如市电频率是50Hz，则流过LED的电流中含有100Hz交流分量，会导致LED产生频闪。近年的研究表明，人在这种有频闪的光源下长期学习工作，容易产生疲劳，并对人眼损害很大，也会影响到LED的色彩和发光效率。

现有非隔离型LED驱动电源的简易原理框图如图1所示，包括一AC交流电源，一二极管整流桥，一PFC(功率因数校正)变换器，一输出电容Co，一输出电感Lo；其中AC交流电源一般为220V/50Hz的市电，经二极管整流桥整流为直流电，再经PFC变换器将电路的功率因数提高到国家标准以上，最后经LC低通滤波电路滤除高频分量后对LED负载供电。

上述LED驱动电源是将市电通过二极管整流桥整流成直流电再对LED负载进行供电。电流流过路径包含了两个二极管，增加了电能损耗，并且整流桥输出电流会产生畸变，导致谐波污染，需要添加PFC电路来提高输入功率因数，而增加的PFC电路又会进一步增加电能损耗。

发明内容

针对现有非隔离型LED驱动电源存在的上述技术问题，本发明提出了一种无桥式LED驱动电源，在满足国家对功率因数要求的同时，实现无频闪及电能的高效利用。

一种无桥式LED驱动电源，其特征在于：包括220V交流电源、EMI滤波器、Dual-Zeta电路、LED负载、输出电流采样电路、输出电压采样电路、PWM开关控制器；其中：EMI滤波器的输入端与220V交流电源相连，EMI滤波器输出端与Dual-Zeta电路输入端相连，Dual-Zeta电路输出端与LED负载相连，PWM开关控制器的输入端与LED负载的电流采样电路、输出电压采样电路相连，PWM开关控制器输出端与MOS管Q1、Q2的栅极相连。

所述的Dual-Zeta电路包括两个N沟道增强型MOS管Q1和Q2，三个二极管D1、D2和D3，两个储能电感L3和L4，三个储能电容C5、C6和C7，电阻R1；所述的MOS管Q1和Q2改变其导通占空比即可改变输出电压Vo大小，二极管D1和D2用来控制电流流向，储能电容C5和C7、储能电感L3和L4用来储存和传递能量，二极管D3在MOS管关断后可分别与电感L3、L4形成续流回路，电阻R1和电容C6串联后再并联在二极管D3两端组成吸收电路防止D3两端产生尖峰电压。其中Dual-Zeta电路采用峰值电流模式控制方法，峰值电流模式对输入电压的波动和输出负载的变化响应速度快。

所述的输出电流采样电路中R3采用可变电阻器，调节R3大小即可实现对LED亮度的调节。

所述的PWM开关控制器采用固定频率电流模式芯片UC3843，只需较少的外部元件就能获得理想的MOS管驱动信号。

与现有技术相比，本发明无桥式LED驱动电源采用峰值电流控制方法，结合开关电源专用芯片UC3843，使得电路在实现LED负载无频闪的同时，提高了LED驱动电源效率，减少电路元器件数目从而降低了成本。

附图说明

图1为现有非隔离型LED驱动电源原理框图；

图2为本发明无桥式LED驱动电源的电路图；

图3为本发明无桥式LED驱动电源正半周期工作原理图；

图4为本发明无桥式LED驱动电源正半周期工作波形示意图。

具体实施方式

为了更为具体的描述本发明，下面结合附图及具体实施方式对本发明的技术方案进行详细说明。

一种无桥式LED驱动电源如图2所示，其特征在于：包括220V交流电源、EMI滤波器、Dual-Zeta电路、LED负载、输出电流采样电路、输出电压采样电路、PWM开关控制器；其中：EMI滤波器的输入端与220V交流电源相连，EMI滤波器输出端与Dual-Zeta电路输入端相连，Dual-Zeta电路输出端与LED负载相连，PWM开关控制器的输入端与LED负载的电流采样电路、输出电压采样电路相连，PWM开关控制器输出端与MOS管Q1、Q2的栅极相连。