[发明专利]LED驱动电源及其工作方法、LED灯具

说明书

本发明公开了LED驱动电源，包括第一级变换电路、M个并联的第二级变换电路；其中，所述第一级变换电路的一次侧接市电，二次侧分别接M个第二级变换电路，将市电高压交流电变换为低压的交流电；每个第二级变换电路包括开关式阻抗特征变换及恒流控制电路，将后级LED负载的容性特征变换为呈阻性特征，同时完成恒流控制功能，将输入的低压交流信号变换成24～120V的低压恒流直流电压，输出至LED负载。本发明采用全新的拓扑结构，即采用低频电源变换和主动式阻抗特征变换及智能数字电源技术相结合拓扑结构，能解决当前LED驱动电源抗浪涌能力差、易对电网产生干扰、可靠性差、寿命短、工作环境温度低等缺陷。

技术领域

本发明涉及LED照明领域，特别涉及LED驱动电源及其工作方法、LED灯具，也涉及到其他电源领域，如充电器领域。

背景技术

随着LED技术的成熟，采用LED作为发光源的照明产品逐渐替代了荧光灯、气体放电灯、钨丝灯等发光源。LED照明产品，一般都需要采用一个电源(又称驱动电源)，将AC市电变换为直流，并提供各种控制功能。

当前的LED驱动电源，存在以下三种情形：

一、绝大部分采取开关电源变换来达到恒流或恒压的功能，这种电源都存在开机输入浪涌电流大、输入电流谐波失真大、产生高次谐波等对电网的干扰，同时也存在抗浪涌电压能力差(一般只能通过零火线2KV，零火与地线之间4KV)，可靠性低(绝大多数电源的质保期只能等于或低于5年)，工作环境温度低等缺陷。

二、也有一部分LED驱动电源采用线性恒流方案，也同样存在抗浪涌电压能力差，可靠性低，工作环境温度低等缺陷。

三、还有一种LED驱动电源采用工频变压器作为电压变换，并在后面增加整流滤波，但存在功率因素低，恒流特征差等缺陷，市面上使用这种电路的厂家非常少。

LED照明产品相对荧光灯、气体放电等照明产品寿命要长很多。LED驱动电源的寿命相对LED灯珠来说是个短板，所以如果解决LED驱动电源的寿命问题，能很方便将LED灯具的寿命延长一倍以上。当前由于LED驱动电源可靠性差、寿命短，这样导致每年有大量的灯具、光源需要更换，尤其是对一些市政及公共事业用途的照明中，需要投入大量的更新、维修资金，占用了社会的公共资源，与此同时，还因为灯具的更换产生了大量的固体电子垃圾，对人类生态环境造成几乎很难逆转的污染。

具体来讲，当前的LED驱动电源，一般分为以下几种：中小功率的，尤其是小于75W以内的，采用的是反激(flyback)，PFC+反激，bulk等经典的开关电源电路拓扑；而中大功率LED驱动电源(70～1000W)，一般采用主动式PFC+LLC或者PFC+半桥/全桥电路拓扑，也有主动式PFC+反激，主动式PFC+正激，或者各种变形的反激。采用以上拓扑电路的LED驱动电源，虽然可以做到体积较小、效率较高，但在EMC、开机浪涌电流、输入谐波电流、可靠性等方面存在非常大的局限性。

因此，有必要提供一种全新的LED驱动电源来解决上述问题。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供LED驱动电源，该LED驱动电源采用全新的拓扑结构，即采用低频电源变换和主动式阻抗特征变换及智能数字电源技术相结合拓扑结构，能解决当前LED驱动电源抗浪涌能力差、易对电网产生干扰、可靠性差、寿命短、工作环境温度低等缺陷。

本发明的另一目的在于提供LED灯具。

本发明的又一目的在于提供LED驱动电源的工作方法。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：