一種高功率因數原邊反饋切相調光LED驅動電路制造技術

本發明專利技術涉及一種高功率因數原邊反饋切相調光LED驅動電路，由全波整流電路(1)、去耦電路(2)、EMC抑制電路(3)、供電電路(4)、可控硅匹配電路(5)、環路補償調整電路(6)、高功率因數原邊反饋恒流控制電路(7)和輸出控制電路(8)組成。該驅動電路通過檢測全波整流電路(1)整流后的輸入電壓的波形，在輸入電壓沒有切相時，在較寬輸入電壓范圍內實現輸出到LED的電流保持恒定，并進行有源功率因數校正，得到高功率因數；在輸入電壓有切相時，根據切相角的變化改變高功率因數原邊反饋恒流控制電路(7)的環路補償參數，使得在每個半波周期內輸出到LED的電流不再保持恒定，而是隨著切相角的變化而變化，實現調光功能。

A high power factor primary edge feedback phase cut dimming LED driver circuit

The invention relates to a high power factor primary side feedback phase cut dimming LED driver circuit, a full wave rectification circuit (1), decoupling circuit (2), EMC (3), the suppression circuit power supply circuit (4), SCR matching circuit (5), loop compensation adjustment circuit (6), high the power factor is the primary side feedback constant current control circuit (7) and an output control circuit (8). The driving circuit is detected by full wave rectifier circuit (1) input voltage of the rectified input voltage waveform, in no phase cut, in a wide input voltage range to achieve current output to the LED constant, and the active power factor correction, high power factor; a phase cut in the input voltage. According to the change of high power factor change of cutting angle primary side feedback constant current control circuit (7) of the loop compensation parameters, such that in each half wave cycle output current to the LED will no longer remain constant, but changes with the cutting angle, realize the dimming function.

【技術實現步驟摘要】
一種高功率因數原邊反饋切相調光LED驅動電路
本專利技術總體涉及模擬和數字信號處理，具體涉及高功率因數可切相調光的LED驅動電路。
技術介紹
目前LED可切相調光驅動電路普遍存在功率因數不高于0.7(<0.7)，或在非切相調光狀態下對輸入電壓的適應性差的情況，輸入功率往往隨著輸入電壓變化而變化，兩種使用狀態下的兼容性不理想。個別效果好的方案都存在控制芯片昂貴的問題。市場上很難找到簡單、廉價、效果好的LED切相調光驅動電路，對用LED燈替換白熾燈進行切相調光的應用產生限制，不利于節能。
技術實現思路
本專利技術提供了一種高功率因數原邊反饋切相調光LED驅動電路，全波整流電路、去耦電路、EMC抑制電路、供電電路、可控硅匹配電路、環路補償調整電路、高功率因數原邊反饋恒流控制電路和輸出控制電路，該LED驅動電路利用所述高功率因數原邊反饋恒流控制電路控制輸出到LED的電流，通過所述環路補償調整電路檢測全波整流電路整流后的輸入電壓的波形，在輸入電壓沒有切相時，在較寬的輸入電壓范圍內實現輸出到LED的電流保持恒定，并進行有源功率因數校正，使得LED驅動電路具有高功率因數；在輸入電壓有切相時，根據切相角的變化改變高功率因數原邊反饋恒流控制電路的環路補償參數，使得在每個半波周期內輸出到LED的電流不再保持恒定，而隨著切相角的變化而變化，從而實現調光。根據該LED驅動電路的示例實施方式，全波整流電路將輸入電流電變為正半周直流電提供到去耦電路、可控硅匹配電路以及環路補償調整電路；去耦電路將環路補償調整電路的檢測輸入端與其他使用正半周直流電的電路隔離開，使得環路補償調整電路能夠檢測輸入切相電壓，免受其他電路影響；EMC抑制電路抑制LED驅動電路本身的電磁干擾信號，使得LED驅動電路符合安全規格要求；供電電路提供高功率因數原邊反饋恒流控制電路的啟動電壓和正常工作電壓；可控硅匹配電路包括交流負載電路和尖峰限流電路，用于維持可控硅的可靠導通；環路補償調整電路檢測切相調光信號，調整所述高功率因數原邊反饋恒流控制電路的環路補償參數；高功率因數原邊反饋恒流控制電路實現電路在非切相調光時的高功率因數和較寬的使用電壓范圍內輸出到LED的電流恒定，以及在切相調光時，根據環路補償調整電路的調整信號，使得輸出到LED的電流隨著切相角的變化而變化，從而實現切相調光功能；輸出控制電路執行高功率因數原邊反饋恒流控制電路的驅動信號，實現對LED電流的控制，并同時將相關的電信號反饋給高功率因數原邊反饋恒流控制電路。根據該LED驅動電路的示例實施方式，高功率因數原邊反饋恒流控制電路包括：電源供應端VCC、接地端GND、反饋信號采樣端FB、電流采樣端CS、環路補償點COM和功率場效應管驅動端GATE，其中高功率因數原邊反饋恒流控制電路的電源供應端VCC與供電電路的電源供應端VCC相連；高功率因數原邊反饋恒流控制電路的接地端GND分別與EMC抑制電路的接地端GND、供電電路4的接地端GND、可控硅匹配電路的輸出端53、環路補償調整電路的接地端GND與輸出控制電路的接地端GND相連；反饋信號采樣端FB與供電電路的輸入端42相連；電流采樣端CS與輸出控制電路的輸入端83相連；環路補償點COM與環路補償調整電路的輸出端62相連；功率場效應管驅動端GATE與輸出控制電路8的第一輸入端(82)相連。根據該LED驅動電路的示例實施方式，環路補償調整電路包括：電容器C5、二極管D5、電阻器R6和電阻器R8，其中電阻器R6的一端與全波整流電路的正輸出端13相連，電阻器R6的另一端與電阻器R8的一端和二極管D5的負極相連；電阻器R8的另一端與電容器C5的一端相連并且作為環路補償調整電路的接地端GND；二極管D5的正極與電容器C5的另一端相連作為環路補償調整電路的輸出端62，環路補償調整電路的輸出端62與高功率因數原邊反饋恒流控制電路的環路補償點COM相連。根據該LED驅動電路的示例實施方式，去耦電路包括二極管D2，二極管D2的正極與全波整流電路的正輸出端13相連；二極管D2的負極連接到EMC抑制電路的輸入端31。根據該LED驅動電路的示例實施方式，可控硅匹配電路包括：電阻器R1、電阻器R2、電阻器R3、電阻器R4、電阻器R5、電容器C2、三極晶體管Q1和場效應管Q2，其中電阻器R5的一端與電容器C2的一端相連組成交流負載電路，電阻器R5的另一端與去耦電路的輸出端22相連，電容器C2的另一端與三極晶體管Q1的發射極、電阻器R2的一端相連并連接到全波整流電路的負輸出端14；三極晶體管Q1的基極與電阻器R1的一端相連；三極晶體管Q1的集電極與場效應管Q2的柵極、電阻器R3的一端相連；電阻器R3的另一端連接到供電電路4的電源端VDD；場效應管Q2的源極與電阻器R1的另一端、電阻器R2的另一端、電阻器R4的一端相連；場效應管Q2的漏極與電阻器R4的另一端相連組成可控硅匹配電路的輸出端53，可控硅匹配電路的輸出端53連接到環路補償調整電路的接地端GND。根據該LED驅動電路的示例實施方式，供電電路包括：電阻器R7、電阻器R9、電阻器R10、電阻器R12、電容器C4、二極管D4和變壓器T1的副繞組，其中電阻器R7的一端與電阻器R9的一端、電容器C4的一端相連組成供電電路的電源供應端VCC，供電電路的電源供應端VCC分別連接到可控硅匹配電路和高功率因數原邊反饋恒流控制電路；所述電阻器R7的另一端連接到EMC抑制電路的輸出端32；電阻器R9的另一端與二極管D4的負極相連；二極管D4的正極與電阻器R10的一端、變壓器T1的副繞組的T1-0端相連；電阻器R10的另一端與電阻器R12的一端相連并且連接到高功率因數原邊反饋恒流控制電路的反饋信號采樣端FB；電阻器R12的另一端與電容器C4的另一端、變壓器T1的副繞組的T1-1端相連組成供電電路的接地端GND。根據該LED驅動電路的示例實施方式，輸出控制電路包括：電阻器R11、電阻器R13、電容器C6、電容器C7、二極管D6、場效應管Q3和變壓器T1的主繞組，其中電阻器R11的一端與場效應管Q3的柵極相連，電阻器R11的另一端連接到高功率因數原邊反饋恒流控制電路的功率場效應管驅動端GATE；電阻器R13的一端與第三場效應管Q3的源極相連組成輸出控制電路的輸入端83，該輸出控制電路的輸入端83連接到高功率因數原邊反饋恒流控制電路的電流采樣端CS；電阻器R13的另一端與電容器C7的一端相連作為輸出控制電路的接地端GND；場效應管Q3的漏極與二極管D6的正極、變壓器T1的主繞組的T1-4端相連；二極管D6的負極與電容器C7的另一端、電容器C6的正極相連作為輸出到LED的正輸出端LED+；電容器C6的負極與變壓器T1主繞組的T1-3端相連作為輸出到LED的負輸出端LED-，并且LED的負輸出端LED-連接到EMC抑制電路的輸出端32。根據該LED驅動電路的示例實施方式，EMC抑制電路包括：電容器C1、電容器C3、電感器L1，其中電容器C1的一端與電感器L1的一端相連，并且連接到去耦電路的輸出端22；電容器C1的另一端與電容器C3的一端相連作為EMC抑制電路的接地端GND；電容器C1的另一端與電感器L1的另一端相連作為EMC抑制電路的輸本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高功率因數原邊反饋切相調光LED驅動電路，所述LED驅動電路包括：全波整流電路(1)、去耦電路(2)、EMC抑制電路(3)、供電電路(4)、可控硅匹配電路(5)、環路補償調整電路(6)、高功率因數原邊反饋恒流控制電路(7)和輸出控制電路(8)，其特征在于：所述LED驅動電路利用所述高功率因數原邊反饋恒流控制電路(7)控制輸出到LED的電流，通過所述環路補償調整電路(6)檢測全波整流電路(1)整流后的輸入電壓的波形，在所述輸入電壓沒有切相時，在較寬的輸入電壓范圍內實現輸出到所述LED的電流保持恒定，并進行有源功率因數校正，使得所述LED驅動電路具有高功率因數；在輸入電壓有切相時，根據切相角的變化改變所述高功率因數原邊反饋恒流控制電路(7)的環路補償參數，使得在每個半波周期內輸出到所述LED的電流不再保持恒定，而隨著所述切相角的變化而變化，從而實現調光。

【技術特征摘要】
1.一種高功率因數原邊反饋切相調光LED驅動電路，所述LED驅動電路包括：全波整流電路(1)、去耦電路(2)、EMC抑制電路(3)、供電電路(4)、可控硅匹配電路(5)、環路補償調整電路(6)、高功率因數原邊反饋恒流控制電路(7)和輸出控制電路(8)，其特征在于：所述LED驅動電路利用所述高功率因數原邊反饋恒流控制電路(7)控制輸出到LED的電流，通過所述環路補償調整電路(6)檢測全波整流電路(1)整流后的輸入電壓的波形，在所述輸入電壓沒有切相時，在較寬的輸入電壓范圍內實現輸出到所述LED的電流保持恒定，并進行有源功率因數校正，使得所述LED驅動電路具有高功率因數；在輸入電壓有切相時，根據切相角的變化改變所述高功率因數原邊反饋恒流控制電路(7)的環路補償參數，使得在每個半波周期內輸出到所述LED的電流不再保持恒定，而隨著所述切相角的變化而變化，從而實現調光。2.根據權利要求1所述的高功率因數原邊反饋切相調光LED驅動電路，其中：所述全波整流電路(1)將所述輸入電流整流為正半周直流電提供到所述去耦電路(2)、可控硅匹配電路(5)以及環路補償調整電路(6)；所述去耦電路(2)將所述環路補償調整電路(6)的檢測輸入端與其他使用所述正半周直流電的電路隔離開，使得所述環路補償調整電路(6)能夠檢測輸入切相電壓，免受其他電路影響；所述EMC抑制電路(3)抑制所述LED驅動電路本身的電磁干擾信號，使得所述LED驅動電路符合安全規格要求；所述供電電路(4)提供所述高功率因數原邊反饋恒流控制電路(7)的啟動電壓和正常工作電壓；所述可控硅匹配電路(5)包括交流負載電路和尖峰限流電路，用于維持可控硅的可靠導通；所述環路補償調整電路(6)檢測切相調光信號，調整所述高功率因數原邊反饋恒流控制電路(7)的環路補償參數；所述高功率因數原邊反饋恒流控制電路(7)實現電路在非切相調光時的高功率因數和較寬的使用電壓范圍內輸出到所述LED的電流恒定，以及在切相調光時，根據所述環路補償調整電路(6)的調整信號，使得輸出到LED的電流隨著切相角的變化而變化，從而實現切相調光功能；所述輸出控制電路(8)執行所述高功率因數原邊反饋恒流控制電路(7)的驅動信號，實現對LED電流的控制，并同時將相關的電信號反饋給所述高功率因數原邊反饋恒流控制電路(7)。3.根據權利要求1所述的高功率因數原邊反饋切相調光LED驅動電路，所述高功率因數原邊反饋恒流控制電路(7)包括：電源供應端(VCC)、接地端(GND)、反饋信號采樣端(FB)、電流采樣端(CS)、環路補償點(COM)和功率場效應管驅動端(GATE)，其中所述高功率因數原邊反饋恒流控制電路(7)的電源供應端(VCC)與所述供電電路(4)的電源供應端(VCC)相連；所述高功率因數原邊反饋恒流控制電路(7)的接地端(GND)分別與所述EMC抑制電路(3)的接地端(GND)、所述供電電路(4)的接地端(GND)、所述可控硅匹配電路(5)的輸出端(53)、所述環路補償調整電路(6)的接地端(GND)與所述輸出控制電路(8)的接地端(GND)相連；所述反饋信號采樣端(FB)與所述供電電路(4)的輸入端(42)相連；所述電流采樣端(CS)與所述輸出控制電路(8)的第二輸入端(83)相連；所述環路補償點(COM)與所述環路補償調整電路(6)的輸出端(62)相連；所述功率場效應管驅動端(GATE)與所述輸出控制電路(8)的第一輸入端(82)相連。4.根據權利要求1所述的高功率因數原邊反饋切相調光LED驅動電路，所述環路補償調整電路(6)包括：第五電容器(C5)、第五二極管(D5)、第六電阻器(R6)和第八電阻器(R8)，其中所述第六電阻器(R6)的一端與所述全波整流電路(1)的正輸出端(13)相連，所述第六電阻器(R6)的另一端與所述第八電阻器(R8)的一端和所述第五二極管(D5)的負極相連；所述第八電阻器(R8)的另一端與所述第五電容器(C5)的一端相連并且作為所述環路補償調整電路(6)的接地端(GND)；所述第五二極管(D5)的正極與所述第五電容器(C5)的另一端相連作為所述環路補償調整電路(6)的輸出端(62)，所述環路補償調整電路(6)的輸出端(62)與所述高功率因數原邊反饋恒流控制電路(7)的所述環路補償點(COM)相連。5.根據權利要求1所述的高功率因數原邊反饋切相調光LED驅動電路，所述去耦電路(2)包括第二二極管(D2)，所述第二二極管(D2)的正極與所述全波整流電路(1)的正輸出端(13)相連；所述第二二極管(D2)的負極連接到所述EMC抑制電路(3)的輸入端(31)。6.根據權利要求1所述的高功率因數原邊反饋切相調光LED驅動電路，所述可控硅匹配電路(5)包括：第一電阻器(R1)、第二電阻器(R2)、第三電阻器(R3)、第四電阻器(R4)、第五電阻器(R5)、第二電容器(C2)、第一三極晶體管(Q1)和第二場效應管(Q2)，其中所述第五電阻器(R5)的一端與第二電容器(C2)的一端相連組成交流...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭榕彬，
申請(專利權)人：鄭榕彬，
類型：發明
國別省市：中國香港,81