一种用于单级高功率因数LED电源的去频闪电路的制作方法

文档序号:13940721
一种用于单级高功率因数LED电源的去频闪电路的制作方法

本实用新型涉及一种用于单级高功率因数LED电源的去频闪电路。



背景技术:

节能减排的号召和照明技术的不断进步,以及环保的进一步要求,市场上对7瓦以上LED灯具要求其有较高的功率因数和较低的谐波(高PF值、低THD),而作为影响灯具电参的主要部件,LED电源也就要求做到高功率因素低THD;行业内一般对于小于100W的LED电源,现有技术的大部分LED电源一般采用单级有源PFC校正电路,由于单级有源PFC校正电路的环路响应本身比较慢,对于市电整流以后形成的100HZ或者120HZ倍频纹波(50Hz/60Hz的交流市电倍频抖动)形成的包罗无法消除,LED灯点亮时用相机观察时会有频闪,甚至形成黑白条纹,影响拍摄效果,并且有相关研究表明频闪对人的视力会造成一定的不良影响。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术实际问题提供一种单级高功率因数LED电源的去频闪电路,用较低的成本实现输出低纹波电流,克服现有技术LED电源不能去除频闪,对人的视力造成不良影响的缺陷。

针对上述目的,本实用新型采用以下技术方案:

一种用于单级高功率因数LED电源的去频闪电路,其特征在于包括场效应管Q2、齐纳二极管ZD1、齐纳二极管ZD2,有极性电容EC1和有极性电容EC2、二极管D2、电阻R1和电阻R2;变压器次级绕组T1-S串联二极管D1的正极,电阻R1与有极性电容EC1并联后,有极性电容EC1的正极连接二极管D1的负极,有极性电容EC1的负极连接变压器次级绕组T1-S;电阻R1的两端分别连接有极性电容EC1的正极和负极,构成假负载电路,二极管D2的负极连接齐纳二极管ZD1的负极,二极管D2的正极连接二极管D1的负极,齐纳二极管ZD1的正极连接电阻R2与有极性电容EC2的正极端,电阻R2的两端分别连接齐纳二极管ZD1的正极和场效应管Q2的栅极,场效应管Q2的漏极连接二极管D1的正极,场效应管Q2的源极连接齐纳二极管ZD2负极,并形成输出的正极。

本实用新型的有益效果有:

本案用于单级高功率因数LED电源,去频闪电路既保证了电路的高功率因数又减少了输出纹波电流,去除了LED灯的频闪现象,使用较少的成本大大提高了LED电源的品质,满足客户的无频闪要求。

【附图说明】

图1是本实用新型的电连接原理示意图。

图2是整流输出直流电压&交流纹波图。

图3是V01电压&滤波后输出纹波图。

【具体实施方式】

下面结合附图与实施例对本实用新型作详细说明:

如图1所示,一种用于单级高功率因数LED电源的去频闪电路,包括场效应管Q2、齐纳二极管ZD1、齐纳二极管ZD2,有极性电容EC1和有极性电容EC2、二极管D2、电阻R1和电阻R2。变压器次级绕组T1-S串联二极管D1的正极,电阻R1与有极性电容EC1并联后,有极性电容EC1的正极连接二极管D1的负极,有极性电容EC1的负极连接变压器次级绕组T1-S。电阻R1的两端分别连接有极性电容EC1的正极和负极,构成假负载电路。二极管D2的负极连接齐纳二极管ZD1的负极,二极管D2的正极连接二极管D1的负极,齐纳二极管ZD1的正极连接电阻R2与有极性电容EC2的正极端。电阻R2的两端分别连接齐纳二极管ZD1的正极和场效应管Q2的栅极,场效应管Q2的漏极连接二极管D1的正极,场效应管Q2的源极连接齐纳二极管ZD2负极,并形成输出的正极。

在本案中,去频闪电路的核心部分由D2、ZD1、ZD2、EC2、R2、Q2构成,整流以后的市电倍频包罗电压,经过变压器T1和二极管D1变换以后,形成的高纹波的输出电压(Vco),经过EC1电容滤波后,会产生一个相当于直流Vo上面叠加的一个交流纹波分量VF(如图2所示)。由图2可见,该电压里面包含了直流成分,同时也存在约100Hz/120HZ工频纹波,并且该工频纹波的幅值较大,在现实应用中较大的纹波会对接受电器造成干扰,具体应用在LED光源上还会造成纹波电流很大和频闪。

这个输出电压(Vco)经过二极管D2和稳压二极管ZD1、EC2构成了一个给Q2提供偏置电压和偏置电流的电路,刚通电瞬间,由于电解电容的虚短特性,D2、ZD1快速给EC2充电,由于二极管存在正向导通压降以及稳压二极管存在反向钳位电压,所以在EC1的正端和EC2的正端会存在一定的压差:ΔV=V0-V01。此时由于V01(V01如图3所示)的存在,D2、ZD1、EC2、Q1就构成了一个电子滤波回路;此时的场效应管Q2工作在可变电阻区,由于EC2上电压非常稳定,从而使VLED的电压保持稳定,进而使LED电流保持平滑,场效应管Q2把纹波电压阻尼在源极和漏极,并以热量的形式实现耗散。

D2、ZD1组成启动过冲保护电路,并且D2形成反向二极管,以保证EC2的电压在交流纹波的下半周期时,EC2上面的电压高于EC1上面的电压,在通电启动瞬间时通过D2、ZD1向EC1快速充电,打开Q2,所以流经LED的电流会迅速建立,当EC2两端电压上升到稳定值,D2和ZD1都截止,并在EC2上得到稳定的电压,进入正常的工作常态。R2电阻形成过流保护和阻尼电阻,以保护Q2不会被烧毁;ZD2用于防止场效应管Q2高压浪涌,增加ZD2这个器件来配合使用以增强保护功能,当输出负载动态变化较大时由于ZD2的存在,它始终会在Q2的GS脚保持一定的钳位电压,即使输出短路,该钳位电压会也让Q2处于低阻导通状态,这时前级也会检测到短路动作从而进入打嗝保护模式,直到短路动作解除。在短路瞬间由于有大电流流过Q2,此时我们不仅要考虑选择Q2的耐电流冲击,同时也要考虑该器件的散热问题。由于大电流流过Q2势必会造成发热从而导致结温升高,不及时耗散热能的话,即使Q2可以承受该大电流冲击,过高的结温也会烧毁Q2。所以实际应用中既要考虑输出多大的短路电流会触发前级进入打嗝保护模式,也要根据短路电流的大小来选择Q2的安培数,还要考虑Q2的散热处理。

本领域技术人员不脱离本实用新型的实质和精神,可以有多种变形方案实现本实用新型,以上所述仅为本实用新型较佳可行的实施例而已,并非因此局限本实用新型的权利范围,凡运用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变化,均包含于本实用新型的权利范围之内。

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