中小功率led高功率因素驱动电路的制作方法

文档序号:9353469
中小功率led高功率因素驱动电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于LED驱动技术领域,具体涉及一种实现分路脉冲恒流驱动中小功率 LED灯珠串,并有效提高LED灯珠串功率因素的驱动电路。
【背景技术】
[0002] LED光源作为新一代光源,正在迅猛发展。LED是一种固态的半导体发光器件,它 可以直接把电转化为光,其具有耗能少、适用性强、稳定性高、响应时间短(开关特性好)、对 环境无污染、多色发光、显色性能好等优点,是值得推广的新光源。
[0003] 在LED灯具中,驱动电路的性能、质量至关重要,特别是中小功率的LED灯具,既要 求低成本、低价格,又提出很多技术要求。LED灯具由LED灯珠、驱动电路和外壳三部分组 成,LED灯珠是该领域前沿产业,随着技术发展,其技术与价格趋于透明和稳定;外壳是机 械结构,对LED灯具的性能影响不大。故决定LED灯具质量、性能的主要部分是驱动LED灯 珠发光的驱动电路。由于受灯具外壳尺寸的限制,要求必须采用体积较小的驱动。目前中 小功率的LED灯具的驱动有阻容降压式、隔离恒流式、非隔离恒流式等;阻容降压式驱动结 构简单、低成本、功率因数低于〇. 5,功率随输入电压波动大;隔离恒流式、非隔离恒流式驱 动目前是主流,但是,功率因数小于0. 7。功率因素代表着灯具输出有功功率的能力,功率因 素低,说明LED灯具的电利用率低,线路的供电损失大。
[0004] 近年来,中小功率的LED灯具的市场需求很大,市场广阔,然而目前中小功率的 LED灯具存在功率因素低、发热量高、光效低等严重问题,极大的制约了中小功率的LED灯 具的发展。
[0005] 因此急需针对现有技术中存在的上述缺陷,提供一种解决方案,解决现有技术中 存在的问题。

【发明内容】

[0006] 本发明的目的在于提供一种实现分路脉冲恒流驱动中小功率LED灯珠串,并有效 提高LED灯珠串功率因素的驱动电路。
[0007] 本发明的目的是这样实现的,包括桥式整流单元、基准电压单元、消隐信号摄取单 元、分路控制单元以及第一恒流单元和第二恒流单元,所述桥式整流单元的输出端分别与 基准电压单元和消隐信号摄取单元相连接,所述基准电压单元分别与消隐信号摄取单元、 分路控制单元以及第一恒流单元和第二恒流单元相连接,所述消隐信号摄取单元与分路控 制单元相连接,所述分路控制单元分别与第一恒流单元和第二恒流单元相连接。
[0008] 与现有技术相比,本发明提供的中小功率LED高功率因素驱动电路可以广泛的应 用到LED应用领域中,通过消隐信号摄取单元控制第一恒流单元和第二恒流单元的通断, 进而使得LED灯珠串的工作电流与输入交流电源电压的相位趋于同步,LED灯珠串的功 率因素得到有效提高,PF值大于0. 9 ;第一恒流单元与第二恒流单元为脉冲恒流单元,使 得LED灯珠串为间歇性工作状态,与以往的连续性工作状态相比,减少了温度累加,降低了 LED灯具的温度,延长了灯具使用寿命;分路控制单元控制第一恒流单元与第二恒流单元, 独立脉冲驱动两组LED灯珠串发光,实现两路光分相叠加,提高了 LED灯具的光效。
【附图说明】
[0009] 图1为本发明中小功率LED高功率因素驱动电路的总体原理示意图; 图2为本发明中小功率LED尚功率因素驱动电路的具体电路结构不意图; 图3为本发明中小功率LED高功率因素驱动电路封装后的引脚示意图; 图4为本发明中小功率LED高功率因素驱动电路的具体应用示意图。
【具体实施方式】
[0010] 下面结合附图对本发明作进一步的详细说明,但不得以任何方式对本发明加以限 制,基于本发明教导所作的任何变更或改进,均属于本发明的保护范围。
[0011] 图1给出了本发明的总体原理示意图,在本发明中,包括桥式整流单元1、基准电 压单元2、消隐信号摄取单元3、分路控制单元4以及第一恒流单元5和第二恒流单元6,所 述桥式整流单元1的输出端分别与基准电压单元2和消隐信号摄取单元3相连接,所述基 准电压单元2分别与消隐信号摄取单元3、分路控制单元4以及第一恒流单元5和第二恒流 单元6相连接,所述消隐信号摄取单元3与分路控制单元4相连接,所述分路控制单元4分 别与第一恒流单元5和第二恒流单元6相连接。
[0012] 图2为本发明中小功率LED高功率因素驱动电路的具体电路结构示意图,根据图 2所示,所述中小功率LED高功率因素驱动电路的具体电路结构为:桥式整流器D1的输入 端正极与输入端负极之间外接交流电源AC 220V,桥式整流器D1的输出端正极依次串接电 阻R19、电阻R20后与二极管D7的阴极相连接,所述二极管D7的阴极与电阻R14的一端、 电解电容C6的正极、电阻R18的一端、电阻R2的一端、PNP型三极管Q1的发射极相连接, 所述电阻R14的另一端与二极管D6的阳极、以及电容C5的一端相连接;桥式整流器D1的 输出端正极还与电阻R16的一端相连接,电阻R16的另一端与二极管D3的阳极、以及电 阻R17的一端相连接,所述二极管D3的阴极与运算放大器IC6A的正输入端相连接,所述 电阻R18的另一端与运算放大器IC6A的负输入端、以及二极管D4的阳极相连接,所述二 极管D4的阴极与二极管D5的阳极相连接,所述运算放大器IC6A的输出端与NPN型三极 管Q4的基极、以及NPN型三极管Q5的基极相连接;所述电阻R2的另一端与NPN型三极 管Q2的基极、以及电阻R3的一端相连接,所述NPN型三极管Q2的集电极串接电阻R4后 与PNP型三极管Q1的基极相连接,所述PNP型三极管Q1的集电极与电阻R6的一端、电阻 R7的一端、电阻R5的一端、以及电容C2的一端相连接,所述电阻R6的另一端与运算放大 器IC6BA的正输入端相连接,所述运算放大器IC6BA的输出端串接电阻R8后与M0S管T1 的栅极相连接,所述M0S管T1的源极与运算放大器IC6BA的负输入端相连接;所述电阻R7 的另一端与运算放大器IC6CA的正输入端相连接,所述运算放大器IC6CA的输出端串接电 阻R9后与M0S管T2的栅极相连接,所述M0S管T2的源极与运算放大器IC6CA的负输入 端相连接;14位二进制串行计数器IC1的CIN引脚连接电阻R13的一端,所述14位二进 制串行计数器IC1的C0UT引脚连接电容C4的一端,所述14位二进制串行计数器IC1的 COITT引脚连接电阻R12的一端,所述电阻R13的另一端与电容C4的另一端,电阻R12的另 一端相连接,所述14位二进制串行计数器IC1的Q4引脚分别与双D触发器IC4AA、IC4BA、 IC5AA、IC5BA的时钟引脚CK相连接,所述14位二进制串行计数器IC1的Q7引脚与Johnson 计数器IC2的RST引脚相连接;所述Johnson计数器IC2的 :繼寵礙引脚与Johnson计数器 IC2的Q2引脚相连接,所述Johnson计数器IC2的Q0引脚分别与二输入端施密特触发器 IC3AA的两个输入引脚相连接,所述二输入端施密特触发器IC3AA的输出引脚与二极管D6 的阴极相连接,所述二极管D6的阳极分别与二输入端施密特触发器IC3BA的两个输入引脚 相连接,所述二输入端施密特触发器IC3BA的输出引脚与双D触发器IC4AA的数据输入引 脚D、以及NPN型三极管Q6的基极相连接;所述双D触发器IC4AA的原码输出引脚Q与双D 触发器IC4BA的数据输入引脚D相连接,所述双D触发器IC4BA的原码输出引脚Q与双D触 发器IC5AA的数据输入引脚D相连接,所述双D触发器IC5AA的原码输出引脚Q与双D触 发器IC5BA的数据输入引脚D相连接,所述双D触发器IC5BA的原码输出引脚Q与NPN型 三极管Q3的基极相连接,所述NPN型三极管Q3的集电极、以及NPN型三极管Q4的集电极 均与M0S管T2的栅极相连接,所述NPN型三极管Q5的集电极、以及NPN型三极管Q6的集 电极均与M0S管T1的栅极相连接;所述桥式整流器D1的输出端负极、二极管D7的阳极、电 解电容C6的负极、电阻R17的另一端、二极管D5的阴极、电阻R3的另一端、电阻R5的另一 端、电容C2的另一端、NPN型三极管Q3的发射极、NPN型三极管Q4的发射极、NPN型三极管 Q5的发射极、NPN型三极管Q6的发射极、电容C5的另一端、14位二进制串行计数器IC1的 RST引脚、Johnson计数器IC2的CLK引脚、双D触发器IC4AA、IC4BA、IC5AA、IC5BA的置位 引脚S,双D触发器IC4AA、IC4BA、IC5AA的复位引脚R,以及双D触发器IC5BA的反码输出 引脚均接地。
[0013] 图3为本发明中小功率LED尚功率因素驱动电路封装后的引脚不意图,如图3所 示,所述的中小功率LED高功率因素驱动电路封装于四边形封装体中形成驱动芯片U1,所 述驱动芯片的引脚对称设置于驱动芯片的两个长边,所述引脚为8个,具体包括AC+引脚、 AC-引脚、Rfl引脚、Rf2引脚、Ml引脚、M2引脚、DR引脚和GND引脚,所述AC+引脚、AC-引 脚用于外接交流电源,所述Rfl引脚、Rf2引脚分别用于外接电流调整电阻,所述Ml引脚、 M2引脚分别用于外接LED灯珠串,所述DR引脚用于外接调光信号,所述GND引脚接地。
[0014] 图4为本发明中小功率LED高功率因素驱动电路的具体应用示意图,如图4所示, 驱动芯片U1的AC+引脚外接电阻R1后与三相交流电源的A相相连接,驱动芯片U1的AC-引 脚与桥式整流器D2的输入端负极、以及三相交流电源的B相相连接,所述A相、B相之间输 入电压为AC 220V,驱动芯片U1的AC+引脚还与电阻R15的一端、以及电容C1的一端相连 接,所述电阻R15的另一端、以及电容C1的另一端并接后与桥式整流器D2的输入端正极相 连接,所述桥式整流器D2的输出端正极与电解电容C3的正极、LED灯珠串DL2的阳极、以 及LED灯珠串DL1的阳极相连接,所述桥式整流器D2的输出端负极与电解电容C3的负极 连接后接地;所述LED灯珠串DL1的阴极与驱动芯片U1的Ml引脚相连接,所述LED灯珠串 DL2的阴极与驱动芯片U1的M2引脚相连接,所述驱动芯片U1的DR引脚外接PWM调光信 号,所述驱动芯片U1的Rfl引脚外接电阻R11后接地,所述驱动芯片U1的Rf2引脚外
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