一种led低纹波电源电路及使用该电源电路的led灯的制作方法

文档序号:8734246阅读:633来源:国知局
一种led低纹波电源电路及使用该电源电路的led灯的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及LED驱动技术领域,更具体地说,涉及一种LED低纹波电源电路及使用该电源电路的LED灯。
【背景技术】
[0002]LED是新世纪照明技术的不断发展方向,相较于传统的白炽灯、荧光灯等,LED灯具有体积小、寿命长、功耗低、无污染、色彩绚丽等优点。但是,LED灯具在一些技术方面还处于需要进一步完善和提高的阶段,比如现在市场上绝大部分LED灯具会出现“频闪”现象(这里所说的频闪是指用数码相机较近距离拍摄点亮的LED灯具时,会出现频闪,水纹等情况),如果长期在这种光环境下生活,会对人的眼睛造成伤害。“频闪”现象在传统荧光灯具上同样存在,作为替代传统照明产品的新一代节能环保LED灯具,应当攻克此问题。
[0003]而LED灯具出现“频闪”现象的原因,即在于驱动LED灯具的直流电源一般是由交流电源通过各种整流而形成,这就不可避免的在直流定量中或多或少带有一些交流成分,这些交流成分即所谓的纹波(叠加在直流稳定量上的交流分量),为了衡量纹波成分的多少可用纹波系数(输出直流中,脉动的峰值与谷值之差的一半,与输出平均值的比)来标定,目前低纹波电源中输出纹波系数尚无统一规定,一般认为纹波系数小于5%的整流电源可称为低纹波电源。恒流源电解的纹波电流对LED寿命影响相当大,为了提高LED的工作寿命,还需要研宄低纹波恒流源。
[0004]目前,LED电源需要满足低纹波的要求也是可以做到的,大概有以下几种方式:一、加大输出电解电容;二、采用填谷式被动PFC方案;三、采用两级方案。
[0005]对于方案一(如图1所示),此方案从理论上讲可以采用电解电容吸收一部分纹波,通过实验知道当输出电解的容量等于输出电流的2?3倍时纹波系数约为20%,实际经验是当纹波控制在一定范围内以后(约为10% )很难再进一步降低纹波,且电解增加的越多成本就越高,所需要的体积越大,在小体积灯管的光源中根本不可行。
[0006]对于方案二(如图2所示),采用两个大电容以及三个二极管进行功率因数校正,因为整流桥后面有大的电解电容,所以将电流纹波吸收,再通过变压器或者电感到次级,但是如果输出高于40V时将无法做成85-264V全电压输入,填谷式整流后的输出电压比普通整流后的输出电压低不少,有可能在低压输入时带载不足。另外,无论隔离还是非隔离填谷方案谐波测试无法通过,并且功率因素也不能完全达到0.95以上(实际约为0.9)。
[0007]对于方案三(如图3所示),两级方案根据选型不一样有所不同,但是他们都有一个共同的缺点,即两级电路的外围器件很多,导致体积大,成本高。在实际生活中灯管是我们使用最多的光源,T8、T5广泛应用于工厂、家庭、学校、写字楼等场所,由于是日常生活的场所,所以人们对这类灯管的要求通常很高。灯管原本体积就很小,为了结构的强度和散热合格更会在灯管中加入铝型条,这样留给电源的空间更小,想要放入两级电源根本不可能,且由于成本过高,在市场上的销售额也会大打折扣。
[0008]基于上述分析可知,设计一种小体积、低成本、低纹波、高性能的LED电源很有必要。

【发明内容】

[0009]1.实用新型要解决的技术问题
[0010]本实用新型的目的在于解决现有LED电源存在的:体积大、制造成本高、输出纹波不能控制在5%以内的问题,提供了一种LED低纹波电源电路及使用该电源电路的LED灯;本实用新型通过创新的构建方法,不仅将原有电路所存在的问题全部解决,且在其基础上大大提高了电源的性能,降低了电路体积和成本,便于推广应用。
[0011]2.技术方案
[0012]为达到上述目的,本实用新型提供的技术方案为:
[0013]本实用新型的一种LED低纹波电源电路,包括前级驱动模块和后级低纹波模块,所述的前级驱动模块将交流电转换为直流电输出给后级低纹波模块,所述的后级低纹波模块包括一型号为JW1221的纹波消除芯片,该纹波消除芯片的VIN管脚通过电阻RBl与前级驱动模块的输出端相连,纹波消除芯片的VC管脚通过电容CB2接地,电容CB2两端并联有电阻RB5 ;纹波消除芯片的VG管脚连接NMOSFET管QBl的栅极,纹波消除芯片的VS管脚通过相互并联的电阻RB3、电阻RB4接地,该VS管脚还与NMOSFET管QBl的源极相连;纹波消除芯片的VUMIT管脚通过电阻RB2后分成两路,一路与NMOSFET管QBl的漏极相连,另一路通过二极管DBl连接LED负载,纹波消除芯片的GND管脚接地。
[0014]作为本实用新型更进一步的改进,所述的前级驱动模块采用型号为SD6904S的驱动控制芯片,芯片外围采用浮地BUCK架构。
[0015]作为本实用新型更进一步的改进,所述纹波消除芯片的VIN管脚还分别通过电容CBl、稳压二极管ZBl接地。
[0016]作为本实用新型更进一步的改进,所述纹波消除芯片的VG管脚通过电容CB3接地。
[0017]本实用新型的一种LED灯,所述的前级驱动模块和后级低纹波模块分别放置于LED灯管两端的堵头中。
[0018]3.有益效果
[0019]采用本实用新型提供的技术方案,与已有的公知技术相比,具有如下有益效果:
[0020](I)本实用新型的一种LED低纹波电源电路,其前级驱动模块采用士兰微电子的SD6904S驱动控制芯片,芯片外围采用浮地BUCK架构,该前级驱动模块能够实现全电压范围高PF值,具有高恒流精度和高效率的优点,且该SD6904S驱动控制芯片的外围元器件较少,故完全可以放在一个堵头里面,降低了电源电路所占体积及器件成本;
[0021](2)本实用新型的一种LED低纹波电源电路,其后级低纹波模块采用专为LED照明设计的纹波消除芯片JW1221,该后级低纹波模块能够将流入LED负载的电流纹波以电压纹波的形式转移到NMOSFET管QBl上,通过调节RB3和RB4的并联阻值,能够将电流纹波系数降到5 %以内,从而使流过LED负载的电流恒定;且该后级低纹波模块芯片外围电路简单,基本没有用到大体积元器件,故也可以放到一个堵头里面,将前级驱动模块和后级低纹波模块分别放置于LED灯管两端的堵头中,实现了 LED灯小体积、低纹波、低成本、高性能的愿望。
【附图说明】
[0022]图1为传统采用增加输出电解电容方案降低纹波的电路图;
[0023]图2为传统采用填谷式被动PFC方案降低纹波的电路图;
[0024]图3为传统采用两级方案降低纹波的电路图;
[0025]图4为本实用新型中前级驱动模块的电路图;
[0026]图5为本实用新型中后级低纹波模块的电路图。
【具体实施方式】
[0027]为进一步了解本实用新型的内容,结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。
[0028]实施例1
[0029]本实施例的一种LED低纹波电源电路,包括前级驱动模块和后级低纹波模块,所述的前级驱动模块将交流电转换为直流电输出给后级低纹波模块,参看图4,该前级驱动模块采用士兰微电子的SD6904S,一款专用于非隔离LED驱动的控制芯片,芯片外围采取浮地BUCK架构,输入输出电压范围较广,可以控制。芯片内置600V高压功率的MOSFET管,且芯片自带PFC控制,能够实现全电压范围高PF值,具有高恒流精度,高效率的优点。由于SD6904S驱动控制芯片的外围元器件较少,故完全可以放在一个堵头里面,降低了电源电路所占体积及器件成本。
[0030]参看图5,本实施例在前级驱动模块后面接上一个后级低纹波模块,该后级低纹波模块使用型号为
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