专利名称：高效率的led路灯驱动电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及LED照明领域，尤其与高效率的LED路灯驱动电路有关。
背景技术：
LED路灯通常包括壳体、设置在壳体内的LED灯板、给LED灯板散热的散热系统 以及驱动LED灯板工作的电路板。电路板上设置有交流输入端ACin、直流输出端DCott以及 连接在交流输入端ACin和直流输出端DCott之间的驱动电路，交流输入端ACin与市电电网相 连，直流输出端DCqut与LED灯板上的LED灯串相连。传统LED路灯驱动电路如图1所示， 其主要包括整流滤波单元1、PFC (Power Factor Correction，功率因数校正)单元2以及 降压隔离单元3等三部分，整流滤波单元1的输入与交流输入端ACin相连、整流滤波单元1 的输出与PFC电感Ll的一端相连，PFC电感Ll的另一端与PFC单元2相连；PFC单元2包 括PFC控制芯片21和PFC开关器件22 ；降压隔离单元3包括变压器31、PWM(Pulse Width Modulation，脉宽调制)单元32、变压器副边整流单元33以及反馈单元34，PWM单元32又 包括PWM控制芯片321和PWM开关器件322，在直流输出端DCqut的正极和负极之间还连接 有储能滤波电容C2。该电路的工作原理是由整流滤波单元1将交流电整成直流电，之后 由PFC单元2进行功率因数校正，然后由PWM单元32将直流电变成交流电加在变压器31 的原边，经变压器降压，再经变压器副边整流单元33整流后输出低压直流信号DCqut,反馈 电路34连接在低压直流信号DCqut与PWM单元32之间，其用以保证变压器31输出稳定的 低压直流信号DCott。该驱动电路的缺点是该电路经过PFC单元和降压隔离单元两级电压转换，导致 电路效率低，体积大，成本高；隔离式LED驱动电路总效率约为60% -86%,效率低，严重制 约着LED整体灯具的光效，使现阶段下的LED灯具比起其他灯具的优势不明显。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、效率高的高效率的LED路灯 驱动电路。为解决上述技术问题，本实用新型提供一种高效率的LED路灯驱动电路，其连接 在电路板的交流输入端和直流输出端之间，LED灯串与直流输出端相连，包括整流滤波单 元、PFC单元、反馈单元以及输出稳压滤波单元，所述PFC单元包括PFC控制芯片、PFC开关 器件以及PFC电感，输出稳压滤波单元包括一稳压管和一储能滤波电容，所述整流滤波单 元的输入端与所述交流输入端相连，所述PFC电感的一端与所述整流滤波单元的输出端相 连，所述PFC电感的另一端与所述稳压管的正极相连，所述稳压管的负极与所述直流输出 端的正极相连，所述储能滤波电容的正极与所述稳压管的负极相连，所述储能滤波电容的 负极与接地线相连，所述PFC控制芯片与所述PFC开关器件相连，所述PFC开关器件与所述 稳压管的正极相连，所述反馈单元的输入端与所述直流输出端相连，所述反馈单元的输出 端与所述PFC控制芯片相连。[0006]所述的高效率的LED路灯驱动电路，其中，所述反馈单元包括一限压模块和一恒 流模块，所述限压模块的输入端与所述直流输出端的正极相连，输出端与所述PFC控制芯 片相连；所述恒流模块的输入端与所述LED灯串相连，输出端与所述PFC控制芯片相连；所 述限压模块和所述恒流模块还分别与接地线相连。本实用新型的有益技术效果在于该LED驱动电路的效率高，恒流效果好，比起普 通的LED驱动，其光效提升了 10LM/W，推动了 LED灯具替换传统灯具的进程。
图1为现有LED路灯驱动电路的方框结构示意图；图2为本实用新型LED路灯驱动电路的方框结构示意图；图3为图2所示LED路灯驱动电路的电路元件图；图4a、图4b分别为一个线周期内PFC电感L3上电流与电压的波形示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为实现预定目的所采取的技术手段及功效，本实用新 型将结合上述附图进行详细说明，本实用新型的目的、特征与特点，将可由此得到深入且具 体的了解，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。参阅图2，高效率的LED路灯驱动电路连接在电路板的交流输入端ACin和直流输出 端DCqut之间，LED灯串4与直流输出端DCqut相连。高效率的LED路灯驱动电路包括整流 滤波单元1、PFC单元2、反馈单元3以及输出稳压滤波单元。PFC单元2包括PFC控制芯片 21、PFC开关器件22以及PFC电感L3。输出稳压滤波单元包括一稳压管D4和一储能滤波 电容C7，整流滤波单元1的输入端与交流输入端ACin相连，PFC电感L3的一端与整流滤波 单元1的输出端相连，PFC电感L3的另一端与稳压管D4的正极相连，稳压管D4的负极与 直流输出端DCotit的正极相连，储能滤波电容C7的正极与稳压管D4的负极相连，储能滤波 电容C7的负极与接地线相连，PFC控制芯片21与PFC开关器件22相连，PFC开关器件22 与稳压管D4的正极相连。反馈单元3包括一限压模块31和一恒流模块32。限压模块31的输入端与直流输 出端DCqut的正极相连，输出端与PFC控制芯片21相连；恒流模块32的输入端与LED灯串 4相连，输出端与PFC控制芯片21相连；限压模块31和恒流模块22还分别与接地线相连。图3为图2所示LED路灯驱动电路框图的一个具体实施例，参阅图3，PFC控制芯 片21采用的核心芯片为L6562，其为一电流准连续模式(TM模式)的PFC控制芯片，即PFC 电感L3的电流处于连续模式与断续模式的临界点，其工作原理如下首先控制芯片L6562 生成一电感电流的参考信号，每一开关周期开始时开关管Ql导通，PFC电感L3的电流线性 增加，然后将PFC电感L3的电流检测信号与参考信号相比，当PFC电感L3的电流检测值 等于电感电流参考值时，开关管Ql关断，PFC电感L3电流减少，当电感电流降为零时，开关 管Ql再导通，如此周而复始。PFC电感L3的电流的参考信号由反馈单元的检测值与给定 值相减，再经由L6562芯片内部的PI调节器，然后将L6562芯片内部的PI调节器的输出与 整流桥DBl后端的boost电路输入电压波形相乘得到。由于PFC电感L3电流参考信号由 反馈单元的反馈环决定，故为保持系统稳定且获得高的功率因数，反馈单元的参数与L6562配合很重要。图4a、图4b给出了一个线周期内PFC电感L3上电流与电压的波形图。通过 PFC电感L3上的电流实际为三角波，其包络为PFC电感L3上电流的参考信号，由于PFC电 感L3上电流的参考信号为电压误差放大器的输出与整流后的boost电路输入电压波形的 乘积，且当系统稳定工作时，误差放大器的输出基本恒定，故PFC电感L3上电流的包络基本 为正弦波。根据三角形面积公式，可得PFC电感L3上电流的平均值，即PFC电感L3上电流 的平均值为正弦波。由于并联于整流桥DBl后端的滤波电容将电感L3上的电流的高频部 分滤掉，故系统的输入电流为正弦波，且相位与电源电压一致，系统功率因数接近1。下面来介绍反馈单元3的工作方式当流过LED灯两端的电流过大时，通过取样电阻R17折算出一大于标准值的电压， 通过电阻R17和电容C13藕合滤波，与放大器IC3B的3脚基准电压相比较，如果放大器IC3B 的2脚电压大于放大器IC3B的3脚电压，则放大器IC3B的1脚输出低电平，此时，三极管 Q2导通，VCC电压通过电阻R12、电阻R14和三极管Q2 (Q2的CE极)分压，R14上产生一个 高于基准的电压，通过RlO的藕合到L6562芯片的1脚，1脚通过其内部电路把开关管Ql关 断，如此重复，从来减小流过LED的电流。反之，如果流过LED两端的电流过小的时，放大器 IC3B的1脚输出高电平，三极管Q2截止，电阻RlO藕合到L6562芯片1脚的电压小于基准 电压，开关管Ql导通，以此来增加开关管Ql的导通时间，使PFC电感L3上的电流和时间的 有效值增大，从而增大流过LED灯的电流。当LED环路断开或者输出空载时，输出电压过高，输出电压经分压电阻R22、R23、 R21分压，使放大器IC3A的6脚的输入电压大于5脚的基准电压，则IC3A的7脚输出低电 压，三极管Q2导通，通过RlO藕合到L6562芯片的1脚上的电压高于基准电压，L6562芯片 的7脚输出的占空比减少，从而限制输出电压。以上所述仅为本实用新型的较佳可行实施例，并非限制本实用新型的保护范围， 本实用新型中的整流滤波单元1、PFC单元2、反馈单元3以及输出稳压滤波单元也可分别 采用本领域内通用的其他电路结构，凡运用本实用新型说明书及附图内容所作出的等效结 构变化，均包含在本实用新型的保护范围内。
权利要求一种高效率的LED路灯驱动电路，其连接在电路板的交流输入端和直流输出端之间，LED灯串与直流输出端相连，其特征在于，包括整流滤波单元、PFC单元、反馈单元以及输出稳压滤波单元，所述PFC单元包括PFC控制芯片、PFC开关器件以及PFC电感，输出稳压滤波单元包括一稳压管和一储能滤波电容，所述整流滤波单元的输入端与所述交流输入端相连，所述PFC电感的一端与所述整流滤波单元的输出端相连，所述PFC电感的另一端与所述稳压管的正极相连，所述稳压管的负极与所述直流输出端的正极相连，所述储能滤波电容的正极与所述稳压管的负极相连，所述储能滤波电容的负极与接地线相连，所述PFC控制芯片与所述PFC开关器件相连，所述PFC开关器件与所述稳压管的正极相连，所述反馈单元的输入端与所述直流输出端相连，所述反馈单元的输出端与所述PFC控制芯片相连。
2.如权利要求1所述的高效率的LED路灯驱动电路，其特征在于，所述反馈单元包括 一限压模块和一恒流模块，所述限压模块的输入端与所述直流输出端的正极相连，输出端 与所述PFC控制芯片相连；所述恒流模块的输入端与所述LED灯串相连，输出端与所述PFC 控制芯片相连；所述限压模块和所述恒流模块还分别与接地线相连。
专利摘要一种高效率的LED路灯驱动电路，其连接在电路板的交流输入端和直流输出端之间，LED灯串与直流输出端相连，包括整流滤波单元、PFC单元、反馈单元以及输出稳压滤波单元，PFC单元包括PFC控制芯片、PFC开关器件以及PFC电感，输出稳压滤波单元包括一稳压管和一储能滤波电容，整流滤波单元的输入端与交流输入端相连，PFC电感的一端与整流滤波单元的输出端相连，PFC电感的另一端与稳压管的正极相连，稳压管的负极与直流输出端的正极相连，储能滤波电容的正极与稳压管的负极相连，储能滤波电容的负极与接地线相连，PFC控制芯片与PFC开关器件相连，PFC开关器件与稳压管的正极相连，反馈单元的输入端与直流输出端相连，反馈单元的输出端与PFC控制芯片相连。该高效率的LED路灯驱动电路结构简单，效率高。
文档编号H05B37/02GK201667747SQ20102012148
公开日2010年12月8日 申请日期2010年1月29日 优先权日2010年1月29日
发明者巩晓春, 王荣胜, 赵在帮 申请人:株洲耀祥光电科技有限公司