二次侧降压定流的返驰式电源转换器的制作方法

本实用新型涉及LED(Light Emitting Diode,发光二极管)灯具用电源设备技术领域，特别是关于一种二次侧降压定流的返驰式电源转换器，以通过一次侧校正(Primary Side Regulation,PSR)电压的控制架构结合二次侧校正电流的输出架构的概念，使电源转换器输出具低涟波振幅的恒定电流，从而解决LED灯具频闪问题。

背景技术：

目前，最具发展性的LED光源因其物理特性的需求，于驱动发光时须要一个可将交流电转换为直流电的电源转换器，在各式电源转换器中，切换式电源转换器(Switch Power Supply,SPS)因具有效率高、体积小、重量轻、易组装及输出电压范围大等特性而广泛使用于诸如液晶显示器、电视或LED灯具中，其一般有升压式(Boost)、降压式(Buck)、返驰式(Fly-back)、顺向式(Forward)及推挽式(Push-pull)等电路架构，当中，返驰式电路更因具有电路成熟与容易达到多组输出等特点而常见于LED灯具的应用中。另外，由于应用的功率限制，低功率LED灯具常采用单级转换器，而大功率LED灯具则普遍采用双级转换器。

如图1所示的电源转换器1即采用单级返驰式电路架构，且利用脉波宽度调变(Pulse Width Modulation,PWM)的控制方式调节输出予多个LED2的一工作电流(Io)的大小，使该多个LED 2工作于定电流与定功率的模式，从而具有稳定的照明质量。但是，此种传统的电源转换电路除了输出的该工作电流具有较大涟波外，还存在负载调整精准度低、120Hz频闪问题与电磁干扰(ElectroMagnetic Interference,EMI)等问题。

因此，该电源转换器1还可如图2所示，采用具功率因子(Power Factor,PF)校正的双级返驰式电路架构，其变压器10具有一一次侧线圈(NP)、一二次侧线圈(NS)及一参考线圈(NA)，该一次侧线圈电性连接一桥式整流器11，且该一次侧线圈及该参考线圈电性连接一功率因子控制芯片(PF Control IC,PFC IC)12。该二次侧线圈通过一输出电感13电性连接该多个LED 2，且该二次侧线圈及该输出电感13电性连接一直流转直流控制芯片(DC/DC IC)14，又该输出电感13通过一光耦合器(Optical Coupler)15电性连接该PFC IC 12。该电源转换器1利用该变压器10转换该桥式整流器11整流输出的输入电压后，经该输出电感13转换形成该多个LED 2所需的一工作电压。同时，该电源转换器1利用该光耦合器15、该DC/DC IC 14及该PFC IC 12监测该工作电压的输出压值，以控制该一次侧线圈的工作周期而影响该二次侧线圈输出的压值大小，实现稳定输出该工作电压的效果。然而，此种通过该光耦合器15实现电气隔离与二次侧电性信号回授控制的电路架构普遍存在所用元件数量多、电路体积大与集成度不高等问题，且该光耦合器15元件本身具有易耗损、在温度和老化变化过程中的性能极不稳定等问题，从而使其应用备受局限，换言之，此种电路架构极复杂且成本高昂，不利于产业拓展应用。

有感于此，如何利用现行既有的电子元件改进隔离式电源转换器的电路架构，从而使其于无光耦合元件回授二次侧负载信息的情况下，仍可控制输出电流的恒定性与稳定性，以达到确保电源转换器输出无频闪的同时具有低成本的优势而提升经济效益，即为本实用新型所探究的课题。

技术实现要素：

有鉴于现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种二次侧降压定流的返驰式电源转换器，以供用于LED平板灯、LED嵌灯或LED球泡灯中，从而解决照明频闪问题、避免造成人眼疲劳与视力伤害。

根据本实用新型的目的，该二次侧降压定流的返驰式电源转换器采用双级隔离式电路架构并用于驱动低功率的一LED模块，以实现无频闪输出，从而提升该LED模块照明效果的功效。该返驰式电源转换器包含一输入模块、一转换模块以及一输出模块，该转换模块电性连接该输入模块与该输出模块，且采用返驰式电路架构并设有一一次侧线圈、一校正线圈、一校正器、一铁芯及一二次侧线圈，又该输出模块采用降压式电路架构并设有一定流器。该一次侧线圈与该校正线圈置于该铁芯的一次侧，该二次侧线圈置于该铁芯的二次侧，且该一次侧线圈电性连接该输入模块，该校正器电性连接该一次侧线圈与该校正线圈，该输出模块电性连接该二次侧线圈与该LED模块。该输入模块电性连接一外部电源而输出一输入电流，使该一次侧线圈承接该输入电压后，该二次侧线圈通过该铁芯磁感形成一输出电压供该输出模块转换形成一输出电流予该LED模块。同时，该校正线圈通过该铁芯磁感形成一校正信号，从而供该校正器调节该一次侧线圈的工作周期，且该定流器感测到该输出电流于该LED模块上的负载效应后调节该输出电压的工作周期，从而恒定该输出电流的输出总量，以降低该输出电流的涟波振幅。

其中，该转换模块系于该铁芯的二次侧设有一定流线圈，该定流线圈电性连接该输出模块，且通过该铁芯磁感形成一定流电压，从而供该定流器作为调节该输出电压的参考基准。该定流器可设有一感测元件，该感测元件至少由两个电阻并联而成，且该感测元件感测该输出电流于该LED模块上的负载效应而形成一感测值，以驱使该定流器调节该输出电压的工作周期。该定流器还设有一定流芯片与一定流开关，该定流芯片电性连接该定流线圈、该定流开关与该感测元件，用于接收该定流电压并比对该感测值后调节该定流开关的工作周期，从而校正该输出电压的输出周期时间，以实现定电流的功效。

并且，该校正器设有一校正芯片、一校正开关与一检测元件，该检测元件电性连接该校正线圈与该校正芯片，且该校正开关电性连接该校正芯片与该一次侧线圈，当该校正线圈磁感该输入电流而得到一校正电压时，该检测元件检测该校正电压形成该校正信号并回馈予该校正芯片，使该校正芯片调节该校正开关的工作周期，从而校正该一次侧线圈接收该输入电流的周期时间，以实现定电压的功效。

综上所述，本实用新型通过逆向思维的方式将已知的返驰式电源转换电路与降压式电源转换电路应用于LED灯具中，以利用初级PSR返驰式电路稳定电压后，通过次级降压式电路恒定输出电流而有效降低涟波振幅，实现无频闪的灯具照明效果。另外，由于本实用新型的二次侧采用降压式电路架构，因此电路工作电压较低，从而可直接采用现行既有的电子元件与控制芯片，如此可谓具有低元件成本的优势，从而符合产业经济发展的需求。

附图说明

图1为现有的单级返驰式电源转换器的电路图；

图2为现有的双级返驰式电源转换器的电路图；

图3为本发明较佳实施例的方块图；

图4为本发明较佳实施例的电路图(A)；

图5为本发明较佳实施例的电路图(B)。

附图标记说明：1-电源转换器；10-变压器；11-桥式整流器；12-功率因子控制芯片；13-输出电感；14-直流转直流控制芯片；15-光耦合器；2-LED；3-返驰式电源转换器；30-输入模块；300-EMI器；301-桥式整流器；31-转换模块；310-校正器；3100-校正芯片；3101-校正开关；3102-检测元件；32-输出模块；320-定流器；3200-定流芯片；3201-定流开关；3202-感测元件；4-LED模块。

具体实施方式

为使审查员能清楚了解本实用新型的内容，谨以下列说明搭配图式，敬请参阅。

如图3～5所示分别为本实用新型较佳实施例的方块图与电路图。如图所示，二次侧降压定流的该返驰式电源转换器3采用双级隔离式电路架构并供驱动低功率的一LED模块4，以实现无频闪输出，从而提升该LED模块4照明效果的功效。该返驰式电源转换器3包含一输入模块30、一转换模块31及一输出模块32，该输入模块30电性连接一外部电源(VS)与该转换模块31，该转换模块31采用返驰式电路架构并电性连接该输出模块32，且该输出模块32采用降压式电路架构并电性连接该LED模块4。该输入模块30可设有一EMI(Electro Magnetic Interference,电磁干扰)器300及一桥式整流器301，该桥式整流器301的一端通过该EMI器300电性连接该外部电源而承接一交流电流，且其另一端电性连该转换模块31，以供整流该交流电流形成一输入电流后输出至该转换模块31。

该转换模块31设有一一次侧线圈(NP)、一二次侧线圈(NS)、一校正线圈(NA)、一定流线圈(NC)、一铁芯(T)及一校正器310，且该校正器310设有一校正芯片3100、一校正开关3101与一检测元件3102。该一次侧线圈与该校正线圈置于该铁芯的一次侧，该二次侧线圈与该定流线圈置于该铁芯的二次侧，且该一次侧线圈电性连接该桥式整流器301、该校正芯片3100与该校正开关3101，该校正芯片3100电性连接该校正开关3101与该检测元件3102，该检测元件3102电性连接该校正线圈，又该二次侧线圈与该定流线圈电性连接该输出模块32。该一次侧线圈承接该输入电流后，该二次侧线圈通过该铁芯磁感形成一输出电压，且该输出模块32接收并转换该输出电压形成一输出电流予该LED模块4，以驱动该LED模块4发光。并且，该校正线圈通过该铁芯磁感形成一校正电压，该检测元件3102接收该校正电压并检测形成该校正信号后回馈予该校正芯片3100，使该校正芯片3100调节该校正开关3101的工作周期，从而校正该一次侧线圈接收该输入电流的周期时间，进而影响该二次侧线圈磁感形成该输出电压的大小，以实现稳定电压的目的。同时，该定流线圈通过该铁芯磁感形成一定流电压。

该输出模块32内置有一定流器320，该定流器320设有一定流芯片3200、一定流开关3201与一感测元件3202，且该感测元件3202至少由两个电阻并联而成。该定流芯片3200电性连接该定流线圈而接收该定流电压，该定流开关3201电性连接该二次侧线圈、该定流芯片3200与该感测元件3202，且该感测元件3202电性连接该LED模块4。该定流器32利用该感测元件3202感测该输出电流于该LED模块4上的负载效应而形成一感测值后反馈予该定流芯片3200，且该定流芯片3200利用该定流电压作为参考基准比对该感测值，从而调节该定流开关3201的工作周期，以改变该输出模块32接收该输出电压的周期时间，藉此恒定该输出电流的输出总量而实现定电流的功效以及降低该输出电流的涟波振幅。如此，实际测试结果如下表所示，当该外部电源的交流电压于90～277伏特(V)时，该返驰式电源转换器3的功率PF至少在0.9以上、整体电源转换效率也有85％以上，且其峰值电流Vmax仅为实测电流Vrms的1.03倍，相较于现行已知1.3～1.6倍的涟波振幅着实小了甚多，确实达到无频闪的应用功效。

以上所述仅为举例性的较佳实施例，而非为限制性。任何未脱离本实用新型的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于本案权利要求的范围内。