一种用于LED的半桥自激谐振隔离驱动电路的制作方法

本发明涉及开关电源领域，特别是一种用于led的半桥自激谐振隔离驱动电路。

背景技术：

传统的开关电源具有效率高、输出电压可调范围大、损耗小、重量轻等特点，从而得到了广泛的应用。但是，由于开关电源具有体积小，输出直流电压的纹波含量比同功率的线性电源大。目前，市场上大部分开关电源采用ic和mos相结合的电路，如何降低纹波含量成为开关电源及制造中心一个关键的技术难点。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种输出纹波较小、高功率因素，高效率、线路简单、体积小的用于led的半桥自激谐振隔离驱动电路。

本发明采用如下技术方案：

一种用于led的半桥自激谐振隔离驱动电路，其特征在于：包括输入整流滤波电路、功率因素提升电路、半桥切换开关电路、llc谐振电路、异常保护电路、隔离变压器和输出整流滤波电路；该输入整流滤波电路的输出端与功率因素提升电路的输入端相连以进行整流滤波使ac电压转换为dc电压；该功率因素提升电路的输出端与半桥切换开关电路的输入端相连；该半桥切换开关电路的输出端与该llc谐振电路的输入端和异常保护电路相连，以将dc电压转换为ac电压；该输出整流滤波电路输入端通过隔离变压器耦合至该异常保护电路和llc谐振电路的输出端以进行全波整流产生dc电压输出。

优选的，所述整流滤波电路包括磁环变压器和桥式整流滤波电路；该磁环变压器的输入端与ac电压相连，该磁环变压器的输出端与桥式整流滤波电路的输入端相连，该桥式整流滤波电路的输出端连接所述功率因素提升电路。

优选的，所述功率因素提升电路包括电感l2、电容c4、电容ec1和二极管d6，该电感l2一端与所述输入整流滤波电路的一输出端相连，另一端连接lcc谐振电路、电容c4一端和二极管d6正极；该电容c4另一端与所述输入整流滤波电路的另一输出端和电容ec1负极相连并接地；该二极管d6负极与电容ec1正极相连；该容ec1两端与所述半桥切换开关电路的两输入端相连。

优选的，所述半桥切换开关电路包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、二极管d7、二极管d8、二极管d9、二极管d11、二极管d12、二极管db1、电容c6、电容c7、电容c7、电感l4-a、电感l4-b，电感l4-c，三极管q1和三极管q2；该电阻r1一端与电阻r2一端及所述异常保护电路相连，该电阻r1另一端和电容c5一端作为该半桥切换开关电路的输入端；该电阻r3一端与电阻r1另一端、电容c6一端、三极管q1的集电极、二极管d11的正极相连，该电阻r3另一端与二极管d7负极、电容c6另一端、电感l4-b一端、电阻r5一端、电阻r6一端、二极管d11正极、电感l4-a一端、三极管q2集电极和二极管d12负极相连；该电感l4-a另一端与所述llc谐振电路相连；该电感l4-b另一端与二极管d8负极、电阻r4一端相连；该电阻r5另一端与电阻r4另一端、电容c7一端、二极管d8正极和三极管q1基极相连；该电阻r6另一端与电容c7另一端相连；该电阻r2另一端与二极管d7正极、二极管db1一端、电容c5一端相连；该二极管db1另一端与电阻r10一端、三极管q2基极、电容c8一端、电阻r7一端、二极管d9正极、电阻r8一端相连；该电容c5另一端与电感l4-c一端、电阻r8另一端、电阻r9一端和二极管d12正极相连并接地；该电阻r10另一端与所述异常保护电路相连；该电感l4-c另一端与二极管d9负极、电阻r7另一端相连；该r9另一端与电容c8另一端和三极管q2的发射极相连。

优选的，所述llc谐振电路包括电感l3和电容c10；该电感l3一端和电容c10一端与所述半桥切换开关相连，该电感l3另一端和电容c10另一端与所述隔离变压器第一输入侧相连。

优选的，所述异常保护电路包括二极管db2、二极管d10、二极管q3、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电容ec2、电容ec3和电容c9；该二极管db2一端与所述半桥切换开关电路相连，另一端与电阻r11一端、电容ec2负极、电阻r13一端相连；该电阻r11另一端与电容ec2正极、电容ec3正极、电阻r12一端和二极管d10负极一端相连；该二极管d10正极、电阻r13另一端与所述隔离变压器的第二输入侧相连；该二极管q3正极与所述半桥切换开关电路的输入端相连，一负极与电容c9一端和电阻r12另一端相连，另一负极与电容c9另一端、电容ec3负极相连并接地。

优选的，所述输出整流滤波电路包括二极管d50、二极管d51、电容ec50、电阻r50；该二极管d50正极、二极管d51正极与所述隔离变压器的输出侧相连，该二极管d50负极与二极管d51负极、电容ec50正极、电阻r50一端相连并作为dc输出正端；该电容ec50负极、电阻r50另一端接地并作为dc输出负端。

由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明设置有输入整流滤波电路、功率因素提升电路、半桥切换开关电路、llc谐振电路、异常保护电路、隔离变压器和输出整流滤波电路等，通过将半桥自激回路与llc谐振结合在一起，能使得输出纹波小、隔离效果好，高功率因素，高效率。

2、本发明能简化控制ic，用三极管代替常用的mosfet,成本低。

3、本发明整体线路简单，可以进一步的减小产品体积，使之更美观大方。

4、本发明的线路适用于多种灯型，可以广泛适用于20-60w的led灯具产品，包括吸顶灯，筒灯，反射用途的led照明灯具等装饰用，可以完全胜任于任何场合，比如美术馆，博物馆等对颜色度要求较高的场所使用。涉及范围包括民用照明，商业照明，工业用照明等led灯。

附图说明

图1为本发明的电路图；

图2为本发明半桥切换开关电路图；

图3为本发明部分电路图。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。

参照图1至图3，一种用于led的半桥自激谐振隔离驱动电路，包括输入整流滤波电路、功率因素提升电路、半桥切换开关电路、llc谐振电路、异常保护电路、隔离变压器和输出整流滤波电路。该输入整流滤波电路的输出端与功率因素提升电路的输入端相连以进行整流滤波使ac电压转换为dc电压。该功率因素提升电路的输出端与半桥切换开关电路的输入端相连。该半桥切换开关电路的输出端与该llc谐振电路的输入端和异常保护电路相连，以将dc电压转换为ac电压；该输出整流滤波电路输入端通过隔离变压器耦合至该异常保护电路和llc谐振电路的输出端以进行全波整流产生dc电压输出。

整流滤波电路包括磁环变压器l1、桥式整流滤波电路和二极管d5等，该磁环变压器的输入端与ac电压相连，该磁环变压器的输出端与桥式整流滤波电路的输入端相连，该桥式整流滤波电路包括二极管d1、二极管d2、二极管d3和二极管d4,该二极管d1的正极、二极管d2的负极与磁环变压器l1的输出端相连，二极管d1的负极与二极管d3的正极、二极管d5的正极相连，该二极管d2的正极与二极管d4的正极相连并接等电位地，该d5的负极作为输出端连接所述功率因素提升电路。

功率因素提升电路包括电感l2、电容c4、电容ec1和二极管d6，该电感l2一端与d5负极相连，另一端连接lcc谐振电路、电容c4一端和二极管d6正极；该电容c4另一端与电容ec1负极相连并接等电位地；该二极管d6负极与电容ec1正极相连；该容ec1两端与半桥切换开关电路的两输入端相连。

半桥切换开关电路包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、二极管d7、二极管d8、二极管d9、二极管d11、二极管d12、二极管db1、电容c6、电容c7、电容c7、电感l4-a、电感l4-b，电感l4-c，三极管q1和三极管q2。该电阻r1一端与电阻r2一端及异常保护电路相连，该电阻r1另一端和电容c5一端作为该半桥切换开关电路的输入端。该电阻r3一端与电阻r1另一端、电容c6一端、三极管q1的集电极、二极管d11的正极相连，该电阻r3另一端与二极管d7负极、电容c6另一端、电感l4-b一端、电阻r5一端、电阻r6一端、二极管d11正极、电感l4-a一端、二极管d12和三极管q2集电极相连。该电感l4-a另一端与所述llc谐振电路相连。该电感l4-b另一端与二极管d8负极、电阻r4一端相连。该电阻r5另一端与电阻r4另一端、电容c7一端、二极管d8正极和三极管q1基极相连。该电阻r6另一端与电容c7另一端相连。该电阻r2另一端与二极管d7正极、二极管db1一端、电容c5一端相连。该二极管db1另一端与电阻r10一端、三极管q2基极、电容c8一端、电阻r7一端、二极管d9正极、电阻r8一端相连；该电容c5另一端与电感l4-c一端、电阻r8另一端、电阻r9一端和二极管d12正极相连并接等电位地。该电阻r10另一端与所述异常保护电路相连。该电感l4-c另一端与二极管d9负极、电阻r7另一端相连；该r9另一端与电容c8另一端和三极管q2的发射极相连。

llc谐振电路包括电感l3和电容c10；该电感l3一端和电容c10一端与二极管d6的正极相连，该电感l3另一端和电容c10另一端与隔离变压器t第一输入侧相连。

异常保护电路包括二极管db2、二极管d10、二极管q3、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电容ec2、电容ec3和电容c9。该二极管db2一端与半桥切换开关电路中的r10相连，另一端与电阻r11一端、电容ec2负极、电阻r13一端相连。该电阻r11另一端与电容ec2正极、电容ec3正极、电阻r12一端和二极管d10负极一端相连。该二极管d10正极、电阻r13另一端与隔离变压器t的第二输入侧相连。该二极管q3正极连接于半桥切换开关电路的电阻r1和电阻r2之间，一负极与电容c9一端和电阻r12另一端相连，另一负极与电容c9另一端、电容ec3负极相连并接等电位地。该异常保护电路使得线路具有在异常状态下电路保护功能。

输出整流滤波电路包括二极管d50、二极管d51、电容ec50和电阻r50。该二极管d50正极、二极管d51正极与隔离变压器的输出侧相连，该二极管d50负极与二极管d51负极、电容ec50正极、电阻r50一端相连并作为dc输出正端。该电容ec50负极、电阻r50另一端接地并作为dc输出负端。等电位地与接地之间还连接有电容c50。

本发明的工作原理如下：

ac电压进入输入整流滤波电路，通过磁环变压器变压、桥式整流滤波转换成dc电压，该dc电压通过功率因素提升电路来提高整体的功率因素；dc电压进入半桥切换开关电路给三极管q1、q2供电，三极管q1，q2实现轮流导通，配合llc谐振电路将dc电压转换成ac电压，其主要电压能量通过隔离变压器和输出整流滤波电路整流滤波产生dc电压输出，次要能量通过电容c10回馈到功劳因素提升电路的输入端，整个回路构成一体，实现高功率因素、高效率、低成本、输出低纹波。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。