专利名称：一种无电解长寿命软开关驱动电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种无电解长寿命软开关驱动电源，特别涉及一种采用整流电路、功率因数校正电路、移相全桥软开关电路、电子滤波器电路、恒流控制电路及稳压电路组成的一种无电解长寿命软开关驱动电源。
背景技术：
由于现行开关电源中电解电容的应用，严重影响了开关电源的使用寿命。一般电解电容的寿命是6000-8000小时。特别在使用温度较高的环境，常常有电解电容爆裂，电解质干涸等现象，使电解电容提前报废失效。比如现今市场上出现的LED节能灯，大部分都采用阻容降压电源、也有的采用常规开关电源或者恒压恒流驱动电源。这种LED节能灯在使用中常常因为电源自身以及LED 灯珠发热，电源中电解电容内部电解质干涸而使LED节能灯损坏，缩短了 LED节能灯的使用寿命。几年来的使用证明，一般的LED节能灯也就能使用1一2年，很少能够使用到2— 3年。在LED节能灯的整体设计上，一般都是厂家自行设计LED发光部分(铝基板)与外壳，电源大都采用外购的办法来解决。这就存在着LED驱动电源与LED发光板匹配不合理等因素，使得市场上出现的LED节能灯五花八门，品种繁多，寿命不一。而推向市场的LED灯珠也参差不齐，好一点的可以达到使用25000小时之后的光衰在35%到55%之间，而与之配套的LED电源的寿命却还都在一两万小时以内；而灯珠寿命达到50000小时的，光衰在25% 到35%之间，与之匹配的电源是少之又少，基本没有能够达到30000小时的。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种无电解长寿命软开关驱动电源，该无电解长寿命软开关驱动电源采用功率因数校正电路、提高开关电源工作频率，直流高压侧用无极电容来滤波；采用移相全桥软开关电路，使开关电源在软开关工作模式下工作；次级输出采用电子滤波器滤波，用无极电容替代电解电容。移相全桥软开关电路因其工作在软开关状态下，故而可降低温升、提高效率，延长使用寿命。为解决以上问题，本实用新型的具体技术方案如下一种无电解长寿命软开关驱动电源，接市电的接线端子N与接线端子L与整流电路的交流输入侧相连，整流电路的直流输出侧并联连接有滤波电容Cl和功率因数校正电路，整流电路的输出正极依次串联升压线圈Ll和升压二极管D1，在升压线圈Ll和升压二极管Dl之间连接升压驱动管Vl的漏极， 升压驱动管Vl的源极与整流电路输出负极相连，升压驱动管Vl的栅极与功率因数校正电路相连；升压二极管Dl的负极与移相全桥软开关电路的输入正极引脚连接，整流电路的输出负极与移相全桥软开关电路的输入负极引脚连接，移相全桥软开关电路的输出正极引脚依次串联换向电容C6和电抗器L2，然后和移相全桥软开关电路的输出负极引脚并联连接高频变压器Tl的初级，高频变压器Tl的次级串联连接整流二极管D6后并联次级滤波电容C7，然后接电子滤波电路，电子滤波电路连接恒流控制电路，恒流控制电路的输出端为端子 V+和端子V-；在电子滤波电路和恒流控制电路直接连接稳压电路的输入端，其输出端连接移相全桥软开关电路。所述的移相全桥软开关电路结构为功率驱动管V2的漏极和源极并联连接二极管D2和电容C2 ；功率驱动管V3的漏极和源极并联连接二极管D3和电容C3 ；功率驱动管V4 的漏极和源极并联连接二极管D4和电容C4 ；功率驱动管V5的漏极和源极并联连接二极管 D5和电容C5 ；功率驱动管Vl V4的栅极分别连接全桥控制芯片IC1，功率驱动管V2的漏极与功率驱动管V4的漏极相连并与输入正极引脚相连；功率驱动管V3的源极与功率驱动管V5的源极相连，并与输入负极引脚相连；功率驱动管V2的源极与功率驱动管V3的漏极相连，并与输出正极引脚相连；功率驱动管V4的源极与功率驱动管V5的漏极相连，并与输出负极引脚相连。所述的电子滤波电路的结构为输入端连接串联的限流电阻Rl和电容C8，三极管 V6的极电极与输入的正极引脚相连，基极与限流电阻Rl与电容C8的之间相连，发射极与滤波电容C9的一端和输出引脚正极共同相连，滤波电容C9的另一端与输入引脚负极、电容 C8的另一端和输出引脚负极共同相连。本实用新型采用移相全桥软开关电路，使功率驱动管在零电压、零电流的前提下完成导通与截止，因此降低了开关损耗和温度，同时也减小了输出纹波系数，延长了电源的使用寿命。次级采用电子滤波电路，可以实现以极小的电容来达到原有电解电容的滤波目的，它是有源电子滤波器，如果三极管的放大倍数为β，则滤波电容就可减小β倍。因而就可以很小容量的电容起到同样效果的滤波作用。
图1为无电解长寿命软开关驱动电源方框图。图2为移相全桥软开关电路图。图3为电子滤波电路图。
具体实施方式
如图1所示，一种无电解长寿命软开关驱动电源，接市电的接线端子N (7)与接线端子L (8)与整流电路(1)的交流输入侧相连，整流电路(1)的直流输出侧并联连接有滤波电容Cl (9)和功率因数校正电路(2)，整流电路(1)的输出正极依次串联升压线圈Ll (10)和升压二极管Dl (11);升压线圈Ll (10)和升压二极管Dl (11)之间连接升压驱动管Vl (12)的漏极，升压驱动管Vl (12)的源极与整流电路(1)输出负极相连，升压驱动管 Vl (12)的栅极与功率因数校正电路(2)相连，其作用是使电源的电压与电流同步并升高直流电压；升压二极管Dl (11)的负极与移相全桥软开关电路(3)的输入正极引脚连接，整流电路(1)的输出负极与移相全桥软开关电路(3)的输入负极引脚连接，移相全桥软开关电路(3)的输出正极引脚依次串联换向电容C6 (13)和电抗器L2 (14)，然后和移相全桥软开关电路(3)的输出负极引脚并联连接高频变压器Tl (15)的初级，高频变压器Tl (15)的次级串联连接整流二极管D6 (16)后并联次级滤波电容C7 (17)，然后接电子滤波电路(4)，电子滤波电路(4)连接恒流控制电路(5)，恒流控制电路(5)主要完成恒流控制，恒流控制电路(5)的输出端为端子V+ (18)和端子V- (19);在电子滤波电路(4)和恒流控制电路(5) 直接连接稳压电路(6)的输入端，其输出端连接移相全桥软开关电路(3)，稳压电路(6)的作用是从输出直流电路中采样，去控制移相全桥电路(3)的脉宽，以实现稳压输出，保证开关电源的工作可靠性。如图2所示，所述的移相全桥软开关电路(3)结构为功率驱动管V2 (20)的漏极和源极并联连接二极管D2 (24)和电容C2 (观)，这里的二极管D2—D5起到逆导作用，是在功率驱动管截止时完成换向及逆向电流导通、实现续流，功率驱动管截止同时，电容C2—C5 充电电压从0开始升高，反之当驱动管导通时，其电容充电电压又降为0，起到了电压过零， 实现软开关功能。驱动管在电压以及电流过零时完成导通与截止，从而避免了大电流的冲击，减小了脉冲尖峰，进而减小了损耗和管耗，降低了温度，改善了开关电源的质量；功率驱动管V3 (21)的漏极和源极并联连接二极管D3 (25)和电容C3 ( );功率驱动管V4 (22) 的漏极和源极并联连接二极管D4 (26)和电容C4 (30);功率驱动管V5 (23)的漏极和源极并联连接二极管D5 (27)和电容C5 (31);功率驱动管Vl V4 (20 23)的栅极分别连接全桥控制芯片ICl (32)，该芯片为美国研发的移相全桥软开关专用控制芯片，型号为UC 序列的3875 — 3879。功率驱动管V2 (20)的漏极与功率驱动管V4 (22)的漏极相连并与输入正极引脚相连；功率驱动管V3 (21)的源极与功率驱动管V5 (23)的源极相连，并与输入负极引脚相连；功率驱动管V2 (20)的源极与功率驱动管V3 (21)的漏极相连，并与输出正极引脚相连；功率驱动管V4 (22)的源极与功率驱动管V5 (23)的漏极相连，并与输出负极引脚相连。其中功率驱动管V2、V3构成移相全桥的前臂，功率驱动管V4、V5构成移相全桥的后臂。如图3所示，所述的电子滤波电路(4)的结构为输入端连接串联的限流电阻Rl (33)和电容C8 (34)，三极管V6 (35)的极电极与输入的正极引脚相连，基极与限流电阻Rl (33)与电容C8 (34)的之间相连，发射极与滤波电容C9 (36)的一端和输出引脚正极共同相连，滤波电容C9 (36)的另一端与输入引脚负极、电容C8 (34)的另一端和输出引脚负极共同相连。其中Rl (33)为限流电阻，控制电容电容C8 (34)的充电电流，同时稳定三极管 V6 (35)的基极电压，使得三极管V6 (35)发射极输出比较稳定的直流电压。正是稳住了三极管V6的基极电压，减小了基极的纹波电流，所以才使其发射极得以输出稳定的直流电压，实现了有源电子滤波的作用，以极小的电容容量完成大容量电解电容的滤波作用。
权利要求1.一种无电解长寿命软开关驱动电源，其特征在于接市电的接线端子N (7)与接线端子L (8)与整流电路(1)的交流输入侧相连，整流电路(1)的直流输出侧并联连接有滤波电容Cl (9)和功率因数校正电路(2)，整流电路(1)的输出正极依次串联升压线圈Ll (10) 和升压二极管Dl (11)，在升压线圈Ll (10)和升压二极管Dl (11)之间连接升压驱动管 Vl (12)的漏极，升压驱动管Vl (12)的源极与整流电路(1)输出负极相连，升压驱动管Vl (12)的栅极与功率因数校正电路(2)相连；升压二极管Dl (11)的负极与移相全桥软开关电路(3)的输入正极引脚连接，整流电路(1)的输出负极与移相全桥软开关电路(3)的输入负极引脚连接，移相全桥软开关电路(3)的输出正极引脚依次串联换向电容C6 (13)和电抗器L2 (14)，然后和移相全桥软开关电路(3)的输出负极引脚并联连接高频变压器Tl (15)的初级，高频变压器Tl (15)的次级串联连接整流二极管D6 (16)后并联次级滤波电容C7(17)，然后接电子滤波电路(4)，电子滤波电路(4)连接恒流控制电路(5)，恒流控制电路(5)的输出端为端子V+ (18)和端子V- (19);在电子滤波电路(4)和恒流控制电路(5) 直接连接稳压电路(6 )的输入端，其输出端连接移相全桥软开关电路(3 )。
2.如权利要求1所述的无电解长寿命软开关驱动电源，其特征在于所述的移相全桥软开关电路(3)结构为功率驱动管V2 (20)的漏极和源极并联连接二极管D2 (24)和电容 C2 ( );功率驱动管V3 (21)的漏极和源极并联连接二极管D3 (25)和电容C3 ( )；功率驱动管V4 (22)的漏极和源极并联连接二极管D4 (26)和电容C4 (30);功率驱动管V5 (23)的漏极和源极并联连接二极管D5 (27)和电容C5 (31)；功率驱动管Vl V4 (20 23)的栅极分别连接全桥控制芯片ICl (32)，功率驱动管V2 (20)的漏极与功率驱动管V4 (22)的漏极相连并与输入正极引脚相连；功率驱动管V3 (21)的源极与功率驱动管V5 (23) 的源极相连，并与输入负极引脚相连；功率驱动管V2 (20)的源极与功率驱动管V3 (21)的漏极相连，并与输出正极引脚相连；功率驱动管V4 (22)的源极与功率驱动管V5 (23)的漏极相连，并与输出负极引脚相连。
3.如权利要求1或2所述的无电解长寿命软开关驱动电源，其特征在于所述的电子滤波电路(4)的结构为输入端连接串联的限流电阻Rl (33)和电容C8 (34)，三极管V6 (35) 的极电极与输入的正极引脚相连，基极与限流电阻Rl (33)与电容C8 (34)的之间相连，发射极与滤波电容C9 (36)的一端和输出引脚正极共同相连，滤波电容C9 (36)的另一端与输入引脚负极、电容C8 (34)的另一端和输出引脚负极共同相连。
专利摘要本实用新型涉及一种无电解长寿命软开关驱动电源，主要包括有整流电路、功率因数校正电路、升压线圈L1、升压驱动管V1、升压二极管D1、移相全桥软开关电路及换相电容C6、电抗器L2、高频变压器T1、电子滤波器电路4、恒流控制电路5及稳压电路6组成。该无电解长寿命软开关驱动电源采用功率因数校正电路、提高开关电源工作频率，直流高压侧用无极电容来滤波；采用移相全桥软开关电路，使开关电源在软开关工作模式下工作；次级输出采用电子滤波器滤波，用无极电容替代电解电容。移相全桥软开关电路因其工作在软开关状态下，故而可降低温升、提高效率，延长使用寿命。
文档编号H05B37/02GK201994862SQ20112013536
公开日2011年9月28日 申请日期2011年5月3日 优先权日2011年5月3日
发明者杜洪生, 蔡吉堂 申请人:抚顺市新鸿升照明电子有限责任公司