一种电路简单的高性能led灯驱动电源的制作方法
【专利摘要】一种电路简单的高性能LED灯驱动电源，由EMI滤波电路、整流滤波电路、PFC校正电路和恒流驱动电路组成，其连接关系如附图所示。EMI滤波电路是由共模电感和电容组成的电磁干扰滤波器；整流滤波电路是由桥式整流器和电容组成的桥式整流滤波电路；PFC校正电路是由电容、二极管和电阻组成的填谷式无源功率因数校正电路；恒流驱动电路由集成电路芯片RM3261S、电阻、电容、二极管和开关变压器组成。恒流驱动电路的输出电压为20V，输出电流为0.3A，输出功率为6W。驱动电源的功率因数＞0.92，效率＞86%。其积极效果在于：电路简单、体积小、重量轻、成本低、功率因数高、保护功能完善，使用寿命长。
【专利说明】—种电路简单的高性能LED灯驱动电源
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及LED驱动电源【技术领域】，具体涉及一种电路简单的高性能LED灯驱动电源。
【背景技术】
[0002]LED (Lighting Emitting Diode)灯与传统的荧光灯和白炽灯相比，具有发光效率高、无辐射，节能环保、寿命长等许多优点，符合国家节能环保的要求，是未来照明的发展趋势。但是由于LED是一种特性敏感的半导体器件，且具有负温度特性，对电源的稳定性要求很高，电源供电不稳定，会导致LED发光效率降低，寿命缩短，甚至烧毁，所以必须采用专用驱动电源提供恒定电流点燃工作，从而最大限度的发挥LED的性能，减少故障率。国际市场对LED驱动电源的恒流精度、转换效率、电源寿命、电磁兼容的要求都非常高。然而，现有的LED灯驱动电源成本高，性价比低，影响了 LED灯的推广应用。
【发明内容】
[0003]为解决现有LED灯驱动电源的不足，本实用新型公开一种电路简单的高性能LED灯驱动电源。该驱动电源电路简单、体积小、重量轻、成本低、功率因数高、保护功能完善，使用寿命长，可广泛应用于小功率LED灯驱动电源领域。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:本实用新型由EMI滤波电路、整流滤波电路、PFC电路和恒流驱动电路组成。EMI滤波电路的输入端接交流市电电源，输出端接整流滤波电路的输入端；PFC电路的输入端整流滤波电路的输出端，输出端接恒流驱动电路的电源输入端；恒流驱动电路的输出端接LED灯。恒流驱动电路由集成电路芯片RM3261S,电阻R2?R8，电容C5?C9，二极管D4、D5、D6，开关变压器Tl组成。电阻R2和R3分别设计为75K Q和6.8K Q，恒流驱动电路的输出电压为20V，电阻R6和R7分别设计为4.3 Q和3.9 Q，恒流驱动电路的输出电流为0.3A。
[0005]本实用新型的积极效果在于:电路简单、体积小、重量轻、成本低、功率因数高、保护功能完善，使用寿命长。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1为本实用新型的方框图。
[0007]图2为本实用新型的电路原理图。
【具体实施方式】
[0008]如附图1所示，本实用新型由EMI滤波电路、整流滤波电路、PFC电路和恒流驱动电路组成。EMI滤波电路的输入端接交流市电电源，输出端接整流滤波电路的输入端；PFC电路的输入端整流滤波电路的输出端，输出端接恒流驱动电路的电源输入端；恒流驱动电路的输出端接LED灯。[0009]如附图2所示。
[0010]EMI滤波电路是由共模电感LI和电容Cl组成的电磁干扰滤波器，可抑制市电电源与驱动电源之间的高频电磁干扰。LI用于抑制共模干扰信号，Cl用于抑制串模干扰信号。串接在AC输入端的Fl为保险丝。
[0011]整流滤波电路是由桥式整流器BDl和电容C2组成的桥式整流滤波电路，对输入的AC电压进行整流，将得到直流电压为恒流驱动电路供电。
[0012]PFC校正电路是由电容C3、C4，二极管Dl、D2、D3，电阻Rl组成的填谷式无源功率因数校正电路。在AC输入电压的每个半周期内，当AC电压幅值高于其峰值的50%时，D2导通，Dl和D3截止，C3和C4以串联方式被充电。当AC电压幅值降至其峰值的50%以下时，D2截止，Dl和D3导通，C3和C4并联放电。Rl有限流和浪涌缓冲功能，能提高功率因数，改善THD。在不加PFC电路时，在AC输入电压的半周期内，输入电流导通角仅60°，功率因数小于0.6。采用这种填谷式PFC电路，电流导通角增加到120°，功率因数大于0.9，3次和5次谐波电流分别降至17%和15%以下，总谐波失真THD < 30%，符合能源之星SSL功率因数大于0.9的要求。
[0013]恒流驱动电路由集成电路芯片RM3261S，电阻R2?R8，电容C5?C9，二极管D4、D5、D6，开关变压器Tl组成，输出电压为20V，输出电流为0.3A，输出功率为6W，具有软启动、逐周期电流限制、VDD过压保护和VDD欠压锁定等保护功能。
[0014]RM3261S是一种集成了 1N60 MOSFET的PWM/PFM高性能离线式电源管理芯片，采用原边反激拓扑应用电路，省去了二次侧反馈电路，因而不用光耦和TL431等元件。内部集成了高精度恒压和恒流控制器，在恒流且输出重载时，通过PFM方式调节频率稳定输出；恒压轻载时，通过PWM方式调节导通占空比稳定输出，在全范围(85?264V)交流输入情况下，可实现±5%的精度，完全可以满足LED驱动器的要求。
[0015]输入的AC电压经过整流桥滤波之后得到的直流电压，通过R4降压加到RM3261S的VDD引脚，使内部的MOSFET进入开关工作状态，在Tl初级绕组的两端设计了由电阻R5、电容C6和肖特基二极管D4组成的尖峰电压吸收回路。当开关管截止时，二极管D4导通，初级绕组和这部分电路形成回路，实现尖峰电压的吸收。
[0016]为提高效率，在Tl中设计一辅助绕组给RM3261S供电，辅助绕组的输出电压经D5整流和C7滤波之后形成大约18V的电压给RM3261S供电。同时，这个绕组还提供采样电压，输出电压经过R2和R3分压之后反馈到RM3261S的INV引脚。Tl次级的感应电压经快速恢复二极管D6整流电容C8滤波后，输出的直流电压为LED灯供电。
[0017]辅助绕组的输出电压经电阻R2和R3分压加到RM3261S的INV引脚，将采样电压与参考电压比较，经误差放大器放大，调节PWM输出占空比，输出COMP脚反映负载情况并控制PWM开关频率来调节输出电压，达到恒压目的。本实用新型将电阻R2和R3分别设计为75K Q和6.8K Q，恒流驱动电路的输出电压为20V。
[0018]RM3261S的恒流电流和最大输出功率，通过CS脚上的外部电流检测电阻R6和R7外部调节，通过恒流电流的改变调节输出功率。R6和R7越大，恒流电流越小，则输出功率越小。本实用新型将电阻R6和R7分别设计为4.3Q和3.9 Q，恒流驱动电路的输出电流为
0.3A。
[0019]RM3261S的工作频率可根据工作模式和负载的情况自动调节，无需通过外围器件设置，其最大工作频率为60KHz。
[0020]RM3261S采用逐周期电流检测PFM控制方式，通过CS脚的检测电阻检测开关电流。前沿消隐电路可滤掉MOSFET开关时所产生的峰值电压，无需外接RC滤波器。正常工作时占空比由误差放大器的输出信号COMP和米样电流的输入信号共同决定。
[0021]为提高系统的可靠性，RM3261S集成了多种保护功能。其中包括:软启动、逐周期电流限制、VDD过压保护和VDD欠压锁定等保护功能。VDD采用Tl的辅助绕组供电，当VDD的电压低于欠压锁定关断电压时，开关管将被关断，同时进入软启动重启状态。
[0022]本实用新型实现了功率因数校正，线路功率因数> 0.92，满足能源之星SSL在商业环境下功率因数≥0.9的要求。在全范围(85~264V)交流输入情况下，AC264V时功率因数最低，但也达0.92 ;在AC 220 V的输入时，最高达0.93。
[0023]AC85~264V输入电压范围内效率> 86%，在AC220V的效率最高，达87.96%，在AC264V时的效率最低，为86.18%。
[0024]本实用新型基于RM3261S的恒流LED灯驱动电源，提供了一种电路简单的高性能LED灯驱动电源的低成本和高性能解决方案，拥有广阔的应用前景。
【权利要求】
1.一种电路简单的高性能LED灯驱动电源，其特征是:它由EMI滤波电路、整流滤波电路、PFC电路和恒流驱动电路组成；EMI滤波电路的输入端接交流市电电源，输出端接整流滤波电路的输入端；PFC电路的输入端整流滤波电路的输出端，输出端接恒流驱动电路的电源输入端；恒流驱动电路的输出端接LED灯；恒流驱动电路由集成电路芯片RM3261S，电阻R2?R8，电容C5?C9，二极管D4、D5、D6，开关变压器Tl组成。
2.根据权利要求1所述的一种电路简单的高性能LED灯驱动电源，其特征是:电阻R2和R3分别设计为75KQ和6.8K Q，恒流驱动电路的输出电压为20V。
3.根据权利要求1所述的一种电路简单的高性能LED灯驱动电源，其特征是:电阻R6和R7分别设计为4.3 Q和3.9 Q，恒流驱动电路的输出电流为0.3A。
【文档编号】H05B37/00GK203537600SQ201320712212
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年11月12日 优先权日:2013年11月12日
【发明者】张新安 申请人:张新安