單級(jí)高功率因數(shù)的led驅(qū)動(dòng)電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED電源領(lǐng)域，尤其涉及一種單級(jí)高功率因數(shù)的LED驅(qū)動(dòng)電源。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，用戶對(duì)LED驅(qū)動(dòng)電源要求越來(lái)越高，例如，低諧波、高PF值、無(wú)頻閃、體積小、效率高、成本低，由于普通的LED驅(qū)動(dòng)電源采用傳統(tǒng)的橋式整流、電容濾波電路會(huì)使AC輸入電流產(chǎn)生嚴(yán)重的波形畸變，向電網(wǎng)注入大量的高次諧波，因此電網(wǎng)側(cè)的功率因數(shù)不高，僅有0.6左右，大量的高次諧波對(duì)電網(wǎng)和其它電氣設(shè)備造成嚴(yán)重諧波污染與干擾，使得的其它電氣設(shè)備無(wú)法正常工作，因此為了減少諧波干擾，在LED驅(qū)動(dòng)電源中增加了功率因數(shù)校正電路(即PFC)，用于提高LED驅(qū)動(dòng)電源中的功率因數(shù)從而減少諧波干擾，現(xiàn)有技術(shù)中提高功率因數(shù)的方式主要有兩種，分別為:
[0003]主動(dòng)式PFC電路(也稱有源式PFC電路)，PFC的英文全稱為“Power FactorCorrect1n”，意思是“功率因數(shù)校正”。主動(dòng)式PFC電路由電感電容及功率電子元器件組成，元器件較多，可將功率因數(shù)提高到0.95?0.98左右，但成本較高。
[0004]被動(dòng)式PFC電路(也稱無(wú)源式PFC電路)，其中被動(dòng)式PFC電路又可分為:
[0005]1、電感補(bǔ)償式PFC電路:是使交流輸入的基波電流與電壓之間相位差減小來(lái)提高功率因數(shù)，被動(dòng)式PFC的功率因數(shù)只能達(dá)到0.7?0.8。
[0006]2、填谷電路式PFC電路:其特點(diǎn)是利用整流橋后面的填谷電路來(lái)大幅度增加整流管的導(dǎo)通角，通過(guò)填平谷點(diǎn)，使輸入電流從尖峰脈沖變?yōu)榻咏谡也ǖ牟ㄐ危瑢⒐β室驍?shù)提高到0.85?0.87。
[0007]3、電荷泵式PFC電路，其特點(diǎn)是利用電容分時(shí)充電和放電，將電網(wǎng)能量轉(zhuǎn)移給高壓儲(chǔ)能電容，使輸入平均電流為正弦波，并與電網(wǎng)電壓同相位，將功率因數(shù)提高到0.95?0.99 ο
[0008]因電荷泵式PFC電路相比于主動(dòng)式PFC電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且功率因數(shù)可提高到0.95?0.99，因此選用電荷泵式PFC電路的效果為最好，而現(xiàn)有技術(shù)中所用的電荷泵式PFC電路一般由4只二極管和3只以上電容組成，結(jié)構(gòu)依然較為復(fù)雜且因所使用的電子元器件較多，電路成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為解決現(xiàn)有LED驅(qū)動(dòng)電源的缺陷，本發(fā)明提供一種單級(jí)高功率因數(shù)的LED驅(qū)動(dòng)電源，可解決現(xiàn)有技術(shù)中所用的電荷泵式PFC電路一般由4只二極管和3只以上電容組成，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜且因所使用的電子元器件較多，電路成本較高的問(wèn)題。
[0010]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種單級(jí)高功率因數(shù)的LED驅(qū)動(dòng)電源，包括:輸入電路、整流電路、電荷泵PFC電路和LLC諧振半橋電路，所述輸入電路的輸入端接入供電電網(wǎng)，所述輸入電路的輸出端分別與整流電路的第一輸入端和第二輸入端電連接，所述整流電路的正極輸出端與所述LLC諧振半橋電路的輸入端電連接，所述電荷泵PFC電路的第一端與所述整流電路的負(fù)極輸出端電連接，所述電荷泵PFC電路的第二端與所述LLC諧振半橋電路的輸出端電連接；所述電荷泵PFC電路包括:第一電容、第二電容和二極管，所述第一電容的一端分別與所述二極管的正極和所述LLC諧振半橋電路的輸出端電連接，所述第一電容的另一端分別與所述二極管的負(fù)極和所述第二電容的一端電連接，所述二極管的負(fù)極與所述整流電路的負(fù)極輸出端電連接，所述第二電容的另一端接工作地；所述LLC諧振半橋電路的輸入端和LLC諧振半橋電路的輸出端之間并聯(lián)有高壓儲(chǔ)能電容。
[0011]進(jìn)一步的，所述二極管為快恢復(fù)型二極管。
[0012]進(jìn)一步的，所述高壓儲(chǔ)能電容為電解電容。
[0013]進(jìn)一步的，所述LLC諧振半橋電路包括:驅(qū)動(dòng)電路和諧振電路。
[0014]進(jìn)一步的，所述LED驅(qū)動(dòng)電源還包括:控制芯片，所述控制芯片分別與所述LLC諧振半橋電路中的驅(qū)動(dòng)電路以及所述LLC諧振半橋電路的輸出端電連接。
[0015]采用本發(fā)明的有益效果為:
[0016]本發(fā)明提供的單級(jí)高功率因數(shù)的LED驅(qū)動(dòng)電源，包括:電荷泵PFC電路，其功率因數(shù)校正可達(dá)0.95?0.99，并且電荷泵PFC電路包括第一電容、第二電容和二極管，與現(xiàn)有技術(shù)中的電荷泵PFC電路包括4只二極管和3只以上電容相比，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且節(jié)約成本。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例的單級(jí)高功率因數(shù)LED驅(qū)動(dòng)電源的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明一種實(shí)施例的單級(jí)高功率因數(shù)LED驅(qū)動(dòng)電源中的電荷泵PFC電路示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行清楚、完整的說(shuō)明。
[0020]如圖1、圖2所示，本實(shí)施例提供了一種單級(jí)高功率因數(shù)的LED驅(qū)動(dòng)電源，包括:輸入電路1、整流電路2、LLC諧振半橋電路3、電荷泵PFC電路4、控制芯片5和輸出電路，其中，整流電路2為橋式整流電路，該整流電路2包括:第一輸入端、第二輸入端、正極輸出端和負(fù)極輸出端，輸入電路I的輸入端接入供電電網(wǎng)，輸入電路I的輸出端分別與整流電路2的第一輸入端、第二輸入端電連接，整流電路2經(jīng)輸入電路I獲取供電電網(wǎng)中的電能后進(jìn)行整流并輸出整流電流，整流電路2的正極輸出端與LLC諧振半橋電路3的輸入端電連接，用于獲取整流電路2輸出的整流電流，以及對(duì)獲取的整流電流進(jìn)行處理，并輸出處理后的諧振電流，電荷泵PFC電路4的第一端A與整流電路2的負(fù)極輸出端電連接，電荷泵PFC電路4的第二端B與LLC諧振半橋電路3的輸出端電連接，同時(shí)，LLC諧振半橋電路3的輸入端和LLC諧振半橋電路3的輸出端之間并聯(lián)有具有高壓儲(chǔ)能的電解電容，具體的，電荷泵PFC電路4包括:第一電容Cl、第二電容C2和二極管D1，其中，二極管Dl為快恢復(fù)型二極管，第一電容Cl的一端分別與二極管Dl的正極和LLC諧振半橋電路3的輸出端電連接，第一電容Cl的另一端分別與二極管Dl的負(fù)極和第二電容C2的一端電連接，二極管Dl的負(fù)極與整流電路2的負(fù)極輸出端電連接，第二電容C2的另一端接工作地，由于電荷泵PFC電路4置于LLC諧振半橋電路3的輸出端和整流電路2的負(fù)極輸出端的返回電流回路中，利用第一電容Cl、第二電容C2分時(shí)充電和放電的特性，將整流電路2輸出的電能轉(zhuǎn)移給電解電容，使輸入LLC諧振半橋電路3的平均電流為正弦波，并與整流電路2輸出的電壓同相位，因此最終將使得LED驅(qū)動(dòng)電源的輸出功率因數(shù)提高到0.95?0.99，LLC諧振半橋電路3輸出端還與輸出電路電連接，輸出電路獲取LLC諧振半橋電路3輸出的諧振電流后輸出恒定電流。
[0021]在本實(shí)施例中，LLC諧振半橋電路3包括:驅(qū)動(dòng)電路和諧振電路，驅(qū)動(dòng)電路的一端與諧振電路電連接，用于控制諧振電路工作或停止工作，芯片5分別與LLC諧振半橋電路3中的驅(qū)動(dòng)電路以及LLC諧振半橋電路3的輸出端電連接，其中，控制芯片5包括，TXl針腳、TX2針腳、FB針腳和CS針腳，其中，F(xiàn)B針腳與CS針腳分別與LLC諧振半橋電路3的輸出端電連接，F(xiàn)B針腳用于檢測(cè)LLC諧振半橋電路3所輸出的電壓，CS針腳用于檢測(cè)LLC諧振半橋電路3所輸出的電流，TXl針腳和TX2針腳分別與LLC諧振半橋電路3中的驅(qū)動(dòng)電路電連接，控制芯片5根據(jù)FB針腳和CS針腳所獲取的LLC諧振半橋電路3中輸出的電壓及電流的輸出情況，通過(guò)TXl針腳和TX2針腳控制LLC諧振半橋電路3中的驅(qū)動(dòng)電路。
[0022]因本實(shí)施例提供的LED驅(qū)動(dòng)電源中的電荷泵式PFC電路4包括:第一電容Cl、第二電容C2和二極管Dl相比于現(xiàn)有技術(shù)中所使用的電荷泵式PFC電路所需電子元器件少，電路簡(jiǎn)單，且其功率因數(shù)校正可達(dá)0.95?0.99，在保證高功率因數(shù)的情況下節(jié)約了制造成本。
[0023]本發(fā)明雖然已以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，但其并不是用來(lái)限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出可能的變動(dòng)和修改，因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種單級(jí)高功率因數(shù)的LED驅(qū)動(dòng)電源，其特征在于，包括:輸入電路、整流電路、電荷泵PFC電路和LLC諧振半橋電路，所述輸入電路的輸入端接入供電電網(wǎng)，所述輸入電路的輸出端分別與整流電路的第一輸入端和第二輸入端電連接，所述整流電路的正極輸出端與所述LLC諧振半橋電路的輸入端電連接，所述電荷泵PFC電路的第一端與所述整流電路的負(fù)極輸出端電連接，所述電荷泵PFC電路的第二端與所述LLC諧振半橋電路的輸出端電連接; 所述電荷泵PFC電路包括:第一電容、第二電容和二極管，所述第一電容的一端分別與所述二極管的正極和所述LLC諧振半橋電路的輸出端電連接，所述第一電容的另一端分別與所述二極管的負(fù)極和所述第二電容的一端電連接，所述二極管的負(fù)極與所述整流電路的負(fù)極輸出端電連接，所述第二電容的另一端接工作地； 所述LLC諧振半橋電路的輸入端和LLC諧振半橋電路的輸出端之間并聯(lián)有高壓儲(chǔ)能電容。2.如權(quán)利要求1所述的單級(jí)高功率因數(shù)的LED驅(qū)動(dòng)電源，其特征在于，所述二極管為快恢復(fù)型二極管。3.如權(quán)利要求1所述的單級(jí)高功率因數(shù)的LED驅(qū)動(dòng)電源，其特征在于，所述高壓儲(chǔ)能電容為電解電容。4.如權(quán)利要求1所述的單級(jí)高功率因數(shù)的LED驅(qū)動(dòng)電源，其特征在于，所述LLC諧振半橋電路包括:驅(qū)動(dòng)電路和諧振電路。5.如權(quán)利要求4所述的單級(jí)高功率因數(shù)的LED驅(qū)動(dòng)電源，其特征在于，所述LED驅(qū)動(dòng)電源還包括:控制芯片，所述控制芯片分別與所述LLC諧振半橋電路中的驅(qū)動(dòng)電路以及所述LLC諧振半橋電路的輸出端電連接。
【專利摘要】一種單級(jí)高功率因數(shù)的LED驅(qū)動(dòng)電源，包括整流電路、電荷泵PFC電路和LLC諧振半橋電路，其中，電荷泵PFC電路包括：第一電容、第二電容和二極管，所述第一電容的一端分別與所述二極管的正極和所述LLC諧振半橋電路的輸出端電連接，所述第一電容的另一端分別與所述二極管的負(fù)極和所述第二電容的一端電連接，所述二極管的負(fù)極與所述整流電路的負(fù)極輸出端電連接，所述第二電容的另一端接工作地。采用本發(fā)明，電荷泵PFC電路只需第一電容、第二電容和二極管，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的電荷泵PFC電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且節(jié)約成本。
【IPC分類】H02M1/42, H05B37/02
【公開(kāi)號(hào)】CN104968075
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510319433
【發(fā)明人】李錦紅, 孫立濤, 邱榮盛, 彭浦能, 李顯偉
【申請(qǐng)人】廣東科谷電源有限公司
【公開(kāi)日】2015年10月7日
【申請(qǐng)日】2015年6月11日