[实用新型]一种高功率因数恒流驱动电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种驱动电路，具体为一种高功率因数恒流驱动电路。

背景技术

当今，高能效、节能、环保等已经成为社会对光源的普遍要求。LED(LightEmitting Diode，即：发光二极管)是近年来应用广泛的一种新型节能光源。由于LED是特性敏感的半导体器件，又具有负温度特性，因而在应用过程中需要对其进行稳定工作状态和保护，从而产生了驱动的概念。LED器件对驱动电源的要求近乎于苛刻，LED不像普通的白炽灯泡，可以直接连接220V的交流市电。LED是2～3伏的低电压驱动，所以再设计驱动电路时必须要考虑有效功率、恒流精度、电源寿命、电磁兼容等因素。

现有的LED恒流驱动电路一般都采用BUCK功率因数校正主电路，即：降压式变换电路，具体是：填谷式无源功率因数校正(PFC)电路+恒流控制BUCK电路。该方案改善了驱动器的功率因数，同时恒流控制的BUCK电路有许多成熟的电路方案和控制芯片可供选择，但该方案的缺点是填谷式无源功率因数校正(PFC)电路的功率因数(PF)值仍不够高，而功率因数低说明电路用于交变磁场转换的无功功率大，降低了设备的利用率增加线路供电损失，并且驱动器功率较大时难以满足照明领域的一些标准对供电设备输入谐波电流的要求。为改善功率因数，降低输入电流的谐波，直接用BUCK电路同时实现功率因数校正(PFC)和恒流控制是一个可选的方案。传统的BUCK型PFC控制电路需要采样负载电流，同时从电磁兼容考虑要保证输出有一端和输入的高压端或低压端等电位。

现有技术一提供了一种LED恒流驱动电路，请参照图1所示，该电路包括整流桥BD，BUCK功率因数校正主电路，PFC控制电路，负载电流控制电路。BUCK功率因数校正主电路由MOSFET Q，二极管D，电感L，第一电容C1组成。PFC控制电路由控制芯片IC及第一辅助电源Vcc1组成。负载电流控制电路由集成运算放大器OA，第一电阻R1，第二电阻R2，第三电阻R3，第二电容C2，采样电阻Rs，光耦OP及第二辅助电源Vcc2组成。

其中，交流电源为整流桥BD的输入，MOSFET Q的源极接整流桥BD输出负端，MOSFET Q的漏极接二极管D的阳极和电感L的一端，二极管D的阴极接输出电压Vo的正端，电感L的另一端接采样电阻Rs的一端和第一电容C1的负端，并将该连接点标志为信号地，第一电容C1的另一端接所述BUCK功率因数校正主电路的输出正端，采样电阻Rs的另一端接输出电压Vo的负端，控制芯片IC的Vcc端接第一辅助电源Vcc1的正端，第一辅助电源Vcc1的负端为整流桥BD输出地，控制芯片IC的Gate端接MOSFET Q的门极，控制芯片IC的GND端接整流桥BD输出地和光耦OP光敏三极管的发射极，控制芯片IC的FB端接光耦OP光敏三极管的集电极，光耦OP的二极管阳极接第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端接第二辅助电源Vcc2的正端，第二辅助电源Vcc2的负端接信号地，集成运算放大器OA的输出端接光耦OP的二极管的阴极，集成运算放大器OA的供电电源为第二辅助电源Vcc2，集成运算放大器OA的正向输入端接基准电源Vref，集成运算放大器OA的反向输入端接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端接输出电压Vo的负端。由于PFC控制电路的控制芯片IC的地端与MOSFET Q的源极相连，所以控制IC可以直接驱动MOSFET Q，虽然该电路利用BUCK功率因数校正主电路实现了功率因数校正和恒流控制，但是，负载电流控制电路和PFC控制电路不共地，需要光耦实现隔离反馈，同时也需要为两个不共地的控制电路分别提供辅助电源(即：第一辅助电源Vcc1和第二辅助电源Vcc2)，所以该LED恒流驱动电路结构复杂且成本偏高。

为了解决上述问题，现有技术二提出了一种如图2所示的LED恒流驱动电路，与现有技术一不同的是：MOSFET Q源极接二极管D阴极，其漏极接整流桥BD输出正端，电感L的一端接二极管D的阴极，其另一端接输出电压Vo的正端，二极管D的阳极接整流桥BD输出地和采样电阻Rs的一端，采样电阻Rs的另一端接输出电压Vo的负端，控制芯片IC的Gate端接隔离或自举驱动电路的输入端，隔离和自举驱动电路的输出端接MOSFET Q的门极。MOSFET Q、二极管D、隔离或自举驱动电路和电感L组成BUCK功率因数校正主电路，控制芯片IC组成PFC控制电路，采样电阻Rs、第二电阻R2、第三电阻R3，第二电容C2和集成运算放大器OA组成负载电流控制电路。