[发明专利]一种LED高效恒流驱动电源

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED驱动电源，尤其是涉及一种LED高效恒流驱动电源。 

背景技术

半导体照明（LED照明），是国家鼓励和未来发展趋势的照明方式，以节能和高寿命为显著优势，而LED照明的驱动电源，是LED照明灯具的心脏。LED驱动电源的性能直接影响LED照明灯具的性能。

目前输入输出隔离的LED恒流驱动电源，主要是用单级APFC的技术方案，即，通过一个PFC控制芯片，同时实现功率因数校正和输出恒流的双重作用。如图1所示，为一市场上常见的LED恒流驱动电源电路原理图，这种驱动电源包括安全防护电路、EMI滤波电路、整流电路、控制电路、功率传输电路、输出整流滤波电路、输出采样及基准电路、信号反馈电路及环路补偿电路。50Hz的220VAC的交流市电经过滤波整流后，成为了具有100Hz纹波的直流电，然后通过功率传输电路将电能从初级传递到次级，输出整流滤波电路将功率传输电路传递来的电能，由高频交流电整流滤波为直流电。输出采样及基准电路实现次级电流的采样，通过电阻R28把直流电流信号转化为直流电压信号，再通过运算放大器U2把该直流电压信号与基准电压作比较，实现自动恒流的功能。信号反馈电路把次级的控制信号通过光耦U3传递到初级。PFC集成电路U1实现开关电源的PFC(PFC，及功率因数校正)、自动控制和MOSFET Q1的驱动功能。在电能的使用过程中，为了有效降低电源对电网的谐波污染，电源需要主动功率因数校正（即，PFC)电路，这样功率因数（即PF值）就可以接近1，一般达0.95以上（没有PFC电路的电源功率因数一般只有0.5左右），就可以有效降低开关电源对电网的谐波污染。图1所示电路的环路补偿细节见图2和图3，,该方案中环路补偿由R7，R8，C3，R30，C4，C14这六个元件实现。其中，R8，C3一起实现一个零点FZ1补偿，R7实现一个极点FP1补偿。R30，C14实现一个零点FZ2补偿，R30，C4实现一个极点FP2补偿。即，这六个元件一起实现了双零点（FZ1，FZ2)双极点(FP1，FP2)补偿。这种补偿方案所用元器件较多，导致很多缺点：1、环路补偿电路复杂；2、增加了调试难度；3、增加了元件成本；4、降低了驱动电源的可靠性。 

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种具有所用元件器少，大大简化环路补偿电路，降低了电源调试难度，降低了电源装置的成本，增加电源的可靠性的LED高效恒流驱动电源。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种LED高效恒流驱动电源，包括控制电路、信号反馈电路、输出采样及基准电路以及环路补偿电路，所述的控制电路包括初级PFC功率因数校正集成电路，所述的输出采样及基准电路包括运算放大器，其特征在于，所述的环路补偿电路包括初级环路补偿电路和次级环路补偿电路，初级环路补偿电路由跨接在初级PFC功率因数校正集成电路的反馈输入引脚和运放输出引脚之间的电阻R7组成。

所述的电阻R7的阻值为500Ω~5KΩ。

所述的次级环路补偿电路由跨接在运算放大器的输出引脚和恒流电压基准引脚之间的电容C4组成。

所述的电容C4的电容值为0.5μF~3μF。

所述的电容C4的电容值优选为1μF。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、所用元件器少，大大简化环路补偿电路，但本发明的电源功率因数却丝毫不亚于现有的恒流电源，功率因数同样可以达到大于0.95的水平，电源恒流精度同样可以达到±3%的水平，开关电源性能稳定；

2、元件器的减少，大大降低了电源调试难度，传统的方案需要对多个元件器进行调试，而采用本发明的技术方案，只需先确定电容C4的值（电容值一般采用1μF），然后调试R7（该电阻值在500Ω~5kΩ之间），即可让电源的功率因数指标和恒流指标良好，且稳定工作；

3、元器件的减少直接使得整个电源装置的成本大大降低；

4、元器件减少的另一个优点就是可以降低电源内部元器件出现故障的概率，从而增加电源的可靠性；

5、本技术方案适用于所有单级APFC LED恒流驱动方案，实用范围宽，比如既可以用于开发5W的小功率LED驱动电源，也可以用于50W的LED的驱动电源，很有实用价值。

附图说明

图1为市场上常见的LED恒流驱动电源的结构示意图；

图2为图1中的LED恒流驱动电源的初级补偿电路结构示意图；

图3为图1中的LED恒流驱动电源的次级补偿电路结构示意图；