[实用新型]一种LED低纹波电源电路及使用该电源电路的LED灯

说明书

技术领域

本实用新型涉及LED驱动技术领域，更具体地说，涉及一种LED低纹波电源电路及使用该电源电路的LED灯。

背景技术

LED是新世纪照明技术的不断发展方向，相较于传统的白炽灯、荧光灯等，LED灯具有体积小、寿命长、功耗低、无污染、色彩绚丽等优点。但是，LED灯具在一些技术方面还处于需要进一步完善和提高的阶段，比如现在市场上绝大部分LED灯具会出现“频闪”现象(这里所说的频闪是指用数码相机较近距离拍摄点亮的LED灯具时，会出现频闪，水纹等情况)，如果长期在这种光环境下生活，会对人的眼睛造成伤害。“频闪”现象在传统荧光灯具上同样存在，作为替代传统照明产品的新一代节能环保LED灯具，应当攻克此问题。

而LED灯具出现“频闪”现象的原因，即在于驱动LED灯具的直流电源一般是由交流电源通过各种整流而形成，这就不可避免的在直流定量中或多或少带有一些交流成分，这些交流成分即所谓的纹波(叠加在直流稳定量上的交流分量)，为了衡量纹波成分的多少可用纹波系数(输出直流中，脉动的峰值与谷值之差的一半，与输出平均值的比)来标定，目前低纹波电源中输出纹波系数尚无统一规定，一般认为纹波系数小于5％的整流电源可称为低纹波电源。恒流源电解的纹波电流对LED寿命影响相当大，为了提高LED的工作寿命，还需要研究低纹波恒流源。

目前，LED电源需要满足低纹波的要求也是可以做到的，大概有以下几种方式：一、加大输出电解电容；二、采用填谷式被动PFC方案；三、采用两级方案。

对于方案一(如图1所示)，此方案从理论上讲可以采用电解电容吸收一部分纹波，通过实验知道当输出电解的容量等于输出电流的2～3倍时纹波系数约为20％，实际经验是当纹波控制在一定范围内以后(约为10％)很难再进一步降低纹波，且电解增加的越多成本就越高，所需要的体积越大，在小体积灯管的光源中根本不可行。

对于方案二(如图2所示)，采用两个大电容以及三个二极管进行功率因数校正，因为整流桥后面有大的电解电容，所以将电流纹波吸收，再通过变压器或者电感到次级，但是如果输出高于40V时将无法做成85-264V全电压输入，填谷式整流后的输出电压比普通整流后的输出电压低不少，有可能在低压输入时带载不足。另外，无论隔离还是非隔离填谷方案谐波测试无法通过，并且功率因素也不能完全达到0.95以上(实际约为0.9)。

对于方案三(如图3所示)，两级方案根据选型不一样有所不同，但是他们都有一个共同的缺点，即两级电路的外围器件很多，导致体积大，成本高。在实际生活中灯管是我们使用最多的光源，T8、T5广泛应用于工厂、家庭、学校、写字楼等场所，由于是日常生活的场所，所以人们对这类灯管的要求通常很高。灯管原本体积就很小，为了结构的强度和散热合格更会在灯管中加入铝型条，这样留给电源的空间更小，想要放入两级电源根本不可能，且由于成本过高，在市场上的销售额也会大打折扣。

基于上述分析可知，设计一种小体积、低成本、低纹波、高性能的LED电源很有必要。

发明内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于解决现有LED电源存在的：体积大、制造成本高、输出纹波不能控制在5％以内的问题，提供了一种LED低纹波电源电路及使用该电源电路的LED灯；本实用新型通过创新的构建方法，不仅将原有电路所存在的问题全部解决，且在其基础上大大提高了电源的性能，降低了电路体积和成本，便于推广应用。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种LED低纹波电源电路，包括前级驱动模块和后级低纹波模块，所述的前级驱动模块将交流电转换为直流电输出给后级低纹波模块，所述的后级低纹波模块包括一型号为JW1221的纹波消除芯片，该纹波消除芯片的VIN管脚通过电阻RB1与前级驱动模块的输出端相连，纹波消除芯片的VC管脚通过电容CB2接地，电容CB2两端并联有电阻RB5；纹波消除芯片的VG管脚连接NMOSFET管QB1的栅极，纹波消除芯片的VS管脚通过相互并联的电阻RB3、电阻RB4接地，该VS管脚还与NMOSFET管QB1的源极相连；纹波消除芯片的VLIMIT管脚通过电阻RB2后分成两路，一路与NMOSFET管QB1的漏极相连，另一路通过二极管DB1连接LED负载，纹波消除芯片的GND管脚接地。

作为本实用新型更进一步的改进，所述的前级驱动模块采用型号为SD6904S的驱动控制芯片，芯片外围采用浮地BUCK架构。