专利名称：一种led照明系统中的电源电路及电源器的制作方法
技术领域：
本发明属于LED照明领域，尤其涉及一种LED照明系统中的电源电路及电源器。
背景技术：
LED照明作为一种节能灯具，得到了各个领域的广泛采用，尤其得到了各级政府、高校科研院所、企业的青睐和大力支持；与此同时，为LED灯具供电的LED电源是LED照明系统的关键部件。随着绿色照明的普及，对LED电源的要求越来越高，尤其是作为关键性指标的效率特性。对于现有的LED电源，其效率可达到92%，但是，在具有一定数量LED灯具的照明系统中，其LED照明供电系统的总损耗仍不容小觑。
发明内容
本发明的目的在于提供一种LED照明系统中的电源电路，旨在提供一种集中式的PFC电路和分布式的DC-DC电路，以提高LED照明供电系统的效率。本发明是这样实现的，所述LED照明系统中的电源电路的输入端和输出端分别接市电电源电路和LED灯具，所述LED照明系统中的电源电路包括:PFCCPower Factor Correction,功率因数校正)电路和一个或多个 DC_DC(DirectCurrent-Direct Current,直流转直流)电路；所述PFC电路与所述市电电源的输出端相连，所述一个或多个DC-DC电路中的每个DC-DC电路与所述PFC电路的输出端和所述LED灯具相连；所述PFC电路用 于将 交流电转换为高压直流电、校正功率因数，所述DC-DC电路用于调整所述PFC电路所输出的高压直流电的电压幅值并驱动所述LED灯具工作。进一步地，所述PFC电路为升压型PFC电路、降压型PFC电路或升降压型PFC电路。进一步地，所述PFC电路为交错PFC电路。进一步地，所述PFC电路为无桥PFC电路。进一步地，采用高压传输母线连接所述PFC电路的输出端与所述DC-DC电路的输入端。本发明的另一目的在于提供一种LED照明系统中的电源器，所述LED照明系统中的电源器包括LED照明系统中的电源电路，所述LED照明系统中的电源电路的输入端和输出端分别接市电电源电路和LED灯具，所述LED照明系统中的电源电路包括:PFC电路和一个或多个DC-DC电路；所述PFC电路与所述市电电源的输出端相连，所述一个或多个DC-DC电路中的每个DC-DC电路与所述PFC电路的输出端和所述LED灯具相连；所述PFC电路用于将交流电转换为高压直流电、校正功率因数，所述DC-DC电路用于调整所述PFC电路所输出的高压直流电的电压幅值并驱动所述LED灯具工作。进一步地，所述PFC电路为升压型PFC电路、降压型PFC电路或升降压型PFC电路。
进一步地，所述PFC电路为交错PFC电路。进一步地，所述PFC电路为无桥PFC电路。进一步地，采用高压传输母线连接所述PFC电路的输出端与所述DC-DC电路的输入端。在本发明中，该PFC电路集中将市电转换为高压直流电，同时，校正功率因数；PFC电路通过高压直流的输出端为后面的、至少一个DC-DC电路集中提供高压直流电。集中式的PFC电路相对于多个分布式的PFC电路而言，元器件的损耗降低，有效地提高了整个LED照明供电系统的效率；LED照明供电系统效率的提高，意味着相同的功率需求下，电网的输出功率减小，达到节能的效果。
图1是本发明实施例提供的LED照明系统中的电源电路的电路图；图2是本发明实施例提供的另一 LED照明系统中PFC电路I由多个内部PFC电路组成的电源电路的电路图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。图1示出了本发明实施例提供的LED照明系统中的电源电路图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下。
一种LED照明系统中的电源电路，所述LED照明系统中的电源电路的输入端和输出端分别接市电电源电路和LED灯具，所述LED照明系统中的电源电路包括:PFC电路I和一个或多个DC-DC电路2 ；所述PFC电路I与所述市电电源的输出端相连，所述一个或多个DC-DC电路2中的每个DC-DC电路2与所述PFC电路I的输出端和所述LED灯具相连；所述PFC电路I用于将交流电转换为高压直流电、校正功率因数，所述DC-DC电路2用于调整所述PFC电路所输出的高压直流电的电压幅值并驱动所述LED灯具工作。该PFC电路I将市电电源提供的市电交流电转换为高压直流电，同时，通过校正功率因数以向DC-DC电路2输出匹配的功率。在本实施例中，通过该PFC电路I提高交流转直流的功率因数。由于该PFC电路I向各个DC-DC电路2输出相同电压值的高电压，有利于接入更多的DC-DC电路2，具有良好的扩展性和兼容性。图2示出了本发明实施例提供的另一 LED照明系统中PFC电路I由多个内部PFC电路组成的电源电路的电路，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下。更优的是，PFC电路I由一个或多个用于内部PFC电路集成后生成，所述内部PFC电路包括Boost型PFC电路、Buck型PFC电路及Buck-boost型拓扑PFC电路等现有的PFC电路，在此不做限定。需要说明的是，在集成生成PFC电路I时，可以选择内部PFC电路的其中一种或组合。作为本发明一实施例，所述PFC电路I的输出端以高压直流电的方式向所述DC-DC电路的输入端提供所述DC-DC电路所需的功率。作为本发明一实施例，在大功率应用场合，可以配置多个PFC电路I并联运行。作为本发明一实施例，PFC电路I可以为冗余设计，以进一步提高LED照明系统的
可靠性。作为本发明一实施例，所述PFC电路I为升压型PFC电路、降压型PFC电路或升降压型PFC电路等现有PFC电路，在此不做限定。作为本发明另一实施例，所述升压型PFC电路采用Boost型PFC电路。作为本发明另一实施例，所述降压型PFC电路采用Buck型PFC电路。作为本发明另一实施例，所述升降压型PFC电路采用Buck-boost型PFC电路、Cuk型PFC电路、S印ic型PFC电路及Flyback型PFC电路中的一种或多种的组合。若需要向DC-DC电路2提供的功率为2000W至3000W，则该PFC电路I可以选择Boost型PFC电路、Buck型PFC电路或Buck-boost型PFC电路。作为本发明一实施例，所述PFC电路I为交错PFC电路。所述交错PFC电路为现有的交错PFC电路。若需要向DC-DC电路2提供的功率为4000W左右，则该PFC电路I选择交错PFC电路。
作为本发明一实施例，所述PFC电路I为无桥PFC电路。所无桥PFC电路为现有的无桥PFC电路。若需要向DC-DC电路2提供的功率为4000W以上，则该PFC电路I选择无桥PFC电路。作为本发明一实施例，采用高压传输母线连接所述PFC电路I的输出端与所述DC-DC电路2的输入端。经过该PFC电路I将市电电源的交流电转换为高压直流电后，由于转换后的直流电为高压直流电，因此，需要选择高压传输母线将PFC电路I的输出端与各个DC-DC电路2的输入端连接。作为本发明一实施例，本发明还提供一种LED照明系统中的电源器，所述LED照明系统中的电源器包括LED照明系统中的电源电路，所述LED照明系统中的电源电路的输入端和输出端分别接市电电源电路和LED灯具，所述LED照明系统中的电源电路包括:PFC电路I和一个或多个DC-DC电路2 ；所述PFC电路I与所述市电电源的输出端相连，所述一个或多个DC-DC电路2中的每个DC-DC电路2与所述PFC电路I的输出端和所述LED灯具相连；所述PFC电路I用于将交流电转换为高压直流电、校正功率因数，所述DC-DC电路2用于调整所述PFC电路I所输出的高压直流电的电压幅值并驱动所述LED灯具工作。作为本发明一实施例，所述PFC电路I为升压型PFC电路、降压型PFC电路或升降压型PFC电路等现有PFC电路，在此不做限定。作为本发明一实施例，所述PFC电路I为交错PFC电路。作为本发明一实施例，所述PFC电路I为无桥PFC电路。
作为本发明一实施例，采用高压传输母线连接所述PFC电路I的输出端与所述DC-DC电路2的输入端。为了更好地解释本发明，结合图1，说明LED照明系统中的电源电路的工作原理:PFC电路I将市电电源提供的市电交流电转换为高压直流电(在本实施例中，该高压直流电的电压为380V至420V)，同时提高交流转直流的功率因数；PFC电路I向各个DC-DC电路2提供相同电压的高压电；DC-DC电路2根据与该DC-DC电路2连接的LED灯具需求的电压，调整输出的电压向连接的LED灯具供电。以250个LED灯具的照明系统为例，其中，由于LED灯具的需求功率为120W，因此，每个LED电源的额定输出功率为120W。在传统的供电模式中，由各个DC-DC电路分别连接PFC电路、每个PFC电路分别连接市电电源的250个LED灯具的照明系统组成；因此，传统供电效率(分布式PFC电路+DC-DC电源的效率)见表1:
权利要求
1.一种LED照明系统中的电源电路，所述LED照明系统中的电源电路的输入端和输出端分别接市电电源电路和LED灯具，其特征在于，所述LED照明系统中的电源电路包括: PFC电路和一个或多个DC-DC电路； 所述PFC电路与所述市电电源的输出端相连，所述一个或多个DC-DC电路中的每个DC-DC电路与所述PFC电路的输出端和所述LED灯具相连； 所述PFC电路用于将交流电转换为高压直流电、校正功率因数，所述DC-DC电路用于调整所述PFC电路所输出的高压直流电的电压幅值并驱动所述LED灯具工作。
2.如权利要求1所述的LED照明系统中的电源电路，其特征在于，所述PFC电路为升压型PFC电路、降压型PFC电路或升降压型PFC电路。
3.如权利要求1所述的LED照明系统中的电源电路，其特征在于，所述PFC电路为交错PFC电路。
4.如权利要求1所述的LED照明系统中的电源电路，其特征在于，所述PFC电路为无桥PFC电路。
5.如权利要求1所述的LED照明系统中的电源电路，其特征在于，采用高压传输母线连接所述PFC电路的输出端与所述DC-DC电路的输入端。
6.一种LED照明系统中的电源器，所述LED照明系统中的电源器包括LED照明系统中的电源电路，所述LED照明系统中的电源电路的输入端和输出端分别接市电电源电路和LED灯具，其特征在于，所述LED照明系统中的电源电路包括: PFC电路和一个或多 个DC-DC电路； 所述PFC电路与所述市电电源的输出端相连，所述一个或多个DC-DC电路中的每个DC-DC电路与所述PFC电路的输出端和所述LED灯具相连； 所述PFC电路用于将交流电转换为高压直流电、校正功率因数，所述DC-DC电路用于调整所述PFC电路所输出的高压直流电的电压幅值并驱动所述LED灯具工作。
7.如权利要求6所述的电源器，其特征在于，所述PFC电路为升压型PFC电路、降压型PFC电路或升降压型PFC电路。
8.如权利要求6所述的电源器，其特征在于，所述PFC电路为交错PFC电路。
9.如权利要求6所述的电源器，其特征在于，所述PFC电路为无桥PFC电路。
10.如权利要求6所述的电源器，其特征在于，采用高压传输母线连接所述PFC电路的输出端与所述DC-DC电路的输入端。
全文摘要
本发明适用于LED照明领域，尤其涉及一种LED照明系统中的电源电路及电源器。其中，PFC电路集中将市电转换为高压直流电，同时，校正功率因数；PFC电路通过高压直流的输出端为后面的、至少一个DC-DC电路集中提供高压直流电。DC-DC电路用来将高压直流电转换为单个灯具适用的电压/电流，从而驱动LED灯具。集中式的PFC电路相对于多个分布式的PFC电路而言，元器件的损耗降低，有效地提高了整个LED照明供电系统的效率；LED照明供电系统效率的提高，意味着相同的功率需求下，电网的供给功率减小，达到节能的效果。
文档编号H05B37/00GK103228075SQ201310156190
公开日2013年7月31日 申请日期2013年4月28日 优先权日2013年4月28日
发明者马化盛, 袁志伟, 陈薪, 林宋荣 申请人:深圳桑达国际电子器件有限公司