一种单级pfc反激式led恒压电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种单级PFC反激式LED恒压电路，通过EMI滤波、整流桥、π型滤波电路等将交流电压变为类似正弦波形的电压，流过变压器T1的初级线圈，线圈中电流线性增加，次级电路中整流二极管截止，变压器存储能量；当检测电流电阻两端电压达到芯片的CS端的参考电压时，开关管截止，次级电路中整流二极管导通，变压器将储存的能量传递到次级线圈中，为负载供电，且输出端电解电容充电；当检测到变压器完全退磁后，开关管导通，进入下一个工作周期。采用本实用新型的技术方案，输出电压的功率因数达到0.92以上。
【专利说明】一种单级PFC反激式LED恒压电路
【技术领域】
[0001]本实用新型属于LED照明领域，特别涉及一种PFC反激式LED恒压电路。
【背景技术】
[0002]在LED驱动电源中，交流输入电源经过整流滤波后，非线性负载使得输入电流波形畸变，产生的谐波电流会污染电网并干扰其他用电设备。因此必须通过功率因数校正电路提高LED驱动电路的功率因数。提高LED驱动电路的功率因数要从成本、体积和输入输出比等因数综合考虑。本实用新型针对现有技术的不足，提出了一种采用反激式拓扑结构的LED恒压电路。
实用新型内容
[0003]为了克服上述现有技术的缺陷，实用新型提供一种电路简单、有高的功率因数的PFC反激式LED恒压电路，使输出电压的功率因数达到0.92以上。
[0004]为解决现有技术存在的问题，本实用新型的技术方案为:
[0005]一种PFC反激式LED恒压电路，包括PFC控制芯片0B6563、光电耦合器PC817A、M0S管Q3、开关管Q2、变压器T1、三端可调分流基准源TL431、TVS管P6KE200A、稳压二极管ZD1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第i^一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六分压电阻R16、第十七电阻R17、第十八分压电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二i^一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四分压电阻R24、第二十五电阻R25、第二十六电阻R26、第二十七滑动变阻器R27、输出端第一电解电容Cl、输出端第二电解电容C2、第三电容C3、输出端第四电解电容C4、输出端第五电解电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八补偿电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第i^一电容C11、第十二电容C12，第一整流二极管VD1、第二二极管VD2、第三整流二极管VD3、第四二极管VD4、第五二极管VD5、第六二极管VD6、第七二极管VD7 ；
[0006]PFC控制芯片0B6563的引脚I连接到第十三电阻R13的一端，PFC控制芯片0B6563的引脚8连接到第十三电阻R13的另一端、第五二极管VD5的阴极；第五二极管VD5的阳极连接到开关管Q2的射极，Q2的源极连接第九电阻R9的一端，第九电阻R9的另一端连接到开关管Q2的基极、第六电阻R6的一端，第六电阻R6的另一端连接第四电阻的一端，第四电阻R4的另一端连接第一电阻Rl的一端，第一电阻Rl的另一端与第三电阻R3的一端、变压器Tl的引脚2，第三电阻R3的另一端与第八电阻R8的一端相连，第八电阻R8的另一端连接第十电阻的一端R10，第十电阻RlO的另一端连接到0B6563的引脚3，第一电阻Rl与第三电阻R3相连端和变压器Tl的引脚2相连；第二i^一电阻R21的一端与第i^一电容Cll的一端、0B6563引脚3相连,第二^ 电阻R21的另一端与第^ 电容Cll的另一端、PGND相连；开关管Q2的基极和稳压二极管ZDl的阴极相连；稳压二极管ZDl的阳极接PGND ；0B6563引脚I连接第十二电阻R12的一端，第十二电阻R12的另一端连接到0B6563的引脚2 ;第八电容C8 —端和第十二电阻R12的一端相连,另一端与第^ 电阻Rll的一端相连，第H^一电阻Rll的另一端与第十二电阻R12的另一端相连；0B6563引脚4连接第十二电容C12的一端，第十二 C12另一端接PGND ；0B6563引脚4和第二十二电阻R22的一端相连，第二十二电阻R22的另一端连接到MOS管Q3的漏极；M0S管Q3的漏极和第二十三电阻R23的一端相连，第二十三电阻R23另一端和PGND、第二十六电阻R26的一端相连,第二十六电阻R26另一端连接第二十五电阻R25的一端，第二十五电阻R25的另一端连接到0B6563的引脚I ;M0S管Q3的栅极连接第十七电阻R17的一端，第十七电阻R17的另一端和0B6563的引脚7相连，MOS管Q3的栅极和第十九电阻R19的一端相连，第十九电阻R19的另一端和0B6563引脚6相连；0B6563引脚6接PGND ；
[0007]变压器Tl的引脚2连接TVS管P6KE200A的阳极，TVS管P6KE200A的阴极连接第四二极管VD4的阴极，第四二极管VD4的阳极与Tl的引脚4、MOS管Q3的源极相连；P6KE200A的阳极又与第十七电阻R7的一端和第六电容C6的一端相连，P6KE200A的阴极又与第十七电阻R7的另一端和第六电容C6的另一端相连；T1的引脚9与第一二极管VDl的阳极相连，第一二极管VDl的阴极和第二电解电容C2的阳极、第一电解电容Cl的阳极相连；变压器Tl的引脚11和第二电解电容C2的阴极、第一电解电容Cl的阴极相连；第一电容Cl的阳极为电压输出端口 V0UT_1，阴极为SGND ;变压器TAN_3与变压器Tl同芯；TAN_3的引脚6连接第十四电阻R14的一端，第十四电阻R14的另一端连接到0B6563的引脚5、第二二极管VD2的阳极；第二二极管VD2的阴极连接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端连接到开关管Q2的源极、第三电解电容C3的阳极，第三电解电容C3的阴极接PGND ；TAN_3的引脚8和PGND、第七电容C7的一端相连，第七电容C7的另一端接SGND ；TAN_3的引脚13与第三二极管VD3的阳极、第四电解电容C4的阳极相连，第四电解电容C4的阴极和TAN_3的引脚14相连，第四电容C4的阳极和第五电解电容C5的一端相连，第五电解电容C5的阴极与第四电阻C4的阴极相连；C4的阳极接+12V电源，阴极接GND_12V ；
[0008]光电耦合器PC817A的引脚4和开关管Q2的基极相连，引脚3接PGND，引脚I与第十六电阻R16的一端相连,第十六电阻R16的另一端连接第十八电阻R18的一端,第十八电阻R18的另一端与第九电容C9的一端相连，第九电容C9的另一端与第二十电阻R20的一端相连，第二十电阻R20的另一端接光电耦合器PC817A的引脚2;第十八电阻R18和第二十电阻R20相连端和三端可调分流基准源TL431的引脚3相连；第十六电阻R16、第十五电阻R15的相连端和第十电解电容ClO的阳极相连，第十电解电容ClO的阴极连接到第六二极管VD6的阳极、第七二极管VD7的阴极；VD6的阴极与TL431引脚3、第二十四电阻R24的一端相连，第二十四电阻R24的另一端连接到滑动变阻器R27的一端；滑动变阻器R27的另一端和滑动端接SGND、第七二极管VD7的阳极；SGND连接第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另一端与GND_12V相连。
[0009]与现有技术相比，本实用新型电路结构简单，输出电压的功率因数达到0.92以上。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型一种单级PFC反激式LED恒压电路的电路图。
【具体实施方式】
[0011]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0012]相反，本实用新型涵盖任何由权利要求定义的在本实用新型的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本实用新型有更好的了解，在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。
[0013]如图1所示，本实用新型PFC反激式LED恒压电路包括PFC控制芯片0B6563，光电耦合器PC817A，MOS管Q3，开关管Q2，变压器T1、TAN-3，三端可调分流基准源TL431，TVS管P6KE200A，稳压二极管ZDl，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第i^一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六分压电阻R16、第十七电阻R17、第十八分压电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二i^一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四分压电阻R24、第二十五电阻R25、第二十六电阻R26，第二十七滑动变阻器R27，输出端第一电解电容Cl、输出端第二电解电容C2、第三电容C3、输出端第四电解电容C4、输出端第五电解电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八补偿电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第i^一电容C11、第十二电容C12，第一整流二极管VD1、第二二极管VD2、第三整流二极管VD3、第四二极管VD4、第五二极管VD5、第六二极管VD6、第七二极管VD7 ；
[0014]PFC控制芯片0B6563的引脚I连接到第十三电阻R13的一端，PFC控制芯片0B6563的引脚8连接到第十三电阻R13的另一端、第五二极管VD5的阴极；第五二极管VD5的阳极连接到开关管Q2的射极，Q2的源极连接第九电阻R9的一端，第九电阻R9的另一端连接到开关管Q2的基极、第六电阻R6的一端，第六电阻R6的另一端连接第四电阻的一端，第四电阻R4的另一端连接第一电阻Rl的一端，第一电阻Rl的另一端与第三电阻R3的一端、变压器Tl的引脚2，第三电阻R3的另一端与第八电阻R8的一端相连，第八电阻R8的另一端连接第十电阻的一端R10，第十电阻RlO的另一端连接到0B6563的引脚3，第一电阻Rl与第三电阻R3相连端和变压器Tl的引脚2相连；第二十一电阻R21的一端与第i^一电容Cll的一端、0B6563引脚3相连,第二^ 电阻R21的另一端与第^ 电容Cll的另一端、PGND相连；开关管Q2的基极和稳压二极管ZDl的阴极相连；稳压二极管ZDl的阳极接PGND ；0B6563引脚I连接第十二电阻R12的一端，第十二电阻R12的另一端连接到0B6563的引脚2 ;第八电容C8 —端和第十二电阻R12的一端相连,另一端与第^ 电阻Rll的一端相连，第H^一电阻Rll的另一端与第十二电阻R12的另一端相连；0B6563引脚4连接第十二电容C12的一端，第十二 C12另一端接PGND ；0B6563引脚4和第二十二电阻R22的一端相连，第二十二电阻R22的另一端连接到MOS管Q3的漏极；M0S管Q3的漏极和第二十三电阻R23的一端相连，第二十三电阻R23另一端和PGND、第二十六电阻R26的一端相连,第二十六电阻R26另一端连接第二十五电阻R25的一端，第二十五电阻R25的另一端连接到0B6563的引脚I ;M0S管Q3的栅极连接第十七电阻R17的一端，第十七电阻R17的另一端和0B6563的引脚7相连，MOS管Q3的栅极和第十九电阻R19的一端相连，第十九电阻R19的另一端和0B6563引脚6相连；0B6563引脚6接PGND ；
[0015]变压器Tl的引脚2连接TVS管P6KE200A的阳极，TVS管P6KE200A的阴极连接第四二极管VD4的阴极，第四二极管VD4的阳极与Tl的引脚4、MOS管Q3的源极相连；P6KE200A的阳极又与第十七电阻R7的一端和第六电容C6的一端相连，P6KE200A的阴极又与第十七电阻R7的另一端和第六电容C6的另一端相连；T1的引脚9与第一二极管VDl的阳极相连，第一二极管VDl的阴极和第二电解电容C2的阳极、第一电解电容Cl的阳极相连；变压器Tl的引脚11和第二电解电容C2的阴极、第一电解电容Cl的阴极相连；第一电容Cl的阳极为电压输出端口 V0UT_1，阴极为SGND ;变压器TAN_3与变压器Tl同芯；TAN_3的引脚6连接第十四电阻R14的一端，第十四电阻R14的另一端连接到0B6563的引脚5、第二二极管VD2的阳极；第二二极管VD2的阴极连接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端连接到开关管Q2的源极、第三电解电容C3的阳极，第三电解电容C3的阴极接PGND ；TAN_3的引脚8和PGND、第七电容C7的一端相连，第七电容C7的另一端接SGND ；TAN_3的引脚13与第三二极管VD3的阳极、第四电解电容C4的阳极相连，第四电解电容C4的阴极和TAN_3的引脚14相连，第四电容C4的阳极和第五电解电容C5的一端相连，第五电解电容C5的阴极与第四电阻C4的阴极相连；C4的阳极接+12V电源，阴极接GND_12V ；
[0016]光电耦合器PC817A的引脚4和开关管Q2的基极相连，引脚3接PGND，引脚I与第十六电阻R16的一端相连,第十六电阻R16的另一端连接第十八电阻R18的一端,第十八电阻R18的另一端与第九电容C9的一端相连，第九电容C9的另一端与第二十电阻R20的一端相连，第二十电阻R20的另一端接光电耦合器PC817A的引脚2;第十八电阻R18和第二十电阻R20相连端和三端可调分流基准源TL431的引脚3相连；第十六电阻R16、第十五电阻R15的相连端和第十电解电容ClO的阳极相连，第十电解电容ClO的阴极连接到第六二极管VD6的阳极、第七二极管VD7的阴极；VD6的阴极与TL431引脚3、第二十四电阻R24的一端相连，第二十四电阻R24的另一端连接到滑动变阻器R27的一端；滑动变阻器R27的另一端和滑动端接SGND、第七二极管VD7的阳极；SGND连接第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另一端与GND_12V相连。
[0017]其中，图1中的SGND端、PGND端和GND_12V端为三个独立的接地端；+12V端为12V电源输入端。
[0018]当开关管Q2导通时，交流电压经EMI滤波、整流桥、π型滤波电路变为类似正弦波形的电压，流过变压器Tl的初级线圈，线圈中电流线性增加，次级电路中整流二极管VD1、VD3截止，变压器存储能量。当检测电流电阻R27两端电压达到芯片的CS端的参考电压时，开关管Q2截止，VDU VD3导通，变压器将储存的能量传递到次级线圈中，为负载供电，且输出端电解电容充电。当芯片ZCD引脚检测到变压器完全退磁后，开关管Q2导通，然后变压器再次储存能量，如此循环往复。
[0019]PFC恒压输出主电路电压VOUTI由PC817A与TL431组成的反馈网络电路中的分压电阻R16、R18、R24、R27确定。当VOUTl大于预设的输出电压，R28上的电压大于TL431的基准电压2.5V，输出的过压信号通过PC817A反馈到0Β6563芯片的INV引脚。当反馈电压信号大于INV引脚的基准电压时，会有电流通过补偿回路C8、R11、R12流到COMP端。当该电流大于35 μ A时，芯片自动进入过压保护系统，直到该电流降至10 μ A, 0B6563才会重新启动工作。
[0020]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种单级PFC反激式LED恒压电路，其特征在于，包括PFC控制芯片、光电耦合器、MOS管(Q3)、开关管(Q2)、变压器(Tl)、变压器(TAN_3)、三端可调分流基准源(TL431)、TVS管、稳压二极管(ZDl)、第一电阻(Rl)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)、第八电阻(R8)、第九电阻(R9)、第十电阻(RlO)、第十一电阻(R11)、第十二电阻(R12)、第十三电阻(R13)、第十四电阻(R14)、第十五电阻(R15)、第十六分压电阻(R16)、第十七电阻(R17)、第十八分压电阻(R18)、第十九电阻(R19)、第二十电阻(R20)、第二i^一电阻(R21)、第二十二电阻(R22)、第二十三电阻(R23)、第二十四分压电阻(R24)、第二十五电阻(R25)、第二十六电阻(R26)，第二十七滑动变阻器(R27)、第一电解电容(Cl)、第二电解电容(C2)、第三电容(C3)、第四电解电容(C4)、第五电解电容(C5)、第六电容(C6)、第七电容(C7)、第八补偿电容(C8)、第九电容(C9)、第十电容(ClO)、第i^一电容(C11)、第十二电容(C12)，第一整流二极管(VDl)、第二二极管(VD2)、第三整流二极管(VD3)、第四二极管(VD4)、第五二极管(VD5)、第六二极管(VD6)、第七二极管(VD7)。
2.根据权利要求1所述的单级PFC反激式LED恒压电路，其特征在于，所述PFC控制芯片的引脚I连接到第十三电阻(R13)的一端，PFC控制芯片的引脚8同时连接到第十三电阻(R13)的另一端和第五二极管(VD5)的阴极；第五二极管(VD5)的阳极连接到开关管(Q2)的射极，(Q2)的源极连接第九电阻(R9)的一端，第九电阻(R9)的另一端同时连接到开关管(Q2)的基极和第六电阻(R6)的一端，第六电阻(R6)的另一端连接第四电阻(R4)的一端，第四电阻(R4)的另一端连接第一电阻(Rl)的一端，第一电阻(Rl)的另一端同时连接到第三电阻(R3)的一端和变压器(Tl)的引脚2，第三电阻(R3)的另一端与第八电阻(R8)的一端相连，第八电阻(R8)的另一端连接第十电阻(RlO)的一端，第十电阻(RlO)的另一端连接到PFC控制芯片的引脚3，第一电阻(Rl)与第三电阻(R3)相连端和变压器(Tl)的引脚2相连；第二i^一电阻(R21)的一端与第i^一电容(Cll)的一端、PFC控制芯片引脚3相连，第二i 电阻(R21)的另一端与第^ 电容(Cll)的另一端和地相连；开关管(Q2)的基极和稳压二极管(ZDl)的阴极相连；稳压二极管(ZDl)的阳极接地；PFC控制芯片引脚I连接第十二电阻(R12)的一端，第十二电阻(R12)的另一端连接到PFC控制芯片的引脚2 ;第八电容(C8) —端和第十二电阻(R12)的一端相连,另一端与第^ 电阻(Rll)的一端相连，第十一电阻(Rll)的另一端与第十二电阻(R12)的另一端相连；PFC控制芯片引脚4连接第十二电容(C12)的一端，第十二电容(C12)另一端接地；PFC控制芯片引脚4和第二十二电阻(R22)的一端相连，第二十二电阻(R22)的另一端连接到MOS管(Q3)的漏极；MOS管(Q3)的漏极和第二十三电阻(R23)的一端相连，第二十三电阻(R23)另一端和地、第二十六电阻(R26)的一端相连，第二十六电阻(R26)另一端连接第二十五电阻(R25)的一端，第二十五电阻(R25)的另一端连接到PFC控制芯片的引脚I ;M0S管(Q3)的栅极连接第十七电阻(R17)的一端，第十七电阻(R17)的另一端和PFC控制芯片的引脚7相连，MOS管(Q3)的栅极和第十九电阻(R19)的一端相连，第十九电阻(R19)的另一端和PFC控制芯片引脚6相连并接地；变压器(TI)的引脚2连接TVS管的阳极，TVS管的阴极连接第四二极管(VD4)的阴极，第四二极管(VD4)的阳极与变压器(Tl)的引脚4、M0S管(Q3)的源极相连；TVS管的阳极又与第十七电阻(R7)的一端和第六电容(C6)的一端相连，TVS管的阴极又与第十七电阻(R7)的另一端和第六电容(C6)的另一端相连；变压器(Tl)的引脚9与第一二极管(VDl)的阳极相连，第一二极管(VDl)的阴极和第二电解电容(C2)的阳极、第一电解电容(Cl)的阳极相连；变压器(Tl)的引脚11和第二电解电容(C2)的阴极、第一电解电容(Cl)的阴极相连；第一电容(Cl)的阳极为电压输出端口，阴极为信号地；变压器(TAN_3)的引脚6连接第十四电阻(R14)的一端，第十四电阻(R14)的另一端连接到PFC控制芯片的引脚5、第二二极管(VD2)的阳极；第二二极管(VD2)的阴极连接第二电阻(R2)的一端，第二电阻(R2)的另一端连接到开关管(Q2)的源极、第三电解电容(C3)的阳极，第三电解电容(C3)的阴极接PGND ;变压器(TAN_3)的引脚8和保护地、第七电容(C7)的一端相连，第七电容(C7)的另一端接信号地；变压器(TAN_3)的引脚13与第三二极管(VD3)的阳极、第四电解电容(C4)的阳极相连，第四电解电容(C4)的阴极和变压器(TAN_3)的引脚14相连，第四电容(C4)的阳极和第五电解电容(C5)的一端相连,第五电解电容(C5)的阴极与第四电阻(C4)的阴极相连；第四电阻(C4)的阳极接+12V电源，阴极接GND_12V ;光电耦合器的引脚4和开关管(Q2)的基极相连，其引脚3接保护地，其引脚I与第十六电阻(R16)的一端相连，第十六电阻(R16)的另一端连接第十八电阻(R18)的一端，第十八电阻(R18)的另一端与第九电容(C9)的一端相连,第九电容(C9)的另一端与第二十电阻(R20)的一端相连，第二十电阻(R20)的另一端接光电耦合器的引脚2 ;第十八电阻(R18)和第二十电阻(R20)相连端和三端可调分流基准源的引脚3相连；第十六电阻(R16)、第十五电阻(R15)的相连端和第十电解电容(ClO)的阳极相连，第十电解电容(ClO)的阴极连接到第六二极管(VD6)的阳极、第七二极管(VD7)的阴极；第六二极管(VD6)的阴极与三端可调分流基准源(TL431)引脚3、第二十四电阻(R24)的一端相连，第二十四电阻(R24)的另一端连接到滑动变阻器(R27)的一端；滑动变阻器(R27)的另一端和滑动端与信号地、第七二极管(VD7)的阳极连接；第五电阻(R5)的一端接信号地，第五电阻(R5)的另一端与GND_12V相连。
【文档编号】H05B37/02GK204090217SQ201420385744
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年7月12日 优先权日:2014年7月12日
【发明者】胡斌, 崔佳民, 邵李焕 申请人:慈溪锐恩电子科技有限公司