一种led大功率驱动电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种LED大功率驱动电路，包括PFC电路和LLC电路，所述PFC电路将输入的交流电进行升压得到稳定的输出电压，并将所述稳定的输出电压传输至所述LLC电路的输入端；所述LLC电路进行降压输出所需要的功率，并且工作在谐振电流连续模式下，使LLC电路在宽范围恒流输出场合下保持高效率。本实用新型具有高效率、无污染、长寿命的特点。
【专利说明】—种LED大功率驱动电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及LED驱动【技术领域】，特别是涉及一种LED大功率驱动电路。
【背景技术】
[0002]目前LED均采用恒流驱动，因此在市电与LED之间需要加一个电源适配器即LED驱动电源。它的功能是把交流市电转换成合适LED的直流电。
[0003]1.LED是节能产品，驱动电源的效率要高。对于电源安在灯具内的结构，尤为重要。因为LED的发光效率随着LED温度的升高而下降，所以LED的散热非常重要。电源的效率高，它的耗损功率小，在灯具内发热量就小，也就降低了灯具的温升，对延缓LED的光衰有利。
[0004]2.功率因素是电网对负载的要求。一般70瓦以下的用电器，没有强制性指标。虽然功率不大的单个用电器功率因素低一点对电网的影响不大，但在用电高峰时都会开灯，同类负载太集中，会对电网产生较严重的污染。对于30瓦?40瓦的LED驱动电源，也许会对功率因素方面有一定的指标要求。
[0005]目前市面上30瓦?200瓦的LED驱动电源均采用FLYBUCK(反激式)开关电源，此种拓扑线路相对来讲体积大；效率低(75%左右)；电磁兼容较差；为处理电磁兼容需要额外的辅助电路，因此制造成本升高。
实用新型内容
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种LED大功率驱动电源，具有高效率、无污染、长寿命的特点。
[0007]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种LED大功率驱动电路，包括PFC电路和LLC电路，所述PFC电路将输入的交流电进行升压得到稳定的输出电压，并将所述稳定的输出电压传输至所述LLC电路的输入端；所述LLC电路进行降压输出所需要的功率，并且工作在谐振电流连续模式下，使LLC电路在宽范围恒流输出场合下保持高效率。
[0008]所述PFC电路由MC3262芯片构成，所述MC3262芯片的零电流检测输入端用于检测电感电流，驱动信号输出端与第一开关管的栅极相连，所述第一开关管的源极接整流二极管的正极，漏极通过电阻接地；所述整流二极管的负极连接分压电路，所述分压电路的分压点与MC3262芯片的反馈电压输入端相连。
[0009]所述LLC电路由L6599芯片构成，所述L6599芯片的高端驱动端与第二开关管的栅极相连，低端驱动端与第三开关管的栅极相连，所述第二开关管的源极与高压输入端相连，漏极与第三开关管的源极相连，所述第三开关管的漏极接地；所述L6599芯片的信号输出端通过电阻与所述第二开关管的漏极相连，所述第二开关管的漏极和第三开关管的漏极之间还依次连接有两个电感和一个电容组成LLC回路。
[0010]所述LLC电路的输出端还设有恒流控制电路。[0011 ] 所述恒流控制电路包括电压采样电路、电流采样电路和环路控制电路，所述电压采样电路和电流采样电路的输出端均与所述环路控制电路的输入端相连。
[0012]有益效果
[0013]由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果:本实用新型提出一种半桥LLC的设计方法，使其在宽范围恒流输出场合依然保持高效率，并以MC33262和L6599做为控制芯片，在90?264VAC的线路输入和满载下，功率因数高于93%，效率高于88%，并具有低输入电流谐波失真和低EMI。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的结构方框图；
[0015]图2是本实用新型中PFC电路的电路图；
[0016]图3是本实用新型中LLC电路的电路图；
[0017]图4是本实用新型中半桥LLC直流增益曲线图；
[0018]图5是本实用新型中恒流控制电路图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0020]本实用新型的实施方式涉及一种LED大功率驱动电路，如图1所示，包括PFC电路和LLC电路，所述PFC电路将输入的交流电进行升压得到稳定的输出电压，并将所述稳定的输出电压传输至所述LLC电路的输入端；所述LLC电路进行降压输出所需要的功率，并且工作在谐振电流连续模式下，使LLC电路在宽范围恒流输出场合下保持高效率。
[0021]为了突出大功率LED的优势，就要求驱动电源具有较高的效率，较高的功率因数，并且可以过压、过流、过热保护。根据大功率LED的供能要求，从EMI滤波、功率因素校正、半桥谐振转换三个方面着手，传统LLC电路被认为不适合应用于宽范围恒流输出。本实用新型提出一种半桥LLC新的设计方法，使其在宽范围恒流输出场合依然保持高效率。
[0022]本实用新型中输入交流电通过整流桥后经PFC电路升压，输出DC390V的稳定电压，使得LLC电路能够稳定工作，同时提高了功率因数；PFC电路输出后接LLC电路；电源通过LLC电路降压输出所需要的功率；为了得到输出稳定的电压电流，较低的纹波电流及电压，故而在输出端加上恒流控制电路，输出稳点的电流电压。
[0023]如图2所示，所述PFC电路由MC3262芯片构成，所述MC3262芯片的零电流检测输入端ZCD用于检测电感电流，驱动信号输出端GD与第一开关管的栅极相连，所述第一开关管的源极接整流二极管的正极，漏极通过电阻接地；所述整流二极管的负极连接分压电路，所述分压电路的分压点与MC3262芯片的反馈电压输入端INV相连。
[0024]在开关管Ql和Q2导通期间，电感电压等于输入电压，电感电流随之线性增加，整流二极管D2截止，辅助绕组的电压随之增加，电流检测电阻的电压线性上升；当导通时间到达Ton时，开关管Ql和Q2断开。当开关管Ql和Q2断开时，电感电压降低，电感电流通过整流二极管D2流向负载，辅助绕组的电压随之降低，电流检测电阻R13-R19上无电流流过，开关管Ql和Q2再次开通前，电流检测电阻R13-R19上电压已经为O ;而零电流检测端电压波形与开关管驱动波形的脉冲刚好相反，当零电流检测端电压将为O时，开关管Ql和Q2又开始导通，新一轮的周期再次开始，可以看出电路工作在临界导电模式下。
[0025]如图3所示，所述LLC电路由L6599芯片构成，所述L6599芯片的高端驱动端HVG与第二开关管的栅极相连，低端驱动端LVG与第三开关管的栅极相连，所述第二开关管的源极与高压输入端相连，漏极与第三开关管的源极相连，所述第三开关管的漏极接地；所述L6599芯片的信号输出端OUT通过电阻与所述第二开关管的漏极相连，所述第二开关管的漏极和第三开关管的漏极之间还依次连接有两个电感和一个电容组成LLC回路。
[0026]图4所示出半桥LLC变流器在不同负载情况下的直流增益曲线。LLC工作在f I ( SP图中(1，1)点)时，谐振回路阻抗最小，损耗最低。所以在普通设计中，一般将满载工作点设计在该点。
[0027]在图4所示3区间中，开关管工作在容性区域，开关损耗大，所以在任何设计中都应该避免电路工作在此区域。而2区间中，LLC工作在谐振电流断续模式，可同时实现初级开关管ZVS开通和次级ZCS关断，避免反向恢复，所以恒压输出的设计中，一般将所有负载情况下的工作点设计在该区间中。但是在恒流宽电压范围输出设计中，负载变化大，对应的直流增益变化范围大，很难保证全负载范围内所有的工作点均在ZVS区域。并且电路工作在最大增益点和(1，1)点之间的曲线上，这段曲线增益越小，越接近谐振点。故仅能将满载工作点设计在直流增益高，即fs〈fl的区间，输出电压小即轻载工作点设计在谐振点，满载效率不能得到优化，效率会很低。
[0028]在图4所示I区间中，fs>fl，LLC工作在谐振电流连续模式，初级开关管可实现ZVS开通，次级整流管不能实现ZCS关断，会有反向恢复过程，但在输出电流小的情况下影响不大。这一区间增益曲线斜率较大，直流增益可调的范围广，可满足恒流宽电压范围输出设计的要求，因此本申请中fs>fl。
[0029]如图5所示，所述恒流控制电路包括电压采样电路A、电流采样电路B和环路控制电路C，所述电压采样电路A和电流采样电路B的输出端均与所述环路控制电路C的输入端相连。通过恒流控制电路能够得到输出稳定的电压电流，且电流及电压的波纹较低。
[0030]本实用新型通过模块化电路设计，还可以简化PCB布板，减小体积；便于生产组装，维修拆卸等；EMC处理仅用一个普通，常规的共模电感，大大的降低了材料成本；采用拼板组装不仅加工方便，并且有利于功率管的散热设计。
[0031]不难发现，本实用新型以MC33262和L6599为控制芯片，设计了一款大功率的高效率LED驱动电路，在90?264VAC的线路输入和满载下，功率因数高于93 %，效率高于88 %，并具有低输入电流谐波失真和低EMI。
【权利要求】
1.一种[￡0大功率驱动电路，其特征在于，包括电路和电路，所述电路将输入的交流电进行升压得到稳定的输出电压，并将所述稳定的输出电压传输至所述[冗电路的输入端；所述[仏电路进行降压输出所需要的功率，并且工作在谐振电流连续模式下，使电路在宽范围恒流输出场合下保持高效率。
2.根据权利要求1所述的[￡0大功率驱动电路，其特征在于，所述电路由103262芯片构成，所述103262芯片的零电流检测输入端用于检测电感电流，驱动信号输出端与第一开关管的栅极相连，所述第一开关管的源极接整流二极管的正极，漏极通过电阻接地；所述整流二极管的负极连接分压电路，所述分压电路的分压点与103262芯片的反馈电压输入端相连。
3.根据权利要求1所述的[￡0大功率驱动电路，其特征在于，所述1(:电路由16599芯片构成，所述16599芯片的高端驱动端与第二开关管的栅极相连，低端驱动端与第三开关管的栅极相连，所述第二开关管的源极与高压输入端相连，漏极与第三开关管的源极相连，所述第三开关管的漏极接地；所述[6599芯片的信号输出端通过电阻与所述第二开关管的漏极相连，所述第二开关管的漏极和第三开关管的漏极之间还依次连接有两个电感和一个电容组成回路。
4.根据权利要求1所述的[￡0大功率驱动电路，其特征在于，所述[仏电路的输出端还设有恒流控制电路。
5.根据权利要求4所述的[￡0大功率驱动电路，其特征在于，所述恒流控制电路包括电压采样电路、电流采样电路和环路控制电路，所述电压采样电路和电流采样电路的输出端均与所述环路控制电路的输入端相连。
【文档编号】H05B37/02GK204206541SQ201420597216
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年10月16日 优先权日:2014年10月16日
【发明者】宋龙飞, 胡延飞, 张萍 申请人:宁波菱纬电子科技有限公司