[发明专利]大功率LED路灯驱动电源

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于100W功率范围内LED路灯的恒流驱动电源。

背景技术

在世界能源紧缺越发严重的背景下，LED以其高效、长寿命、无污染等特点，被视为替代传统灯具的理想光源，其中城市照明，即路灯是LED的一个重要应用领域。对于LED路灯，其不同于传统的路灯，不能用交变的市电直接驱动，而需要恒定的驱动电流，驱动电流的波动会极大的影响到LED的寿命，这样就需要设计专门的恒流驱动电源。然而现有的驱动电源大多在整流电路后采用阻容降压、Buck或反激变换电路来实现，这种情况下往往存在输出功率小、功率因数低、批量生产时输出电流分散性大等问题，这些问题制约了LED路灯的推广和应用。

发明内容

本发明为解决现有技术中LED驱动电源功率小、功率因素低、批量生产条件下输出电流分散性大的问题，本发明提供了一种大功率LED路灯驱动电源。

本发明解决现有技术存在的问题所采用的技术方案是：提供一种大功率LED路灯驱动电源，所述大功率LED路灯驱动电源由电源输入端、EMI滤波单元、整流滤波单元、有源功率因数矫正单元、反激DC/DC转换单元、输出单元、辅助电源1、辅助电源2、APFC控制单元、反激控制单元、光耦隔离单元和反馈控制单元组成。

所述电源输入端由用于在短路时断开电路的保险丝F1、用于抑制启动时的浪涌电流的负温度系数热敏电阻NTC1、用于吸收电网带来的浪涌或脉冲群干扰的能量的压敏电阻RV1组成。

所述EMI滤波单元由X安全电容CX1、共模抑制扼流圈T1和Y安全电容CY1、CY2组成；所述整流滤波单元由整流桥和滤波电容组成；所述有源功率因数矫正单元采用Boost拓扑结构，由一个电感、一个MOSFET、一个电流采样电阻和两个滤波电容组成。

所述反激DC/DC转换单元由反激变压器T2、开关管Q3、电流采样电阻R11、次级整流电路和一个RCD缓冲电路组成，其中RCD缓冲电路由二极管D4、电容C2和电阻R1组成；所述反激DC/DC转换电路工作在连续电流模式下，在整流二极管D2上串联一个可饱和电感L3。

所述输出单元由滤波电容C9、C10和输出电流采样电阻R10组成，所述输出电流采样电阻R10的容差限制为1％；所述辅助电源1从反激变压器T2的第三端辅助绕组获取能量，通过整流、滤波为反激控制单元供电。

所述辅助电源2从输出端获取能量，由电阻R4、R8、R14、电容C11、C12、三极管Q2和稳压二极管D5组成，为反馈控制单元供电。

所述APFC控制单元由APFC控制专用芯片及其外围电路组成，它向有源功率因数矫正单元的MOSFET给出驱动信号；APFC控制单元的供电由反激控制单元提供。

所述反激控制单元由反激控制专用芯片及其外围电路组成，它有辅助电源1供电，由光耦隔离单元获得反馈信号，为反激DC/DC转换单元的开关管提供驱动信号。

所述反馈控制单元包括限压反馈电路、电流误差放大电路和电压基准电路三部分，其中电压基准电路由三端可控稳压管U5及其外围电路组成，其输出端为一个用于产生比较用的基准电压的跟随电路，限压反馈电路由稳压二极管D8和电阻R15、R16、R18组成，电流误差放大电路是一个PI调节环节，它的输入为输出电流采样电阻R10上的电压和基准电压，它的输出和限压反馈的输出叠加形成反馈信号，反馈控制单元中的电阻R31、R34容差限制为0.1％。

所述光耦隔离单元由一个线性光电耦合器组成，将反馈控制单元给出的反馈信号传递给反激控制单元。

本发明有益的技术效果是：本发明驱动电源输出功率可达到100W，功率因素大于0.95，通过容差分配可以实现批量生产条件下输出电流精度在2％以内，它有效解决了现有LED驱动电源功率小、功率因素低、批量生产条件下输出电流分散性大的问题。

附图说明

图1是本发明大功率LED路灯驱动电源的整体结构示意图；

图2是输入单元和EMI滤波单元的电路原理图；

图3是反激DC/DC转换单元的电路原理图；

图4是辅助电源2的电路原理图；

图5是反馈控制电路的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做详细说明。