[实用新型]一种大功率LED高效驱动电源

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种大功率LED高效驱动电源。

背景技术：

城市道路建设需配置大量路灯，LED灯由于其能耗低、寿命长及高效率等特性，在路灯中得到广泛应用。LED灯与一般电灯不同，其正常工作需要驱动电路的支持，一个良好的恒流驱动电路可有效地节约电能并延长LED灯的使用寿命。

现有恒流驱动电路一般包括电源输入端、EMC电路、整流电路、PFC电路、恒流恒压控制电路及输出电路，输出电路为LED负载提供恒流供电。所述PFC主要采用有源功率因数自动校正电路(APFC)，该有源功率因数自动校正电路(APFC)并联在整流电路与输出电路之间，如图1所示，其主要包括高压大电解滤波电容C9、功率因数控制IC、铁氧体高频磁芯高变压器、大功率高压MOS管、大电流高压快恢复管D1等器件。功率因数控制IC的输入端通过磁芯变压器的初级线圈与整流电路输出端耦合，根据取样信号对大功率MOS管进行输出控制；大功率MOS管漏极与磁芯变压器次级线圈串接，漏极输出经过快恢复管D1输出，D1输出端并联接有大电解电容C9；通过各器件的有效组合，整体实现功率因数校正的功能。但本驱动电路存在如下缺陷：1、电路设计复杂，元器件较多，整机造价高。2、元器件较多使得自身能耗较大，不利于提高整机工作效率。3、有源功率校正电路(APFC)中的所述器件都是体积较大、价格较贵、故障率较高的功率器件，不利于提高产品的可靠性及线路板的合理布局。

发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种结构简单合理、整机造价低廉、故障率低、性能稳定可靠的大功率LED高效驱动电源。

一种大功率LED高效驱动电源，包括电源输入端、EMC电路、整流电路、恒流恒压控制电路以及输出电路，电源输入端、EMC电路、整流电路和输出电路依次并联连接，输出电路的输出端为LED矩阵负载提供恒流供电，其特征在于：所述恒流恒压控制电路包括相互耦合连接的稳压控制单元和功率因数校正电路，稳压控制单元的输入端并联于输出电路的输出端，功率因数校正电路的输出端接输出电路的反馈控制输入端。

与常规LED驱动电源相比，本实用新型具有如下优点：本实用新型通过恒流恒压控制电路中的稳压控制单元对输出电路的输出端取样并生成相应的反馈信号，然后经功率因数校正电路送入输出电路的反馈控制输入端，使输出电路实现恒电流与恒电压输出，且恒流恒压控制电路中的功率因数校正电路采用前馈补偿式校正方式，可有效消除电路信号中的谐波分量与相位差值，提高功率因数，实现电路的功率因数大于0.93，创造性地取消常规有源功率校正电路(APFC)，优化电路结构，元器件减少了约33％，降低电路成本30％，且降低了产品的故障率，提高了产品可靠性，产品的使用寿命更长。

所述稳压控制单元包括大电解电容C32、电阻R33、电阻R34、电阻R36、电阻R37、电阻R38、稳压集成器件TL431及反馈引脚VK，稳压集成器件TL431的阴极依次与电阻R33和电阻R34串接，电阻R34与输出电路的正极端连接，稳压集成器件TL431的阳极与输出电路的负极端连接，电阻R36与电阻R38串联后并联在输出电路的输出端，且电阻R36与电阻R38之间设有引出端接稳压集成器件TL431的参考极；C32与R37串联后接在稳压集成器件TL431的阴极与参考极之间；所述反馈引脚VK设于稳压集成器件TL431的参考极端；电阻R33两端设有引出端形成稳压控制单元的输出端，该输出端与一光耦合器件U3的输入端连接。以TL431集成电路为核心，实现输出恒电流与恒电压的控制，并利用大电解电容C32，时间常数在几百毫秒，滤除100Hz直流脉冲对电压输出的干扰，有效保证在50Hz的整个周期内控制大功率MOS管Q1的脉冲宽度占空比一致，使输入电压(交流输入经整流后的100Hz脉冲信号)与Q1上的电流形成比例关系，这是达到功率因数补偿的重要环节。

所述功率因数校正电路包括大电阻R43和电容C37，大电阻R43一端引接输出电路的输入端，另一端与电容C37相接，电容C37并联接于光电耦合器件U3的输出端。校正电路采用前馈补偿式校正方式，在输出电路的驱动IC输入端与光耦合输出端之间引入整流100Hz脉冲信号，对光耦合输出信号进行补偿，有效消除电路信号中的谐波分量与相位差值，有效地提高功率因数达0.93以上。