[实用新型]一种储能LED驱动器系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种LED驱动器系统，尤其是涉及一种储能LED驱动器系统。

背景技术

随着工业的高速发展，社会上对能源的需求急剧增加，特别是在电力方面会经常出现短缺现象，在某些工业发达城市会采取城市限电措施，这严重影响了城市的正常生活秩序。因而，节能技术特别是电力节能方面的技术成为当今的研究热点。在此背景下，LED照明技术应运而生，并有取代现有普通照明技术的趋势。在能源和环境问题日益突出的今天，节能减排的效果愈显重要，对LED照明的需求也越是非常迫切。在可替代能源不完善的前提下，如何对现有不可再生能源进行更加有效的利用，是解决目前的能源短缺问题的有效途径。LED灯由于具有高效、节能、环保等一系列优点而成为国家、地区与相关企业行业发展和关注的焦点。其作为半导体照明技术中最重要的部件，更因为具有节能、环保、长寿命、免维护等很多优点而被市场广泛接受。LED灯具中的驱动电源电路是LED产品的重要组成部分，无论在照明、背光源还是显示板领域，都得到了广泛的市场应用。

由于在目前的LED照明的研究及产业化阶段中，LED驱动电源的使用寿命在整个LED灯使用寿命中起着决定性的作用，研究出高效率和高可靠性的LED驱动电源成为了目前LED产业中需要优先解决的关键问题。有了它才能保证LED稳定、高效率及长寿命工作及运行。

由于LED照明灯所独有的电气特性使得LED驱动电源电路面临更大挑战，加上LED灯的理论使用寿命可长达10万小时，因此要求所配的LED驱动电源因具有很高的可靠性。为了防止LED灯的提前损坏，要求所设计的电路控制系统能够精确控制LED驱动电源的输出电流大小。而目前市面上采用的稳压驱动电路普遍存在稳流能力较差的缺点，从而使得所驱动的LED灯的寿命大为缩短。

LED恒流驱动电源技术的好坏直接关系到大功率LED灯亮度的均匀性和一致性。在便携式产品的应用上，随着电源电压的逐渐降低，我们需要LED灯的亮度不变，那就要求LED驱动电源电路应具有很高的电流精度，由于很小的电流变化都会引起LED灯的亮度变化。所以在用市电供电的LED灯具上，由于电网电压的经常波动，要求LED驱动电源即使在电源电压变化的情况下，也能具有高精度的驱动电源恒流输出特性。此外，由于大功率LED灯发热厉害，且会随着环境温度的变化，驱动电源的输出电流也会发生漂移。这些都要求大功率LED驱动电源电路能够提供稳定的高精度的LED恒流输出电流。

与白炽灯不同，LED器件必须通过开关电源将交流电整流为稳定的直流电才可工作，因此在家用或公共场所使用的高功率LED照明器件通常需要使用开关电源。虽然开关电源电路效率较高，但是因其整流电路为非线性电路，会给电网造成大量电流谐波污染，其电路中的容性滤波元件还会降低电路的功率因数，增加电网负担并引发谐波污染。因此普遍要求功率稍大一些的LED驱动电源电路都应具有高功率因数功能。

在照明应用中，如果输出功率要求高于25W，LED驱动器则面临着功率因数校正(PFC)的问题。如美国“能源之星”项目固态照明标准中对PFC带有强制性要求(而无论是何种功率等级)，即针对住宅应用部分要求功率因数高于0.7，而针对商业应用部分要求功率因数高于0.9。而一般开关电源的功率因数通常比较低，只有使用了PFC（功率因数校正）技术的开关电源才能有很高的功率因数。

现有的LED驱动电源在性能方面主要追求的是输出功率的大小和输出的稳定度，而在功率因数和效率方面并没有好的表现，设计得到高功率因数、高效率LED驱动电源是其设计的必由之路，另外如果突然出现断电现象，当前的LED驱动电源并不能持续为LED供电，所以在断电时LED无法正常运行，从而在市电出现停电情况下出现无法进行室内照明的诸多不便，设计得到具有储能功能的LED驱动电源，则可以较好地解决这一问题。

实用新型内容

本实用新型主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种采用电压跟随PFC技术，将开关管关断时间固定，保证整个拓扑工作在DCM模式，这样就可以用一个简单的一级拓扑实现高功率因数（PF）。经测试，本实用新型所述LED驱动电源的功率因数能达到0.9以上。且加入此PFC控制电路后，AC-DC变换器的效率仍然达到了80%以上的一种储能LED驱动器系统。

本实用新型还有一目的是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种能够实现恒流/恒压（CC/CV）模式的切换，在照明模式中工作在CC模式，直接对LED供电。在充电模式中工作在CV模式，对锂电储能系统供电，进行储能的一种储能LED驱动器系统。