[发明专利]LED驱动电源的输出滤波电路及LED驱动电源电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED驱动电源，特别涉及一种LED驱动电源的输出滤波电路及LED驱动电源电路。

背景技术

LED驱动电源是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器。如图1所示，传统LED驱动电源电路在开关频率不高的情况下，为滤除开关频率下的纹波电压和纹波电流，通常需要采用电容量较大的输出滤波电容器，这时只能选择电解电容器。为了滤除更高频率的纹波电压和纹波电流，要求输出整流滤波电容器应具有尽可能小的ESR（等效串联电阻）和ESL（等效串联电感），因此输出电容其的品质要求非常高，但常规铝电解电容器的ESR太高，以1000μF/16V铝电解电容器为例，其ESR大约为0.25Ω，在50kHz时的容抗为3.18mΩ，远低于ESR值，从滤除交流成分角度考虑，电解电容器已经相当于“电阻”，决定滤波效果将不再是电解电容的电容量而是ESR。

针对上面所出现的问题，现有技术中也出现了一些低ESR的铝电解电容器，但是低ESR铝电解电容器同样存在寿命短问题，特别是高温条件下，对其寿命的影响更大，根据测算：电容温度65℃时的寿命只能保证约8万小时；电容温度75℃时的寿命只能保证约4万小时；电容温度85℃时的寿命只能保证约2万小时；电容温度95℃时的寿命只能保证约1万小时；可见电解电容温度每上升10℃，寿命差不多会减半。

目前商用的80～120lm/w光效已是所有照明产品中最高水平，但仍有60%左右的电能不能转换为光能而转换为热能。所有LED灯具工作时是一个加热体，使灯具局部形成50～70度甚至85度的高温区，会很快将电解电容的电解液蒸发。当电容的电解液蒸发到一定程度，电容将最终失效。LED的工作寿命理论上高达4万小时，而电解电容的寿命只有几千小时，由于系统的寿命是由电源组件中使用的电解电容的寿命来决定的，因此电解电容的寿命成为LED驱动电源乃至整个LED的短板。如果不想法解决电解电容的寿命问题，那么LED照明驱动电源的寿命与LED的寿命就很不匹配，也就很难发挥出LED照明的长工作寿命优势。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种LED驱动电源的输出滤波电路，采用该输出滤波电路代替传统LED驱动电源中的输出滤波电路，利用该滤波电路中回转器电路的阻抗变化作用，将传统滤波电路中的大容量电解电容替换成小容量无极性电容，提高了LED驱动电源的使用寿命。

本发明的另一目的提供一种基于上述输出滤波电路的LED驱动电源电路。

本发明的第一目的通过下述技术方案实现：LED驱动电源的输出滤波电路，包括电感L，还包括与电感L串联的回转器电路；

所述回转器电路包括第一运算放大器A1、第二运算放大器A2、无极性电容C、电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4；所述第一运算放大器A1的正相输入端分别与电感L及第二运算放大器A2的正相输入端连接，所述第一运算放大器A1的反相输入端通过电阻R1与其输出端连接，所述第一运算放大器A1的反相输入端还通过电容C接地，所述第一运算放大器A1的输出端通过电阻R2与第二运算放大器A2的反相输入端连接，所述第二运算放大器A2的正相输入端通过电阻R3与其输出端连接，所述第二运算放大器A2的反相输入端通过电阻R4与其输出端连接；

所述电阻R2和电阻R3的阻值乘积值小于所述电阻R1和电阻R4的阻值乘积值。

优选的，所述电阻R1的阻值为10Ω，电阻R2的阻值为1Ω，电阻R3的阻值为1Ω，电阻R4的阻值为20Ω，所述电容C的电容量为1μF。

优选的，所述回转器电路中的第一运算放大器A1和第二运算放大器A2为LM358芯片。

优选的，所述无极性电容C为陶瓷电容。

优选的，所述回转器电路的阻抗Z_in为：