[实用新型]一种反激式可调光LED驱动系统

说明书

技术领域

本实用新型属于照明LED研究技术领域，尤其涉及一种反激式可调光LED驱动系统及电路。 

背景技术

LED具有光效高、耗能低、绿色环保、寿命长、体积小、易维护、启动迅速等特点，作为第四代照明光源或绿色光源，现广泛应用于各种显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。 

从物理特性分析，LED相当于一个有较小等效串联电阻ESR的恒压负载，因为ESR的值很小，电源输出电压或者负载电压的轻微变化就会导致很大的电流变化，LED的光通量与电流成正比，因此，在恒压驱动和恒流驱动之间，恒流驱动LED显然是一个合适的方案。LED的光通量和电流成正比；其压降随着电流的增加而增大，随着温度的降低而减少。 

LED照明技术发展面临光品质、光效表现、可靠性以及设计简单化方面的四大挑战，采用传统的驱动器存在功率因数低、发光效率不高，对电网干扰大、电网质量影响严重等问题，因此选用专用LED照明芯片，采用反激式拓扑，实现具有恒流限压反馈的可调光LED驱动系统具有一定的研究意义。 

双向可控硅，在可控硅的驱动极串联一个双向触发二极管DIAC，在双向触发二极管的另一端有一个RC网络；调节阻值可实现可控硅导通角α的改变，当电容电压上升到二极管的导通电压时，Diac触发导通，可控硅控制极加触发信号，可控硅可靠导通，一旦可控硅导通，可控硅两端的电压瞬间降为零，电容通过电阻迅速放电，负载电压(VR1)等于市电输入。当电容电压跌落到导通电压以下时，Diac截止，可控硅阳极电流降低至小于维持电流，可控硅截止，负 载电压等于零。 

调光原理总结为利用可控硅对交流电的正弦波加以切割，电路检测整流电压变化并且通过减低占空比和振荡频率来降低输出电流，以达到调光的目的。 

但是LED采用传统的驱动器存在功率因数低、发光效率不高，对电网干扰大、电网质量影响严重等问题。 

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种反激式可调光LED驱动系统及电路，旨在解决LED采用传统的驱动器存在功率因数低、发光效率不高，对电网干扰大、电网质量影响严重的问题。 

本实用新型实施例是这样实现的，一种反激式可调光LED驱动系统，该反激式可调光LED驱动系统包括： 

输入电路单元，用于对电源电压进行整流，提供过电流保护和过电压保护； 

反激式变换电路单元，连接输入电路单元，用于提供直流输出和实现恒流限压反馈； 

输出电路单元，连接反激式变换电路单元，接收反激式变换电路单元的直流，用于为LED发光输入和储存能量； 

反馈环路单元，与输出电路单元连接，用于对输出电路单元的电路采样，实现电路恒定的输出； 

调光控制电路单元，与反馈环路单元连接，用于保证流过调光器的电流在维持电流之上，控制输出电流和LED灯的亮度。 

进一步，输入电路单元的电路采用整流滤波结构，L2＝6.8mH，C2＝C3＝150nF； 

电路的具体连接为：整流桥BD1的左端连接RGND端，右端连接二极管D3，电感L2和电容C2、电容C3并联连接二极管D3。 

进一步，反激式变换电路单元采用驱动芯片SSL2103构建反激式驱动系统， 反激式变换电路单元连接为： 

芯片SSL2103通过14脚直接由整流之后的市电供电启动，芯片SSL2103的12脚输出驱动信号驱动外部Q3管，变压器原绕组放能，副绕组输出能量给LED，辅助绕组通过R22，D7，C8为VCC提供稳定的直流电压保证芯片工作，D8防止供电电压过高损坏芯片；芯片工作时，上一个周期中变压器原边电感和RC振荡电路放电完成后，13脚电压开始振荡，通过13脚和10脚检测振荡波形，当振荡至谷底时开通这样确保了损耗最低，此时芯片SSL2103发出开通信号，之后变压器原边电感开始储能，11脚电压上升，上升至阈值时，芯片SSL2103发出关断信号；如果输入电压很低，则11脚电压上升很慢，8脚对上升时间设定了上限，即限制了最大占空比，当时间达到上限时，芯片同样会发出关断信号；变压器在开关瞬间会产生高压尖峰损坏元件，D5用来为高压尖峰提供通路，D4用来限制高压尖峰的最大值。 

进一步，反激式变换电路单元包括：带三个线圈的变压器、电源或者原边绕组Np、输出或者副边绕组Ns、辅助绕组Na； 

变压器计算步骤如下，振荡频率计算公式如下：