[发明专利]基于APFC的无频闪LED恒流驱动控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED照明驱动电路，具体是一种基于APFC的LED恒流驱动控制电路。

背景技术

LED光源具有环保、节能、使用寿命长、驱动电压低等优点，被公认为21世纪最有前途的照明光源。

在市电供电的中、大功率LED照明灯具中，总是希望灯具功率因数PF尽可能接近1，以减小供电电流的谐波失真度，体现LED灯具的节能特性，并避免污染市电网络。

尽管多数LED灯具功率在80W以下，似乎可使用元件少、成本低廉的APFC单管反激变换器作为灯具内LED芯片的驱动电源，然而APFC单管反激变换器输出电压                                                固有100/120Hz交流纹波电压使LED灯具存在频率为100/120Hz的频闪现象，尽管不为人眼所觉察，但消费者还是顾虑重重，限制了LED灯具的应用场合，除非采用很大容量的输出滤波电容，降低100/120Hz交流纹波电压幅度，才有可能将频闪削弱到通用数码相机也无法感知的程度。

使用如图1所示的现有的LED驱动控制电路，来驱动功率为30W的LED灯具时，对15颗LED芯片串联方式来说，为避免频闪，根据LED芯片伏安特性，要求100/120Hz交流纹波电压峰-峰值<15×5mV，则输出滤波电容容量约为30000μF。但LED灯具空间狭小，根本无法放置如此大容量的电容；此外，输出滤波电容太大还会影响APFC变换器的响应速度。结果在大功率(25W或以上)LED灯具驱动电源中被迫采用基于Boost的APFC+反激或(+LLC)、APFC反激+DC-DC恒流两级变换器拓扑结构，以便获得没有频闪的功率因数PF高的LED灯具——这势必会增加驱动电源的成本、体积，也降低了驱动电源的可靠性和效率。

国家知识产权局于2011年9月28日公开了公开号为CN102202449A，专利名称为LED驱动控制电路及方法的专利文献，本专利文献包括电压比较模块，产生一比较信号PWM提供给输出电流阈值控制模块和LED驱动模块；输出电流阈值控制模块，根据比较信号PWM的占空比产生电流阈值控制信号IREF/VREF给LED驱动模块；LED驱动模块根据输入的所述电流阈值控制信号IREF/VREF和比较信号PWM产生LED驱动控制信号；所述电流阈值控制信号IREF/VREF与比较信号PWM的占空比的乘积为一常数，进而使得在不同占空比的比较信号PWM下，LED驱动控制电路输出的平均电流相同。本发明解决了市电变化时LED灯电流变化过大的影响，方便设定输出电流，解决电流变化带来的LED灯闪烁的问题。

上述专利申请文献与本专利的技术方案不同。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有基于APFC的LED驱动电路的不足，提供了一种无100/120Hz频闪的输出电压受LED负载电压控制的基于APFC的LED恒流驱动控制电路。该控制电路不会出现100/120Hz低频闪烁现象，并提高了对电网瞬态干扰的应变能力。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

    基于APFC的无频闪LED恒流驱动控制电路，它包括APFC恒压控制电路单元、恒流控制电路单元、输出电压自适应控制电路单元和偏置电路单元；所述恒流控制电路单元由输出电流取样电阻Rs、基准电压源、误差放大器EA和功率MOS管Q组成，输出电流取样电阻Rs的一端分别接功率MOS管Q的源极S和误差放大器EA的反相输入端，另一端接次级回路公共电位参考点，误差放大器EA的输出端接功率MOS管Q的栅极G；所述输出电压自适应控制电路单元由隔离二极管D2、滤波器LPF和输出信号分压电阻R6组成,隔离二极管D2的正极接功率MOS管Q的漏极D，功率MOS管Q的漏极D还与接LED串联芯片组的负极连接，LED串联芯片组的正极与所述的APFC恒压控制电路单元的电压输出端连接，隔离二极管D2的负极接低通滤波器LPF的输入端，低通滤波器LPF的输出信号经过电阻R6接所述的APFC恒压控制电路单元的电压取样点；所述偏置电路单元给误差放大器EA、基准电压源 提供偏置。

所述的恒流控制电路单元、输出电压自适应控制电路单元和偏置电路单元可以是相互独立的部件，也可以是部分或整体集成在一起的部件。

所述的APFC恒压控制电路单元采用APFC单管反激式恒压源电路。

所述的APFC恒压控制电路单元采用升压型APFC电路。

本发明的有益效果：