本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高可靠性、長(zhǎng)壽命的高可靠性長(zhǎng)壽命同步整流電源。

背景技術(shù)：

目前開關(guān)電源中通常使用電解電容，由于電解電容的特性是壽命短，容易損壞，可靠性低，因此嚴(yán)重影響了開關(guān)電源的使用壽命；特別在使用溫度較高的環(huán)境，常常有電解電容爆裂，電解質(zhì)干涸等現(xiàn)象，使電解電容提前報(bào)廢失效，一般電解電容的壽命是2000～8000小時(shí)，從而導(dǎo)致電源的使用壽命縮短，特別在使用溫度較高的環(huán)境，常常有電解電容爆裂，電解質(zhì)干涸等現(xiàn)象，使電解電容提前報(bào)廢失效。

比如現(xiàn)今市場(chǎng)上出現(xiàn)的LED節(jié)能燈，大部分都采用阻容降壓電源、也有的采用常規(guī)開關(guān)電源或者恒壓恒流驅(qū)動(dòng)電源。這種LED節(jié)能燈在使用中常常因?yàn)殡娫醋陨硪约癓ED燈珠發(fā)熱，電源中電解電容內(nèi)部電解質(zhì)干涸而使LED節(jié)能燈損壞，縮短了LED節(jié)能燈的使用壽命。幾年來的使用證明，一般的LED節(jié)能燈也就能使用1～2年，很少能夠使用到2～3年。

在LED節(jié)能燈的整體設(shè)計(jì)上，一般都是廠家自行設(shè)計(jì)LED發(fā)光部分(鋁基板)與外殼，電源大都采用外購(gòu)的辦法來解決。這就存在著LED驅(qū)動(dòng)電源與LED發(fā)光板匹配不合理等因素，使得市場(chǎng)上出現(xiàn)的LED節(jié)能燈五花八門，品種繁多，壽命不一。而推向市場(chǎng)的LED燈珠也參差不齊，好一點(diǎn)的可以達(dá)到使用25000小時(shí)之后的光衰在35％到55％之間，而與之配套的LED電源的壽命卻還都在一兩萬小時(shí)以內(nèi)；而燈珠壽命達(dá)到50000小時(shí)的，光衰在25％到35％之間，與之匹配的電源是少之又少，基本沒有能夠達(dá)到30000小時(shí)的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種高可靠性長(zhǎng)壽命同步整流電源，旨在解決現(xiàn)有電解電容性質(zhì)的開關(guān)電源使用壽命端、可靠性差的問題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種高可靠性長(zhǎng)壽命同步整流電源，該電源包括：用于將市電交流電轉(zhuǎn)換成直流電的整流橋模塊；用于將所述整流橋模塊的直流電進(jìn)行能量和電壓轉(zhuǎn)換的高頻開關(guān)變壓模塊；用于控制所述高頻開關(guān)變壓模塊導(dǎo)通和截止的開關(guān)模塊；用于將所述高頻開關(guān)變壓模塊輸出的交流電轉(zhuǎn)換成直流電的同步整流模塊；用于將經(jīng)過所述同步整流模塊整流后的直流電壓進(jìn)行平滑濾波的電子濾波模塊；用于將經(jīng)過所述電子濾波模塊濾波后的直流電流進(jìn)行恒流的恒流驅(qū)動(dòng)模塊；用于將經(jīng)過電子濾波模塊濾波后的直流電壓進(jìn)行恒壓的穩(wěn)壓控制模塊；以及用于根據(jù)所述穩(wěn)壓控制模塊反饋到的電壓功率因數(shù)校正及控制輸出脈沖寬度以控制開關(guān)模塊導(dǎo)通時(shí)間的功率因數(shù)校正模塊；其中，

所述整流橋模塊、高頻開關(guān)變壓模塊、同步整流模塊、電子濾波模塊、恒流驅(qū)動(dòng)模塊依次連接，所述功率因數(shù)校正模塊分別與整流橋模塊輸出端、開關(guān)模塊、穩(wěn)壓控制模塊輸出端連接，所述開關(guān)模塊與高頻開關(guān)變壓模塊輸入端連接，所述穩(wěn)壓控制模塊輸入端與電子濾波模塊輸出端連接。

優(yōu)選地，所述電源還包括輔助模塊，所述輔助模塊包括電抗線圈、第一電阻、第二電阻；其中，所述電抗線圈的輸入端與整流橋模塊輸出正極端連接，且所述電抗線圈的輸出端分別與高頻開關(guān)變壓模塊、第一電阻連接，所述第一電阻、第二電阻串聯(lián)連接后輸出端與整流橋模塊的輸出負(fù)極端相連，所述第一電阻、第二電阻之間設(shè)有連接點(diǎn)，通過該連接點(diǎn)與所述功率因數(shù)校正模塊的輸入正極端連接。

優(yōu)選地，所述輔助模塊包括還包括第一濾波電容；其中，所述整流橋模塊的輸出端并聯(lián)第一濾波電容后，所述第一濾波電容的輸出端與電抗線圈輸入端連接。

優(yōu)選地，所述開關(guān)模塊為VMOS管；所述功率因數(shù)校正模塊包括第三電阻、第四電阻、第一二極管、校正芯片以及第五電阻；其中，

所述開關(guān)模塊的柵極經(jīng)第五電阻接與校正芯片的信號(hào)輸出端第七引腳，且所述開關(guān)模塊的源極與校正芯片的電流采樣端第四引腳相連接；

所述校正芯片的供電端第八引腳經(jīng)第三電阻接與電抗電感與高頻開關(guān)變壓模塊初級(jí)繞組的連接點(diǎn)上；

所述整流橋模塊的正極輸出端經(jīng)第一電阻、第二電阻分壓后接與校正芯片的電壓檢測(cè)端第三引腳；

所述功率因數(shù)校正模塊的輸入正極連接第三電阻，所述第三電阻的另一端連接電抗線圈的輸出端；

所述功率因數(shù)校正模塊的電流采樣端連接第四電阻、開關(guān)模塊的源極，所述第四電阻的另一端與整流橋模塊的輸出負(fù)極端和高頻開關(guān)變壓模塊相連；

所述第一二極管用于將高頻開關(guān)變壓模塊輔助繞組提供的交流電整流成直流電，并給功率因數(shù)校正模塊提供工作電壓。

優(yōu)選地，所述整流橋模塊包括保險(xiǎn)管、負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻、整流橋以及壓敏電阻；其中，所述保險(xiǎn)管、負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻接于整流橋輸入端，所述整流橋輸入端并接壓敏電阻，所述整流橋輸出端并接所述第一濾波電容。

優(yōu)選地，所述電子濾波器電路包括第六電阻、第七電阻、第二濾波電容、第三濾波電容以及三極管；其中，

所述第二濾波電容輸出端與三極管基極連接，所述三極管的發(fā)射極為輸出正極端；所述第三濾波電容一端連接在三極管的發(fā)射極上，另一端為輸出負(fù)極端。

優(yōu)選地，所述穩(wěn)壓控制模塊為光電耦合器；所述恒流驅(qū)動(dòng)模塊為恒流控制芯片；所述高頻開關(guān)變壓模塊為高頻開關(guān)變壓器。

本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高可靠性長(zhǎng)壽命同步整流電源，該電源包括：用于將市電交流電轉(zhuǎn)換成直流電的整流橋模塊；用于將所述整流橋模塊的直流電進(jìn)行能量和電壓轉(zhuǎn)換的高頻開關(guān)變壓模塊；用于控制所述高頻開關(guān)變壓模塊導(dǎo)通和截止的開關(guān)模塊；用于將所述高頻開關(guān)變壓模塊輸出的交流電轉(zhuǎn)換成直流電的同步整流模塊；用于將經(jīng)過所述同步整流模塊整流后的直流電壓進(jìn)行平滑濾波的所述電子濾波模塊；用于將經(jīng)過所述電子濾波模塊濾波后的直流電流進(jìn)行恒流的恒流驅(qū)動(dòng)模塊；用于將經(jīng)過電子濾波模塊濾波后的直流電壓進(jìn)行恒壓的穩(wěn)壓控制模塊；以及用于根據(jù)所述穩(wěn)壓控制模塊反饋到的電壓功率因數(shù)校正及控制輸出脈沖寬度以控制開關(guān)模塊導(dǎo)通時(shí)間的功率因數(shù)校正模塊；其中，所述整流橋模塊、高頻開關(guān)變壓模塊、同步整流模塊、電子濾波模塊、恒流驅(qū)動(dòng)模塊依次連接，所述功率因數(shù)校正模塊分別與整流橋模塊輸出端、開關(guān)模塊源極和柵極、穩(wěn)壓控制模塊輸出端連接，所述開關(guān)模塊漏極與高頻開關(guān)變壓模塊輸入端連接，所述穩(wěn)壓控制模塊輸入端與電子濾波模塊輸出端連接。

在本發(fā)明中，當(dāng)輸出電壓或電流變化時(shí)，經(jīng)過所述恒流驅(qū)動(dòng)模塊反饋到所述穩(wěn)壓控制模塊，由所述穩(wěn)壓控制模塊反饋到所述功率因數(shù)校正模塊，由所述功率因數(shù)校正模塊控制開關(guān)模塊導(dǎo)通時(shí)間，再經(jīng)過所述高頻開關(guān)變壓模塊、所述同步整流模塊及所述電子濾波模塊對(duì)輸出電壓電流進(jìn)行恒定控制。

相比于現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明因?yàn)槿∠穗娊怆娙荩苊饬艘螂娊怆娙菔Ф鴾p少開關(guān)電源壽命的影響，延長(zhǎng)了開關(guān)電源的使用壽命。

附圖說明

圖1是本發(fā)明高可靠性長(zhǎng)壽命同步整流電源的電路模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明高可靠性長(zhǎng)壽命同步整流電源的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1～2所示，其中，圖1是本發(fā)明高可靠性長(zhǎng)壽命同步整流電源的電路模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明高可靠性長(zhǎng)壽命同步整流電源的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

參照?qǐng)D1所示，本發(fā)明公開了一種高可靠性長(zhǎng)壽命同步整流電源，該電源包括：用于將市電交流電轉(zhuǎn)換成直流電的整流橋模塊1；用于將所述整流橋模塊1的直流電進(jìn)行能量和電壓轉(zhuǎn)換的高頻開關(guān)變壓模塊2；用于控制所述高頻開關(guān)變壓模塊2導(dǎo)通和截止的開關(guān)模塊3；用于將所述高頻開關(guān)變壓模塊2輸出的交流電轉(zhuǎn)換成直流電的同步整流模塊4；用于將經(jīng)過所述同步整流模塊4整流后的直流電壓進(jìn)行平滑濾波的電子濾波模塊5；用于將經(jīng)過所述電子濾波模塊5濾波后的直流電流進(jìn)行恒流的恒流驅(qū)動(dòng)模塊6；用于將經(jīng)過電子濾波模塊5濾波后的直流電壓進(jìn)行恒壓的穩(wěn)壓控制模塊7；以及用于根據(jù)所述穩(wěn)壓控制模塊7反饋到的電壓功率因數(shù)校正及控制輸出脈沖寬度以控制開關(guān)模塊3導(dǎo)通時(shí)間的功率因數(shù)校正模塊8；其中，

所述整流橋模塊1、高頻開關(guān)變壓模塊2、同步整流模塊4、電子濾波模塊5、恒流驅(qū)動(dòng)模塊6依次連接，所述功率因數(shù)校正模塊8分別與整流橋模塊1輸出端、開關(guān)模塊3、穩(wěn)壓控制模塊7輸出端連接，所述開關(guān)模塊3與高頻開關(guān)變壓模塊2輸入端連接，所述穩(wěn)壓控制模塊7輸入端與電子濾波模塊5輸出端連接。

進(jìn)一步的，所述電源還包括輔助模塊9，所述輔助模塊9包括電抗線圈L1、第一電阻R1、第二電阻R2；其中，所述電抗線圈L1的輸入端與整流橋模塊1輸出正極端連接，且所述電抗線圈L1的輸出端分別與高頻開關(guān)變壓模塊2、第一電阻R1連接，所述第一電阻R1、第一電阻R2串聯(lián)連接后輸出端與整流橋模塊1的輸出負(fù)極端相連，所述第一電阻R1、第一電阻R2之間設(shè)有連接點(diǎn)，通過該連接點(diǎn)與所述功率因數(shù)校正模塊8的輸入正極端連接，起到對(duì)電壓采樣的作用，避免整流橋模塊1的輸出端電壓過大。

進(jìn)一步的，所述輔助模塊9還包括第一濾波電容C1；其中，所述整流橋模塊1的輸出端并聯(lián)第一濾波電容C1后，所述第一濾波電容C1的輸出端與電抗線圈L1輸入端連接，第一濾波電容C1用以濾除整流橋模塊1輸出端的交流成分。

在本發(fā)明實(shí)施例中，穩(wěn)壓控制模塊7是一個(gè)光電耦合器U1，型號(hào)一般為PC817。光電耦合器U1它與電子濾波器電路的連接端是電壓采樣端，當(dāng)輸出電壓升高時(shí)，其內(nèi)部的發(fā)光二極管亮度增加，導(dǎo)致光耦內(nèi)部的光敏三極管內(nèi)阻變小。穩(wěn)壓控制模塊7又與功率因數(shù)校正模塊8相連接，當(dāng)光耦內(nèi)部的光敏三極管內(nèi)阻變小時(shí)會(huì)升高功率因數(shù)校正模塊8反饋電壓，進(jìn)而減小了脈沖寬度，降低了輸出電壓，反之光耦內(nèi)部的光敏三極管內(nèi)阻增大時(shí)會(huì)降低功率因數(shù)校正模塊8反饋電壓，進(jìn)而增加了脈沖寬度，升高了輸出電壓，達(dá)到了穩(wěn)定輸出電壓的目的。整個(gè)電路完成了穩(wěn)壓，恒流得作用。因?yàn)槿∠穗娊怆娙荩苊饬艘螂娊怆娙菔Ф鴾p少開關(guān)電源壽命的影響，延長(zhǎng)了開關(guān)電源的使用壽命。

進(jìn)一步的，在本發(fā)明公開又一具體實(shí)施例，參照?qǐng)D2所示，在本發(fā)明實(shí)施例中，所述高頻開關(guān)變壓模塊2為高頻開關(guān)變壓器T1；所述開關(guān)模塊3為VMOS管V1。所述功率因數(shù)校正模塊8包括第三電阻R3、第四電阻R4、第一二極管D1、校正芯片IC1以及第五電阻R5；其中，

所述開關(guān)模塊3的柵極經(jīng)第五電阻R5接與校正芯片IC1的信號(hào)輸出端第七引腳，且所述開關(guān)模塊3的源極與校正芯片IC1的電流采樣端第四引腳相連接；

所述校正芯片IC1的供電端第八引腳經(jīng)第三電阻R3接與電抗電感與高頻開關(guān)變壓模塊2初級(jí)的連接點(diǎn)上；

所述整流橋模塊1的正極輸出端經(jīng)第一電阻R1、第一電阻R2分壓后接與校正芯片IC1的電壓檢測(cè)端第三引腳；

所述功率因數(shù)校正模塊8的輸出正極連接第三電阻R3，所述第三電阻R3的另一端連接電抗線圈L1的輸出端；

所述功率因數(shù)校正模塊8的電流采樣端連接第四電阻R4、開關(guān)模塊3的源極，所述第四電阻R4的另一端與整流橋模塊1的輸出負(fù)極端和高頻開關(guān)變壓模塊2相連；

所述第一二極管D1用于將高頻開關(guān)變壓模塊2輔助繞組提供的交流電整流成直流電，并給功率因數(shù)校正模塊8提供工作電壓。

在本發(fā)明實(shí)施例中，功率因數(shù)校正模塊8的電源負(fù)極連接整流橋模塊1的輸出負(fù)極端，功率因數(shù)校正模塊8的輸出正極連接第三電阻R3，第三電阻R3的另一端連接電抗線圈L1的直流輸出端，第三電阻R3起到啟動(dòng)作用。功率因數(shù)校正模塊8的電流采樣端連接第四電阻R4和VMOS管V1的源極，對(duì)工作電流進(jìn)行采樣。第四電阻R4的另一端與整流橋模塊1的輸出負(fù)極和高頻開關(guān)變壓器T1的第四引腳相連，VMOS管V1的柵極也與功率因數(shù)校正模塊8連接，VMOS管V1的漏極與高頻開關(guān)變壓器T1的第二引腳相連，高頻開關(guān)變壓器T1的第一引腳連接電抗線圈L1的直流輸出端，高頻開關(guān)變壓器T1的第五引腳連接同步整流模塊4的正極輸入端，同步整流模塊4的負(fù)極輸入端并聯(lián)連接電子濾波器電路，電子濾波器電路是有源電子濾波器，它的作用是減小濾波電容數(shù)值和直流紋波系數(shù)。恒流驅(qū)動(dòng)模塊6連接穩(wěn)壓控制模塊7的正極輸入端，穩(wěn)壓控制模塊7負(fù)極輸出端連接功率因數(shù)校正模塊8的輸入正極和輸入負(fù)極。

在本發(fā)明的實(shí)際應(yīng)用過程中，經(jīng)第三電阻R3(啟動(dòng)電阻)向校正芯片IC1提供啟動(dòng)電壓，使校正芯片IC1得電工作，其脈沖信號(hào)經(jīng)第四電阻R4(耦合電阻)推動(dòng)VMOS管V1使電路進(jìn)入工作狀態(tài)，然后由高頻開關(guān)變壓器T1的輔助次級(jí)繞組L～2及第三引腳感生出交變電壓，經(jīng)第一二極管D1整流后再給校正芯片IC1提供工作電壓。校正芯片IC1經(jīng)電壓檢測(cè)及電流檢測(cè)端送來的相關(guān)信號(hào)，由內(nèi)部的乘法器進(jìn)行運(yùn)算后，使得電壓與電流保持基本同步，控制并提高電源的功率因數(shù)與轉(zhuǎn)換效率。

在本發(fā)明實(shí)施例中，進(jìn)一步的，所述電子濾波器電路包括第六電阻R6、第七電阻R7、第二濾波電容C2、第三濾波電容C3以及三極管V2；其中，所述第二濾波電容C2輸出端并接第六電阻R6，所述第七電阻R7與第二濾波電容C2串聯(lián)后并接在第六電阻R6兩端，所述第七電阻R7與第二濾波電容C2之間的連接點(diǎn)與三極管V2基極連接，所述三極管V2的發(fā)射極為輸出正極端；所述第三濾波電容C3一端接在三極管V2的發(fā)射極上，另一端為輸出負(fù)極端。

所述恒流驅(qū)動(dòng)模塊6包括恒流控制芯片IC2以及第八電阻R8，恒流控制芯片IC2型號(hào)一般為AMP2861。

其中，高頻開關(guān)變壓器T1的次級(jí)繞組輸出端經(jīng)同步整流模塊4整流后，直流輸出兩端并接第六電阻R6(假負(fù)載電阻)。三極管V2的基極由于第二濾波電容C2的濾波作用，電壓比較穩(wěn)定，因此由三極管V2發(fā)射極輸出的電壓也比較穩(wěn)定。第二濾波電容C2的容量是原有電路濾波電容數(shù)值的1/β(β為三極管V2的放大倍數(shù))。因此，用此電路很方便的達(dá)到了用無極電容來取代電解電容的目的。恒流控制芯片IC2并接于第三濾波電容C3兩端，第八電阻R8一端接在輸出正極上、另一端接在恒流控制芯片IC2上，第八電阻R8阻值的大小，決定了恒流電流的大小。

在本發(fā)明實(shí)施例中，進(jìn)一步的，所述整流橋模塊1包括保險(xiǎn)管F、負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTC、整流橋BD以及壓敏電阻RV；其中，所述保險(xiǎn)管、負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻接于整流橋輸入端，所述整流橋輸入端并接壓敏電阻，所述整流橋輸出端并接所述第一濾波電容C1。市電經(jīng)端子N與端子L，保險(xiǎn)管F、負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTC接與整流橋BD，在整流橋BD的交流輸入端并接一壓敏電阻RV1組成整流橋模塊1，以避免瞬間過電壓沖擊。

在本發(fā)明實(shí)施例中，進(jìn)一步的，同步整流模塊4主要由開關(guān)管Q2、驅(qū)動(dòng)IC U4、二極管D2及二極管D3等組成，其中Q2為MOS管，因采用MOS管進(jìn)行同步整流，電源效率得到很大提升，二極管D2及D3為驅(qū)動(dòng)IC U4提供工作電壓。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。