專利名稱：高功率因數(shù)的ap3770芯片的led驅(qū)動電源電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于AP3770芯片的應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種高功率因數(shù)的AP3770芯片的LED驅(qū)動電源電路。
背景技術(shù)：
LED驅(qū)動電源是LED燈的關(guān)鍵組成部分，LED(LightEmittingDiode)發(fā)光二極管。LED的特點非常明顯，壽命長、光效高、低輻射與低功耗。但LED燈不僅只有LED，還必須有驅(qū)動電路；LED對驅(qū)動電源的要求近乎于苛刻，這是由LED的特性決定的，這增加了驅(qū)動電路開發(fā)的難度；由于驅(qū)動電源的問題，LED燈的優(yōu)點會大打折扣；所以說LED燈的性能在某種意義上說取決于驅(qū)動電路。研究高效率、低成本、高可靠性的驅(qū)動電源成為LED燈推廣、普及的關(guān)鍵。發(fā)改環(huán)資[2013]188通知，六部委制定的《半導(dǎo)體照明節(jié)能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃》主要任務(wù)專欄2新材料、裝備和關(guān)鍵技術(shù)中，就把研制高效、高可靠、低成本的LED驅(qū)動電源開發(fā)列為關(guān)鍵技術(shù)。LED燈是一個新型燈具，廣闊的市場、LED燈的產(chǎn)業(yè)鏈驅(qū)動著驅(qū)動電源廠家如雨后春筍般出現(xiàn)，由于低功率LED燈的I規(guī)范不清，所以現(xiàn)在市場上低功率驅(qū)動電源良莠不齊，差距很大。主要問題是驅(qū)動電源的可靠性、壽命、穩(wěn)定性以及在整個LED燈中的成本比重。驅(qū)動電源電路是電子技術(shù)的綜合應(yīng)用，LED是2 3V的低電壓驅(qū)動，不能直接連接220V交流電，必須要設(shè)計復(fù)雜的變換電路，而且不同用途的LED，要配備不同的電源適配器，設(shè)計一款好的驅(qū)動電源必須綜合考慮很多因素，因為驅(qū)動電源在整個LED燈中的作用就好比人的心臟一樣。目前，LED燈驅(qū)動電源方案多數(shù)以某一廠家控制芯片為核心，配以外圍件路；驅(qū)動方式通行的有兩種:其一是一個恒壓源供多個恒流源，每個恒流源單獨給每路LED供電。這種方式，組合靈活，一路LED故障，不影響其它LED工作，但成本會略高一些。另一種是直接恒流供 電，LED串聯(lián)或并聯(lián)運行。它的優(yōu)點是成本低一點，但靈活性差，還需要解決某個LED故障，不影響其它LED運行的問題。這兩種形式，在一段時間內(nèi)會并行。多路恒流輸出供電方式，在成本和性能方面會較好，是以后的主流方向。LED燈驅(qū)動電源是LED產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展的保證，LED驅(qū)動電源的品質(zhì)直接制約著LED產(chǎn)品的可靠性，驅(qū)動電源是LED燈具最薄弱的環(huán)節(jié)，嚴重滯后LED燈珠發(fā)展，因此在LED產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善的今天，LED驅(qū)動電源的成熟至關(guān)重要。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高功率因數(shù)的AP3770芯片的LED驅(qū)動電源電路。本實用新型解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種高功率因數(shù)的AP3770芯片的LED驅(qū)動電源電路，本實用新型的創(chuàng)新點是，該電路包括交流輸入保護電路、整流及功率因數(shù)校正電路、開機供電電路、漏極鉗位保護電路、驅(qū)動電源控制芯片供電電路、高頻變壓器、AP3770電源控制電路及LED燈驅(qū)動電源直流輸出電路，交流輸入保護電路接入外部電網(wǎng)220V電源后輸出給整流及功率因數(shù)校正電路，整流及功率因數(shù)校正電路將輸入的交流經(jīng)橋式整流轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷?，且進行功率因數(shù)校正后輸出給開機供電電路、漏極鉗位保護電路、驅(qū)動電源控制芯片供電電路及高頻變壓器，開機供電電路與AP3770電源控制電路中的控制芯片AP3770連接，在開機時給控制芯片AP3770供電，驅(qū)動電源控制芯片供電電路的輸出與AP3770電源控制電路中的控制芯片AP3770連接，為控制芯片AP3770正常工作提供穩(wěn)定的直流電壓，高頻變壓器的輸出與LED燈驅(qū)動電源直流輸出電路的輸入連接，漏極鉗位保護電路的輸出與AP3770電源控制電路中的大功率驅(qū)動管Ql連接。而且，所述AP3770電源控制電路包括控制芯片AP3770、電容C2、電阻R4、R5、R6、R7、R8及大功率驅(qū)動管Ql，電容C2連接在控制芯片AP3770腳5與地之間，電阻R4連接在控制芯片AP3770腳6與高頻變壓器的Na繞組正極端之間，電阻R5連接在控制芯片AP3770腳6與地之間，電阻R8連接在大功率驅(qū)動管Ql源極與地之間，電阻R6連接在大功率驅(qū)動管Ql柵極與源極之間，大功率驅(qū)動管Ql的柵極與控制芯片AP3770腳I連接，電阻R7 —端連接在控制芯片AP3770腳4上，另一端連接在電阻R8與大功率驅(qū)動管Ql源極的節(jié)點上，控制芯片AP3770腳2接地。本實用新型的優(yōu)點和積極效果是:1、本實用新型AP3770芯片的高功率因數(shù)LED燈驅(qū)動電源，功率因數(shù)可達0.9以上。2、本實用新型驅(qū)動電源以B⑶公司AP3770為控制芯片，配以經(jīng)過多重優(yōu)化的外圍電路組成。做到了高功率因數(shù)達0.9以上、效率達85 %以上，多重保護、低成本。3、本實用新型線路工作穩(wěn)定，且生產(chǎn)便利，成本低的優(yōu)點。
圖1是本實用新型的線路原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型實施例做進一步詳述:需要強調(diào)的是本實用新型實施例是說明性的，不能以本實施例作為對本實用新型的限定。一種高功率因數(shù)的AP3770芯片的LED驅(qū)動電源電路，如圖1所示，該電路包括交流輸入保護電路1、整流及功率因數(shù)校正電路2、開機供電電路3、漏極鉗位保護電路4、驅(qū)動電源控制芯片供電電路5、高頻變壓器6、AP3770電源控制電路7及LED燈驅(qū)動電源直流輸出電路8，交流輸入保護電路I接入外部電網(wǎng)220V電源后輸出給整流及功率因數(shù)校正電路2，整流及功率因數(shù)校正電路2將輸入的交流經(jīng)橋式整流轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷?，且進行功率因數(shù)校正后輸出給開機供電電路3、漏極鉗位保護電路4、驅(qū)動電源控制芯片供電電路5及高頻變壓器6，開機供電電路3與AP3770電源控制電路7中的控制芯片AP3770連接，在開機時給控制芯片AP3770供電，驅(qū)動電源控制芯片供電電路5的輸出與AP3770電源控制電路7中的控制芯片AP3770連接，為控制芯片AP3770正常工作提供穩(wěn)定的直流電壓，高頻變壓器6的輸出與LED燈驅(qū)動電源直流輸出電路8的輸入連接，漏極鉗位保護電路4的輸出與大功率驅(qū)動管Ql連接，對AP3770外接的大功率驅(qū)動管Ql進行保護。[0017]其中，交流輸入保護電路I由熔絲管F1、負溫度系數(shù)熱敏電阻R0、輸入濾潑電容CO、電感LO組成，熔絲管Fl —端連接外部220V電源的一項，另一端串接負溫度系數(shù)熱敏電阻R0，電感LO —端連接外部220V電源的另一項，另一端與負溫度系數(shù)熱敏電阻RO的一端共同做為交流輸入保護電路I的輸出，輸入濾波電容CO并聯(lián)在外部220V輸入電源的兩端。熔絲管Fl和負溫度系數(shù)熱敏電阻RO都是輸入電路的過流保護，當熔絲管通過的電流超過額定電流的1.25 1.5倍時，熔絲管的熔絲就會快速熔斷；負溫度系數(shù)熱敏電阻是通電瞬間限流保護，電容CO的作用是濾除供電電源的高次諧波干擾，電感有電路開啟時浪涌電流以及外部、內(nèi)部電磁干擾(EMI)擬制作用。其中，整流及功率因數(shù)校正電路2由橋式整流器Dl D4，二極管D05、D06、D07，電解電容C01、C02組成，橋式整流器的Dl與D2之間，D3與D4之間的節(jié)點處接入交流輸入保護電路I的輸出，電容COl與二極管D05串聯(lián)后，電容C02與二極管D07串聯(lián)后分別并聯(lián)在橋式整流器Dl D4的輸出兩端，二極管D06連接在電容COl與二極管D05及電容C02與二極管D07連接的節(jié)點上。電路的作用是將輸入的交流經(jīng)橋式整流轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷?，且采用逐流電路進行功率因數(shù)校正，以提高電路的功率因數(shù)值，功率因數(shù)校正電路(PFC)工作原理是:迫使AC線路電流跟蹤電壓波形的瞬時變化軌跡，使電流與電壓保持同相位。其中，開機供電電路3由串聯(lián)的電阻Rl和R2組成，該串聯(lián)電路的一端連接在整流及功率因數(shù)校正電路2的輸出端，另一端與控制芯片AP3770的腳3連接，開機供電電路3的作用是在開機時給控制芯片AP3770供電，以保證在驅(qū)動電源啟動時正常工作。其中，漏極鉗位保護電路4由二極管D6、電阻R9、電容C3組成，電阻R9與電容C3并聯(lián)后與二極管D6串接，該漏極鉗位保護電路4的一端與橋式整流器Dl D4的輸出連接，另一端與AP3770電源控制電路7中的大功率驅(qū)動管Ql的漏極連接，它的作用是對AP3770外接的大功率驅(qū)動管Ql進行保護，以防大功率管被擊穿。
本驅(qū)動電源是一個單端反激式開關(guān)電源，每當功率管由導(dǎo)通變成截至時，開關(guān)電源的一次繞組上就會產(chǎn)生尖峰電壓和感應(yīng)電壓。其中的尖峰電壓是由于高頻變壓器存在漏感(即漏感產(chǎn)生的自感)而形成，它與整流濾潑后產(chǎn)生的直流高壓Ul和感應(yīng)電壓Uor疊加在一起，加在功率管的漏極上，很容易損壞功率管。為此，必須增加漏極嵌位保護電路，對尖峰電壓進行嵌位或吸收。電阻R3和電容C4是吸收元件，D6是阻塞二極管，組成R、C、VD型嵌位電路。其中，驅(qū)動電源控制芯片供電電路5由二極管D5、電容C4、電容R3和變壓器Na繞組組成，電容C4與電容R3并聯(lián)后，一端連接Na繞組的地端，另一端串接二極管D5后與變壓器Na繞組的正端連接，驅(qū)動電源控制芯片供電電路5在電路啟動后，由Na繞組的感應(yīng)電壓經(jīng)整流濾波產(chǎn)生直流電壓，為AP3770電源控制電路7中的控制芯片AP3770正常工作提供穩(wěn)定的直流電壓。電源啟動瞬間控制芯片AP3970由R1、R2供電，電路啟動后R1、R2就完成了任務(wù)。其中，高頻變壓器6是高頻變壓器Tl，其輸入繞組有Na繞組及Np繞組，其輸出繞組為Ns繞組。高頻變壓器是開關(guān)電源的重要部件，它起到儲存能量、傳輸能量的作用。其中，LED燈驅(qū)動電源直流輸出電路8由高頻變壓器Ns繞組、串接在Ns繞組輸出正極端的快恢復(fù)二極管D7及并聯(lián)在Ns繞組兩端的濾波電容C5和負載電阻RlO組成。[0027]其中，AP3770電源控制電路7是驅(qū)動電源的控制電路，包括控制芯片AP3770、電容C2、電阻R4、R5、R6、R7、R8及大功率驅(qū)動管Q1，直流輸出補償電容C2連接在控制芯片AP3770腳5與地之間，電阻R4、R5是原邊反饋電壓采樣電阻，電阻R4連接在控制芯片AP3770腳6與Na繞組正極端之間，電阻R5連接在控制芯片AP3770腳6與地之間，電阻R4、R5的比值與變壓器繞組比值決定輸出電壓的高低，電阻R8連接在大功率驅(qū)動管Ql源極與地之間，電阻R8是電流采樣電阻，通過改變這個電阻的大小就可以控制輸出電流的大小，電阻R6連接在大功率驅(qū)動管Ql柵源極之間，電阻R6是控制芯片AP3770電流采樣限流電阻，大功率驅(qū)動管Ql的柵極與控制芯片AP3770腳I連接，電阻R7 —端連接在控制芯片AP3770腳4上，另一端連接在電阻R8與大功率驅(qū)動管Ql源極的節(jié)點上，控制芯片AP3770腳2接地?？刂菩酒珹P3770是控制部分的核心，是一個頻率調(diào)制芯片(PFM).。特點是:源邊反饋(PSR)恒壓/恒流(CV/CC)控制；極低啟動電流:0.2μ A ;內(nèi)置軟啟動、過壓保護、短路保護。該驅(qū)動電源的工作原理:該驅(qū)動電源 是一個開關(guān)直流穩(wěn)壓電源，是一個斷續(xù)模式單端隔離反激AC-DC變換器。工作原理是:在功率管Ql飽和導(dǎo)通期間，輸入電壓(整流濾波后的直流電壓)Ui加到高頻變壓器Tl初級繞組Np，同“ ”名端相對非同名端為正，次級繞組Ns 二極管D7反向截止，高頻變壓器作為電感運行；當功率管Ql關(guān)斷時，高頻變壓器每個繞組感應(yīng)電動勢“.”端為負，次級二極管D7正偏導(dǎo)通，磁芯磁通不能突變，勵磁磁勢不變，滿足i2p/ilp=Np/Ns關(guān)系，作為變壓器運行，將導(dǎo)通期間存儲的磁場能量傳輸?shù)截撦d，在整個負載和輸入電壓范圍內(nèi)，在截止時間內(nèi)次級電流下降到零。如果輸出電容C5足夠大，輸出電壓Uo在充電與放電時間內(nèi)基本不變。這是一個頻率調(diào)制控制芯片(PFM)，當輸入電壓變化或負載變化(即輸出電流發(fā)生變化)，會通過采樣電阻反饋到芯片相應(yīng)輸入端，芯片就會改變工作平率，保持輸出電壓、電流的穩(wěn)定。
權(quán)利要求1.一種高功率因數(shù)的AP3770芯片的LED驅(qū)動電源電路，其特征在于:該電路包括交流輸入保護電路、整流及功率因數(shù)校正電路、開機供電電路、漏極鉗位保護電路、驅(qū)動電源控制芯片供電電路、高頻變壓器、AP3770電源控制電路及LED燈驅(qū)動電源直流輸出電路，交流輸入保護電路接入外部電網(wǎng)220V電源后輸出給整流及功率因數(shù)校正電路，整流及功率因數(shù)校正電路將輸入的交流經(jīng)橋式整流轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷?，且進行功率因數(shù)校正后輸出給開機供電電路、漏極鉗位保護電路、驅(qū)動電源控制芯片供電電路及高頻變壓器，開機供電電路與AP3770電源控制電路中的控制芯片AP3770連接，在開機時給控制芯片AP3770供電，驅(qū)動電源控制芯片供電電路的輸出與AP3770電源控制電路中的控制芯片AP3770連接，為控制芯片AP3770正常工作提供穩(wěn)定的直流電壓，高頻變壓器的輸出與LED燈驅(qū)動電源直流輸出電路的輸入連接，漏極鉗位保護電路的輸出與AP3770電源控制電路中的大功率驅(qū)動管Ql連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率因數(shù)的AP3770芯片的LED驅(qū)動電源電路，其特征在于:所述AP3770電源控制電路包括控制芯片八 3770、電容02、電阻1 4、1 5、1 6、1 7、1 8及大功率驅(qū)動管Q1，電容C2連接在控制芯片AP3770腳5與地之間，電阻R4連接在控制芯片AP3770腳6與高頻變壓器的Na繞組正極端之間，電阻R5連接在控制芯片AP3770腳6與地之間，電阻R8連接在大功率驅(qū)動管Ql源極與地之間，電阻R6連接在大功率驅(qū)動管Ql柵極與源極之間，大功率驅(qū)動管Ql的柵極與控制芯片AP3770腳I連接，電阻R7 —端連接在控制芯片AP3770腳4上，另一端連接在電阻R8與大功率驅(qū)動管Ql源極的節(jié)點上，控制芯片AP3770腳2接地?！?br> 專利摘要本實用新型涉及一種高功率因數(shù)的AP3770芯片的LED驅(qū)動電源電路，該電路的交流輸入保護電路接入外部電源后輸出給整流及功率因數(shù)校正電路，整流及功率因數(shù)校正電路輸出給開機供電電路、漏極鉗位保護電路、驅(qū)動電源控制芯片供電電路及高頻變壓器，開機供電電路與AP3770電源控制電路中的控制芯片AP3770連接，在開機時給控制芯片AP3770供電，驅(qū)動電源控制芯片供電電路的輸出與AP3770電源控制電路中的控制芯片AP3770連接，為控制芯片AP3770提供穩(wěn)定的直流電壓，高頻變壓器的輸出與LED燈驅(qū)動電源直流輸出電路的輸入連接，漏極鉗位保護電路的輸出與AP3770電源控制電路中的大功率驅(qū)動管Q1連接。本實用新型驅(qū)動電源以BCD公司AP3770為控制芯片，配以經(jīng)過多重優(yōu)化的外圍電路組成，功率因數(shù)達0.9以上、效率達85﹪以上，多重保護、低成本。
文檔編號H05B37/02GK203136274SQ20132012064
公開日2013年8月14日 申請日期2013年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月15日
發(fā)明者田津龍 申請人:田津龍