一种单片式非隔离高PF值无频闪低THD的LED驱动电路的制作方法

本实用新型涉及LED驱动电路领域，尤其涉及一种单片式非隔离高PF值无频闪低THD的LED驱动电路。

背景技术：

目前现有的非隔离高PF值无频闪的LED驱动电路有二种方案，第一种是前级采用非隔离高PF值恒流电路，然后在输出端再加一级去频闪电路.第二种方案是前级采用升压方式，然后采用FLYBACK 或BUCK模式实现高PF值无频闪，第二种方案的无频闪效果较好，但上述两种方案均无法同时做到低THD(THD≤10％)。如果采用分立元件来实现低THD，则回路相当复杂，成本高，稳定性差。

如图1所示，在升压型功率变换电路中采用双绕组的电感储能元件T1，在降压型功率变换电路采用双绕组的电感储能元件T2，而采用双绕组的电感储能元件存在电路复杂成本高的问题。

词语说明：

非隔离电源：非隔离电源(non-isolatedpower)是指在输入端与负载端之间没有通过变压器进行电气隔离，而又直接连接，输入端与负载端共地。

PF值：PF值是指功率因素，是指一负载消耗的有功功率与视在功率的比值。

频闪：是指光源随输入电压或电流的变化而出现闪烁的现象，无频闪是一个相对的概念。

THD：是指总谐波电流的畸变率。

BOOST:是指升压型功率变换电路。

BUCK:是指降压型功率变换电路。

FLYBACK:是指反激式功率变换电路。

恒流：是指输出电流恒定，不随输出电压的变化而改变。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种单片式非隔离高PF值无频闪低THD的LED驱动电路，其能解决电路复杂，成本高的问题。

本实用新型的目的采用以下技术方案实现：

一种单片式非隔离高PF值无频闪低THD的LED驱动电路，包括，IC芯片、整流桥电路、升压型功率变换电路和降压型功率变换电路，电信号依次经整流桥电路、升压型功率变换电路、IC芯片和降压型功率变换电路后输出至LED，所述升压型功率变换电路和降压型功率变换电路均包括单绕组的电感储能元件。

进一步地，所述升压型功率变换电路，包括场效应管Q1、电阻 RS1、单绕组的电感储能元件L1、二极管D3、二极管D4、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电容C2，单绕组的电感储能元件L1 的一端与整流桥电路的输出端连接，单绕组的电感储能元件L1的另一端与二极管D4的阳极连接，二极管D4的阳极与场效应管Q1的漏极连接，场效应管Q1的栅极与IC芯片的GATE1管脚连接，场效应管Q1的源极与电阻RS1的有线连接，电阻RS1的另一端分别与 IC芯片的PGND1管脚和MODE管脚连接，二极管D4的阴极与IC 芯片的BFB管脚之间依次串联电阻R3和电阻R4，二极管D4的阴极与地之间串联电容C2，二极管D3与单绕组的电感储能元件L1和二极管D4组成的串联电路并联，二极管D3的阳极与单绕组的电感储能元件L1的一端连接，二极管D3的阴极与二极管D4的阴极连接，二极管D3的阳极与IC芯片的INPB管脚之间依次串联电阻R1和电阻R2。

进一步地，所述降压型功率变换电路，包括场效应管Q2、二极管D5、电阻RS2、单绕组的电感储能元件L2、电容C5和电阻R7，所述场效应管Q2的栅极与IC芯片的GATE2管脚连接，所述场效应管Q2的源极与IC芯片的CS2管脚连接，场效应管Q2的源极与IC 芯片的PGND2管脚之间串联电阻RS2，IC芯片的PGND2管脚接地，所述场效应管Q2的漏极与单绕组的电感储能元件L2的一端连接，单绕组的电感储能元件L2的另一端与电容C5的一端连接，电容C5 的另一端与二极管D5的阴极连接，二极管D5的阳极与场效应管Q2 的漏极连接，电阻R7与电容C5并联。

进一步地，还包括二极管D2和二极管D1，所述二极管D1串联在整流桥电路的一个输入端与IC芯片的VIN1管脚之间，所述二极管D2串联在整流桥电路的另一个输入端与IC芯片的VIN2管脚之间。

进一步地，所述整流桥电路的两个输出端之间出串联电容C1。

进一步地，还包括电容C4、电阻R6、电阻R5和电容C3，所述电容C4串联在IC芯片的VDD管脚与地之间，所述电阻R6串联在 IC芯片的OVP管脚与地之间，所述电阻R5和电容C3依次串联在 IC芯片的COMP管脚与地之间。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本技术方案，第1级BOOST回路采用1支单绕组的电感储能元件即可实现宽压输入的高PF值和低THD特性。第2级BUCK回路也采用1支单绕组的电感储能元件即可实现输出电流恒定。采用单绕组的电感储能元件替换现有技术中的双绕组的电感储能元件，实现了简化电路且降低成本的目的。

附图说明

图1为现有技术中单片式非隔离高PF值无频闪低THD的电子电路图；

图2为本实用新型实施例所述的单片式非隔离高PF值无频闪低 THD的LED驱动电路的电子电路图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：

如图2所示，一种单片式非隔离高PF值无频闪低THD的LED 驱动电路，包括，IC芯片、整流桥电路、升压型功率变换电路和降压型功率变换电路，电信号依次经整流桥电路、升压型功率变换电路、 IC芯片和降压型功率变换电路后输出至LED，升压型功率变换电路和降压型功率变换电路均包括单绕组的电感储能元件。

其中，升压型功率变换电路，包括场效应管Q1、电阻RS1、单绕组的电感储能元件L1、二极管D3、二极管D4、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电容C2，单绕组的电感储能元件L1的一端与整流桥电路的输出端连接，单绕组的电感储能元件L1的另一端与二极管D4的阳极连接，二极管D4的阳极与场效应管Q1的漏极连接，场效应管Q1的栅极与IC芯片的GATE1管脚连接，场效应管Q1的源极与电阻RS1的有线连接，电阻RS1的另一端分别与IC芯片的 PGND1管脚和MODE管脚连接，二极管D4的阴极与IC芯片的BFB 管脚之间依次串联电阻R3和电阻R4，二极管D4的阴极与地之间串联电容C2，二极管D3与单绕组的电感储能元件L1和二极管D4组成的串联电路并联，二极管D3的阳极与单绕组的电感储能元件L1 的一端连接，二极管D3的阴极与二极管D4的阴极连接，二极管D3 的阳极与IC芯片的INPB管脚之间依次串联电阻R1和电阻R2。简化了电路。

降压型功率变换电路，包括场效应管Q2、二极管D5、电阻RS2、单绕组的电感储能元件L2、电容C5和电阻R7，场效应管Q2的栅极与IC芯片的GATE2管脚连接，场效应管Q2的源极与IC芯片的 CS2管脚连接，场效应管Q2的源极与IC芯片的PGND2管脚之间串联电阻RS2，IC芯片的PGND2管脚接地，场效应管Q2的漏极与单绕组的电感储能元件L2的一端连接，单绕组的电感储能元件L2的另一端与电容C5的一端连接，电容C5的另一端与二极管D5的阴极连接，二极管D5的阳极与场效应管Q2的漏极连接，电阻R7与电容 C5并联。简化了电路。

驱动电路还包括二极管D2和二极管D1，二极管D1串联在整流桥电路的一个输入端与IC芯片的VIN1管脚之间，二极管D2串联在整流桥电路的另一个输入端与IC芯片的VIN2管脚之间。使电路工作更稳定。

整流桥电路的两个输出端之间出串联电容C1。使电路工作更稳定。

驱动电路还包括电容C4、电阻R6、电阻R5和电容C3，电容 C4串联在IC芯片的VDD管脚与地之间，电阻R6串联在IC芯片的 OVP管脚与地之间，电阻R5和电容C3依次串联在IC芯片的COMP 管脚与地之间。使电路工作更稳定。

本技术方案是通过采用1款多功能LED电源IC芯片来实现的。如图1所示，该IC内部包含1)BOOST升压控制电路。2)原边控制的FLYBACK恒流控制电路或者BUCK降压的恒流控制电路。

本技术方案采用单绕组即可实现宽压输入的高PF值和低THD 特性的工作原理是：如图1中二极管D1和二极管D2分别连接在整流桥的前端L,N处，二极管D1和二极管D2的另一端分别连在IC芯片的VIN1端和VIN2端。启动时VIN1(VIN2)会以恒定∽3mA电流对连接到IC芯片VDD端的电容C4进行充电。当IC芯片VDD端的电压升至13.2V时，IC芯片内部逻辑电路即开始工作，同时通过，IC 芯片的INFB管脚检测输入线电压，INFB管脚检测到输入线电压超过启动阀值时，IC芯片的恒流输出控制电路即开始工作，输出电压逐步上升至稳定态。在正常工作状态，IC芯片的VIN1和VIN1管脚连接的供电电路提供IC芯片的工作电流，该供电方法可省去传统的辅助供电绕组，同时实现了降低IC芯片的供电损耗。至于高PF值与低THD的实现则是通过IC芯片的INFB管脚与BFB管脚，通过这2 个管脚检测升压前后电压的比值的动态变化，通过IC芯片内部的电路进行控制，使得输入电流追随输入电压的变化而变化。

IC芯片采用UR3311芯片。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。