專利名稱：一種交流電驅(qū)動led白光照明的pfc變換電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是電器控制領域的一種交流電驅(qū)動LED白光照明的PFC變換電路。
背景技術：
在輸入電壓寬范圍可調(diào)的設備中，尤其是高電壓輸入時，為了得到合適的母線電壓，就必須使用具有升降壓特性的變換器。級聯(lián)式Buck-Boost PFC電路，因為具有較小的電壓和電流應力，非常適用于寬范圍電壓輸入尤其是高電壓輸入場合。但是,級聯(lián)式Buck-Boost PFC電路由橋式整流電路盒Buck-Boost變換器構(gòu)成，在任一時刻電路中總有四個半導體器處于導通狀態(tài)。隨著變換器功率等級和開關頻率的提高，系統(tǒng)的通態(tài)損耗顯著增加，整體效率降低。

發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)現(xiàn)有LED燈使用交流220伏電供電的問題，本發(fā)明提出了一種交流電驅(qū)動LED白光照明的PFC變換電路。該電路通過在變換器中連續(xù)調(diào)節(jié)與控制二極管與開關管的導通，實現(xiàn)LED照明燈直接使用交流220伏電供電的技術問題。本發(fā)明解決技術問題所采用的方案是
第一開關管Ql集電極，同時接在第一二極管Dl陰極、第一電容Cl 一端，接交流電源一端；第二開關管其集電極同時接在第二極管D2陰極、第二電容C2 —端，接交流電源的另一端；開關管的發(fā)射集連接后，接第三開關管Q3的集電極，第三開關管Q3的發(fā)射集接電感LI的一端和肖基特二極管D3的陰集；肖基特二極管的陽極接第三電容D3的端和檢流電阻RO的一端；第一二極管Dl和第二二極管D2的陽極接電感LI和第三電容C3的另一端，同時接大功率LED的正極；LED的負極接檢流電阻RO的另一端；微控制器MCU/DSP的PWM輸出端分別輸出到第一開關管Q1、第二開關管Q2和第三開關管Q3的基極；檢流電阻RO的與第三開關管請3相聯(lián)的一端連接到微控制器MCU/DSP的模擬接地端，LED照明燈的正集與檢流電阻RO的另一端作為檢測輸入連接到微控制器MCU/DSP的模數(shù)輸入端。積極效果，本發(fā)明在不需要全橋整流的前提下能將交流電直接轉(zhuǎn)換成穩(wěn)壓直流電，并在任一時刻電路中只有三個二極管器件導通，使效率顯著提高。并具有結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低廉、發(fā)熱量小、容易維護、壽命長的優(yōu)點。適宜LED照明燈使用交流220V電供電電路變換中應用。


圖I為本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)示意圖
圖中，M⑶/DSP.微控制器，Ql.第一開關管，Q2.第二開關管，Q3.第三開關管，Dl.第一二極管，D2.第二二極管，D3.肖基特二極管，Cl.第一電容，C2.第二電容，C3.第三電容，L.電感，RO.檢流電阻，LED.照明燈。
具體實施例方式據(jù)圖所示，電路構(gòu)成與連接
第一開關管Ql集電極，同時接在第一二極管Dl陰極、第一電容Cl 一端，接交流電源一端；第二開關管其集電極同時接在第二極管D2陰極、第二電容C2 —端，接交流電源的另一端；開關管的發(fā)射集連接后，接第三開關管Q3的集電極，第三開關管Q3的發(fā)射集接電感LI的一端和肖基特二極管D3的陰集；肖基特二極管的陽極接第三電容D3的端和檢流電阻RO的一端；第一二極管Dl和第二二極管D2的陽極接電感LI和第三電容C3的另一端，同時接大功率LED的正極；LED的負極接檢流電阻RO的另一端；微控制器MCU/DSP的PWM輸出端分別輸出到第一開關管Q1、第二開關管Q2和第三開關管Q3的基極；檢流電阻RO的與第三開關管請3相聯(lián)的一端連接到微控制器MCU/DSP的模擬接地端，LED照明燈的正集與檢流電阻RO的另一端作為檢測輸入連接到微控制器MCU/DSP的模數(shù)輸入端。工作原理 微控制器MCU/DSP做到交流電壓的正負半周及過零檢測，
當輸入電壓為正半周時，微控制器經(jīng)PWMO信號線控制第一開關管Ql使能，經(jīng)Buck-Boost電路和負載后，經(jīng)第二二極管D2形成回路；當輸入電壓為負半周時，微控制器經(jīng)PWMl信號線控制開關管Q2使能，經(jīng)Buck-Boost電路和負載后，經(jīng)第一二極管Dl形成回路；
微控制器MCU/DSP的AD檢測端分別接到Buck-Boost電路的電壓輸出端和檢流電阻RO的正端，形成恒流的閉環(huán)控制電路，即當檢測到檢流電阻RO兩端的電壓ADl大于恒定電流與檢流電阻RO的乘積的恒定電壓時，減小PWM3的信號量，當檢測到檢流電阻RO兩端的電壓ADl小于恒定電流與檢流電阻RO的乘積的恒定電壓時，增加PWM3的信號量，形成大功率LED的恒流驅(qū)動。ADO為Buck-Boost輸出電壓的檢測端，同時還具有大功率LED的過流、過載等檢測與輸出保護作用。Buck-Boost電路的工作原理為當?shù)谌_關管Q3閉合時，電感LI充電，第三電容C3放電，驅(qū)動LED照明燈；當?shù)谌娙軶3斷開時，第三電容電容C3充電，同時驅(qū)動LED照明燈，其電壓輸出與電壓輸入，以及開關管的通斷占空比的關系為Vo = -Vi(D/(l-D));電感LI的大小取決于第三開關管Q3的工作頻率和負載電流的大?。坏谌_關管Q3的工作頻率同時還影響到肖基特第三二極管D3的選型。本發(fā)明能夠解決大功率LED白光照明驅(qū)動電壓變換器在任一時刻電路中總有四個半導體處于導通狀態(tài)，隨著變換器功率等級和開關頻率的提高，存在系統(tǒng)的通態(tài)損耗顯著增加、整體效率降低、發(fā)熱量增加的問題，為輸入連續(xù)可調(diào)的無橋Buck-Boost PFC變換器。
權(quán)利要求
1.一種交流電驅(qū)動LED白光照明的PFC變換電路，其特征是電路構(gòu)成與連接 第一開關管Ql集電極，同時接在第一二極管Dl陰極、第一電容Cl 一端，接交流電源一端；第二開關管其集電極同時接在第二極管D2陰極、第二電容C2 —端，接交流電源的另一端；開關管的發(fā)射集連接后，接第三開關管Q3的集電極，第三開關管Q3的發(fā)射集接電感LI的一端和肖基特二極管D3的陰集；肖基特二極管的陽極接第三電容D3的端和檢流電阻RO的一端；第一二極管Dl和第二二極管D2的陽極接電感LI和第三電容C3的另一端，同時接大功率LED的正極；LED的負極接檢流電阻RO的另一端；微控制器MCU/DSP的PWM輸出端分別輸出到第一開關管Q1、第二開關管Q2和第三開關管Q3的基極；檢流電阻RO的與第三開關管請3相聯(lián)的一端連接到微控制器MCU/DSP的模擬接地端，LED照明燈的正集與檢流電阻RO的另一端作為檢測輸入連接到微控制器MCU/DSP的模數(shù)輸入端。
全文摘要
本發(fā)明是一種交流電驅(qū)動LED白光照明的PFC變換電路。Q1接在D1、C1和交流電源一端；D2接在C2和交流電源的另一端；開關管連接后，接Q3；Q3接L1的一端和D3上；D3的陽極接C3和R0的一端；D1和D2的陽極接L1和C3的另一端，同時接LED的正極；LED的負極接R0的另一端；MCU/DSP的輸出端分別輸出到Q1、Q2和Q3的基極；R0的與D3相聯(lián)的一端連接到MCU/DSP的模擬接地端，LED照明燈的正集與R0的另一端作為檢測輸入連接到MCU/DSP的模數(shù)輸入端。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、發(fā)熱量小、容易維護、壽命長的優(yōu)點。適宜LED照明燈使用交流電電路中應用。
文檔編號H05B37/02GK102684516SQ20121012947
公開日2012年9月19日 申請日期2012年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月28日
發(fā)明者畢建瑩 申請人:綏中中維科技有限公司