本發(fā)明專利技術(shù)適用于恒流驅(qū)動領(lǐng)域，提供了一種高功率因數(shù)恒流驅(qū)動電路。本發(fā)明專利技術(shù)通過采用開關(guān)管、信號檢測與誤差放大模塊、導(dǎo)通時(shí)間控制模塊、過零比較開啟模塊以及脈沖信號生成模塊的高功率因數(shù)恒流驅(qū)動電路，簡化了電路結(jié)構(gòu)，并由脈沖信號生成模塊輸出脈沖信號控制開關(guān)管的通斷使輸入電流跟隨整流橋的輸出電壓的變化而同相變化，以達(dá)到提升功率因數(shù)的目的，同時(shí)還通過開關(guān)管的通斷使流過所述變壓器T1的初級繞組的電流的平均值保持恒定，從而達(dá)到在較寬的輸入電壓范圍內(nèi)對負(fù)載進(jìn)行恒流驅(qū)動的目的，解決了現(xiàn)有技術(shù)所存在的電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高且無法在較寬的輸入電壓范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)和恒流輸出的問題。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于恒流驅(qū)動領(lǐng)域，尤其涉及一種高功率因數(shù)恒流驅(qū)動電路。
技術(shù)介紹
目前，全球范圍內(nèi)均提倡節(jié)能環(huán)保的理念以減少對環(huán)境的污染，對于負(fù)載設(shè)備驅(qū)動領(lǐng)域也是如此。許多負(fù)載設(shè)備都需要其驅(qū)動電路能夠提供穩(wěn)定且可靠的電源供給以保證其正常工作的有序進(jìn)行，特別是對于需要恒定電流供給的負(fù)載設(shè)備，則需要其驅(qū)動電路能夠具備恒流驅(qū)動功能。此外，如果接入交流電網(wǎng)的負(fù)載設(shè)備的功率因數(shù)偏低，則會給公用電網(wǎng)造成一定程度的電力污染。為了減輕電力污染的危害程度，許多國家已紛紛制定了相應(yīng)的功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。例如，對于LED，美國能源之星標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：功率大于5W的LED燈泡的功率因數(shù)應(yīng)不低于0.7；歐洲標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：功率大于25W的LED燈泡的功率因數(shù)應(yīng)高于0.9。針對上述對于負(fù)載設(shè)備進(jìn)行恒流驅(qū)動且需具備高功率因數(shù)的要求，現(xiàn)有技術(shù)提供了兩種實(shí)現(xiàn)方式，一種是通過在傳統(tǒng)的電源轉(zhuǎn)換電路的基礎(chǔ)上增加相應(yīng)的無源功率因數(shù)校正電路來滿足恒流驅(qū)動和高功率因數(shù)的要求，但由于無源功率因數(shù)校正電路需要采用高壓電解電容，所以使得成本增加且壽命縮短。另一種則是通過采樣電路采樣所引入的交流市電的電壓實(shí)現(xiàn)有源功率因數(shù)校正和恒流輸出。由于需要專門的電路采樣市電電壓，所以使得電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不利于提高電路的集成度，且輸出電流會隨輸入電壓的變化而變化，從而導(dǎo)致其無法在較寬的輸入電壓范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)恒流輸出。綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高且無法在較寬的輸入電壓范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)和恒流輸出的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種高功率因數(shù)恒流驅(qū)動電路，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高且無法在較寬的輸入電壓范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)和恒流輸出的問題。本專利技術(shù)是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種高功率因數(shù)恒流驅(qū)動電路，與交流電源和負(fù)載連接，包括整流橋、二極管D1、電容C1、電容C2、分壓電阻R1、分壓電阻R2、采樣電阻R3及變壓器T1，所述整流橋與所述交流電源連接，所述整流橋的輸出端與所述二極管D1的陰極以及所述電容C1的第一端共接于所述負(fù)載的輸入端，所述變壓器T1的初級繞組的第一端接所述二極管D1的陽極，所述電容C1的第二端與所述負(fù)載的輸出端共接于所述變壓器T1的初級繞組的第二端，所述分壓電阻R1連接于所述變壓器T1的次級繞組的第一端與所述分壓電阻R2的第一端之間，所述變壓器T1的次級繞組的第二端與所述分壓電阻R2的第二端、所述電容C2的第一端、所述采樣電阻R3的第一端及所述整流橋的接地端共接于地；所述高功率因數(shù)恒流驅(qū)動電路還包括：開關(guān)管、信號檢測與誤差放大模塊、導(dǎo)通時(shí)間控制模塊、過零比較開啟模塊以及脈沖信號生成模塊；所述開關(guān)管的輸入端連接所述二極管D1的陽極，所述開關(guān)管的輸出端與所述信號檢測與誤差放大模塊的信號檢測端共接于所述采樣電阻R3的第二端，所述信號檢測與誤差放大模塊的輸入端與所述導(dǎo)通時(shí)間控制模塊的控制端共接于所述脈沖信號生成模塊的輸出端，所述導(dǎo)通時(shí)間控制模塊輸入端與所述電容C2的第二端共接于所述信號檢測與誤差放大模塊的輸出端，所述信號檢測與誤差放大模塊的接地端與所述導(dǎo)通時(shí)間控制模塊的接地端、所述過零比較開啟模塊的接地端及所述脈沖信號生成模塊的接地端共接于地，所述過零比較開啟模塊的輸入端接所述電阻R1的第二端，所述脈沖信號生成模塊的第一輸入端和第二輸入端分別與所述過零比較開啟模塊的輸出端和所述導(dǎo)通時(shí)間控制模塊的輸出端相連接，所述信號檢測與誤差放大模塊的電源端與所述導(dǎo)通時(shí)間控制模塊的電源端、所述過零比較開啟模塊的電源端及所述脈沖信號生成模塊的電源端共接于直流電源，所述脈沖信號生成模塊的輸出端同時(shí)與所述開關(guān)管的控制端、導(dǎo)通時(shí)間控制模塊的控制端及所述信號檢測與誤差放大模塊的輸入端連接；所述信號檢測與誤差放大模塊根據(jù)所述脈沖信號生成模塊輸出的脈沖信號從所述采樣電阻R3的第二端獲取采樣電壓信號，并對所述采樣電壓信號進(jìn)行誤差放大后相應(yīng)地輸出誤差放大電壓信號驅(qū)動所述導(dǎo)通時(shí)間控制模塊相應(yīng)地輸出一控制電平信號至所述脈沖信號生成模塊，所述過零比較開啟模塊從所述分壓電阻R1的第二端獲取分壓電壓信號并對所述分壓電壓信號進(jìn)行過零比較后輸出一過零比較電平信號至所述脈沖信號生成模塊，所述脈沖信號生成模塊根據(jù)所述控制電平信號和所述過零比較電平信號生成脈沖信號以控制所述開關(guān)管的通斷。本專利技術(shù)通過采用包括開關(guān)管、所述信號檢測與誤差放大模塊、所述導(dǎo)通時(shí)間控制模塊、所述過零比較開啟模塊以及所述脈沖信號生成模塊的高功率因數(shù)恒流驅(qū)動電路，簡化了電路結(jié)構(gòu)，并由所述脈沖信號生成模塊輸出脈沖信號控制所述開關(guān)管的通斷使輸入電流（即所述高功率因數(shù)恒流驅(qū)動電路的輸入電流的絕對值，與整流橋的輸出電流相等，本說明書中提到的輸入電流皆為上述所指）跟隨所述整流橋的輸出電壓的變化而同相變化，以達(dá)到提升功率因數(shù)的目的，同時(shí)還通過所述開關(guān)管的通斷使流過所述變壓器T1的初級繞組的電流保持恒定，從而達(dá)到在較寬的輸入電壓范圍內(nèi)對所述負(fù)載進(jìn)行恒流驅(qū)動的目的，解決了現(xiàn)有技術(shù)所存在的電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高且無法在較寬的輸入電壓范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)和恒流輸出的問題。附圖說明圖1是本專利技術(shù)實(shí)施例所提供的高功率因數(shù)恒流驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)圖；圖2是本專利技術(shù)實(shí)施例所提供的高功率因數(shù)恒流驅(qū)動電路的示例電路結(jié)構(gòu)圖；圖3是本專利技術(shù)實(shí)施例所涉及的高功率因數(shù)恒流控制芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本專利技術(shù)實(shí)施例提供的高功率因數(shù)恒流驅(qū)動電路實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)時(shí)所涉及的電流與電壓參數(shù)的波形圖；圖5是本專利技術(shù)實(shí)施例提供的高功率因數(shù)恒流驅(qū)動電路實(shí)現(xiàn)恒流輸出過程中所涉及的電流與電壓參數(shù)的波形圖。具體實(shí)施方式為了使本專利技術(shù)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，對本專利技術(shù)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專利技術(shù)，并不用于限定本專利技術(shù)。本專利技術(shù)實(shí)施例通過采用開關(guān)管、信號檢測與誤差放大模塊、導(dǎo)通時(shí)間控制模塊、過零比較開啟模塊以及脈沖信號生成模塊的高功率因數(shù)恒流驅(qū)動電路，簡化了電路結(jié)構(gòu)，并由脈沖信號生成模塊輸出脈沖信號控制開關(guān)管的通斷使輸入電流跟隨整流橋的輸出電壓的變化而同相變化，以達(dá)到提升功率因數(shù)的目的，同時(shí)還通過開關(guān)管的通斷使流過所述變壓器T1的初級繞組的電流保持恒定，從而達(dá)到在較寬的輸入電壓范圍內(nèi)對負(fù)載進(jìn)行恒流驅(qū)動的目的。本專利技術(shù)實(shí)施例所提供的高功率因數(shù)恒流驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)如圖1所示，為了便于說明，圖1僅示出了與本專利技術(shù)實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下：本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種高功率因數(shù)恒流驅(qū)動電路，與交流電源和負(fù)載連接，包括整流橋、二極管D1、電容C1、電容C2、分壓電阻R1、分壓電阻R2、采樣電阻R3及變壓器T1，所述整流橋與所述交流電源連接，所述整流橋的輸出端與所述二極管D1的陰極以及所述電容C1的第一端共接于所述負(fù)載的輸入端，所述變壓器T1的初級繞組的第一端接所述二極管D1的陽極，所述電容C1的第二端與所述負(fù)載的輸出端共接于所述變壓器T1的初級繞組的第二端，所述分壓電阻R1連接于所述變壓器T1的次級繞組的第一端與所述分壓電阻R2的第一端之間，所述變壓器T1的次級繞組的第二端與所述分壓電阻R2的第二端、所述電容C2的第一端、所述采樣電阻R3的第一端及所述整流橋的接地端共接于地，其特征在于，所述高功率因數(shù)恒流驅(qū)動電路還包括：開關(guān)管、信號檢測與誤差放大模塊、導(dǎo)通時(shí)間控制模塊、過零比較開啟模塊以及脈沖信號生成模塊；所述開關(guān)管的輸入端連接所述二極管D1的陽極，所述開關(guān)管的輸出端與所述信號檢測與誤差放大模塊的信號檢測端共接于所述采樣電阻R3的第二端，所述信號檢測與誤差放大模塊的輸入端與所述導(dǎo)通時(shí)間控制模塊的控制端共接于所述脈沖信號生成模塊的輸出端，所述導(dǎo)通時(shí)間控制模塊輸入端與所述電容C2的第二端共接于所述信號檢測與誤差放大模塊的輸出端，所述信號檢測與誤差放大模塊的接地端與所述導(dǎo)通時(shí)間控制模塊的接地端、所述過零比較開啟模塊的接地端及所述脈沖信號生成模塊的接地端共接于地，所述過零比較開啟模塊的輸入端接所述電阻R1的第二端，所述脈沖信號生成模塊的第一輸入端和第二輸入端分別與所述過零比較開啟模塊的輸出端和所述導(dǎo)通時(shí)間控制模塊的輸出端相連接，所述信號檢測與誤差放大模塊的電源端與所述導(dǎo)通時(shí) 間控制模塊的電源端、所述過零比較開啟模塊的電源端及所述脈沖信號生成模塊的電源端共接于直流電源，所述脈沖信號生成模塊的輸出端同時(shí)與所述開關(guān)管的控制端、導(dǎo)通時(shí)間控制模塊的控制端及所述信號檢測與誤差放大模塊的輸入端連接；所述信號檢測與誤差放大模塊根據(jù)所述脈沖信號生成模塊輸出的脈沖信號從所述采樣電阻R3的第二端獲取采樣電壓信號，并對所述采樣電壓信號進(jìn)行誤差放大后相應(yīng)地輸出誤差放大電壓信號驅(qū)動所述導(dǎo)通時(shí)間控制模塊相應(yīng)地輸出一控制電平信號至所述脈沖信號生成模塊，所述過零比較開啟模塊從所述分壓電阻R1的第二端獲取分壓電壓信號并對所述分壓電壓信號進(jìn)行過零比較后輸出一過零比較電平信號至所述脈沖信號生成模塊，所述脈沖信號生成模塊根據(jù)所述控制電平信號和所述過零比較電平信號生成脈沖信號以控制所述開關(guān)管的通斷。...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種高功率因數(shù)恒流驅(qū)動電路，與交流電源和負(fù)載連接，包括整流橋、
二極管D1、電容C1、電容C2、分壓電阻R1、分壓電阻R2、采樣電阻R3及
變壓器T1，所述整流橋與所述交流電源連接，所述整流橋的輸出端與所述二
極管D1的陰極以及所述電容C1的第一端共接于所述負(fù)載的輸入端，所述變
壓器T1的初級繞組的第一端接所述二極管D1的陽極，所述電容C1的第二端
與所述負(fù)載的輸出端共接于所述變壓器T1的初級繞組的第二端，所述分壓電
阻R1連接于所述變壓器T1的次級繞組的第一端與所述分壓電阻R2的第一端
之間，所述變壓器T1的次級繞組的第二端與所述分壓電阻R2的第二端、所
述電容C2的第一端、所述采樣電阻R3的第一端及所述整流橋的接地端共接
于地，其特征在于，所述高功率因數(shù)恒流驅(qū)動電路還包括：
開關(guān)管、信號檢測與誤差放大模塊、導(dǎo)通時(shí)間控制模塊、過零比較開啟模
塊以及脈沖信號生成模塊；
所述開關(guān)管的輸入端連接所述二極管D1的陽極，所述開關(guān)管的輸出端與
所述信號檢測與誤差放大模塊的信號檢測端共接于所述采樣電阻R3的第二
端，所述信號檢測與誤差放大模塊的輸入端與所述導(dǎo)通時(shí)間控制模塊的控制端
共接于所述脈沖信號生成模塊的輸出端，所述導(dǎo)通時(shí)間控制模塊輸入端與所述
電容C2的第二端共接于所述信號檢測與誤差放大模塊的輸出端，所述信號檢
測與誤差放大模塊的接地端與所述導(dǎo)通時(shí)間控制模塊的接地端、所述過零比較
開啟模塊的接地端及所述脈沖信號生成模塊的接地端共接于地，所述過零比較
開啟模塊的輸入端接所述電阻R1的第二端，所述脈沖信號生成模塊的第一輸
入端和第二輸入端分別與所述過零比較開啟模塊的輸出端和所述導(dǎo)通時(shí)間控
制模塊的輸出端相連接，所述信號檢測與誤差放大模塊的電源端與所述導(dǎo)通時(shí)
\t間控制模塊的電源端、所述過零比較開啟模塊的電源端及所述脈沖信號生成模
塊的電源端共接于直流電源，所述脈沖信號生成模塊的輸出端同時(shí)與所述開關(guān)
管的控制端、導(dǎo)通時(shí)間控制模塊的控制端及所述信號檢測與誤差放大模塊的輸
入端連接；
所述信號檢測與誤差放大模塊根據(jù)所述脈沖信號生成模塊輸出的脈沖信
號從所述采樣電阻R3的第二端獲取采樣電壓信號，并對所述采樣電壓信號進(jìn)
行誤差放大后相應(yīng)地輸出誤差放大電壓信號驅(qū)動所述導(dǎo)通時(shí)間控制模塊相應(yīng)
地輸出一控制電平信號至所述脈沖信號生成模塊，所述過零比較開啟模塊從所
述分壓電阻R1的第二端獲取分壓電壓信號并對所述分壓電壓信號進(jìn)行過零比
較后輸出一過零比較電平信號至所述脈沖信號生成模塊，所述脈沖信號生成模
塊根據(jù)所述控制電平信號和所述過零比較電平信號生成脈沖信號以控制所述
開關(guān)管的通斷。
2.如權(quán)利要求1所述的高功率因數(shù)恒流驅(qū)動電路，其特征在于，所述開
關(guān)管為NMOS管Q1，所述NMOS管Q1的柵極、漏極及源極分別為所述開關(guān)
管的控制端、輸入端及輸出端。
3.如權(quán)利要求1所述的高功率因數(shù)恒流驅(qū)動電路，其特征在于，所述信
號檢測與誤差放大模塊包括：
第一反相器、NMOS管Q8、NMOS管Q2、NMOS管Q3、電容C4、電容
C5、誤差放大器及第一基準(zhǔn)電壓源；
所述第一反相器的正電源端與所述誤差放大器的正電源端的共接點(diǎn)為所
述信號檢測與誤差放大模塊的電源端，所述NMOS管Q8的柵極和源極分別為
所述信號檢測與誤...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：付凌云，李照華，趙春波，謝靖，林道明，
申請(專利權(quán))人：深圳市明微電子股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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