本实用新型技术涉及一种led(lightemittingdiode)高功率因数无频闪系统,通过使用电荷泵技术,实现功率因数校正(pfc,powerfactorcorrection),并实现输出无频闪。
背景技术:
随着led驱动器的发展,人们对led驱动器的要求越来越高,高功率因数(pf,powerfactor)无频闪的需求越来多。高pf的led驱动器,其输出功率随输入工频电压变化,导致其输出滤波电容上会存在工频的电压波动,由于led的特性,较小的电压波动会导致电流上存在一个较大的电流波动,即led的频闪(flicker)。这种频闪并不会被肉眼所看到,但是在手机等设备拍摄下会看到明显的条纹波动,并对人体产生一定的危害。
传统的高pf无频闪方案通常由两级组成,第一级为pfc电路,第二级为dc-dc电路或线性去纹波电路。传统方案在效率和成本上并没有优势。使用两级架构的高pf方案,优点是可以减小波形畸变、改善功率因数,而且输出电流没有工频纹波。然而,由于增加了一级额外的电路,使整个开关电源系统的元器件数量和系统成本大为增加,转换效率有所下降。
所以需要一种新型的高效率低成本方案,来解决led驱动器的频闪问题。
技术实现要素:
本实用新型的某些实施例涉及集成电路。更具体地,本实用新型的一些实施例提供了一种led高功率因数无频闪系统。仅作为示例,本实用新型的一些实施例被应用到led系统。但是,将认识到,本实用新型有更广泛的适用范围。
本实用新型的实施例提供了一种led高功率因数无频闪系统,系统包括:ac输入整流电路,ac输入整流电路一端耦接到ac电源,一端耦接到电荷泵电路;电荷泵电路,电荷泵电路一端耦接ac输入整流电路,一端耦接到控制电路,一端耦接到半桥谐振电路;控制电路,控制电路一端耦接电荷泵电路,一端耦接半桥谐振电路,其中控制电路被配置为控制半桥谐振电路工作于恒流状态;半桥谐振电路,半桥谐振电路一端耦接到电荷泵电路,一端耦接到控制电路,一端耦接到输出滤波电路;以及输出滤波电路,输出滤波电路一端耦接到半桥谐振电路,一端耦接系统的输出。
根据实施例,可以获得一项或多项益处。参考随后的详细的说明和附图,这些好处和本实用新型的各种附加的目的、特征和优势可得以透彻地理解。
附图说明
图1是示出了根据本公开的实施例的一种led高功率因数无频闪系统的简化图示。
具体实施方式
下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中提出了许多具体细节,以便提供对本实用新型的全面理解。但是,对于本领域技术人员来说很明显的是,本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型的更好的理解。本实用新型决不限于下面所提出的任何具体配置和算法,而是在不脱离本实用新型的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中,没有示出公知的结构和技术,便避免对本实用新型造成不必要的模糊。
图1是示出了根据本公开的实施例的一种led高功率因数无频闪系统的简化图示。图1仅是示例,其不应不适当地限制权利要求的范围。本领域普通技术人员将认识到许多变化、替换和修改。根据一个实施例,提供了基于llc串联谐振电路结构及电荷泵技术的系统。系统电路包括ac输入整流电路(1),电荷泵电路(2),llc控制电路(3),llc半桥谐振电路(4),输出滤波电路(5)。
ac输入整流电路(1)包括保险丝f1,快恢复二极管d1、d2、d3、d4。
电荷泵电路(2)包括电荷泵电容c1,续流二极管d5,高压储能电容c2。
llc控制电路(3)包括llc控制芯片u1,驱动变压器t1,功率开关管q1、q2,谐振检测电容c4,vdd供电电容c5,整流电容c6,电流检测电阻r1,输出电压检测电阻r2、r3,vdd启动电阻r4,供电二极管d6,整流二极管d7。
llc半桥谐振电路(4)包括谐振电感l1,谐振电容c3,变压器t2。
输出滤波电路(5)包括输出续流二极管d7、d8,输出滤波电容c7。
u1是llc控制芯片,所述llc控制芯片包括:
vfb脚,输出电压反馈脚。
prt脚,芯片保护脚。
gatel脚,半桥下管驱动脚。
gateh脚,半桥上管驱动脚。
vdd脚,芯片供电脚。
rv脚,谐振检测脚。
cs脚,led电流设定脚。
gnd,芯片基准地。
系统工作状态如下描述:
当上电时,系统接收交流电(ac)输入电压。芯片控制llc半桥谐振电路(4)工作于恒流状态,并通过储能电容c2滤除大部分工频纹波,从而实现输出电流无频闪。llc半桥谐振电路(4)一端接半桥电路中点,另一端接电荷泵电路(2),与电荷泵电容c1和续流二极管d5相连。llc半桥谐振电路(4)可认为是一个高频的交流电流源,对电荷泵电容进行反复充放电。当电荷泵电容放电至输入电压时,ac输入整流电路(1)电流对llc半桥谐振电路(4)充电。ac输入整流电路(1)的电流随ac电压变化,通过选取适当的电荷泵电容及谐振参数,可以使输入平均电流为ac电压同相位正弦波,从而实现pfc功能。
根据一个实施例,提供了一种led高功率因数无频闪系统,系统包括:ac输入整流电路,ac输入整流电路一端耦接到ac电源,一端耦接到电荷泵电路;电荷泵电路,电荷泵电路一端耦接ac输入整流电路,一端耦接到控制电路;控制电路,控制电路一端耦接电荷泵电路,一端耦接半桥谐振电路,其中控制电路被配置为控制半桥谐振电路工作于恒流状态;半桥谐振电路,半桥谐振电路一端耦接到电荷泵电路,一端耦接到输出滤波电路;以及输出滤波电路,输出滤波电路一端耦接到半桥谐振电路,一端耦接系统的输出。
例如,使用一个或多个软件组件、一个或多个硬件组件、和/或软件和硬件组件的一个或多个组合,本实用新型的各种实施例的一些或全部组件各自单独地和/或以与至少另一组件结合的方式被实施。在另一示例中,本实用新型的各种实施例的一些或全部组件各自单独地和/或以与至少另一组件结合的方式被实施在诸如一个或多个模拟电路和/或一个或多个数字电路之类的一个或多个电路中。在另一示例中,本实用新型的各种实施例和/或示例可以被结合。
虽然已经描述了本实用新型的特定实施例,但本领域的技术人员应该理解,存在等同于所描述的实施例的其它实施例。因此,应该理解,本实用新型并不限于所示出的具体实施例,而仅由所附权利要求的范围所限定。
1.一种led高功率因数无频闪系统,包括:
ac输入整流电路,所述ac输入整流电路一端耦接到ac电源,一端耦接到电荷泵电路;
电荷泵电路,所述电荷泵电路一端耦接所述ac输入整流电路,一端耦接到控制电路,一端耦接到半桥谐振电路;
控制电路,所述控制电路一端耦接所述电荷泵电路,一端耦接半桥谐振电路,其中所述控制电路被配置为控制所述半桥谐振电路工作于恒流状态;
半桥谐振电路,所述半桥谐振电路一端耦接到所述电荷泵电路,一端耦接到控制电路,一端耦接到输出滤波电路;以及
输出滤波电路,所述输出滤波电路一端耦接到所述半桥谐振电路,一端耦接所述系统的输出。
2.如权利要求1所述的系统,其中所述半桥谐振电路是高频的交流电流源。
3.如权利要求1所述的系统,其中所述控制电路包括控制芯片以及电容器,其中所述控制芯片包括:
vfb脚,输出电压反馈脚;
prt脚,芯片保护脚;
gatel脚,半桥下管驱动脚;
gateh脚,半桥上管驱动脚;
vdd脚,芯片供电脚;
rv脚,谐振检测脚;
cs脚,led电流设定脚;
gnd,芯片基准地。
4.一种led系统,其特征在于包括如权利要求1-3中的任何一项所述的led高功率因数无频闪系统。
技术总结