專利名稱：一種無電解長壽命軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種無電解長壽命軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電源，特別涉及一種采用整流電路、功率因數(shù)校正電路、移相全橋軟開關(guān)電路、電子濾波器電路、恒流控制電路及穩(wěn)壓電路組成的一種無電解長壽命軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電源。
背景技術(shù)：
由于現(xiàn)行開關(guān)電源中電解電容的應(yīng)用，嚴(yán)重影響了開關(guān)電源的使用壽命。一般電解電容的壽命是6000-8000小時(shí)。特別在使用溫度較高的環(huán)境，常常有電解電容爆裂，電解質(zhì)干涸等現(xiàn)象，使電解電容提前報(bào)廢失效。比如現(xiàn)今市場上出現(xiàn)的LED節(jié)能燈，大部分都采用阻容降壓電源、也有的采用常規(guī)開關(guān)電源或者恒壓恒流驅(qū)動(dòng)電源。這種LED節(jié)能燈在使用中常常因?yàn)殡娫醋陨硪约癓ED 燈珠發(fā)熱，電源中電解電容內(nèi)部電解質(zhì)干涸而使LED節(jié)能燈損壞，縮短了 LED節(jié)能燈的使用壽命。幾年來的使用證明，一般的LED節(jié)能燈也就能使用1一2年，很少能夠使用到2— 3年。在LED節(jié)能燈的整體設(shè)計(jì)上，一般都是廠家自行設(shè)計(jì)LED發(fā)光部分(鋁基板)與外殼，電源大都采用外購的辦法來解決。這就存在著LED驅(qū)動(dòng)電源與LED發(fā)光板匹配不合理等因素，使得市場上出現(xiàn)的LED節(jié)能燈五花八門，品種繁多，壽命不一。而推向市場的LED燈珠也參差不齊，好一點(diǎn)的可以達(dá)到使用25000小時(shí)之后的光衰在35%到55%之間，而與之配套的LED電源的壽命卻還都在一兩萬小時(shí)以內(nèi)；而燈珠壽命達(dá)到50000小時(shí)的，光衰在25% 到35%之間，與之匹配的電源是少之又少，基本沒有能夠達(dá)到30000小時(shí)的。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種無電解長壽命軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電源，該無電解長壽命軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電源采用功率因數(shù)校正電路、提高開關(guān)電源工作頻率，直流高壓側(cè)用無極電容來濾波；采用移相全橋軟開關(guān)電路，使開關(guān)電源在軟開關(guān)工作模式下工作；次級輸出采用電子濾波器濾波，用無極電容替代電解電容。移相全橋軟開關(guān)電路因其工作在軟開關(guān)狀態(tài)下，故而可降低溫升、提高效率，延長使用壽命。為解決以上問題，本實(shí)用新型的具體技術(shù)方案如下一種無電解長壽命軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電源，接市電的接線端子N與接線端子L與整流電路的交流輸入側(cè)相連，整流電路的直流輸出側(cè)并聯(lián)連接有濾波電容Cl和功率因數(shù)校正電路，整流電路的輸出正極依次串聯(lián)升壓線圈Ll和升壓二極管D1，在升壓線圈Ll和升壓二極管Dl之間連接升壓驅(qū)動(dòng)管Vl的漏極， 升壓驅(qū)動(dòng)管Vl的源極與整流電路輸出負(fù)極相連，升壓驅(qū)動(dòng)管Vl的柵極與功率因數(shù)校正電路相連；升壓二極管Dl的負(fù)極與移相全橋軟開關(guān)電路的輸入正極引腳連接，整流電路的輸出負(fù)極與移相全橋軟開關(guān)電路的輸入負(fù)極引腳連接，移相全橋軟開關(guān)電路的輸出正極引腳依次串聯(lián)換向電容C6和電抗器L2，然后和移相全橋軟開關(guān)電路的輸出負(fù)極引腳并聯(lián)連接高頻變壓器Tl的初級，高頻變壓器Tl的次級串聯(lián)連接整流二極管D6后并聯(lián)次級濾波電容C7，然后接電子濾波電路，電子濾波電路連接恒流控制電路，恒流控制電路的輸出端為端子 V+和端子V-；在電子濾波電路和恒流控制電路直接連接穩(wěn)壓電路的輸入端，其輸出端連接移相全橋軟開關(guān)電路。所述的移相全橋軟開關(guān)電路結(jié)構(gòu)為功率驅(qū)動(dòng)管V2的漏極和源極并聯(lián)連接二極管D2和電容C2 ；功率驅(qū)動(dòng)管V3的漏極和源極并聯(lián)連接二極管D3和電容C3 ；功率驅(qū)動(dòng)管V4 的漏極和源極并聯(lián)連接二極管D4和電容C4 ；功率驅(qū)動(dòng)管V5的漏極和源極并聯(lián)連接二極管 D5和電容C5 ；功率驅(qū)動(dòng)管Vl V4的柵極分別連接全橋控制芯片IC1，功率驅(qū)動(dòng)管V2的漏極與功率驅(qū)動(dòng)管V4的漏極相連并與輸入正極引腳相連；功率驅(qū)動(dòng)管V3的源極與功率驅(qū)動(dòng)管V5的源極相連，并與輸入負(fù)極引腳相連；功率驅(qū)動(dòng)管V2的源極與功率驅(qū)動(dòng)管V3的漏極相連，并與輸出正極引腳相連；功率驅(qū)動(dòng)管V4的源極與功率驅(qū)動(dòng)管V5的漏極相連，并與輸出負(fù)極引腳相連。所述的電子濾波電路的結(jié)構(gòu)為輸入端連接串聯(lián)的限流電阻Rl和電容C8，三極管 V6的極電極與輸入的正極引腳相連，基極與限流電阻Rl與電容C8的之間相連，發(fā)射極與濾波電容C9的一端和輸出引腳正極共同相連，濾波電容C9的另一端與輸入引腳負(fù)極、電容 C8的另一端和輸出引腳負(fù)極共同相連。本實(shí)用新型采用移相全橋軟開關(guān)電路，使功率驅(qū)動(dòng)管在零電壓、零電流的前提下完成導(dǎo)通與截止，因此降低了開關(guān)損耗和溫度，同時(shí)也減小了輸出紋波系數(shù)，延長了電源的使用壽命。次級采用電子濾波電路，可以實(shí)現(xiàn)以極小的電容來達(dá)到原有電解電容的濾波目的，它是有源電子濾波器，如果三極管的放大倍數(shù)為β，則濾波電容就可減小β倍。因而就可以很小容量的電容起到同樣效果的濾波作用。

圖1為無電解長壽命軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電源方框圖。圖2為移相全橋軟開關(guān)電路圖。圖3為電子濾波電路圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種無電解長壽命軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電源，接市電的接線端子N (7)與接線端子L (8)與整流電路(1)的交流輸入側(cè)相連，整流電路(1)的直流輸出側(cè)并聯(lián)連接有濾波電容Cl (9)和功率因數(shù)校正電路(2)，整流電路(1)的輸出正極依次串聯(lián)升壓線圈Ll (10)和升壓二極管Dl (11);升壓線圈Ll (10)和升壓二極管Dl (11)之間連接升壓驅(qū)動(dòng)管Vl (12)的漏極，升壓驅(qū)動(dòng)管Vl (12)的源極與整流電路(1)輸出負(fù)極相連，升壓驅(qū)動(dòng)管 Vl (12)的柵極與功率因數(shù)校正電路(2)相連，其作用是使電源的電壓與電流同步并升高直流電壓；升壓二極管Dl (11)的負(fù)極與移相全橋軟開關(guān)電路(3)的輸入正極引腳連接，整流電路(1)的輸出負(fù)極與移相全橋軟開關(guān)電路(3)的輸入負(fù)極引腳連接，移相全橋軟開關(guān)電路(3)的輸出正極引腳依次串聯(lián)換向電容C6 (13)和電抗器L2 (14)，然后和移相全橋軟開關(guān)電路(3)的輸出負(fù)極引腳并聯(lián)連接高頻變壓器Tl (15)的初級，高頻變壓器Tl (15)的次級串聯(lián)連接整流二極管D6 (16)后并聯(lián)次級濾波電容C7 (17)，然后接電子濾波電路(4)，電子濾波電路(4)連接恒流控制電路(5)，恒流控制電路(5)主要完成恒流控制，恒流控制電路(5)的輸出端為端子V+ (18)和端子V- (19);在電子濾波電路(4)和恒流控制電路(5) 直接連接穩(wěn)壓電路(6)的輸入端，其輸出端連接移相全橋軟開關(guān)電路(3)，穩(wěn)壓電路(6)的作用是從輸出直流電路中采樣，去控制移相全橋電路(3)的脈寬，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓輸出，保證開關(guān)電源的工作可靠性。如圖2所示，所述的移相全橋軟開關(guān)電路(3)結(jié)構(gòu)為功率驅(qū)動(dòng)管V2 (20)的漏極和源極并聯(lián)連接二極管D2 (24)和電容C2 (觀)，這里的二極管D2—D5起到逆導(dǎo)作用，是在功率驅(qū)動(dòng)管截止時(shí)完成換向及逆向電流導(dǎo)通、實(shí)現(xiàn)續(xù)流，功率驅(qū)動(dòng)管截止同時(shí)，電容C2—C5 充電電壓從0開始升高，反之當(dāng)驅(qū)動(dòng)管導(dǎo)通時(shí)，其電容充電電壓又降為0，起到了電壓過零， 實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)功能。驅(qū)動(dòng)管在電壓以及電流過零時(shí)完成導(dǎo)通與截止，從而避免了大電流的沖擊，減小了脈沖尖峰，進(jìn)而減小了損耗和管耗，降低了溫度，改善了開關(guān)電源的質(zhì)量；功率驅(qū)動(dòng)管V3 (21)的漏極和源極并聯(lián)連接二極管D3 (25)和電容C3 ( );功率驅(qū)動(dòng)管V4 (22) 的漏極和源極并聯(lián)連接二極管D4 (26)和電容C4 (30);功率驅(qū)動(dòng)管V5 (23)的漏極和源極并聯(lián)連接二極管D5 (27)和電容C5 (31);功率驅(qū)動(dòng)管Vl V4 (20 23)的柵極分別連接全橋控制芯片ICl (32)，該芯片為美國研發(fā)的移相全橋軟開關(guān)專用控制芯片，型號為UC 序列的3875 — 3879。功率驅(qū)動(dòng)管V2 (20)的漏極與功率驅(qū)動(dòng)管V4 (22)的漏極相連并與輸入正極引腳相連；功率驅(qū)動(dòng)管V3 (21)的源極與功率驅(qū)動(dòng)管V5 (23)的源極相連，并與輸入負(fù)極引腳相連；功率驅(qū)動(dòng)管V2 (20)的源極與功率驅(qū)動(dòng)管V3 (21)的漏極相連，并與輸出正極引腳相連；功率驅(qū)動(dòng)管V4 (22)的源極與功率驅(qū)動(dòng)管V5 (23)的漏極相連，并與輸出負(fù)極引腳相連。其中功率驅(qū)動(dòng)管V2、V3構(gòu)成移相全橋的前臂，功率驅(qū)動(dòng)管V4、V5構(gòu)成移相全橋的后臂。如圖3所示，所述的電子濾波電路(4)的結(jié)構(gòu)為輸入端連接串聯(lián)的限流電阻Rl (33)和電容C8 (34)，三極管V6 (35)的極電極與輸入的正極引腳相連，基極與限流電阻Rl (33)與電容C8 (34)的之間相連，發(fā)射極與濾波電容C9 (36)的一端和輸出引腳正極共同相連，濾波電容C9 (36)的另一端與輸入引腳負(fù)極、電容C8 (34)的另一端和輸出引腳負(fù)極共同相連。其中Rl (33)為限流電阻，控制電容電容C8 (34)的充電電流，同時(shí)穩(wěn)定三極管 V6 (35)的基極電壓，使得三極管V6 (35)發(fā)射極輸出比較穩(wěn)定的直流電壓。正是穩(wěn)住了三極管V6的基極電壓，減小了基極的紋波電流，所以才使其發(fā)射極得以輸出穩(wěn)定的直流電壓，實(shí)現(xiàn)了有源電子濾波的作用，以極小的電容容量完成大容量電解電容的濾波作用。
權(quán)利要求1.一種無電解長壽命軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電源，其特征在于接市電的接線端子N (7)與接線端子L (8)與整流電路(1)的交流輸入側(cè)相連，整流電路(1)的直流輸出側(cè)并聯(lián)連接有濾波電容Cl (9)和功率因數(shù)校正電路(2)，整流電路(1)的輸出正極依次串聯(lián)升壓線圈Ll (10) 和升壓二極管Dl (11)，在升壓線圈Ll (10)和升壓二極管Dl (11)之間連接升壓驅(qū)動(dòng)管 Vl (12)的漏極，升壓驅(qū)動(dòng)管Vl (12)的源極與整流電路(1)輸出負(fù)極相連，升壓驅(qū)動(dòng)管Vl (12)的柵極與功率因數(shù)校正電路(2)相連；升壓二極管Dl (11)的負(fù)極與移相全橋軟開關(guān)電路(3)的輸入正極引腳連接，整流電路(1)的輸出負(fù)極與移相全橋軟開關(guān)電路(3)的輸入負(fù)極引腳連接，移相全橋軟開關(guān)電路(3)的輸出正極引腳依次串聯(lián)換向電容C6 (13)和電抗器L2 (14)，然后和移相全橋軟開關(guān)電路(3)的輸出負(fù)極引腳并聯(lián)連接高頻變壓器Tl (15)的初級，高頻變壓器Tl (15)的次級串聯(lián)連接整流二極管D6 (16)后并聯(lián)次級濾波電容C7(17)，然后接電子濾波電路(4)，電子濾波電路(4)連接恒流控制電路(5)，恒流控制電路(5)的輸出端為端子V+ (18)和端子V- (19);在電子濾波電路(4)和恒流控制電路(5) 直接連接穩(wěn)壓電路(6 )的輸入端，其輸出端連接移相全橋軟開關(guān)電路(3 )。
2.如權(quán)利要求1所述的無電解長壽命軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電源，其特征在于所述的移相全橋軟開關(guān)電路(3)結(jié)構(gòu)為功率驅(qū)動(dòng)管V2 (20)的漏極和源極并聯(lián)連接二極管D2 (24)和電容 C2 ( );功率驅(qū)動(dòng)管V3 (21)的漏極和源極并聯(lián)連接二極管D3 (25)和電容C3 ( )；功率驅(qū)動(dòng)管V4 (22)的漏極和源極并聯(lián)連接二極管D4 (26)和電容C4 (30);功率驅(qū)動(dòng)管V5 (23)的漏極和源極并聯(lián)連接二極管D5 (27)和電容C5 (31)；功率驅(qū)動(dòng)管Vl V4 (20 23)的柵極分別連接全橋控制芯片ICl (32)，功率驅(qū)動(dòng)管V2 (20)的漏極與功率驅(qū)動(dòng)管V4 (22)的漏極相連并與輸入正極引腳相連；功率驅(qū)動(dòng)管V3 (21)的源極與功率驅(qū)動(dòng)管V5 (23) 的源極相連，并與輸入負(fù)極引腳相連；功率驅(qū)動(dòng)管V2 (20)的源極與功率驅(qū)動(dòng)管V3 (21)的漏極相連，并與輸出正極引腳相連；功率驅(qū)動(dòng)管V4 (22)的源極與功率驅(qū)動(dòng)管V5 (23)的漏極相連，并與輸出負(fù)極引腳相連。
3.如權(quán)利要求1或2所述的無電解長壽命軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電源，其特征在于所述的電子濾波電路(4)的結(jié)構(gòu)為輸入端連接串聯(lián)的限流電阻Rl (33)和電容C8 (34)，三極管V6 (35) 的極電極與輸入的正極引腳相連，基極與限流電阻Rl (33)與電容C8 (34)的之間相連，發(fā)射極與濾波電容C9 (36)的一端和輸出引腳正極共同相連，濾波電容C9 (36)的另一端與輸入引腳負(fù)極、電容C8 (34)的另一端和輸出引腳負(fù)極共同相連。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種無電解長壽命軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電源，主要包括有整流電路、功率因數(shù)校正電路、升壓線圈L1、升壓驅(qū)動(dòng)管V1、升壓二極管D1、移相全橋軟開關(guān)電路及換相電容C6、電抗器L2、高頻變壓器T1、電子濾波器電路4、恒流控制電路5及穩(wěn)壓電路6組成。該無電解長壽命軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)電源采用功率因數(shù)校正電路、提高開關(guān)電源工作頻率，直流高壓側(cè)用無極電容來濾波；采用移相全橋軟開關(guān)電路，使開關(guān)電源在軟開關(guān)工作模式下工作；次級輸出采用電子濾波器濾波，用無極電容替代電解電容。移相全橋軟開關(guān)電路因其工作在軟開關(guān)狀態(tài)下，故而可降低溫升、提高效率，延長使用壽命。
文檔編號H05B37/02GK201994862SQ20112013536
公開日2011年9月28日 申請日期2011年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月3日
發(fā)明者杜洪生, 蔡吉堂 申請人:撫順市新鴻升照明電子有限責(zé)任公司