[發明專利]寬電壓輸出LED驅動電源電路

無效

• 申請號: 201210417046.4
• 申請日: 2012-10-26
• 公開（公告）號: CN103780092A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 戴文慧;王翠平;閆重昌;尹起星;梁琦
• 申請（專利權）人: 上海邊光自動化科技有限公司
• 主分類號: H02M3/28
• 分類號: H02M3/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

背景技術

本發明提供一種寬電壓輸出LED驅動電源電路。

技術領域

半導體照明作為21世紀的新型光源，具有節能、環保、壽命長、易維護等優點。用大功率高亮度發光二極管(LED)取代白熾燈、熒光燈等傳統照明光源已是大勢所趨。由于LED自身特性，必須采用恒流源為其供電。因此，高效率恒流驅動電源的設計成為LED應用中一個重要研究對象。LLC半橋諧振變換器以其高效率、高功率密度等優點成為現今倍受青睞的熱門拓撲，但一般用于恒壓輸出場合，傳統LLC被認為不適合應用于寬范圍恒流輸出。此處提出一種半橋LLC新的設計方法，使其在寬范圍恒流輸出場合依然保持高效率。因此，LLC可作為LED驅動的很好的拓撲選擇。

中國專利申請號200910108274.1公開了及一種寬電壓電源供給LED應急燈電路，包括穩壓單元、控制單元和LED驅動單元，所述穩壓單元與外接電源相連，對其穩壓并濾波，輸出供所述控制單元工作，所述控制單元還與電池連接，在不接外接電源時由電池供電，所述控制單元判斷穩壓單元有無電流輸出，分別產生關斷和開啟控制信號給LED驅動單元，LED驅動單元在接收到關斷控制信號時，關斷電池為LED驅動單元供電的通路，LED由外接電源通過外圍電路直接驅動，LED驅動單元在接收到開啟控制信號時，開啟電池為LED驅動單元供電的通路，由LED驅動單元恒流驅動LED。又如，中國專利申請號201120023040.X公開了一種寬電源電壓范圍的高性能LED恒流驅動電路，由一個高壓驅動NMOS管、一個低壓恒流NMOS管、偏置電路和ESD保護電路構成，其特征在于：高壓驅動NMOS管的源極與低壓恒流NMOS管的漏極連接，低壓恒流NMOS管的源極與地電位連接，ESD保護電路的一端與高壓驅動NMOS管的漏極連接，ESD保護電路的另一端與地電位連接；偏置電路中的高壓NMOS管的柵極與驅動電路中高壓驅動NMOS管的柵極相連，偏置電路中的低壓NMOS管的柵極與驅動電路中低壓恒流NMOS管的柵極相連，驅動電路中高壓驅動NMOS管的源極與偏置電路中的高壓NMOS管的源極分別與兩路選擇器MUX兩輸入端口相連，MUX輸出連接偏置電路中的運算放大器一端，運算放大器的輸出提供高壓驅動NMOS管的偏置電壓，實現反饋控制。以上技術方案共同問題在于，其結構復雜，成本較高，全負載時效率并不高，特別是在設計參數選擇上還需要進一步的優化，提高使用效果。

發明內容

本發明克服現有技術的缺點提供了一種寬電壓輸出LED驅動電源電路，其采用的技術方案如下所述。

一種寬電壓輸出LED驅動電源電路，其特征在于，包括兩個占空比為0.5互補驅動的開關管構成半橋結構，諧振電感、諧振電容和變壓器的勵磁電感構成LLC諧振網絡，變壓器次級由整流二極管構成全橋整流電路。??

其中，當變壓器初級電壓被輸出電壓箝位時，勵磁電感不參加諧振，諧振電感、諧振電容產生第一串聯諧振頻率；當變壓器不向次級傳遞能量時，勵磁電感電壓不被箝位，諧振電感、諧振電容和變壓器的勵磁電感共同參與諧振。

有益效果：本發明可有效實現寬電壓電源輸出，電路結構簡單，性能穩定，整體效率高。經過本發明的參數優化，半橋LLC可作為LED驅動的很好的拓撲選擇，其在全負載范圍內均可達到很高效率。其在整個輸出電壓范圍內的效率均在95.5％以上。

附圖說明

圖1是半橋LLC諧振變流器電路拓撲圖；

圖2是半橋LLC的直流增益曲線圖；

圖3是恒流LLC的工作點圖；

圖4是開關管ug，uds及iLr波形圖；

圖5是半橋LLC的效率曲線圖。

具體實施方式

下面給出本發明的較佳的實施例，這些實施例并非限制本發明的內容。

實施例1

本發明提供的一種寬電壓輸出LED驅動電源電路如圖1所示。兩個占空比為0.5互補驅動的開關管VS1，VS2構成半橋結構，諧振電感Lr、諧振電容Cr和變壓器的勵磁電感Lm構成LLC諧振網絡，變壓器次級由整流二極管VD1～VD4構成全橋整流電路。半橋LLC變流器有兩個諧振頻率。當變壓器初級電壓被輸出電壓箝位時，Lm不參加諧振，Lr和Cr產生的串聯諧振頻率為f1；當變壓器不向次級傳遞能量時，Lm電壓不被箝位，Lm，Lr，Cr共同參與諧振，構成諧振頻率f2為：