[發明專利]混合型LED驅動電路及其結構在電力電子、光伏、蓄電池沖放電的應用

在審

• 申請號: 201310512045.2
• 申請日: 2013-10-18
• 公開（公告）號: CN104578763A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 劉曉博
• 申請（專利權）人: 劉曉博
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于DC-DC電力電子開關驅動，具體說是直流的類似UPFC原理的電力電子電路結構及其應用。?

背景技術

目前LED、光伏為研究的熱點，目前的LED直流驅動最高效率可以達到90％以上，光伏直流側DC-DC驅動的最高效率也能達到90％以上，LED與光伏驅動區別之一在于，光伏驅動的容量較LED大很多，其共同點在于當超過某閥值電壓以后電流隨電壓的略微改變而發生巨大變化。?

改進混合型LED(申請號201320257156.9申請人劉曉博)提出了一種比目前最高效率的驅動效率更高的驅動，其特點在于，對現有DC-DC驅動元件不作任何改動的情況下，僅改變其輸入輸出的接線方式便能將其效率提高，如果在最高效率的驅動上做此調整，則其效率將繼續提高。但是LED本身耗能低，驅動容量小，則該調整優勢不明顯。?

又因為光伏的DC-DC驅動容量大，且也需要恒流控制達到最佳輸出功率，所以將改進混合型LED的驅動結構同樣用于光伏。?

發明內容

本發明提供一種DC-UPFC結構，其特征在于，雙向饋能電路具有隔離的兩個端口，稱為端口1和端口2，在雙向饋能電路內部，兩個端口只能通過變壓器的互磁通交換能量，端口1與負荷1并聯，端口2與負荷1串聯成為一串，該串與負荷2并聯；所述負荷1和負荷2可以吸收正功率，也可以吸收負功率。?

優點是，該電路結構適用于所有變壓器隔離的DC-DC驅動，且在不改變電路任何線路和元件的情況下，僅改變端口1、端口2、負荷1、負荷2四者間的?接線方式，便能進一步降低損耗。?

本發明提供一種準DC-UPFC結構，其特征在于，能量回饋電路具有隔離的兩個端口，稱為輸入端口和輸出端口，在能量回饋電路內部，輸入端口只能通過變壓器的互磁通將能量輸送到輸出端口；輸入端口與負荷1并聯，輸出端口與負荷1串聯成為一串，，該串與負荷2并聯，負荷1吸收負功率，負荷2可以吸收正功率；輸出端口與負荷1并聯，輸入端口與負荷1串聯成為一串，該串與負荷2并聯，負荷1吸收正功率，負荷2可以吸收負功率；所述能量回饋電路是，變壓器隔離的DC-DC電路皆可作為能量回饋電路，除采用典型的DC-DC反激電路外，還可采用本發明提供的軟關斷DC-DC反激電路和本發明提供的軟開關DC-DC反激電路。?

優點是，該電路結構適用于所有變壓器隔離的DC-DC驅動，且在不改變電路任何線路和元件的情況下，僅改變端口1、端口2、負荷1、負荷2四者間的接線方式，便能進一步降低損耗。?

所述變壓器隔離的DC-DC電路是指輸入輸出端口間僅有磁路連接而無電路連接，只能通過變壓器的互磁通交換能量的DC-DC電路。?

本發明提供一種改進混合型LED驅動電路，適用于變壓器隔離的DC-DC驅動，其特征在于，能量回饋電路直流輸入端IN與分壓LED串聯后連接到供電源形成回路，其直流輸出端OUT連接到分壓LED兩端用于驅動分壓LED；所述能量回饋電路，變壓器隔離的DC-DC電路皆可作為能量回饋電路，除采用典型的DC-DC反激電路外，還可采用本發明提供的軟關斷DC-DC反激電路和本發明提供的軟開關DC-DC反激電路；將蓄電池替換掉分壓LED，，所述改進混合型LED驅動電路為電池充電電路，可對每組電池單獨沖電。?

優點是，適用于所有變壓器隔離的DC-DC驅動，在對驅動的元件和電路不作任何改動的情況下，僅改變輸入輸出端、負荷、電源四者間的接線方式便能將其效率提高；在40個LED串聯作為負荷，工頻整流作為電源的工況下，能將效率提高1倍。?

所述典型的DC-DC反激電路，其特征在于，開關T與變壓器Tran原邊串聯后跨接在電容Ci兩端，二極管D與電容Co串聯后跨接在變壓器Tran副邊兩端，Ci作為輸入端直流電容，Co作為輸出端直流電容；?

所述本發明提供的軟關斷DC-DC反激電路，除由隔離變壓器Tr2、電容C、二極管D1、開關管T2組成典型的DC-DC反激電路外，還增加了吸收電路，其特征在于，開關管T2兩端并聯了反向續流電容D2，二極管D7和電容Cd串聯成一組，該組并聯在開關管T2兩端作為開斷吸收電路；在開關管T2與輸入端IN的回路中串聯了隔離變壓器Trl的原邊，二極管D3并聯吸收電容Cu后與二極管D4反向串聯為一組，該組跨接在Trl副邊，Cu與D4的連接點串聯二極管D5后連接到輸出端OUT的正極；D7和Cd的連接點為點1，D4和Trl的副邊的連接點為點2，點1與點2連接；?