[實用新型]具有恒流和恒壓輸出的多路電源系統

有效

• 申請號: 201320248505.0
• 申請日: 2013-05-08
• 公開（公告）號: CN203301805U
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 陳偉;趙晨
• 申請（專利權）人: 矽力杰半導體技術(杭州)有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02;H02M3/335
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及電子技術領域，更具體的說，涉及一種應用于LED裝置的具有恒流和恒壓輸出的多路電源系統。

背景技術

隨著液晶顯示技術的不斷創新和應用產品的增加，LED背光由于節能、環保和體積輕薄等優點，而得到迅速的發展。然而，由于LED燈的亮度與驅動電流及正向壓降成正比，并隨溫度變化而變化。因此，LED的驅動需要恒流電源，以達到理想的發光強度。為了保證LED的正常工作，需要驅動電源能夠提供相應的驅動電壓和驅動電流。現有技術中，應用于LED背光的驅動電源通常具有多路輸出，至少一路恒流輸出給LED燈提供驅動電流，至少一路恒壓輸出給系統或者其他負載供電。

參考圖1，所示為現有技術中一種LED背光驅動電源的功能原理框圖。采用該實現方案的LED背光驅動電源中，多路輸出通過變壓器的多個次級側繞組來實現。為方便說明，以LED背光驅動電源具有一路恒流輸出和一路恒壓輸出為例進行說明。具體的，經過整流橋101的整流處理后，外部交流電源V_AC被轉換為一正弦半波直流電壓V_INDC，并輸入至變壓器的初級側繞組N_p。

在恒流輸出回路中，次級側繞組N_s1與初級側繞組N_p耦合，由于功率開關管Q_T1被周期性的閉合和關斷，從而在次級側繞組N_s1兩端產生一方波電壓，然后經過二極管D₀₁和電容C₀₁進行濾波后，在電容C₀₁兩端生成波動的第一輸出電壓V_out1。由電感L₀，功率開關管Q_T2，二極管D₀₂和電容C₀₂組成的升壓型（boost）功率級電路的輸入端接收第一輸出電壓V_out1，輸出端與LED燈連接。恒流控制和驅動電路102根據當前LED燈的驅動電流I_LED和期望驅動電流I_REF之間的誤差生成相應的驅動信號V_G2，來控制功率開關管Q_T2的開關狀態，從而控制驅動電流I_LED與期望驅動電流I_REF維持一致。

在恒壓輸出回路中，次級側繞組N_s2與初級側繞組N_p耦合，經過二極管D₀₃和電容C₀₃進行濾波后，在電容C₀₃兩端生成第二輸出電壓V_out2。第二輸出電壓V_out2的信息通過光耦電路（IC1A和IC1B）傳遞至變壓器101的初級側。誤差放大器103接收表征第二輸出電壓V_out2的反饋信號V_FB和期望輸出電壓V_REF以生成誤差信號V_error。恒壓控制和驅動電路104根據誤差信號V_error生成相應的驅動信號V_G1，來控制功率開關管Q_T1的開關狀態，從而控制第二輸出電壓V_out2與期望輸出電壓V_REF維持一致。

通過以上結合圖1對現有LED背光驅動電源的技術方案的描述，可以看出，為了在不同的輸出回路同時獲得恒壓和恒流輸出以滿足不同負載的需要，一方面，利用變壓器的初級側和副邊側組成一反激式電壓變換器，以根據恒壓需求對位于初級側的功率開關管的開關狀態進行控制，從而在反激式變換器的輸出端獲得恒壓輸出；另一方面，為了獲得LED燈所需的驅動電流以及給LED燈提供足夠的驅動電壓，需要另一級升壓型功率級調節器對接收到的波動的第一輸出電壓進行升壓，以及對升壓型功率級調節器的輸出端的輸出電流進行恒流控制，從而驅動LED燈。

但是，采用圖1所示的實現方案，在恒流輸出回路中，兩級電壓的轉換增加了轉換損耗，降低了工作效率。同時由于升壓型功率級電路的使用，因此功率開關管需要選擇為參數較大（耐壓等）的功率器件，增加了實現成本，也不利于系統的集成實現；另一方面，由于第一輸出電壓不能進行有效的限制和保護，從而當LED燈處于異常狀態時（例如短路時），對LED燈以及電路系統造成損害。

發明內容