[發明專利]一種多相并聯LED驅動電源及其調光方法

有效

• 申請號: 201410032327.7
• 申請日: 2014-01-23
• 公開（公告）號: CN103747593A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 林國慶;于曉強
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明涉及LED驅動電源技術領域，特別是一種多相并聯LED驅動電源及調光方法。

背景技術

近年來，能源緊缺的現狀使得人們愈發認識到節能減排的重要性。LED作為一種新型的照明光源具有壽命長、節能環保等優點，在道路照明、隧道照明等大功率照明場合得到廣泛的應用。LED調光則可以節約能源，調節空間視覺效果，同時還可以延長?LED?的使用壽命，提高LED?燈的可靠性。

根據LED的伏安特性，為保證其可靠的工作，LED需要使用恒流驅動，現有大功率LED驅動器大多采用LLC諧振變換器，通過改變工作頻率的方法實現恒流輸出，但當要求LED驅動器適應不同LED顆數時，諧振變換器工作頻率可能需要大范圍變化，這對EMI濾波器和磁性元件的設計要求較高，且電路容易偏離諧振點，使電路無法實現恒流輸出；而且隨著LED的推廣使用，對LED調光應用的需要也越來越廣泛。LLC諧振變換器雖然可以通過改變工作頻率的方法實現LED的調光，但因在調光過程中，LED的等效電阻的會不斷變化，這將導致LLC的電壓增益不斷變換，使得電路的設計更為復雜，且無法實現大范圍調光。

發明內容

本發明的目的是提供一種多相并聯LED驅動電源，能實現LED全范圍調光。

本發明采用以下方案實現：一種多相并聯LED驅動電源，其特征在于：包括依次連接的輸入整流、PFC電路、開關并聯網絡、LCL-T型諧振網絡和輸出整流濾波電路；所述的開關并聯網絡由n個并聯的逆變模塊組成，其中兩個逆變模塊兼有移相功能可用作調光模塊，n不小于3。

在本發明一實施例中，所述的n個并聯的逆變模塊是由n個半橋橋臂并聯組成，其中n個并聯半橋橋臂中的兩個橋臂采用移相控制用于調光，其余橋臂均采用同步控制用于擴大功率輸出。

本發明的另一目的是提供一種上述多相并聯LED驅動電源的調光方法，該方法的特征在于：當所述n個并聯的逆變模塊均為同步控制時，該LED驅動電源的輸出功率最大，當一個調光模塊移相控制時，隨著移相角度的增加，LED輸出功率逐漸減小后又逐漸增大，輸出功率存在極小值但還不能調到零；若在極小值處固定該調光模塊的移相角度，轉而調節第二個調光模塊的移相角度，輸出功率將從該極小值處逐漸減小到零；為實現LED全范圍平滑調光，選取一個調光模塊的移相范圍為0-???????????????????????????????????????????????，另一個調光模塊的移相范圍為-。

本發明利用多相并聯LCL-T型諧振電路自身的特性，開關并聯網絡由n個并聯逆變模塊組成，在保證大功率輸出的同時，減小了各并聯模塊中功率器件的電流應力。并聯逆變模塊中包含兩個兼有移相調光功能的調光模塊，通過調節調光模塊中半橋橋臂的移相角度改變驅動電源輸出電流大小，并通過兩個調光模塊的移相組合拓展了調光范圍，電路結構簡單且實現了全范圍調光，調光精度高。

附圖說明

圖1是本發明電路原理框圖。

圖2?多相并聯LED驅動電源原理圖。

圖3?LCL-T并聯型諧振變換器交流等效電路。

圖4各模塊輸出電壓時序圖。

圖5φ₁=0，φ₂變化時各橋臂驅動信號波形。

圖6φ₁=0，φ₂變化時輸出電流I的變化曲線。

圖7φ₁、φ₂都改變時各橋臂驅動信號波形。

圖8當φ₁、φ₂變化時輸出電流I的變化曲線。

圖9?、φ₁變化時各橋臂驅動信號波形。

圖10?當、φ₁變化時輸出電流I的變化曲線。

圖11?移相角φ與輸出電流I的關系曲線。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明做進一步說明。

如圖1所示，本發明提供一種多相并聯LED驅動電源，其特征在于：包括依次連接的輸入整流、PFC電路、開關并聯網絡、LCL-T型諧振網絡和輸出整流濾波電路；所述的開關并聯網絡由n個并聯的逆變模塊組成，其中兩個逆變模塊兼有移相功能可用作調光模塊，n不小于3。