[發(fā)明專利]一種具有多輸出均流的隔離式大功率LED驅(qū)動電源

無效

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• 申請日: 2014-01-24
• 公開（公告）號: CN103813589A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫偉鋒;程維昶;王沖;朱永生;徐申;陸生禮;時龍興
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務(wù)所 32250
• 代理人: 王斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及LED驅(qū)動電源，尤其涉及一種具有多輸出均流的隔離式大功率LED驅(qū)動電源。

背景技術(shù)

在一些大功率應(yīng)用場合，如背光源和LED路燈，功率都達(dá)到上百瓦甚至更高，LED由于封裝與散熱的原因，一般單顆LED在1瓦左右，為了達(dá)到足夠的功率和亮度，就需要大量的LED燈珠進(jìn)行串并聯(lián)使用。

在LED燈珠的串并聯(lián)結(jié)構(gòu)中，如果將所有的LED燈珠串聯(lián)使用，流過的電流大小一致，發(fā)光強(qiáng)度一致，但是這種結(jié)構(gòu)會使得輸出電壓極高，對電源系統(tǒng)中的功率器件如開關(guān)管和續(xù)流二極管等的電壓力要求就非常高，同時串聯(lián)燈珠中只要有一顆斷路，整個燈就不亮，使得系統(tǒng)的可靠性不高。因此，目前比較合理的結(jié)構(gòu)是采用串并聯(lián)混合式結(jié)構(gòu)，先將幾顆燈珠串聯(lián)起來組成LED燈珠串，再將這些LED燈珠串并聯(lián)在一起，達(dá)到所需的功率等級和發(fā)光強(qiáng)度要求。

由于LED燈珠制造的工藝離散導(dǎo)致器件的電參數(shù)不同（導(dǎo)通電壓和電阻都不一樣），這些并聯(lián)的LED燈珠串在所加電壓相同時，所流過的電流不同，根據(jù)LED的伏安特性，LED的發(fā)光強(qiáng)度正比于流過的電流大小，為了達(dá)到發(fā)光強(qiáng)度的一致性，需要使得各個LED燈珠串的電流均衡相等，即需要均流結(jié)構(gòu)。同時，各個LED燈珠串的均流也會使得所有LED工作于合適的電壓電流條件下，提高LED的壽命。

綜上所述，對大功率LED電源的均流技術(shù)和效率的研究很有意義，且很熱門。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種具有多輸出均流的隔離式大功率LED驅(qū)動電源，目的是為了提高多路輸出大功率LED電源的輸出支路電流均衡和效率，從而滿足高PF值、高效率、高可靠性和低成本的要求，同時，由于均流帶來整個LED燈珠發(fā)光強(qiáng)度一致，使人眼舒適。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案：一種具有多輸出均流的隔離式大功率LED驅(qū)動電源，其特征在于：包括輸入整流濾波電路、有源PFC電路、半橋LLC電路、多輸出支路均流電路、輸出采樣反饋電路、輸出整流濾波電路和輔助供電電路，輸入整流濾波電路的輸入連接交流市電，輸入整流濾波電路的輸出連接有源PFC電路，有源PFC電路的輸出通過變壓器耦合連接半橋LLC電路，半橋LLC電路的輸出連接多輸出支路均流電路，多輸出支路均流電路的輸出連接輸出整流濾波電路，輸出整流濾波電路的輸出連接LED負(fù)載，輸出采樣反饋電路采樣多輸出支路中一條支路經(jīng)過整流濾波后的電流與參考閾值電壓VREF進(jìn)行比較，分別產(chǎn)生控制有源PFC電路和半橋LLC電路中開關(guān)管的信號，輔助供電電路一方面給輸出采樣反饋電路供電，同時向輸出采樣反饋電路提供參考閾值電壓VREF；

輸入整流濾波電路包括整流橋DB1和濾波電容CX；

有源PFC電路包括電感LF、開關(guān)管Q1、續(xù)流二極管D2和電解電容C1，電感LF的一端連接連接輸入整流濾波電路的輸出端，另一端連接續(xù)流二極管D2的陽極和開關(guān)管Q1的漏極，續(xù)流二極管D2的陰極連接電解電容C1的正極，開關(guān)管Q1的源極連接電解電容C1的負(fù)極并連接輸入端地；

半橋LLC電路包括開關(guān)管QA、QB、諧振電感LS、諧振電容CA和變壓器T1的原邊繞組LP，開關(guān)管QA的漏極連接有源PFC電路中續(xù)流二極管D2的陰極，開關(guān)管QA的源極與開關(guān)管QB的漏極和諧振電感LS的一端連接，諧振電感LS的另一端連接變壓器原邊繞組LP的同名端，開關(guān)管QB的源極連接諧振電容CA的一端并連接輸入端地，諧振電容CA的另一端連接變壓器原邊繞組LP的另一端；

多輸出支路均流電路包括變壓器T1的四個匝數(shù)一致的輸出繞組LS1、LS2、LS3和LS4四個輸出支路，其中，輸出繞組LS1、LS2、LS3均串接有兩個電感和一個平衡電容，即：輸出繞組LS1的同名端串接電感LS1A和LS1B,輸出繞組LS1的另一端串接平衡電容CB1；輸出繞組LS1的同名端串接電感LS1A和LS1B,輸出繞組LS1的另一端串接平衡電容CB1；輸出繞組LS1的同名端串接電感LS1A和LS1B,輸出繞組LS1的另一端串接平衡電容CB1；輸出繞組LS4串接電感LS4A、LS4B、平衡電容CB4外，還串接一個電阻R，輸出繞組LS4的同名端串接電感LS4A和LS4B,輸出繞組LS4的另一端串接平衡電容CB4和電阻R；電感LS1A與電感LS2A耦合，電感LS3A與電感LS4A耦合，電感LS1B與電感LS4B耦合，電感LS2B與電感LS3B耦合；