[發明專利]一種復合輔助繞組TiBuck?Flyback單級LED驅動電路

有效

• 申請號: 201610054620.2
• 申請日: 2016-01-27
• 公開（公告）號: CN105517253B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 林維明;吳南冰;李銀寶
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: H05B33/08
• 分類號: H05B33/08
• 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

本發明涉及驅動電源設計領域，特別是一種復合輔助繞組TiBuck-Flyback單級LED驅動電路。

背景技術

LED其本質上是發光二極管，其伏安特性決定了它適合于恒流工作方式。對于驅動電源的設計，首先需要選擇合適的電路結構。針對不同的應用場合和要求，一般可分為單級方案和兩級結構方案，兩者根據應用功率場合和具體應用要求各有優缺點。兩級PFC方案具有總諧波失真度(THD)小，功率因數(PF)接近單位值的優點，但是兩級變換意味著采用了較多的主功率器件與控制IC，這加大了LED驅動器的成本，也影響了驅動器效率。相比之下，單級PFC方案有體積小，中小功率場合轉換效率高，成本低，可靠性好的優勢，但輸出電流紋波較大，甚至可能有頻閃問題。

本發明復合輔助TiBuck-Flyback單級LED驅動電路將Flyback的第二繞組帶中心抽頭副邊輔助繞組作為TiBuck電路的輸入，并采用自適應控制策略，其有益之處在于：由輔助繞組構成的輔助變換器(即TiBuck電路)參與輸出電流的調制，因而具有減小輸出紋波的輸出性能，而相對于兩級電路而言，在所述自適應控制下輔助變換器在寬泛的負載范圍內，始終只承擔小部分功率，這意味著輔助變換器對功率器件的要求低，減小了成本，同時單級電路也有助于提高整機效率。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提出一種復合輔助繞組TiBuck-Flyback單級LED驅動電路，通過構造單級輔助TiBuck與Flyback復合LED驅動電路，實現高效、低紋波和恒定的電流輸出等功能。

本發明采用以下方案實現：一種復合輔助繞組TiBuck-Flyback單級LED驅動電路，包括不控整流電路、多路輸出反激電路、TiBuck電路，具體包括輸入電源u_in、整流橋BD₁、變壓器T_r、功率MOS開關管S₁、功率MOS開關管S₂、功率二極管D₁、功率二極管D₂、功率二極管D₃、功率二極管D₄、電解電容Cs₁、電解電容Cs₂、電解電容Cs₃、輸出電容Co₂、輸出電感L_o、輸出負載LED；所述整流橋BD₁的正向輸出端連接變壓器T_r的原邊同名端；所述變壓器T_r的原邊非同名端連接功率MOS開關管S₁的漏極；所述功率MOS開關管S₁的源極連接到所述整流橋BD₁的負向輸出端；所述變壓器T_r副邊繞組Ns₁的非同名端連接功率二極管D₁的陽極；所述功率二極管D₁的陰極連接電解電容CS₁的正極、輸出負載LED的陽極；所述變壓器T_r副邊繞組Ns₁的同名端連接所述電解電容Cs₁的負極、輸出電感L_o的一端、輸出電容Co₂的一端；所述變壓器T_r帶中心抽頭的副邊輔助繞組Ns₂繞組的非同名端連接功率二極管D₂的陽極；所述功率二極管D₂的陰極連接電解電容Cs₂的正極、功率MOS開關管S₂的漏極；所述變壓器T_r帶中心抽頭的副邊輔助繞組的Ns₃繞組的同名端連接所述電解電容Cs₂的負極、電解電容Cs₃的負極、所述輸出電容Co₂的另一端、所述輸出負載LED的陰極以及副邊參考地；所述Ns₂繞組的同名端和所述Ns₃繞組的非同名端相連，形成副邊輔助繞組的中心抽頭；所述變壓器T_r副邊輔助繞組的中心抽頭連接功率二極管D₃的陽極；所述功率二極管D₃的陽極連接所述電解電容Cs₃的正極、功率二極管D₄的陽極；所述功率二極管D₄的陰極連接所述功率MOS開關管S₂的源級、所述輸出電感L_o的另一端。所述LED的陽極經過一分壓電路連接至一電壓補償電路的正相輸入端；所述電解電容C_S2的正極和所述電解電容C_S1的負極經過一差分采樣電路連接至所述電壓補償電路的負相輸入端；所述電壓補償電路的輸出端經過光耦隔離連接至一PFC模塊，生成驅動信號。