[發明專利]一種有源鉗位無電解電容LED驅動電源

有效

• 申請號: 202010950900.8
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN111970796B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 凌躍勝;酉家偉;李永建;田銳
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: H05B45/34
• 分類號: H05B45/34;H05B45/30
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 王瑞

本發明公開了一種有源鉗位無電解電容LED驅動電源，包括交流輸入電源、輸入濾波部分、整流部分、鉗位電路、反激變換器、輸出濾波電容Co、并聯吸收回路和LED負載；輸入濾波部分由輸入濾波電感和輸入濾波電容構成；整流部分由四個開關管構成；鉗位電路由開關管S₂和鉗位電容C_aux構成；反激變換器由反激變壓器、開關管S₁和二極管D_s構成；反激變壓器包括原邊繞組和副邊繞組，原邊繞組包括主電感L_m和漏電感L_r，原邊繞組與輸入連接，副邊繞組與輸出連接；并聯吸收回路包括升壓電感L_b、開關管S₃、開關管S₄和儲能電容C_ds。本發明引入有源鉗位電路，減小了開關管S₁的開關應力；開關管S₁和開關管S₂均實現軟開關，減小了開關損耗；同時能夠反饋漏感能量。

技術領域

本發明屬于LED照明驅動電源領域，具體是一種將有源鉗位技術應用于反激式并聯吸收回路無電解電容LED驅動電源。

背景技術

LED作為一種新型光源在壽命、功耗、亮度等各個方面展現出了傳統光源難以比擬的優勢，被廣泛應用于日常照明、大屏顯示、汽車交通等各行各業。傳統LED驅動電源中采用電解電容來穩定輸出電壓，但電解電容壽命僅為LED光源的1/10，電解電容成為LED驅動電源的壽命短板。為了提高LED驅動電源壽命，需要去除LED驅動電源中的電解電容。目前無電解電容LED驅動電源中常采用反激變換器。選擇反激變換器的原因主要有兩點：一是結構簡單，控制方便；二是能夠實現電氣隔離，安全性較好。但由于反激變換器中漏電感的存在，會使得漏電感和開關管的寄生電容之間產生諧振，在開關管兩端出現一個電壓尖峰，開關應力比較大，對于器件選型不利。并且由于開關管屬于硬開關，存在開關損耗，限制了整體LED驅動電源的效率。

申請號201810788145.0的文獻公開了一種基于雙向Cuk電路的無電解電容LED驅動電源及其切換方法，其采用雙向Cuk結構作為并聯吸收回路，Cuk電路需要兩個電容和電感所需原件較多，體積大，成本高；而且輸出電壓為反向，反激變換器開關管開關應力大，在開關管關斷瞬間其兩端會出現一個很高的電壓尖峰；并且將漏感能量消耗在RCD吸收回路的電阻上，無法利用漏感能量。并且開關管工作方式為硬開關，存在開關損耗。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明擬解決的技術問題是，提供一種有源鉗位無電解電容LED驅動電源。

本發明解決所述技術問題的技術方案是，提供一種有源鉗位無電解電容LED驅動電源，其特征在于該驅動電源包括交流輸入電源、輸入濾波部分、整流部分、鉗位電路、反激變換器、輸出濾波電容C_o、并聯吸收回路和LED負載；

所述輸入濾波部分由輸入濾波電感L₁和輸入濾波電容C₁構成；

所述整流部分由開關管S_b1、開關管S_b2、開關管S_b3和開關管S_b4構成；

所述鉗位電路由開關管S₂和鉗位電容C_aux構成；

所述反激變換器由反激變壓器、開關管S₁和二極管D_s構成；反激變壓器包括原邊繞組和副邊繞組，原邊繞組包括主電感L_m和漏電感L_r，原邊繞組與輸入連接，副邊繞組與輸出連接；開關管S₁具有寄生電容C_oss；

所述并聯吸收回路包括升壓電感L_b、開關管S₃、開關管S₄和儲能電容C_ds；