[实用新型]单级AC-DC多输出无电解电容大功率LED驱动电路

说明书

本实用新型涉及一种单级AC‑DC多输出无电解电容大功率LED驱动电路，包括输入滤波电路、无桥Boost PFC电路、半桥LLC谐振电路和LED负载；无桥Boost PFC电路与半桥LLC谐振电路通过共用两个开关管集成为单级结构，多串隔离变压器LLC转换器驱动LED负载；LED驱动电路采用PFM和PWM变占空比技术共同控制的策略，在这种控制策略下，功率因数提高，直流母线电压降低，输出电压纹波减少，电路所需电容容量有效减少，从而采用寿命长的陶瓷电容取代电解电容以延长驱动电源寿命；本实用新型所提电路与控制策略具有效率高、功率因数高、器件数量少、成本低、直流母线电压低、无电解电容等优点。

技术领域

本实用新型涉及一种电源变换电路，特别涉及一种单级AC-DC多输出无电解电容大功率LED驱动电路。

背景技术

传统的大功率多路输出LED照明驱动电路共包含三级结构：第一级为功率因数校正电路单元，正弦交流电通过整流桥接PFC电路，由PFC电路提供正弦波输入电流。第二级为DC-DC变换单元，为后级电路提供恒定直流电压来驱动LED模块。第三级为电流均衡单元，通过调节每串LED负载的电流来实现多路LED串的亮度一致。传统三级LED照明驱动电路存在结构复杂、器件数目多、整体效率低和电解电容等问题。效率低导致LED驱动电源发热严重，电源器件极易损坏；相对于LED灯珠十万小时的使用寿命，电解电容的使用寿命不足一万小时，与LED自身寿命差距悬殊。电解电容的存在会严重影响电路可靠性，缩短装置的使用寿命。目前，关于大功率LED驱动电路的研究主要集中在以下两个方面：其一为提高效率，减小体积；其二为去电解电容设计。

发明内容

本实用新型是针对LED驱动电源提高效率与去电解电容的问题，提出了一种单级AC-DC多输出无电解电容大功率LED驱动电路，具有效率高、功率因数高、器件数量少、成本低、直流母线电压低、无电解电容等优点。

本实用新型的技术方案为：一种单级AC-DC多输出无电解电容大功率LED驱动电路，交流电源V_in依次通过输入滤波电路、无桥Boost功率因数校正电路和半桥LLC谐振电路，半桥LLC谐振电路输出接LED负载；无桥Boost功率因数校正电路与半桥LLC谐振电路连接，无桥Boost功率因数校正电路与半桥LLC谐振电路两个电路共用两个开关管；采集流经LED负载的电流值I_out与参考值I_ref进行比较得到的误差值，误差值经PI调节后输出到压控振荡器，压控振荡器输出正弦波信号；采集无桥Boost功率因数校正电路与半桥LLC谐振电路连接处直流母线电压值V₀，V₀与参考值V_ref比较误差输入到PI调节器，PI调节器输出占空比调节系数D₀和拟合占空比D₁的幅值；采样输入交流电压绝对值|V_in|和直流母线电压值V₀计算得到拟合占空比D₁相位，拟合占空比D₁相位与拟合占空比D₁的幅值输入乘法器，乘法器输出到限幅器，限幅器输出与压控振荡器输出的正弦波信号输入到比较器，比较器输出PWM信号，PWM信号添加死区时间送到共用两个开关管Q₁和Q₂控制端。

所述半桥LLC谐振电路包括多串变压器，每个变压器的次级两端分别输出到两串独立的LED负载。