[发明专利]基于Flyback-Class E变换器的两开关交直流LED驱动装置

说明书

一种基于Flyback‑Class E变换器的两开关交直流LED驱动装置。其包括第一二极管至第七二极管D1～D7、第一电容Cin、第二电容Cbus、第三电容Cs、第四电容Cr、第五电容Co、第一电感Lin、第二电感Lf、第三电感Lr、第一开关管S1、第二开关管S2和变压器T1；本发明效果：采用Flyback变换器作为功率因数校正单元，Class E变换器作为DC‑DC恒流输出单元，将两个单元进行复合集成。Flyback变换器能够实现原副边的电气隔离，在断续条件下能够自然实现功率因数校正功能，Class E变换器具备零电压开通的软开关特性，在高频工作条件下能够获得较高的系统效率。

技术领域

本发明属于开关电源技术领域，特别是涉及一种基于Flyback-Class E变换器的两开关交直流LED驱动装置。

背景技术

LED固态光源属于新一代绿色光源，相比于荧光灯，本身不含有汞蒸气，光效高，结构简单，因此已经成为未来主要的光源。根据LED的伏安特性，需要恒流装置驱动，保证其稳定工作。

在通用照明应用中，采用交直流(AC-DC)变换器作为LED驱动装置，在该装置中包含两个功能单元：(1)功率因数校正单元(Power Factor Correction,PFC)，(2)DC-DC恒流输出单元。通过将两级单元公用一个功率开关管能够降低系统的成本。

现有的AC-DC的LED驱动装置的工作频率较低，无法实现系统高功率密度的应用需求。另外，现有基于Buck-boost-Class E和基于SEPIC-Class E的两个交直流LED驱动装置，会造成Class E变换器的零电压开通软开关特性消失。另外，基于Flyback-Class E单开管的交直流LED驱动装置，虽然能够保证零电压开通的软开关特性，但是Flyback与Class E没有实现原副边隔离，而是通过后级增加变压器实现变换器与负载的隔离，造成系统体积和磁损耗的增加，也不利于LED照明系统的安全性。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于Flyback-Class E变换器的两开关交直流LED驱动装置。

为了达到上述目的，本发明提供的基于Flyback-Class E变换器的两开关交直流LED驱动装置包括：第一二极管至第七二极管D1～D7、第一电容Cin、第二电容Cbus、第三电容Cs、第四电容Cr、第五电容Co、第一电感Lin、第二电感Lf、第三电感Lr、第一开关管S1、第二开关管S2和变压器T1，其中：第一二极管D1阳极与输入电源Vin的一端连接、输入电源Vin的另一端与第二二极管D2阳极接，第一二极管D1阴极与第二二极管D2阴极连接，第三二极管D3阴极与第一二极管D1阳极连接，第四二极管D4阴极与第二二极管D2阳极连接，第三二极管D3阳极和第四二极管D4阳极均接地，第一电感Lin的一端与第一二极管D1阴极连接、另一端与变压器T1源边电感Lm1的标志端连接，变压器T1源边电感Lm1的非标志端与第一开关管S1的漏极连接，第一电容Cin一端与变压器T1源边电感Lm1的标志端连接、另一端接地，第二电容Cbus一端与第五二极管D5阴极连接、另一端接地，第五二极管D5阳极与变压器T1副边电感Ls1的非标志端连接、阴极过第二电感Lf与第二开关管S2的源极连接，第二开关管S2的漏极与第一开关管S1的漏极连接、第一开关管S1的源极接地，第三电容Cs的两端分别与第一开关管S1的源极和漏极连接，第三电感Lr一端与第二开关管S2的源极连接、另一端通过第四电容Cr与第七二极管D7的阳极连接，第七二极管D7的阴极与发光管LEDs的阳极连接、发光管LEDs的阴极接地，第六二极管D6的阴极与第七二极管D7的阳极连接、第六二极管D6的阳极接地，第五电容Co的一端与第七二极管D7的阴极连接、第五电容Co的另一端接地。

所述的第二电感L_f的电感值为1.8mH；第三电感L_r的电感值为193.47μH。