[发明专利]一种多通道多相驱动的LED电源

说明书

技术领域

本发明涉及一种多通道多相驱动的LED电源的方法，特别是采用单串或多串LED照明的多相恒流或恒压-恒流的多相供电方法。

背景技术

现今国内外LED照明较多的采用LED芯片颗粒串联方式，串联方式通过每颗LED的电流相同，易于恒流驱动，但当照明功率加大，LED颗粒串联较多时，端电压随之升高，造成高功率和安全规范的矛盾；为实现低压大功率，采用多串LED并联的串并混联方式是大功率LED灯具使用较多的连接方式，这种连接方式的优点是驱动电路简单、成本低，但由于LED导通压降随温度、电流及其他环境因素发生变化，很难保证各串LED参数完全一致，这种差异导致分配在不同的LED串联支路的电流不同，导致不同支路的LED亮度不均、发热量不均，各支路LED光衰和寿命不一致，严重时使整个大功率LED和电源失效。

上述LED照明驱动电源通常为单通道开关驱动结构，无论LED串并多少，电源驱动通道通常仅为一个，这种单一通道开关驱动的峰值电流和纹波电流都较大，滤波电容大，开关管的电流损耗大，将影响电源寿命和效率提高，并易产生较大的电磁干扰。

此外，现有采用多路开关驱动结构的LED电源，各路开关驱动电路简单拼凑，其缺点是，各路互不关联，相互独立，电磁干扰大，甚至产生差拍闪烁干扰等问题。

有鉴于此，本发明针对现有技术的不足，提出一种多通道多相驱动的LED电源的方法，以提高电源的可靠性、稳定性、使用寿命和提高用电质量。

发明内容

本发明目的之一在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种多通道多相驱动LED的电源方案。

本发明另一目的之一在于，提出一种多通道多相驱动LED电源的方法，将总输出电流分配到每一通道，各通道开关频率相同，相位不同，且相对独立恒流控制，消除了多串LED直接并联时，各串LED参数不完全一致而导致不同的LED串联支路的电流差异。

多相提高纹波频率：若N相电路的开关频率是f，N个相位交错工作，等效的开关频率是Nf，等效频率的提高易于滤波和减少输入输出纹波。

本发明另一目的之一在于，提出一种实现多通道多相驱动LED电源的控制方案。

为达到上述目的，就其中一个观点而言，本发明提供了一种多通道多相多串LED驱动方案。

为达到上述目的，就其中一个观点而言，本发明提供了一种多通道多相驱动单串LED驱动方案。

为达到上述目的，多相的最小相位间隔取值为360^o/N，其中N为通道数目；以四通道为例，N=4，最小相位间隔为90^o。

为达到上述目的，各通道开关频率相同，源于同一时钟频率，各驱动电路驱动脉冲相位不同，各通道驱动采用PWM调制。

为达到上述目的，LED开关驱动部分可采用隔离或非隔离、升压或降压、正激或反激等各型变换器。

当驱动多通道多相多串LED时，输出滤波器与通道数相等；当多通道多相驱动单串LED时，输出滤波器可合并为一个。

稳流采样信号取自与LED相串联的取样电阻压降，并且取样电阻数与LED串联组数相对应，取样信号与基准电压比较的误差信号经放大后作为多相PWM/PM控制器21的输入控制信号分别对各路驱动脉宽进行调制，通过脉宽调制PWM方式对输出电流进行恒流控制。

若实现稳压，稳压采样信号取自与LED相并联的取样分压电阻压降，并联取样电路与LED串联组数相对应，取样信号与基准电压比较的误差信号经放大后作为多相PWM/PM控制器21的输入控制信号分别对各路驱动脉宽进行调制，通过脉宽调制PWM方式对输出电压进行恒压控制。

附图说明

图1是一种多通道多相多串LED驱动结构的电源示意图；

图2是一种多通道多相驱动单串LED结构的电源示意图；

图3是以四通道四相驱动为例的驱动方波波形。

图1图2中的符号说明：

11 交流电源：可以为单相交流电源或三相交流电源；

12整流滤波电路，对应采用单相或三相全波整流电路，该电路单元可内含EMI滤波电路，也可加入功率因数校正电路；

21多相PWM/PM控制器；

31、32、33、34为LED提供开关恒流或恒压的驱动器；内含开关管、电流电压取样电阻电路，电感或开关变压器；可以是隔离或非隔离、升压或降压、正激或反激等各型变换器；

40、41、42、43、44为输出滤波器；

51、52、53、54为电流/电压采样比较放大器；