[发明专利]一种基于Boost电路的高效率无电解电容LED驱动电源

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别是涉及一种基于Boost电路的高效率无电解电容LED驱动电源，属于交流/直流(AC/DC)、直流/直流(DC/DC)变换器领域。

背景技术

随着发光二极管(light-emitting diode ,LED)关键技术的不断进步，其光效、寿命、调光性能等方面比传统照明光源(如白炽灯、荧光灯)更具优势，LED照明光源有望成为新一代高效光源。目前LED照明已应用于路灯照明、普通照明、液晶屏幕背光源、城市景观照明、医疗和交通等领域。

然而，LED照明的推广与发展仍然有许多瓶颈问题需要解决。其中电解电容在LED驱动电源中的使用限制了驱动电源的寿命，是影响LED照明系统寿命、体积的关键因素。因此，开发体积小、寿命长、效率高、成本低的驱动电源有利于推动LED照明的发展。

如图1所示为传统的级联式LED驱动电源结构框图，由PFC变换器级联DC/DC变换器组成。前级的PFC变换器主要功能是实现功率因数校正(power factor correction，PFC)，后级的DC/DC变换器主要是为LED负载提供恒定的驱动电流。在交流供电场合，为了达到较高输入功率因数，满足标准IEC61000-3-2的谐波要求，AC/DC LED驱动电源都需要进行输入功率因数校正。然而，当PF=1时，输入电流与输入电压为同频同相的正弦波，其输入功率呈现两倍输入电压频率的低频功率脉动形式，因此通常会选用容量较大的电解电容来平衡该低频脉动功率。但是，高质量电解电容在额定温度105o C下，使用寿命一般在10 kh左右，远低于LED发光芯片80~100 kh的长寿命，电解电容的使用限制了LED照明光源整体寿命。再者，假设传统级联式LED驱动电源中PFC变换器和DC/DC变换器的效率分别为                                               和，则驱动电源的整机效率是两级变换器效率的乘积： (式中_{< 1, < 1)，所以，级联的两级拓扑结构中输入功率需要经过两次能量变换才能到达LED负载，整机效率低，且两级式的拓扑使得整个驱动电源器件多、体积大、集成度低；虽然通过增大直流母线电容的纹波电压可以在一定程度上减小电解电容容值，但是直流母线纹波电压无限增大会影响PFC变换器正常工作。}

发明内容

本发明目的在于克服级联式拓扑结构的AC/DC LED驱动电源整机效率低、器件多、体积大、集成度低等缺点，克服因使用电解电容而降低LED照明光源整体寿命的不足，提供一种基于Boost电路的高效率无电解电容LED驱动电源。具有效率高、体积小、无电解电容、可靠性高、驱动性能优良的特点。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种基于Boost电路的高效率无电解电容LED驱动电源，包括：桥式整流电路、电感、辅助电路、主开关管、反向阻断二极管、输出滤波电容及LED负载。其特征在于：所述桥式整流电路依次接电感、辅助电路、主开关管、反向阻断二极管、输出滤波电容及LED负载。