[发明专利]一种单级无桥双Boost与Flyback集成的LED驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种单级无桥双Boost与Flyback集成的LED驱动电路，更具体说是一种将无桥双Boost PFC电路和后级Flyback电路集成的单级LED驱动电路以实现输入功率因数校正和输出恒流LED驱动。

背景技术

为了抑制网侧输入电流的低频谐波污染，25瓦以上的照明电器需要满足国际电工委员会颁布的标准IEC1000-3-2等权威机构颁布的低频谐波电磁兼容标准。为了符合上述要求，功率因数校正技术成为了必要。

通常交流-直流PFC变换器从电路结构上可分为单级与多级PFC电路两大类。LED驱动电源前级一般为PFC电路，后级为恒流输出电路；前级一般采用Boost、buck、cuk等结构，后级DC-DC电路根据功率等级一般采用Flyback、LLC等结构。两级PFC电路具有输入电流总谐波失真度小，功率因数接近单位值的优点。但两级PFC电路控制相对复杂，成本较高，整机效率低，不适用于中小功率场合。单级功率因数校正电路（简称单级PFC电路）将前级PFC变换器与后级DC-DC变换器拓扑上集成，即共用一个功率开关管和一套控制电路，具有控制简单、整机效率高和功率器件少等优点。

传统前级Boost PFC电路由于整流桥的存在而影响整机的效率，特别在低压大电流的场合，过高的导通损耗降低整机效率，同时使整机的功率密度无法改善，而无桥Boost电路可以有效的降低半导体功率二极管的导通损耗；反激变换电路由于具有拓扑简单，输入输出电气隔离，升/降压范围广，实现多路输出等优点而被广泛应用。本发明单级无桥双Boost与Flyback 集成LED驱动电路既具有降低整流桥导通损耗的优点，又能有效实现输入输出隔离和多路输出，并且只需要一套控制电路，可以有效的降低成本和提高整机效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单级无桥双Boost与Flyback集成的LED驱动电路，实现高功率因数、高效和恒流输出，并降低主电路的导通损耗实现整机效率的提高，通过电路集成，也有效的减小了功率半导体器件数目和节约了系统的成本。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种单级无桥双Boost与Flyback集成的LED驱动电路，包括一输入交流电压源V_in，所述输入交流电压源V_in的一端连接一功率二极管D₁的阳极和一功率二极管D₂的阴极；所述功率二极管D₁的阴极连接一中间电容C_B、一功率二极管D₃的阴极和一功率MOS开关管Q₁的漏极；所述中间电容C_B的另一端连接一功率二极管D₂的阳极和一功率MOS开关管Q₂的源极和一变压器T_r的原边非同名端；所述功率MOS开关管Q₁的源极连接到变压器T_r的原边同名端和一功率二极管D₄的阳极，所述功率MOS开关管Q₁的栅极连接第一路PWM控制信号；所述功率二极管D₃的阳极连接到所述功率MOS开关管Q₂的漏极、所述功率二极管D₄的阴极和一电感L_Boost的一端；所述的功率MOS开关管Q₂的栅极连接第二路PWM控制信号；所述电感L_Boost的另一端连接到输入电源的另一端；所述变压器Tr的副边非同名端连接一功率二极管D₅的阳极；所述功率二极管D₅的阴极连接到输出电容C₂的正端；所述输出电容C₂的负端连接到变压器Tr副边的同名端；所述电容C₂的正、负端连接所述LED驱动电路的LED负载。

在本发明一实施例中，所述功率二极管D₁、功率二极管D₂、功率二极管D₃、功率二极管D₄、功率二极管D₅是快恢复二极管。

在本发明一实施例中, 变压器Tr是高频变压器，原副边同名端反方向。

在本发明一实施例中，所述中间电容C_B是电解电容。

在本发明一实施例中，所述输出电容C₂是电解电容。