[发明专利]一种复合辅助绕组TiBuck‑Flyback单级LED驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及驱动电源设计领域，特别是一种复合辅助绕组TiBuck-Flyback单级LED驱动电路。

背景技术

LED其本质上是发光二极管，其伏安特性决定了它适合于恒流工作方式。对于驱动电源的设计，首先需要选择合适的电路结构。针对不同的应用场合和要求，一般可分为单级方案和两级结构方案，两者根据应用功率场合和具体应用要求各有优缺点。两级PFC方案具有总谐波失真度(THD)小，功率因数(PF)接近单位值的优点，但是两级变换意味着采用了较多的主功率器件与控制IC，这加大了LED驱动器的成本，也影响了驱动器效率。相比之下，单级PFC方案有体积小，中小功率场合转换效率高，成本低，可靠性好的优势，但输出电流纹波较大，甚至可能有频闪问题。

本发明复合辅助TiBuck-Flyback单级LED驱动电路将Flyback的第二绕组带中心抽头副边辅助绕组作为TiBuck电路的输入，并采用自适应控制策略，其有益之处在于：由辅助绕组构成的辅助变换器(即TiBuck电路)参与输出电流的调制，因而具有减小输出纹波的输出性能，而相对于两级电路而言，在所述自适应控制下辅助变换器在宽泛的负载范围内，始终只承担小部分功率，这意味着辅助变换器对功率器件的要求低，减小了成本，同时单级电路也有助于提高整机效率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提出一种复合辅助绕组TiBuck-Flyback单级LED驱动电路，通过构造单级辅助TiBuck与Flyback复合LED驱动电路，实现高效、低纹波和恒定的电流输出等功能。

本发明采用以下方案实现：一种复合辅助绕组TiBuck-Flyback单级LED驱动电路，包括不控整流电路、多路输出反激电路、TiBuck电路，具体包括输入电源u_in、整流桥BD₁、变压器T_r、功率MOS开关管S₁、功率MOS开关管S₂、功率二极管D₁、功率二极管D₂、功率二极管D₃、功率二极管D₄、电解电容Cs₁、电解电容Cs₂、电解电容Cs₃、输出电容Co₂、输出电感L_o、输出负载LED；所述整流桥BD₁的正向输出端连接变压器T_r的原边同名端；所述变压器T_r的原边非同名端连接功率MOS开关管S₁的漏极；所述功率MOS开关管S₁的源极连接到所述整流桥BD₁的负向输出端；所述变压器T_r副边绕组Ns₁的非同名端连接功率二极管D₁的阳极；所述功率二极管D₁的阴极连接电解电容CS₁的正极、输出负载LED的阳极；所述变压器T_r副边绕组Ns₁的同名端连接所述电解电容Cs₁的负极、输出电感L_o的一端、输出电容Co₂的一端；所述变压器T_r带中心抽头的副边辅助绕组Ns₂绕组的非同名端连接功率二极管D₂的阳极；所述功率二极管D₂的阴极连接电解电容Cs₂的正极、功率MOS开关管S₂的漏极；所述变压器T_r带中心抽头的副边辅助绕组的Ns₃绕组的同名端连接所述电解电容Cs₂的负极、电解电容Cs₃的负极、所述输出电容Co₂的另一端、所述输出负载LED的阴极以及副边参考地；所述Ns₂绕组的同名端和所述Ns₃绕组的非同名端相连，形成副边辅助绕组的中心抽头；所述变压器T_r副边辅助绕组的中心抽头连接功率二极管D₃的阳极；所述功率二极管D₃的阳极连接所述电解电容Cs₃的正极、功率二极管D₄的阳极；所述功率二极管D₄的阴极连接所述功率MOS开关管S₂的源级、所述输出电感L_o的另一端。所述LED的阳极经过一分压电路连接至一电压补偿电路的正相输入端；所述电解电容C_S2的正极和所述电解电容C_S1的负极经过一差分采样电路连接至所述电压补偿电路的负相输入端；所述电压补偿电路的输出端经过光耦隔离连接至一PFC模块，生成驱动信号。