[发明专利]自适应无损吸收无桥单级多路输出LED驱动电源

说明书

本发明提供了一种具有自适应无损吸收功能的无桥式单级多路输出LED驱动电源，包括主电路和控制电路，所述主电路与控制电路连接，包括交流电网、两个输入滤波电感、输入滤波电容、两个谐振电容、两个辅助开关管、3n+2个功率开关管、n个变压器、n个输出滤波电解电容和n个LED灯管，所述n为大于等于2的正整数；本发明的一种具有自适应无损吸收功能的无桥式单级多路输出LED驱动电源具有减少功率开关管数量、控制电路结构简单、鲁棒性好、优化系统宽负载范围效率、开关损耗低、降低通态损耗、提高系统的功率密度和功率等级的优点。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种具有自适应无损吸收功能的无桥式单级多路输出LED驱动电源。

背景技术

多路LED结构具有成本低、可靠性高、安全性好等优点，近年来已被广泛应用于显示背光、室内照明、街道照明等领域。

基于LLC谐振变换器的多路输出LED驱动电源，功率开关管在满载时工作于谐振频率，可以获得较高的变换器效率，然而当LED发生调光(负载变轻)时，工作频率会偏离谐振点，变换效率会变差。

为改善LED调光时的变换器效率，可采用“DC/DC+多路LLC”的拓扑结构，DC/DC变换器可以是升压或者降压变换器，这样LLC的工作频率会固定在谐振频率处，有效地提高了轻载时的变换效率；但因多出一级电路，若再算上功率因数校正(PFC)电路，该多路输出LED驱动电源为三级拓扑结构，整体效率会大打折扣。

基于反激DC/DC变换器的多路输出LED驱动电源，采用单级拓扑结构就可同时实现高功率因数和多路恒流输出，并且随着有源箝位和准谐振技术的引入，变换器效率也得到了很大的提高。然而，整体效率却受制于整流桥的通态损耗，难以得到进一步提升；另外，传统的有源箝位电路引入了高频工作的辅助开关管，虽不参与主回路的能量传输，但还是带来了损耗，包括开关损耗、驱动损耗和通态损耗，尤其是轻载时表现更为明显。

发明内容

有鉴于此,为解决上述现有技术中的问题,本发明提供了一种具有自适应无损吸收功能的无桥式单级多路输出LED驱动电源，取消了整流桥，并适时旁路吸收电路，以期实现LED驱动电源宽负载范围的高效率。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下。

一种具有自适应无损吸收功能的无桥式单级多路输出LED驱动电源，其特征在于：包括主电路和控制电路，所述主电路与控制电路连接，包括交流电网(vg)、两个输入滤波电感、输入滤波电容(Cf)、两个谐振电容、两个辅助开关管、3n+2个功率开关管、n个变压器、n个输出滤波电解电容和n个LED灯管，所述n为大于等于2的正整数；第一输入滤波电感的输入端连接交流电网的第一端，输出端与输入滤波电容的第一端和第一变压器原边绕组的第一输入端连接，第二输入滤波电感的输入端连接交流电网的第二端，输出端与输入滤波电容的第二端、第二谐振电容的第一端和第二功率开关管的漏极连接，第二谐振电容的第二端连接第二辅助开关管的漏极,第二辅助开关管的源极与第一辅助开关管的源极、第一功率开关管的源极和第二功率开关管的源极连接，第一辅助开关管的漏极与第一谐振电容的第二端连接，第一谐振电容的第一端与第一功率开关管的漏极和第n变压器原边绕组的第二输入端连接；第一变压器原边绕组的第二输入端连接第二变压器的第一输入端，第二变压器原边绕组的第二输入端连接第三变压器的第一输入端，以此类推，第n-1变压器原边绕组的第二输入端连接第n变压器的第一输入端，所述n个变压器的副边绕组均采用中心抽头式绕组，第i变压器副边绕组第一输出端与第i变压器原边绕组第一输入端为同名端，第i变压器副边绕组第三输出端与第i变压器原边绕组第二输入端为同名端，第i变压器副边绕组第一输出端连接第i1功率开关管的漏极，第i变压器副边绕组第三输出端连接第i2功率开关管的漏极，第i3功率开关管的源极与第i1功率开关管的源极和第i2功率开关管的源极连接，第i3功率开关管的漏极与第i输出滤波电解电容的负极和第i LED灯管的阴极连接，第i输出滤波电解电容的正极与第i变压器副边绕组的第二输出端和第iLED灯管的阳极连接，所述i为1到n的正整数。