[实用新型]基于GaN器件的单级隔离型LED驱动电源

权利要求书

1.一种基于GaN器件的单级隔离型LED驱动电源，其特征在于，包括图腾柱PFC电路、半桥LLC谐振电路、隔离变压器T、全波整流器；

所述图腾柱PFC电路的输入接交流电源，输出接半桥LLC谐振电路的输入；半桥LLC谐振电路接在隔离变压器T的原边侧，全波整流器接在隔离变压器T的副边侧；图腾柱PFC电路受控于工频方波信号和高频PWM信号，其中工频方波信号用于控制图腾柱PFC电路中的MOSFET管交替导通，高频PWM信号用于控制PFC电路中的GaN HEMT器件交替导通。

2.如权利要求1所述的基于GaN器件的单级隔离型LED驱动电源，其特征在于，

图腾柱PFC电路包括输入滤波电感Lb、两只工频运行的MOSFET管M1、M2、两只高频运行的GaN HEMT器件H1、H2；其中M1和M2组成PFC电路的左桥臂，M1的D端连接高压侧直流正母线P，M1的S端连接M2的D端，组成中性点O1，中性点O1连接电感Lb的一端，电感Lb的另外一端连接交流电源的一端，M2的S端连接高压侧直流负母线N；其中H1和H2组成PFC电路的右桥臂，H1的D端连接高压侧正母线P，H1的S端连接H2的D端，组成中性点O2，中性点O2同时连接交流电源的另一端，H2的S端连接高压侧直流负母线N；此外高压侧直流正负母线PN间还连接电容C；其中GaN HEMT器件桥臂为图腾柱PFC电路和半桥LLC谐振电路共享桥臂。

3.如权利要求2所述的基于GaN器件的单级隔离型LED驱动电源，其特征在于，

M1和M2的G端分别受控于一个工频方波信号，其中电网电压正半周时，控制M1的工频方波信号为高电平，控制M2的工频方波信号为低电平，电网电压负半周时，控制M1的工频方波信号为低电平，控制M2的工频方波信号为高电平。

4.如权利要求2或3所述的基于GaN器件的单级隔离型LED驱动电源，其特征在于，

半桥LLC谐振电路包括谐振电感Lr、谐振电容器Cr和隔离变压器励磁电感Lm；其中谐振电容器Cr一端连接中性点O2，谐振电容器Cr另一端连接谐振电感Lr一端，谐振电感Lr另一端连接隔离变压器T原边侧的同名端，隔离变压器T原边侧的非同名端连接至高压侧直流负母线N；此外，隔离变压器T原边侧的同名端和非同名端并联隔离变压器T自身的励磁电感Lm；

隔离变压器T包含原边侧线圈L2、励磁电感Lm，以及副边侧2个线圈L3、L4，线圈L3和L4依次串联组成具有中心抽头O的二次侧；线圈L2匝数为n1，线圈L3、L4匝数均为n2。

5.如权利要求4所述的基于GaN器件的单级隔离型LED驱动电源，其特征在于，

全波整流器包括二极管D1、D2、输出滤波电容Co；D1的阳极连接线圈L3同名端，D2的阳极连接线圈L4非同名端，D1、D2的阴极连接至低压侧直流正母线P1，隔离变压器二次侧中心抽头O连接至低压侧直流负母线；低压侧直流正负母线间还连接电容Co。

6.如权利要求2或3所述的基于GaN器件的单级隔离型LED驱动电源，其特征在于，

H1、H2的G端分别受一个高频PWM信号控制，该两个高频PWM信号的高电平交替，使得H1、H2交替开通，且两个H1、H2交替开通状态之间设有死区时间。