[发明专利]一种单级AC-DC大功率LED照明驱动电路

说明书

技术领域

本发明属于一种大功率LED照明驱动器，尤其是一种单级AC/DC大功率LED照明驱动电路。

背景技术

LED作为继白炽灯、荧光灯之后的新型发光光源，具有发光效率高、环保、长寿命等诸多优点，在照明领域中显示出巨大的应用潜力，其应用也随着LED技术的不断发展而日益广泛。为LED光源提供高效、可靠、低成本的驱动则是其前述优点充分发挥的重要前提，因此设计出性能优良的LED驱动器是LED照明应用的一个重要环节。目前，交流市电供电的LED照明是其主流应用领域之一。为达到高功率因数的要求以及驱动稳定的效果，通常交流供电的LED驱动器包含PFC和DC/DC两级电路。这种AC/DC结构使用的器件多、体积大、费用较高，此外，其PFC电路中电解电容的可靠性易受温升影响，也常使驱动器的寿命低于LED光源的技术寿命，不利于LED光源在路灯等普通照明中的推广。设计单级结构的AC/DC LED照明驱动器可以降低成本，有利于LED照明的应用。为进一步提高驱动器的性能、寿命以及降低成本，本发明提出了一种基于谐振原理的单级AC/DC LED照明驱动器的新设计。

 

发明内容

本发明解决的技术问题是：构建一种新拓扑结构的单级AC/DC大功率LED照明驱动电路，克服现有技术LED驱动电路器件多、成本高、寿命短的技术问题。

本发明的技术方案是：构建一种新结构的单级AC/DC大功率LED照明驱动电路，包括进行功率因数校正的功率因数校正电路、进行直流变换的直流变换电路，所述功率因数校正电路为无桥Boost拓扑电路，所述直流变换电路为LLC半桥谐振电路。所述无桥Boost拓扑电路包括电感L、二极管D_r1和D_r2、功率开关管S₁和S₂、电容C₁和C₂，所述LLC半桥谐振电路包括谐振电感L_r、变压器T、开关管S₁和S₂，电容C₁和C₂。所述无桥Boost拓扑电路和所述LLC半桥谐振电路共用所述开关管S₁和S₂、所述电容C₁和C₂。此外，所述功率开关管S₁、S₂分别具有反向并联二极管D₁、D₂，D₁、D₂可由功率开关管S₁、S₂体内寄生二极管或外配二极管而形成。所述谐振电感L_r也可由变压器T的漏感来构成。

本发明的进一步技术方案是：所述无桥Boost拓扑PFC（Power Factor Correction，功率因数校正，简称“PFC”）电路中，所述二极管D_r1和D_r2串联，所述二极管D_r1和D_r2串联后与所述串联后的电容C₁和C₂并联，所述功率开关管S₁和S₂串联后也与所述串联后的电容C₁和C₂并联。所述电感L一端接在所述二极管D_r1的阳极，所述电感L另一端接在单相电网AC的一端，所述单相电网AC的另一端接在所述功率开关管S₁的源极。所述二极管D_r1的阴极连接所述功率开关管S₁的漏极和所述电容C₁的一端，所述二极管D_r2的阳极连接所述功率开关管S₂的源极和所述电容C₂的一端。