[发明专利]一种交错并联反激驱动电源

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源，具体涉及一种交错并联反激驱动电源，适用于中低功率的LED驱动电源和一般的开关电源。

背景技术

开关电源是现代人们生活中必不可少的，无论是航天、民用、军用中都可以看到开关电源的使用，在当今的社会里人们将无法远离开关电源。随着开关电源技术的进一步发展，电源产品的体积、性能、可靠性和成本方面都不断提出了新的要求，越来越多国家和一些组织开始出台一系列的法规政策来规范开关电源市场，例如中低功率以上的开关电源产品必须具备功率因素校正的功能，同时要通过EMI测试和安规认证等。

众所周知，由于反激结构简单，能够实现输入和输出隔离，并且具有功率因素校正功能，所以反激拓扑结构的开关电源已经大范围应用在中低功率的电源系统中。虽然传统的单级反激变换器具有众多的优势，但是由于使用范围具有局限性，不能应用于大功率的电路系统中。随着功率的增加，单级反激驱动电源的开关应力变大、输出稳定性变差、EMI增加、电流纹波增加等一系列问题出现，使得人们不得不选择其他的更加复杂的结构。

发明内容

本发明是在分析现有技术单级反激驱动电源在实际使用中的不足基础上，如开关的电流应力大、系统EMI大、电流纹波大和电源使用寿命短等缺点，提出了一种交错并联反激驱动电源，不仅满足了一般驱动电源的要求，而且在性能得到了很大的优化，无论是驱动器的使用寿命，还是系统的稳定性上都得到了很大的提高，同时这种交错并联反激驱动控制方法还能够应用在其他的拓扑结构中。

本发明采用如下技术方案：一种交错并联反激驱动电源，其特征是：设有两路并联的单级反激驱动电源以及输出电容Cout、采样电阻R、反馈环路和LED负载，第一路单级反激驱动电源包括变压器T1、开关管S1、输出二极管D1和第一控制芯片，变压器T1初级绕组一侧增设有初级辅助绕组，次级绕组一侧增设有次级辅助绕组；第二路单级反激驱动电源包括变压器T2、开关管S2、输出二极管D2和第二控制芯片；交流电压经过EMI滤波后的输出分别连接变压器T1及T2的初级绕组一端，变压器T1初级绕组的另一端连接开关管S1的漏极，开关管S1的源极和衬底接地，开关管S1的栅极连接第一控制芯片的输出端，第一控制芯片的零电流检测输入端连接初级辅助绕组的一端，初级辅助绕组的另一端接地；变压器T1次级绕组的一端连接输出二极管D1的正极，输出二极管D1的负极与输出二极管D2的负极、输出电容Cout的一端以及LED负载的一端连接，变压器T1次级绕组的另一端与输出电容Cout的另一端、采样电阻R的一端以及输出地端连接，采样电阻R的另一端与LED负载的另一端以及反馈环路的输入端连接；变压器T2初级绕组的另一端连接开关管S2的漏极，开关管S2的源极和衬底接地，开关管S2的栅极连接第二控制芯片的输出端，第二控制芯片的零电流检测输入端连接次级辅助绕组的一端，次级辅助绕组的另一端接地，变压器T2次级绕组的一端连接输出二极管D1的正极，变压器T2次级绕组的另一端连接输出地端，反馈环路的输出端分别连接第一、第二控制芯片的反馈输入端；第一、第二控制芯片采用具有零电流检测和功率因素校正功能的控制芯片，包括L6561、L6562、FAN7527、SA7527，任选其一，反馈环路为公知电路。

与现有技术相比，本发明具有如下优点及有益效果：

（1）本发明可以使得开关管的电流应力变小，系统的工作频率增加了一倍，输入、输出开关电流纹波减少一半，系统的EMI减小了很多，稳定性也得到了很大的提高。

（2）本发明能够简单的实现两路单级反激驱动电源的并联，而不需要改变算法和改变系统的电路，并且能够对两路开关管进行交错控制，使得输出电流开关纹波明显减少。

（3）本发明可以使用一般的反激电源控制芯片就能够简单的实现交错并联控制，通用性很强，无需很多的外围电路。

（4）本发明通过两路并联能够提高输出功率等级，可以扩大反激驱动电源的使用范围，能够使得反激电源应用于更大的功率电源系统中。

（5）本发明与现有单级反激驱动电源相比，通过在第一路的变压器上面增加一路辅助绕组2，通过增加的辅助绕组2作为控制芯片2的零电流检测，这种新型的交错并联反激驱动电源，能够使用现在市面上通用的具有零电流检测和功率因素校正功能的控制芯片（如士兰微的SA7527、ST的L6561和L6562等）进行交错控制，不需要修改外围电路和控制电路，实施起来简单方便，通用性强。而不像现在很多通过修改控制方式和算法来控制两路开关管的导通和关断。

附图说明