[发明专利]一种具有多输出均流的隔离式大功率LED驱动电源

说明书

技术领域

本发明涉及LED驱动电源，尤其涉及一种具有多输出均流的隔离式大功率LED驱动电源。

背景技术

在一些大功率应用场合，如背光源和LED路灯，功率都达到上百瓦甚至更高，LED由于封装与散热的原因，一般单颗LED在1瓦左右，为了达到足够的功率和亮度，就需要大量的LED灯珠进行串并联使用。

在LED灯珠的串并联结构中，如果将所有的LED灯珠串联使用，流过的电流大小一致，发光强度一致，但是这种结构会使得输出电压极高，对电源系统中的功率器件如开关管和续流二极管等的电压力要求就非常高，同时串联灯珠中只要有一颗断路，整个灯就不亮，使得系统的可靠性不高。因此，目前比较合理的结构是采用串并联混合式结构，先将几颗灯珠串联起来组成LED灯珠串，再将这些LED灯珠串并联在一起，达到所需的功率等级和发光强度要求。

由于LED灯珠制造的工艺离散导致器件的电参数不同（导通电压和电阻都不一样），这些并联的LED灯珠串在所加电压相同时，所流过的电流不同，根据LED的伏安特性，LED的发光强度正比于流过的电流大小，为了达到发光强度的一致性，需要使得各个LED灯珠串的电流均衡相等，即需要均流结构。同时，各个LED灯珠串的均流也会使得所有LED工作于合适的电压电流条件下，提高LED的寿命。

综上所述，对大功率LED电源的均流技术和效率的研究很有意义，且很热门。

发明内容

本发明提供一种具有多输出均流的隔离式大功率LED驱动电源，目的是为了提高多路输出大功率LED电源的输出支路电流均衡和效率，从而满足高PF值、高效率、高可靠性和低成本的要求，同时，由于均流带来整个LED灯珠发光强度一致，使人眼舒适。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：一种具有多输出均流的隔离式大功率LED驱动电源，其特征在于：包括输入整流滤波电路、有源PFC电路、半桥LLC电路、多输出支路均流电路、输出采样反馈电路、输出整流滤波电路和辅助供电电路，输入整流滤波电路的输入连接交流市电，输入整流滤波电路的输出连接有源PFC电路，有源PFC电路的输出通过变压器耦合连接半桥LLC电路，半桥LLC电路的输出连接多输出支路均流电路，多输出支路均流电路的输出连接输出整流滤波电路，输出整流滤波电路的输出连接LED负载，输出采样反馈电路采样多输出支路中一条支路经过整流滤波后的电流与参考阈值电压VREF进行比较，分别产生控制有源PFC电路和半桥LLC电路中开关管的信号，辅助供电电路一方面给输出采样反馈电路供电，同时向输出采样反馈电路提供参考阈值电压VREF；

输入整流滤波电路包括整流桥DB1和滤波电容CX；

有源PFC电路包括电感LF、开关管Q1、续流二极管D2和电解电容C1，电感LF的一端连接连接输入整流滤波电路的输出端，另一端连接续流二极管D2的阳极和开关管Q1的漏极，续流二极管D2的阴极连接电解电容C1的正极，开关管Q1的源极连接电解电容C1的负极并连接输入端地；

半桥LLC电路包括开关管QA、QB、谐振电感LS、谐振电容CA和变压器T1的原边绕组LP，开关管QA的漏极连接有源PFC电路中续流二极管D2的阴极，开关管QA的源极与开关管QB的漏极和谐振电感LS的一端连接，谐振电感LS的另一端连接变压器原边绕组LP的同名端，开关管QB的源极连接谐振电容CA的一端并连接输入端地，谐振电容CA的另一端连接变压器原边绕组LP的另一端；

多输出支路均流电路包括变压器T1的四个匝数一致的输出绕组LS1、LS2、LS3和LS4四个输出支路，其中，输出绕组LS1、LS2、LS3均串接有两个电感和一个平衡电容，即：输出绕组LS1的同名端串接电感LS1A和LS1B,输出绕组LS1的另一端串接平衡电容CB1；输出绕组LS1的同名端串接电感LS1A和LS1B,输出绕组LS1的另一端串接平衡电容CB1；输出绕组LS1的同名端串接电感LS1A和LS1B,输出绕组LS1的另一端串接平衡电容CB1；输出绕组LS4串接电感LS4A、LS4B、平衡电容CB4外，还串接一个电阻R，输出绕组LS4的同名端串接电感LS4A和LS4B,输出绕组LS4的另一端串接平衡电容CB4和电阻R；电感LS1A与电感LS2A耦合，电感LS3A与电感LS4A耦合，电感LS1B与电感LS4B耦合，电感LS2B与电感LS3B耦合；