[发明专利]一种大功率无电解电容低纹波LED电源

权利要求书

1.一种大功率无电解电容低纹波LED电源，其特征在于：包括EMI滤波电路、功率因数校正电路、原边电流检测电路、DC-DC电路、环路补偿电路和多阶输出电路，EMI滤波电路、功率因数校正电路、DC-DC电路和多阶输出电路依次连接，原边电流检测电路连接功率因数校正电路并用于控制功率因数校正电路的通断，环路补偿电路连接多阶输出电路并反馈控制多阶输出电路的输出电压；

所述DC-DC电路包括磁集成变压器、MOS管M3和PWM控制器；

磁集成变压器包括原边绕组、原边辅助绕组、副边AC绕组和副边DC绕组，原边绕组与副边AC绕组采用三明治绕制方式，副边AC绕组和副边DC绕组采用分槽绕制方式，副边AC绕组匝数少于副边DC绕组，且副边AC绕组与副边DC绕组满足公式K表示副边AC绕组与副边DC绕组的耦合系数，L_AC表示副边AC绕组的开路电感，L_DC表示副边DC绕组的开路电感；

磁集成变压器原边绕组串联在功率因数校正电路电压输出端与MOS管M3的D极之间，MOS管M3的G极连接PWM控制器控制输出端，MOS管M3的S极连接PWM控制器第一输入端，PWM控制器反馈输入端连接环路补偿电路输出端；磁集成变压器原边辅助绕组两端分别串联电阻R8和电阻R11后构成分压电路，分压电路与原边电流检测电路相接；磁集成变压器副边AC绕组和副边DC绕组分别串联在多阶输出电路中；

所述环路补偿电路采用多阶补偿网络，环路补偿电路包括三阶补偿电路、光耦U1和超前网络；光耦U1原边正极通过一阶超前网络连接辅助电源输出端，辅助电源输出端连接PWM驱动器进电端，光耦U1原边负极通过三阶补偿网络连接电源电压输出端，光耦U1付边集电极通过超前网络连接PWM控制器，光耦U1付边发射极接地；

所述EMI滤波电路、功率因数校正电路、原边电流检测电路、DC-DC电路、环路补偿电路和多阶输出电路中所采用电容均为无电解电容。

2.根据权利要求1所述的大功率无电解电容低纹波LED电源，其特征在于：所述光耦原边负极连接有过压保护电路。

3.根据权利要求1所述的大功率无电解电容低纹波LED电源，其特征在于：所述多阶输出电路包括直流支路、交流支路和阻尼支路；直流支路由负载电阻R₀、电感L1、漏感L_dclk、副边DC绕组和二极管D2依次串联而成，负载电阻两端并联有输出滤波电容Cout；交流支路并联在二极管D2两端并由交流通道电容C_ac、漏感L_aclk和副边AC绕组依次串联构成；阻尼支路并联在电感L1两端并由阻尼电阻R_damp和阻尼电感L_damp串联而成。

4.根据权利要求3所述的大功率无电解电容低纹波LED电源，其特征在于：所述阻尼支路两端并联有外接电感L，L＝n*L_damp，10≤n≤20。

5.根据权利要求1所述的大功率无电解电容低纹波LED电源，其特征在于：所述三阶补偿电路包括第一支路、第二支路、第三支路和RC支路，第一支路、第二支路和第三支路依次并联后串联RC支路；第一支路串联有运算放大器U2，运算放大器U2的同相输入端连接有基准电源V_REF；第二支路串联有电容C7；第三支路串联有电阻R19和电容C6；RC支路包括电阻R21、电容C5和电阻R3，电阻R3并联在电阻R21和电容C5串联所构成的支路两端。

6.根据权利要求1所述的大功率无电解电容低纹波LED电源，其特征在于：所述一阶超前网络包括电阻R15、电容C4和电阻R16，电阻R16并联在电阻R15和电容C4串联所构成的支路两端。

7.根据权利要求1所述的大功率无电解电容低纹波LED电源，其特征在于：所述磁集成变压器集成了原边绕组、副边AC绕组和副边DC绕组，原边绕组与副边AC绕组同槽绕制，副边DC绕组与副边AC绕组分槽绕制。

8.根据权利要求7所述的大功率无电解电容低纹波LED电源，其特征在于：所述磁集成变压器用于绕组绕制的磁芯包括第一磁芯臂、第二磁芯臂和第三磁芯臂，原边绕组和副边AC绕组绕制在第一磁芯臂上，副边DC绕组绕制再第二磁芯臂上，第三臂设有用于产生DC绕组漏感的开槽。