[发明专利]一种单级隔离型无电解电容LED驱动电源及其控制方法

权利要求书

1.一种单级隔离型无电解电容LED驱动电源，其特征在于，包括交流输入电源、全桥整流电路、反激式变换电路、辅助电路、LED负载和控制电路，所述反激式变换电路包括开关管S1、变压器T1、整流二极管D3、滤波电容C0，所述辅助电路包括开关管S2、开关管S3、二极管D1、二极管D2、储能电容C2，交流输入电源与全桥整流电路的输入端连接，全桥整流电路的第一输出端与C2的一端、D1的阳极连接，全桥整流电路的第二输出端与S1的一端连接，D1的阴极与S2的一端、T1原边的一端连接，C2的另一端与D2的阴极、S2的另一端连接，S1的另一端与S3的一端、T1原边的另一端连接，S3的另一端与D2的阳极连接，T1副边的一端与D3的阳极连接，T1副边的另一端与C0的一端、LED负载的负极连接，D3的阴极与C0的另一端、LED负载的正极连接；控制电路采集全桥整流电路输出电压、储能电容电压、LED驱动电源输出电压、LED驱动电源输出电流，通过控制S1、S2、S3的工作，实现高功率因数和恒流输出以及瞬时输入功率和输出功率的平衡，抑制LED负载电流的低频纹波，减小滤波电容C0的容量；控制电路采集全桥整流电路输出电压、储能电容电压、LED驱动电源输出电压、LED驱动电源输出电流，而后控制电路通过控制S1的工作，使得反激式变换电路工作在完全能量传递方式用于实现功率因数校正功能并为LED负载提供恒流输出；通过控制S2、S3的工作，使得辅助电路的储能电容C2电压保持恒定，实现瞬时输入功率和输出功率的平衡，抑制LED负载电流的低频纹波；控制电路控制S2、S3的工作的具体过程如下：

1）当全桥整流电路输出电压大于等于设定值Uh时，S2一直关断，S3在S1关断后导通，S3导通时间小于S1关断时间，多余的能量储存在储能电容C2中，并且吸收由于变压器漏感产生的电压尖峰；

2）当全桥整流电路输出电压小于设定值Uh时，S3一直关断，S2与S1同时导通，S2导通时间小于S1导通时间，储能电容C2向LED负载释放能量。

2.根据权利要求1所述的一种单级隔离型无电解电容LED驱动电源，其特征在于，还包括一电容C1，C1两端分别与全桥整流电路的两输出端连接。

3.根据权利要求1所述的一种单级隔离型无电解电容LED驱动电源，其特征在于，设定值Uh大小由全桥整流电路输出电压与输出功率大小而定。

4.根据权利要求1所述的一种单级隔离型无电解电容LED驱动电源，其特征在于，S2和S3的工作占空比，是一组以正弦规律变化的数组，其中为占空比系数，为正弦变换的函数数组；通过检测储能电容C2电压大小获取占空比系数，通过检测全桥整流电路输出电压大小获取数组的占空比波形相位，从而得到S2和S3的占空比大小和控制时序。

5.根据权利要求1所述的一种单级隔离型无电解电容LED驱动电源，其特征在于，储能电容C2电压与全桥整流电路输出电压之和始终大于反激变换器的反射电压，即，反射电压为二极管D3导通时变压器次级折算到初级的电压。