[发明专利]基于Flyback和Class-E的高效率单级LED驱动装置

摘要

基于Flyback和Class‑E的高效率单级LED驱动装置，属于LED驱动领域，解决了现有双级LED驱动器的系统可靠性低和效率低的问题。所述单级LED驱动装置：桥式整流单元接入交流电源，并与Flyback功率因数校正单元电气连接，Flyback功率因数校正单元与Class‑E谐振变换单元电气连接，Class‑E谐振变换单元与全波整流单元电气连接，全波整流单元与待驱动的LED电气连接，Flyback功率因数校正单元与Class‑E谐振变换单元共用一个开关管，Flyback功率因数校正单元工作于DCM模式。本发明特别适用于LED的恒流驱动。

主权项

1.基于Flyback和Class‑E的高效率单级LED驱动装置，所述驱动装置包括桥式整流单元、Flyback功率因数校正单元、Class‑E谐振变换单元和全波整流单元；桥式整流单元接入交流电源，并与Flyback功率因数校正单元电气连接，Flyback功率因数校正单元与Class‑E谐振变换单元电气连接，Class‑E谐振变换单元与全波整流单元电气连接，全波整流单元与待驱动的LED电气连接，Flyback功率因数校正单元与Class‑E谐振变换单元共用一个开关管；Flyback功率因数校正单元工作于DCM模式；桥式整流单元包括第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)和第一电容(C1)；第一二极管(D1)的负极和第二二极管(D2)的负极均与第一电容(C1)的第一端相连，三者的公共端为桥式整流单元的电压输出端；第三二极管(D3)的正极、第四二极管(D4)的正极和第一电容(C1)的第二端均与电源地相连；第一二极管(D1)的正极同时与交流电源(AC)的第一端和第三二极管(D3)的负极相连，第二二极管(D2)的正极同时与交流电源(AC)的第二端和第四二极管(D4)的负极相连；其特征在于，所述开关管为金氧半场效晶体管(Q)；Flyback功率因数校正单元还包括第五二极管(D5)、第一电感(L1)、第一变压器(T1)和第六二极管(D6)；Class‑E谐振变换单元还包括第二电感(L2)、第三电感(L3)、第四电感(L4)、第二电容(C3)、第三电容(C4)和第七二极管(D7)；Flyback功率因数校正单元与Class‑E谐振变换单元还共用第一电解电容(C2)；第五二极管(D5)的正极为Flyback功率因数校正单元的电压输入端，Flyback功率因数校正单元的电压输入端与桥式整流单元的电压输出端相连；第五二极管(D5)的负极同时与第一电感(L1)的第一端和第一变压器(T1)的原边电感(Lm1)的同名端相连，第一变压器(T1)的副边电感(Ls1)的异名端与第六二极管(D6)的正极相连，第六二极管(D6)的负极同时与第二电感(L2)的第一端和第一电解电容(C2)的正极相连，第二电感(L2)的第二端同时与第一电感(L1)的第二端、第一变压器(T1)的原边电感(Lm1)的异名端、金氧半场效晶体管(Q)的漏极(D)、第七二极管(D7)的负极、第二电容(C3)的第一端和第三电感(L3)的第一端相连，第三电感(L3)的第二端与第三电容(C4)的第一端相连，第三电容(C4)的第二端与第四电感(L4)的第一端相连，第一变压器(T1)的副边电感(Ls1)的同名端、第一电解电容(C2)的负极、金氧半场效晶体管(Q)的源极(S)、第七二极管(D7)的正极、第二电容(C3)的第二端和第四电感(L4)的第二端均接入电源地；第四电感(L4)与第三电容(C4)的公共端为Class‑E谐振变换单元的第一电气连接端，第一变压器(T1)的副边电感(Ls1)、第一电解电容(C2)、金氧半场效晶体管(Q)、第七二极管(D7)、第二电容(C3)与第四电感(L4)的公共端为Class‑E谐振变换单元的第二电气连接端；Class‑E谐振变换单元的第一电气连接端和第二电气连接端分别与全波整流单元的第一电气连接端和第二电气连接端相连；金氧半场效晶体管(Q)的栅极(G)为方波信号输入端。