一种隔离型多路均流LED驱动电源制造技术

本发明专利技术涉及一种隔离型多路均流LED驱动电源。包括半桥恒流谐振网络、均流网络和LED灯负载电路，通过把所述的恒流谐振网络中的谐振电感与所述的均流网络中的变压器初级绕组串联后再并联的方法构成n个模块的LED驱动电路，每个模块驱动2路LED负载，所述的多路均流LED驱动电源通过变压器初级绕组并联、均流电容等实现了2n路LED负载的均流，其中，n为大于等于2的自然数。本发明专利技术所提出的多路均流电路，将变压器初级绕组并联均流与电容均流有机结合，可为四路或任意2n路相同或不同个数的LED灯负载实现均流输出，具有电路简单、效率高和均流效果好等优点。

Isolated multi channel current sharing LED driving power supply

The invention relates to an isolated multi-channel current sharing LED driving power supply. Half bridge resonant network, including constant current flow network and the LED lamp load circuit, method of parallel through the constant current resonant resonant inductor in the network and the current transformer in the network of primary windings are connected in series to form a n module LED driver circuit, each module driving 2 LED load the mean flow, multiple LED drive power through the transformer primary winding and capacitor current parallel implementation of the 2n LED load current, the n is a natural number greater than or equal to 2. Flow circuit provided by the invention, the primary winding of the transformer parallel flow and capacitance flow organically, realize current output LED lamps can be four road or any 2n road the same or different number of load, has the advantages of simple circuit, high efficiency and good flow effect.

【技术实现步骤摘要】
一种隔离型多路均流LED驱动电源
本专利技术涉及一种隔离型多路均流LED驱动电源。
技术介绍
LED作为新一代绿色照明电光源，以其寿命长、光效高、节能环保等优点深受青睐，在路灯、隧道等大功率照明场合得到了广泛的应用。LED灯需要恒流驱动电源驱动工作，而LED驱动电源的性能直接影响着整个LED照明系统的可靠工作。在实际应用中大功率LED由于灯珠数目较多，往往需要使用多路LED并联的结构，然而不同支路LED的V-I特性不同会导致各路电流不均等的问题，因此需要研究多路输出时的均流策略。在各种均流控制方案中，无源均流由于电路实现简单、均流效果好、易扩展，应用越来越广泛。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种隔离型多路均流LED驱动电源，可实现任意2N路LED灯个数相同或不同时各路LED灯负载的均流输出，具有电路简单、效率高和均流效果好等优点。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种隔离型多路均流LED驱动电源，包括半桥恒流谐振网络、均流网络和LED灯负载电路，所述LED灯负载电路包括2N路LED灯负载；所述半桥恒流谐振网络中的谐振电感与所述均流网络的变压器初级绕组串联后再并联进而构成N个LED驱动电路模块，而后通过所述均流网络实现所述2N路LED灯负载的均流；所述均流网络包括第一至第N变压器、第1至第2N-1电容、第1至第2N二极管；第1二极管的阳极与第2二极管的阴极相连接，并经第1电容连接至第1变压器次级绕组的第一端，第1二极管的阴极与第1路LED灯负载的正极连接，第1路LED灯负载的负极连接至第1变压器次级绕组的第二端、GND端，第2二极管的阳极与第2路LED灯负载的负极连接，第2路LED灯负载的正极连接第3路LED灯负载的负极，并经第N+1电容连接至第2变压器次级绕组的第二端、GND端；第2i-1二极管的阳极与第2i二极管的阴极相连接，并经第i电容连接至第i变压器次级绕组的第一端，第2i-1二极管的阴极与第2i-1路LED灯负载的正极连接，第2i二极管的阳极与第2i路LED灯负载的负极连接，第2i路LED灯负载的正极连接第2i+1路LED灯负载的负极，并经第N+i电容连接至第i+1变压器次级绕组的第二端、GND端；第2N-1二极管的阳极与第2N二极管的阴极相连接，并经第N电容连接至第N变压器次级绕组的第一端，第2N-1二极管的阴极与第2N-1路LED灯负载的正极连接，第2N二极管的阳极与第2N路LED灯负载的负极连接，第2N路LED灯负载的正极连接第N变压器次级绕组的第二端、GND端；其中，1≤i≤N-1，其中，N为大于等于2的自然数。在本专利技术一实施例中，所述半桥恒流谐振网络包括开关管S1、S2、电感Lr、Ls1至Lsn、电容Cr、Cs；开关管S1、S2的栅极连接至一控制模块，开关管S1的漏极连接输入电源正极、开关管S1的源极与开关管S2的漏极、电容Cr的一端连接，开关管S2的的源极与输入电源负极、电感Lr的一端、第一至第N变压器初级绕组的第二端连接，电容Cr的另一端与电感Lr的另一端、电容Cs的一端连接，电容Cs的另一端与第一至第N变压器初级绕组的第一端连接。在本专利技术一实施例中，所述2N路LED灯负载的每一路LED灯负载均由多个LED灯串联连接后与一电容并联而成。在本专利技术一实施例中，所述每一路LED灯负载的LED灯个数相同或不同。在本专利技术一实施例中，所述N为2，所述均流网络包括第1至第3电容、第1至第4二极管；第1二极管的阳极与第2二极管的阴极相连接，并经第1电容连接至第1变压器次级绕组的第一端，第1二极管的阴极与第1路LED灯负载的正极连接，第1路LED灯负载的负极连接至第1变压器次级绕组的第二端、GND端，第2二极管的阳极与第2路LED灯负载的负极连接，第2路LED灯负载的正极连接第3路LED灯负载的负极，并经第3电容连接至第2变压器次级绕组的第二端、GND端；第3二极管的阳极与第4二极管的阴极相连接，并经第2电容连接至第2变压器次级绕组的第一端，第3二极管的阴极与第3路LED灯负载的正极连接，第4二极管的阳极与第4路LED灯负载的负极连接，第4路LED灯负载的正极连接第2变压器次级绕组的第二端、GND端。在本专利技术一实施例中，N为2的情况下，即4路LED均流时，各路LED灯负载的输出电流平均值为：其中，I11、I12、I21、I22分别第1至第4路LED灯负载的输出电流平均值；为第1电容的充电电流、为第2、第3电容的充电电流，为第1、第3电容的放电电流、分别为第2电容的放电电流；Ts为一个充放电周期，ta~tb为电容充电时间，tb~tc为电容放电时间；在稳态工作状态下，每个周期内的电容充电电荷与其放电电荷相等，可得，从而实现了4路LED灯负载的均流。相较于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术所提出的多路均流电路，将变压器初级绕组并联均流与电容均流有机结合，可为四路或任意2n路相同或不同个数的LED灯负载实现均流输出，具有电路简单、效率高和均流效果好等优点。附图说明图1为本专利技术隔离型多路均流LED驱动电源结构示意图。图2为谐振网络的交流等效电路。图3为不同负载下的输出电流特性曲线。图4为n路输出均流简化等效电路。图5（a）、5（b）为变压器副边绕组的电流流通路径图一、二。图6为4路均流电路的驱动电源样机。图7为不同负载下的各路输出电流实验波形。图8为4路输出电压不同时的输出电流波形。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的技术方案进行具体说明。如图1所示，本专利技术的一种隔离型多路均流LED驱动电源，包括半桥恒流谐振网络、均流网络和LED灯负载电路，所述LED灯负载电路包括2N路LED灯负载；所述半桥恒流谐振网络中的谐振电感与所述均流网络的变压器初级绕组串联后再并联进而构成N个LED驱动电路模块，而后通过所述均流网络实现所述2N路LED灯负载的均流；所述均流网络包括第一至第N变压器、第1至第2N-1电容、第1至第2N二极管；第1二极管的阳极与第2二极管的阴极相连接，并经第1电容连接至第1变压器次级绕组的第一端，第1二极管的阴极与第1路LED灯负载的正极连接，第1路LED灯负载的负极连接至第1变压器次级绕组的第二端、GND端，第2二极管的阳极与第2路LED灯负载的负极连接，第2路LED灯负载的正极连接第3路LED灯负载的负极，并经第N+1电容连接至第2变压器次级绕组的第二端、GND端；第2i-1二极管的阳极与第2i二极管的阴极相连接，并经第i电容连接至第i变压器次级绕组的第一端，第2i-1二极管的阴极与第2i-1路LED灯负载的正极连接，第2i二极管的阳极与第2i路LED灯负载的负极连接，第2i路LED灯负载的正极连接第2i+1路LED灯负载的负极，并经第N+i电容连接至第i+1变压器次级绕组的第二端、GND端；第2N-1二极管的阳极与第2N二极管的阴极相连接，并经第N电容连接至第N变压器次级绕组的第一端，第2N-1二极管的阴极与第2N-1路LED灯负载的正极连接，第2N二极管的阳极与第2N路LED灯负载的负极连接，第2N路LED灯负载的正极连接第N变压器次级绕组的第二端、GND端；其中，1≤i≤N-1，其中，N为大于等于2的自然数。所述半桥恒流谐振网络包括开关管S1、S2、电感Lr、Ls1至Ls本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种隔离型多路均流LED驱动电源，其特征在于：包括半桥恒流谐振网络、均流网络和LED灯负载电路，所述LED灯负载电路包括2N路LED灯负载；所述半桥恒流谐振网络中的谐振电感与所述均流网络的变压器初级绕组串联后再并联进而构成N个LED驱动电路模块，而后通过所述均流网络实现所述2N路LED灯负载的均流；所述均流网络包括第一至第N变压器、第1至第2N‑1电容、第1至第2N二极管；第1二极管的阳极与第2二极管的阴极相连接，并经第1电容连接至第1变压器次级绕组的第一端，第1二极管的阴极与第1路LED灯负载的正极连接，第1路LED灯负载的负极连接至第1 变压器次级绕组的第二端、GND端，第2二极管的阳极与第2路LED灯负载的负极连接，第2路LED灯负载的正极连接第3路LED灯负载的负极，并经第N+1电容连接至第2变压器次级绕组的第二端、GND端；第2i‑1二极管的阳极与第2i二极管的阴极相连接，并经第i电容连接至第i变压器次级绕组的第一端，第2i‑1二极管的阴极与第2i‑1路LED灯负载的正极连接，第2i二极管的阳极与第2i路LED灯负载的负极连接，第2i路LED灯负载的正极连接第2i+1路LED灯负载的负极，并经第N+i电容连接至第i+1变压器次级绕组的第二端、GND端；第2N‑1二极管的阳极与第2N二极管的阴极相连接，并经第N电容连接至第N变压器次级绕组的第一端，第2N‑1二极管的阴极与第2N‑1路LED灯负载的正极连接，第2N二极管的阳极与第2N路LED灯负载的负极连接，第2N路LED灯负载的正极连接第N变压器次级绕组的第二端、GND端；其中，1≤i≤N‑1，其中，N为大于等于2的自然数。...

【技术特征摘要】
1.一种隔离型多路均流LED驱动电源，其特征在于：包括半桥恒流谐振网络、均流网络和LED灯负载电路，所述LED灯负载电路包括2N路LED灯负载；所述半桥恒流谐振网络中的谐振电感与所述均流网络的变压器初级绕组串联后再并联进而构成N个LED驱动电路模块，而后通过所述均流网络实现所述2N路LED灯负载的均流；所述均流网络包括第一至第N变压器、第1至第2N-1电容、第1至第2N二极管；第1二极管的阳极与第2二极管的阴极相连接，并经第1电容连接至第1变压器次级绕组的第一端，第1二极管的阴极与第1路LED灯负载的正极连接，第1路LED灯负载的负极连接至第1变压器次级绕组的第二端、GND端，第2二极管的阳极与第2路LED灯负载的负极连接，第2路LED灯负载的正极连接第3路LED灯负载的负极，并经第N+1电容连接至第2变压器次级绕组的第二端、GND端；第2i-1二极管的阳极与第2i二极管的阴极相连接，并经第i电容连接至第i变压器次级绕组的第一端，第2i-1二极管的阴极与第2i-1路LED灯负载的正极连接，第2i二极管的阳极与第2i路LED灯负载的负极连接，第2i路LED灯负载的正极连接第2i+1路LED灯负载的负极，并经第N+i电容连接至第i+1变压器次级绕组的第二端、GND端；第2N-1二极管的阳极与第2N二极管的阴极相连接，并经第N电容连接至第N变压器次级绕组的第一端，第2N-1二极管的阴极与第2N-1路LED灯负载的正极连接，第2N二极管的阳极与第2N路LED灯负载的负极连接，第2N路LED灯负载的正极连接第N变压器次级绕组的第二端、GND端；其中，1≤i≤N-1，其中，N为大于等于2的自然数。2.根据权利要求1所述的一种隔离型多路均流LED驱动电源，其特征在于：所述半桥恒流谐振网络包括开关管S1、S2、电感Lr、Ls1至Lsn、电容Cr、Cs；开关管S1、S2的栅极连接至一控制模块，开关管S1的漏极连接输入电源正极、开关管S1的源极与开关管S2的漏极、电容Cr的一端连接，开关管S2的的源...

【专利技术属性】
技术研发人员：林国庆，林丽芗，林羽静，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建,35