基于改进SEPIC软开关的LED汽车前照灯驱动器制造技术

基于改进SEPIC软开关的LED汽车前照灯驱动器，属于LED驱动领域，解决了现有LED汽车前照灯驱动器存在系统效率低以及所驱动LED汽车前照灯的亮度不足、不稳定的问题。LED汽车前照灯驱动器：主电路用于根据输入驱动信号对LED汽车前照灯进行驱动。主电路的目标信号输出端与采样电路的目标信号输入端相连，采样电路的采样信号输出端与控制电路的采样信号输入端相连，控制电路的驱动信号输出端经驱动电路与主电路的驱动信号输入端相连。驱动电路用于对控制电路输出的驱动信号进行增强，使其能够驱动主电路。主电路在改进SEPIC电路的基础上增设有电容CQ，电容CQ与改进SEPIC电路的开关管并联。

【技术实现步骤摘要】
基于改进SEPIC软开关的LED汽车前照灯驱动器
本专利技术涉及一种LED驱动器，属于LED驱动领域。
技术介绍
近年来，LED因具有工作效率高、发光光色纯净、使用寿命长和成本低等诸多优点而被广泛地应用于多种照明场合。除此之外，由于LED固有的反应灵敏度高、易于控制和体积小等特点，使得LED在汽车自适应前照系统的应用中具有较大的潜在优势。目前，LED汽车前照灯已经呈现出逐渐取代现有氙气大灯的趋势。随之而来的是，LED汽车前照灯驱动器的设计引起了相关研究人员的越来越多的关注。然而，现有LED汽车前照灯驱动器主要存在以下两个问题：一、现有LED汽车前照灯驱动器的开关管多工作在硬开关状态。LED汽车前照灯驱动器的工作频率越高，系统的损耗就越大。这导致现有LED汽车前照灯驱动器的系统效率较低。二、现有LED汽车前照灯驱动器由车载蓄电池供电。现有车载蓄电池的额定输出电压较低，多为12V或24V，而且实际输出电压不稳定。这使得现有LED汽车前照灯驱动器存在所驱动LED汽车前照灯的亮度不足和亮度不稳定的问题。
技术实现思路
本专利技术为解决现有LED汽车前照灯驱动器存在系统效率低以及所驱动LED汽车前照灯的亮度不足、不稳定的问题，提出了一种基于改进SEPIC软开关的LED汽车前照灯驱动器。本专利技术所述的基于改进SEPIC软开关的LED汽车前照灯驱动器包括主电路、采样电路、控制电路和驱动电路；主电路用于根据输入驱动信号对LED汽车前照灯进行驱动；主电路的目标信号输出端与采样电路的目标信号输入端相连，采样电路的采样信号输出端与控制电路的采样信号输入端相连，控制电路的驱动信号输出端经驱动电路与主电路的驱动信号输入端相连；驱动电路用于对控制电路输出的驱动信号进行增强，使其能够驱动主电路；主电路在改进SEPIC电路的基础上增设有电容CQ，电容CQ与改进SEPIC电路的开关管并联。作为优选的是，主电路包括改进SEPIC电路和电容CQ，改进SEPIC电路包括直流电压源Vg、电感L1、电感L2、电容Cs、电容CM、电容Co、电阻Rref、二极管DM、二极管Do和开关管；开关管为带体二极管DQ的NMOS管，NMOS管的漏极D和源极S分别与体二极管DQ的阴极和阳极相连；直流电压源Vg的正极与电感L1的第一端相连，电感L1的第二端同时与电容Cs的第一端、NMOS管的漏极D、电容CQ的第一端和二极管DM的阳极相连，电容Cs的第二端同时与二极管Do的阳极和电感L2的第一端相连，二极管Do的阴极与电容Co的第一端相连，电感L2的第二端同时与二极管DM的阴极和电容CM的第一端相连，电阻Rref的第一端、电容Co的第二端、电容CM的第二端、电容CQ的第二端、NMOS管的源极S和直流电压源Vg的负极均接入电源地；二极管Do与电容Co的公共端和电阻Rref的第二端分别为LED汽车前照灯的两个接入端；NMOS管的栅极G为主电路的驱动信号输入端，电阻Rref与LED汽车前照灯的公共端为主电路的目标信号输出端；电感L1和电感L2分别工作于CCM模式和DCM模式，电感L1的电感值大于电感L2的电感值。作为优选的是，控制电路采用SI8271系列芯片实现。本专利技术所述的基于改进SEPIC软开关的LED汽车前照灯驱动器，其主电路根据输入驱动信号对LED汽车前照灯进行驱动。主电路通过在现有改进SEPIC电路的开关管的两端增设并联电容的方式使开关管工作在软开关状态，以减小系统损耗，进而解决了现有LED汽车前照灯驱动器的系统效率低的问题。另一方面，主电路是基于改进SEPIC电路实现的，改进SEPIC电路不仅具有较高的升压比，而且具有稳定的电路结构和较强的抗干扰能力，能够保证恒流输出。因此，采用本专利技术所述的基于改进SEPIC软开关的LED汽车前照灯驱动器来驱动LED汽车前照灯时，能够同时保证LED汽车前照灯的亮度和亮度稳定性。附图说明在下文中将基于实施例并参考附图来对本专利技术所述的基于改进SEPIC软开关的LED汽车前照灯驱动器进行更详细的描述，其中：图1为实施例所述的基于改进SEPIC软开关的LED汽车前照灯驱动器的电路原理图；图2为实施例提及的主电路的第一工作模态图；图3为实施例提及的主电路的第二工作模态图；图4为实施例提及的主电路的第三工作模态图；图5为实施例提及的主电路的第四工作模态图；图6为实施例提及的主电路的第五工作模态图；图7为实施例提及的主电路的综合波形图；图8为实施例提及的不同拓扑结构的静态增益对比图；图9为实施例提及的NMOS管的电压信号和电流信号波形图；图10为实施例提及的控制电路的电路原理图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术所述的基于改进SEPIC软开关的LED汽车前照灯驱动器作进一步说明。实施例：下面结合图1～图10详细地说明本实施例。参照图1，本实施例所述的基于改进SEPIC软开关的LED汽车前照灯驱动器包括主电路、采样电路、控制电路和驱动电路；主电路用于根据输入驱动信号对LED汽车前照灯HL进行驱动；主电路的目标信号输出端与采样电路的目标信号输入端相连，采样电路的采样信号输出端与控制电路的采样信号输入端相连，控制电路的驱动信号输出端经驱动电路与主电路的驱动信号输入端相连；驱动电路用于对控制电路输出的驱动信号进行增强，使其能够驱动主电路；主电路在改进SEPIC电路的基础上增设有电容CQ，电容CQ与改进SEPIC电路的开关管并联。本实施例的主电路包括改进SEPIC电路和电容CQ，改进SEPIC电路包括直流电压源Vg、电感L1、电感L2、电容Cs、电容CM、电容Co、电阻Rref、二极管DM、二极管Do和开关管；开关管为带体二极管DQ的NMOS管，NMOS管的漏极D和源极S分别与体二极管DQ的阴极和阳极相连；直流电压源Vg的正极与电感L1的第一端相连，电感L1的第二端同时与电容Cs的第一端、NMOS管的漏极D、电容CQ的第一端和二极管DM的阳极相连，电容Cs的第二端同时与二极管Do的阳极和电感L2的第一端相连，二极管Do的阴极与电容Co的第一端相连，电感L2的第二端同时与二极管DM的阴极和电容CM的第一端相连，电阻Rref的第一端、电容Co的第二端、电容CM的第二端、电容CQ的第二端、NMOS管的源极S和直流电压源Vg的负极均接入电源地；二极管Do与电容Co的公共端和电阻Rref的第二端分别为LED汽车前照灯的两个接入端；NMOS管的栅极G为主电路的驱动信号输入端，电阻Rref与LED汽车前照灯的公共端为主电路的目标信号输出端；电感L1和电感L2分别工作于CCM模式和DCM模式，电感L1的电感值大于电感L2的电感值。本实施例的电感均为平面电感，电容均为贴片电容。如此设计不仅能够减小LED汽车前照灯驱动器的体积，而且能够提高功率密度。本实施例所述的基于改进SEPIC软开关的LED汽车前照灯驱动器，二极管DM和电容CM构成倍压单元，二极管Do和二极管DM的工作模态一致，电容CQ以及NMOS管的寄生电容与电感L2构成谐振网络。为了实现ZVS，即软开关，电感L1需工作于CCM模式，电感L2需工作于DCM模式，以减小输入电流的脉动。电容CM和电容Cs的电容值应足够大，以保证电容两端电压恒定。电容Co为输出稳压电容。下面参照图2～图7详细说明本实施例的主电路的工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于改进SEPIC软开关的LED汽车前照灯驱动器，所述LED汽车前照灯驱动器包括主电路、采样电路、控制电路和驱动电路；主电路用于根据输入驱动信号对LED汽车前照灯进行驱动；主电路的目标信号输出端与采样电路的目标信号输入端相连，采样电路的采样信号输出端与控制电路的采样信号输入端相连，控制电路的驱动信号输出端经驱动电路与主电路的驱动信号输入端相连；驱动电路用于对控制电路输出的驱动信号进行增强，使其能够驱动主电路；其特征在于，主电路在改进SEPIC电路的基础上增设有电容CQ，电容CQ与改进SEPIC电路的开关管并联。

【技术特征摘要】
1.基于改进SEPIC软开关的LED汽车前照灯驱动器，所述LED汽车前照灯驱动器包括主电路、采样电路、控制电路和驱动电路；主电路用于根据输入驱动信号对LED汽车前照灯进行驱动；主电路的目标信号输出端与采样电路的目标信号输入端相连，采样电路的采样信号输出端与控制电路的采样信号输入端相连，控制电路的驱动信号输出端经驱动电路与主电路的驱动信号输入端相连；驱动电路用于对控制电路输出的驱动信号进行增强，使其能够驱动主电路；其特征在于，主电路在改进SEPIC电路的基础上增设有电容CQ，电容CQ与改进SEPIC电路的开关管并联。2.如权利要求1所述的基于改进SEPIC软开关的LED汽车前照灯驱动器，其特征在于，主电路包括改进SEPIC电路和电容CQ，改进SEPIC电路包括直流电压源Vg、电感L1、电感L2、电容Cs、电容CM、电容Co、电阻Rref、二极管DM、二极管Do和开关管；开关管为带体二极管DQ的NMOS管，NMOS管的漏极D和源极S分别与体二极管DQ的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王懿杰，高珊珊，邱玉萍，张相军，管乐诗，徐殿国，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23