基于BOOST-BUCK变换器交错并联无电解电容LED驱动电源及切换方法技术

本发明专利技术公开了一种基于BOOST‑BUCK变换器交错并联无电解电容LED驱动电源及切换方法。电路拓扑包括交流输入，整流桥，滤波电感Lf，滤波电容Cf，一个BOOST与BUCK交错并联电路，输出滤波电容及LED负载。由开关管Q1，续流二极管D2，电感L1，储能电容Cb组成BOOST电路。由开关管Q1，电感L1、L2，储能电容Cb，输出滤波电容CO及LED负载组成BUCK电路。电感L1、L2都工作在电流断续模式。本发明专利技术有如下优点及特点：输出电流纹波减小，功率因数高；储能电容Cb设计为大电压纹波工作状态；电路用一个开关管控制，减少了开关损耗。

BOOST interleaved BUCK converter without electrolytic capacitor power supply and switching method based on LED

The invention discloses a BOOST interleaved BUCK converter without electrolytic capacitor power supply and switching method based on LED. The circuit topology includes AC input, rectifier bridge, filter inductor Lf, filter capacitor Cf, a BOOST and BUCK interleaving circuit, output filter capacitor and LED load. The BOOST circuit is composed of switch tube Q1, continuous current diode D2, inductor L1 and energy storage capacitor Cb. The BUCK circuit is composed of switch tube Q1, inductor L1, L2, energy storage capacitor Cb, output filter capacitor CO and LED load. The inductor L1 and L2 all work in the current intermittent mode. The invention has the following advantages and characteristics: the output current ripple is reduced, and the power factor is high; the energy storage capacitor Cb is designed for the large voltage ripple working state; the circuit is controlled by a switch tube, and the switching loss is reduced.

【技术实现步骤摘要】
基于BOOST-BUCK变换器交错并联无电解电容LED驱动电源及切换方法
本专利技术涉及电力电子应用
,具体涉一种基于BOOST-BUCK变换器交错并联电路,适用于开关电源尤其是LED驱动电源，属于交流/直流(AC/DC)、直流/直流(DC/DC)变换器领域。
技术介绍
发光二极管(LightEmittingDiode,LED)具有节能、环保、安全、长寿命等优点，是继白炽灯、荧光灯和高压气体放电灯后的第四代光源。驱动电源的高可靠性、高功率因数、长寿命、低成本等因素是制约着LED照明的推广。生活照明LED驱动电源常采用交流供电，但是由于脉动的瞬时输入功率与恒定的输出功率之间的不平衡，导致其输出电压及输出电流具有较大的二倍工频纹波，为了平衡瞬时输入功率和输出功率，传统LED驱动电源中常采用容值较大的储能电容，一般为电解电容。但电解电容的寿命有限，极大地限制了LED驱动电源的寿命，不能与LED本体寿命相匹配。要提高LED驱动电源的使用寿命，必须去除电解电容。
技术实现思路
针对传统的LED驱动电源存在的驱动电源寿命短、体积大，隔离式驱动电源效率低等问题，本专利技术优化了传统BOOST-B本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于BOOST‑BUCK变换器交错并联无电解电容LED驱动电源，其特征在于，包括交流输入，滤波电容Cf，滤波电感Lf，桥式整流电路，开关管Q1，二极管D1、D2,电感L1、L2，输出滤波电容Co及LED负载；所述的交流输入经过滤波电容Cf与滤波电感Lf组成的LC滤波器后经过整流桥整流，整流桥正端连接二极管D1的阴极和电感L1的一端，L1的另一端连接二极管D2的正极和开关管Q1的漏极，开关管Q1的源极连接整流桥的负端和储能电容Cb的一端，储能电容Cb的另一端分别和二极管D2的负极、LED负载的正极相连，二极管D1的阳极连接电感L2的一端，L2的另一端连接LED负载的负极，输出滤波电容CO的两...

【技术特征摘要】
1.一种基于BOOST-BUCK变换器交错并联无电解电容LED驱动电源，其特征在于，包括交流输入，滤波电容Cf，滤波电感Lf，桥式整流电路，开关管Q1，二极管D1、D2,电感L1、L2，输出滤波电容Co及LED负载；所述的交流输入经过滤波电容Cf与滤波电感Lf组成的LC滤波器后经过整流桥整流，整流桥正端连接二极管D1的阴极和电感L1的一端，L1的另一端连接二极管D2的正极和开关管Q1的漏极，开关管Q1的源极连接整流桥的负端和储能电容Cb的一端，储能电容Cb的另一端分别和二极管D2的负极、LED负载的正极相连，二极管D1的阳极连接电感L2的一端，L2的另一端连接LED负载的负极，输出滤波电容CO的两端分别连接LED负载的正极和负极。2.根据权利要求1所述的一种基于BOOST-BUCK变换器交错并联无电解电容LED驱动电源，其特征在于：由开关管Q1，续流二极管D2，电感L1，储能电容Cb组成BOOST电路。3.根据权利要求1所述的一种基于BOOST-BUCK变换器交错并联无电解电容LED驱动电源，其特征在于：由开关管Q1，电感L1、L2，储能电容Cb，输出滤波电容CO及LED负载组成BUCK电路。4.根据权利要求3所述的一种基于BOOST-BUCK变换器交错并联无电解电容LED驱动电源，其特征在于，电感L1、L2都工作在电流断续模式。5.一种基于BOOST-BUCK变换器交错并联无电解电容LED驱动电源的切换方法，其特征在于，包括以下控制阶段：阶段A当整流后的输入瞬时电压Uin(t)小于电感L1上的瞬时电压UL1(t)时，驱动电源工作在阶段A，阶段A有三种工作模态：模态3、模态4、模态5；模态3：开关管Q1导通，中间储能电容Cb给电感L1、L2和LED负载供电，电感L1上的电流iL1、电感L2上的电流iL2线性上升，二极管D2导通；模态4：开关管Q1关断，电感L1及L2向输出滤波电容Co和负载LED放电，电感L1上的电流iL1、电感L2上的电流iL2线性下降，在模态4结束时刻，电感L1上的电流iL1、电感L2上的电流iL2降为零；模态5：在模态4结束时刻，电感L1上的电流iL1、电感L2上的电流iL2已降为零，Buck电路和Boost电路均工作在电感电流断续模式，此模态中仅滤波电容Co向LED负载供电；阶段B当瞬时输入功...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖志凌，顾赟，邱殿成，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32