一种双输入低纹波降压Cuk LED驱动电路制造技术

本发明专利技术涉及一种双输入低纹波降压Cuk LED驱动电路，该驱动电路包括：一输入直流电压源Vs1、一光伏发电电源Vs2、一功率MOS开关管Q1、一功率MOS开关管Q2、一功率二极管D1、一功率二极管D2、一功率二极管D3、一中间电容C1、一电解电容C2、一中间电容C3、一电感L1、一电感L2、一电感L3、一灯负载LED。本发明专利技术通过集成两个降压型Cuk变换电路组成一种双输入降压Cuk LED驱动电路，实现多能源供电、降压、低纹波电能变换与处理。

A dual-input low ripple buck Cuk LED driver circuit

【技术实现步骤摘要】
一种双输入低纹波降压CukLED驱动电路
本专利技术涉及LED驱动电路，具体涉及一种双输入低纹波降压CukLED驱动电路。
技术介绍
进入21世纪，人类面临实现社会经济发展和能源可持续利用发展的重大挑战，在可用资源有限和环保要求严格的双重压力制约下健康可持续发展经济已成为全球热点问题。而能源问题则表现得更为明显，能源不仅是人们生存与发展不可或缺的重要资源，更是我们参与社会发展建设的重要保障，与此同时，LED发光半导体器件，因其具有安全可靠、功率损耗低、光照效率高、辐射无、寿命长等特点而被广泛应用于照明领域。大功率LED作为一种新型的绿色清洁电光源产品，随着在我国倡导节能减排、低碳生活、绿色生活和加强生态文明建设的背景下，美好生活进入以LED为代表的新型照明光源时代已成必然，因此，将合理开发和利用绿色可再生能源如光伏发电、风力发电等方面电能与大功率LED融合形成一种新型的绿色清洁光源产品已成为人类发展的迫切需要，而这个环节必须要实现电能的降压变换与处理。在传统的非隔离降压变换器当中，有具备降压功能的典型Buck电路和具备可升可降功能的典型Cuk电路。在其降压驱动电路当中，典型Buck变换器常因其结构简单而被广泛应用，但它的输入电流是开关电流，不连续，具有较大的输入纹波，且电磁兼容特性较差。典型Cuk驱动电路虽然可以实现既可升压亦可降压的功能，还可以使输入电流和输出电流连续，不出现断续状态，但因开关管和二极管承受电压应力高，因为它们在截止时要承受电源电压和负载电压之和的电压应力，开关损耗大，器件成本高；且由于输入输出的电压变比为D/(l-D)，导致降压变换的范围有限等缺点。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种双输入低纹波降压CukLED驱动电路，实现多能源供电、降压、低纹波电能变换与处理，提高驱动效率和降压范围，且输入输出电压极性相同。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种双输入低纹波降压CukLED驱动电路，包括输入直流电压源Vs1、光伏发电电源Vs2、第一功率MOS开关管Q1、第二功率MOS开关管Q2、第一功率二极管D1、第二功率二极管D2、第三功率二极管D3、第一中间电容C1、电解电容C2、第二中间电容C3、第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、LED灯负载；所述输入直流电压源Vs1的正极连接第一电感L1的一端；所述第一电感L1的另一端连接第一中间电容C1的一端和第一功率MOS开关管Q1的漏极；所述功率MOS开关管Q1的源极连接第二功率二极管D2的阳极；所述第一中间电容C1的另一端连接第一功率二极管D1的阳极、第二中间电容C3的一端和第二电感L2的一端；所述光伏发电电源Vs2的正极连接第三电感L3的一端；所述第三电感L3的另一端连接第二中间电容C3的一端和第二功率MOS开关管Q2的漏极；所述第二功率MOS开关管Q2的源极连接第三功率二极管D3的阳极；所述第二电感L2的另一端连接所述输入直流电压源Vs1的负极、光伏发电电源Vs2的负极、电解电容C2的负端和LED灯负载的负端；所述电解电容C2的另一端连接所述LED灯负载的另一端、一功率二极管D1的阴极、一功率二极管D2的阴极、一功率二极管D3的阴极。进一步的，所述灯负载LED其两端电压Vo小于输入直流电源电压Vs1和光伏发电电源Vs2且Vs1大于Vs2。进一步的，所述中间电容C1和C3均为高频电容。进一步的，所述输入直流电压源Vs1、电感L1、中间电容C1、电感L2、功率MOS开关管Q1和功率二极管D1构成一个降压型Cuk变换电路；所述光伏发电电源Vs2、电感L3、中间电容C3、电感L2、功率MOS开关管Q2和功率二极管D1构成另一个降压型Cuk变换电路。本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：1、本专利技术不仅具备纹波更小、效率高、降压范围大等优点，而且使得降压输出电压与输入电压具有同极性；2、本专利技术通过内在集成两个降压型Cuk变换电路设计组成一种双输入降压CukLED驱动电路（共用一电感L2和一功率二极管D1），可以实现多能源供电、降压、低纹波电能变换与处理。附图说明图1是本专利技术的一种双输入低纹波降压CukLED驱动电路原理图；图2是本专利技术的一种双输入低纹波降压CukLED驱动电路在所述输入直流电压源Vs1单独工作模式下，功率MOS开关管Q1导通，功率二极管D1截止时的等效电路工作示意图；图3是本专利技术的一种双输入低纹波降压CukLED驱动电路在所述输入直流电压源Vs1单独工作模式下，功率二极管D1导通，功率MOS开关管Q1截止时的等效电路工作示意图；图4是本专利技术的一种双输入低纹波降压CukLED驱动电路在所述光伏发电电源Vs2单独工作模式下，功率MOS开关管Q2导通，功率二极管D1截止时的等效电路工作示意图；图5是本专利技术的一种双输入低纹波降压CukLED驱动电路在所述光伏发电电源Vs2单独工作模式下，功率二极管D1导通，功率MOS开关管Q2截止时的等效电路工作示意图图6是本专利技术的一种双输入低纹波降压CukLED驱动电路在所述输入直流电压源Vs1和光伏发电电源Vs2共同工作模式下，功率MOS开关管Q1导通，Q2关断时的等效电路工作示意图；图7是本专利技术的一种双输入低纹波降压CukLED驱动电路在所述输入直流电压源Vs1和光伏发电电源Vs2共同工作模式下，功率MOS开关管Q1关断，Q2导通时的等效电路工作示意图；图8是本专利技术的一种双输入低纹波降压CukLED驱动电路在所述输入直流电压源Vs1和光伏发电电源Vs2共同工作模式下，功率MOS开关管Q1、Q2均关断时的等效电路工作示意图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术做进一步说明。请参照图1，本专利技术提供一种双输入低纹波降压CukLED驱动电路，包括输入直流电压源Vs1、光伏发电电源Vs2、第一功率MOS开关管Q1、第二功率MOS开关管Q2、第一功率二极管D1、第二功率二极管D2、第三功率二极管D3、第一中间电容C1、电解电容C2、第二中间电容C3、第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、LED灯负载；所述输入直流电压源Vs1的正极连接第一电感L1的一端；所述第一电感L1的另一端连接第一中间电容C1的一端和第一功率MOS开关管Q1的漏极；所述功率MOS开关管Q1的源极连接第二功率二极管D2的阳极；所述第一中间电容C1的另一端连接第一功率二极管D1的阳极、第二中间电容C3的一端和第二电感L2的一端；所述光伏发电电源Vs2的正极连接第三电感L3的一端；所述第三电感L3的另一端连接第二中间电容C3的一端和第二功率MOS开关管Q2的漏极；所述第二功率MOS开关管Q2的源极连接第三功率二极管D3的阳极；所述第二电感L2的另一端连接所述输入直流电压源Vs1的负极、光伏发电电源Vs2的负极、电解电容C2的负端和LED灯负载的负端；所述电解电容C2的另一端连接所述LED灯负载的另一端、一功率二极管D1的阴极、一功率二极管D2的阴极、一功率二极管D3的阴极。在本实施中，通过采用由两个降压型Cuk变换电路内在集成（共用第二电感L2和第一功率二极管D1）设计组成一种双输入降压CukLED驱动电路，来实现多能源供电、降压、低纹波电能变换与处理，提高驱动效率和降压范围，且输入输出电压极性相同。下面结合图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双输入低纹波降压Cuk LED驱动电路，其特征在于：包括输入直流电压源

【技术特征摘要】
1.一种双输入低纹波降压CukLED驱动电路，其特征在于：包括输入直流电压源Vs1、光伏发电电源Vs2、第一功率MOS开关管Q1、第二功率MOS开关管Q2、第一功率二极管D1、第二功率二极管D2、第三功率二极管D3、第一中间电容C1、电解电容C2、第二中间电容C3、第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、LED灯负载；所述输入直流电压源Vs1的正极连接第一电感L1的一端；所述第一电感L1的另一端连接第一中间电容C1的一端和第一功率MOS开关管Q1的漏极；所述功率MOS开关管Q1的源极连接第二功率二极管D2的阳极；所述第一中间电容C1的另一端连接第一功率二极管D1的阳极、第二中间电容C3的一端和第二电感L2的一端；所述光伏发电电源Vs2的正极连接第三电感L3的一端；所述第三电感L3的另一端连接第二中间电容C3的一端和第二功率MOS开关管Q2的漏极；所述第二功率MOS开关管Q2的源极连接第三功率二极管D3的阳极；所述第二电感L2的另一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：林维明，陈红星，叶新颖，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建,35