一种串联拓扑LED开关电源电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种串联拓扑LED开关电源电路，包括包括依次串联回路的电源输入端、输入滤波、串联拓扑电能转换、隔离电能输出、电源输出端。本实用新型专利技术克服了现有技术中电能转换效率较低、LED的工作寿命短、输出电流电压设定的峰值点不恒定及电路结构复杂体积大、产品成本高等问题，具有结构简单、电能转换效率高、电流电压峰值恒定及高功率密度产品体积小等特点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及LED开关电源电路技术，具体来说是一种串联拓扑LED开关电源电路。
技术介绍
LED照明灯需要一种满足现代一系列要求的开关电源，高电能转换效率、输出电流电压设定的峰值点恒定、高功率密度，方便设计出更小的产品体积、低廉的产品成本的拓扑电路。LED完全可以采用非隔离电源供电，但出于安全与散热的关系，大部分产品应用场合必须采用隔离电源供电。 LED照明灯产品对电源的要求，在设定的安全工作峰值内，电流电压在一定规则范围软波动，将延长LED的工作寿命。现有电路还不能在一个产品中完成满足以上要求，特别是产品电转换效率和产品成本以及工作可靠性等。
技术实现思路
本技术的目的在于克服以上现有技术存在的不足，提供了一种结构简单、电能转换效率高、电流电压峰值恒定及高功率密度产品体积小的串联拓扑LED开关电源电路。为了达到上述目的，本技术采用以下技术方案一种串联拓扑LED开关电源电路，包括依次串联回路的电源输入端、输入滤波、串联拓扑电能转换、隔离电能输出、电源输出端。作为一种优选的结构，L、N是电源输入端,输入滤波(I)由保管RV1、电容Cl、共模电感LI、电容C2组成，串联拓扑电能转换(2 )由定向整流DB I、电容C3、储能电感L3、变压器Tl、电感L2、二极管D1、开关管Q1、电阻Rl组成，其中DBl整流电路的定向电流输出正端连接到储能电感L3的一端和二极管Dl的负极端，储能电感L3的另一端连接到变压器Tl初级的一端，变压器Tl初级的另一端连接到开关管Ql的漏极D端和电感L2的一端，电感L2的另一端连接到二极管Dl的正极端，开关管Ql的源极S端连接到电阻Rl的一端，电阻Rl的另一端连接到DBl的定向电流输出负端，隔离电能输出(3)由二极管03、02、电感1^4、电容C4组成；变压器Tl次级的一端连接到二极管D3的正极端，二极管D3的负极端连接到二极管D2负极端和电感L4的一端，电感L4的另一端连接到电容C4的一端电源输出正，二极管D2的正极端连接到变压器Tl次级的另一端和电容C4的另一端电源输出负。采用上述结构后，由于储能电感L3与变压器Tl初级进行串联，可以提闻电能转换效率闻，电流电压峰值恒定，因为适用于高功率产品，如果采用别的结构，产品的体积会很大，而本技术中的结构具有高功率密度产品体积小的特点。当使用状态为较高的功率时，还包括电感L2，变压器Tl初级的另一端连接到电感L2的一端，电感L2的另一端连接到二极管Dl的正极端。作为另一种优选的结构，所述L、N是电源输入端，输入滤波(I)由保管RV1、电容Cl、共模电感LI、电容C2组成，串联拓扑电能转换(2)由定向整流DB1、电容C3、储能电感L3、变压器Tl、电感L2、二极管D1、开关管Q1、电阻Rl组成，其中DBl的定向电流输出正端连接到开关管Ql的漏极D端，Ql源极S端连接到二极管Dl的负极端和电感L3的一端，电感L3的另一端连接到变压器Tl初级的一端，变压器Tl初级的另一端连接到电阻Rl的一端和电感L2的一端，电感L2的另一端连接到二极管Dl的正极端，电阻Rl的另一端连接DBl整流电路定向输出负端，隔离电能输出(3)由二极管D3、D2、电感L4、电容C4组成；变压器Tl次级的一端连接到二极管D3的正极端，二极管D3的负极端连接到二极管D2负极端和电感L4的一端，电感L4的另一端连接到电容C4的一端电源输出正，二极管D2的正极端连接到变压器Tl次级的另一端和电容C4的另一端电源输出负。 为了保护电路，还包括与电容C4并联的过压保护管RV2。作为一种优选的结构，所述储能电感L3数量为I个。作为一种优选的结构，所述开关管Ql为IGBT管或MOSFET场效管，或为其它相同功能的开关管。本技术适用于LED电器，尤其适用于LED灯。本技术的实现原理一种串联拓扑LED开关电源电路，包括依次串联回路的电源输入端、输入滤波、串联拓扑电能转换、隔离电能输出、电源输出端。电源输入L、N, RVl是并联在电源输入端L、N上的过压保护管，电容Cl、共模电感LI、电容C2组成输入EMI滤波电路，DBl整流电路提供定向的交流输出电源，电容C3并联在DBl整流电路的定向输出回路端上作交流过零补偿，DBl整流电路的定向电流输出回路中串联I个以上储能电感L3，DBl整流电路的定向电流输出正端直接与二极管Dl的负极端连接提供复位续流回路，电能转换回路中的开关管Ql为下驱动方式或者上驱动方式，变压器Tl初级的另一端连接电阻Rl的一端和二极管Dl的正极端，电阻Rl的另一端连接到DBl整流电路的定向电流输出负端；变压器Tl次级的一端连接到二极管D3的正极端，二极管D3的负极端连接到二极管D2负极端和电感L4的一端，电感L4的另一端连接到电容C4的一端电源输出正，二极管D2的正极端连接到变压器Tl次级的另一端和电容C4的另一端电源输出负。当采用下驱动方式时，DBl整流电路的定向电流输出正端连接到储能电感L3的一端和二极管Dl的负极端，储能电感L3的另一端连接到变压器Tl初级的一端，变压器Tl初级的另一端连接到开关管Ql的漏极D端和电感L2的一端，电感L2的另一端连接到二极管Dl的正极端，开关管Ql的源极S端连接到电阻Rl的一端，电阻Rl的另一端连接到DBl的定向电流输出负端。当采用上驱动方式时，DBl整流电路的定向电流输出正端连接到开关管Ql的漏极D端,开关管Ql源极S端连接到二极管Dl的负极端和储能电感L3的一端,储能电感L3的另一端连接到变压器Tl初级的一端，变压器Tl初级的另一端连接到电阻Rl的一端和电感L2的一端，电感L2的另一端连接到二极管Dl的正极端，电阻Rl的另一端连接DBl整流电路定向输出负端。本技术中的储能电感L3、变压器Tl初级、开关管Q1、电阻Rl组成电能转换驱动回路，连接到AC定向整流DB I电路正、负端上。本技术在电能转换驱动回路中串入I个以上的储能电感L3，可以使高频变压变压器Tl，从而高电能转换效率为目标适配包括功率因数校正功能，从而设计变压器Tl参数。I个闭合的复位回路由L3、变压器Tl初级、电感L2、二极管Dl组成；变压器Tl的初级串入其中，复位过程同样获取能量输出，L2抑制反向恢复损耗，(电感L2是可选择的，在小功率电源应用时可不用该电感)串入的电感L3同时稳定输入电压电流瞬态波动，使输出更稳定，同时具有良好谐波抑制，整个驱动回路以高效率工作。电源的输出串入了电感L4，一个合适的电感L4能使输出电流平滑，输出电路中的整流(D2、D3)依据实际应用情况，可以采用同步整流电路，以提高输出效率。本技术电路与现有产品不同之处是，电能转换与功率因数校正于一体工作，省取了单独功率因数校正电路的损耗和电路的复杂性，降低了成本，现有电路基本上是独立的功率因数校正电路或者是反激式电路；本技术中的电能转换驱动回路与变压器 Tl初级全部回路是串联的，因此电能转换过程中所有回路电流的产生同时输出到变压器Tl次级负载，这是现有电路所不能的；电源上电过程时，因有储能电感L3的作用，电源上电消耗的能量极少，这对大批量电源连接在同一电源回路上应用具直接优点；储能电感L3在电路中具有多层功能电能转换回路阻抗适配、谐波滤波抑制、承担整个电能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种串联拓扑LED开关电源电路，其特征在于：包括依次串联回路的电源输入端、输入滤波（1）、串联拓扑电能转换（2）、隔离电能输出（3）、电源输出端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩腊生，韩路，韩镇，
申请(专利权)人：韩腊生，
类型：实用新型
国别省市：