欧美在线观看视频网站,亚洲熟妇色自偷自拍另类,啪啪伊人网,中文字幕第13亚洲另类,中文成人久久久久影院免费观看 ,精品人妻人人做人人爽,亚洲a视频

一種單級式無電解電容led驅(qū)動電源的制作方法

文檔序號:8095316閱讀:389來源:國知局
一種單級式無電解電容led驅(qū)動電源的制作方法
【專利摘要】一種單級式無電解電容LED驅(qū)動電源,其本質(zhì)是一個AC/DC變換器,由輸入濾波整流電路、反激原邊開關(guān)電路、輔助繞組全橋雙向電路、副邊整流濾波電路組成。其通過固定主開關(guān)MOS管Q1占空比實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正;工作在電流斷續(xù)模式,避免副邊二極管QR的反向恢復(fù);其主電路為1、2、4部分組成的反激變換器,在反激變換器的隔離變壓器增加一個繞組,輔助繞組側(cè)采用功率雙向流動的全橋變換器來平衡輸入和輸出功率瞬時脈動之差,通過增加輔助儲能電容的平均電壓和電壓脈動來減小輔助儲能電容容值大小;去除輸出電流的兩倍工頻交流分量,減小輸出濾波電容容值大小,可用薄膜電容代替電解電容,實(shí)現(xiàn)體積小,長壽命;LED驅(qū)動電源的輸出電流為恒流。
【專利說明】—種單級式無電解電容LED驅(qū)動電源

【技術(shù)領(lǐng)域】
:
[0001]本發(fā)明涉及一種單級式無電解電容LED驅(qū)動電源,其屬于開關(guān)電源尤其是LED驅(qū)動電源應(yīng)用領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
:
[0002]隨著人類社會的飛速發(fā)展,能源消費(fèi)需求迅速增加,能源危機(jī)日益嚴(yán)重。解決能源危機(jī)主要有兩個途徑,途徑之一是開發(fā)可再生能源,減少對傳統(tǒng)化石能源的依賴;另一條途徑是尋求新的節(jié)能技術(shù),降低能源的消耗,提高能源的利用效率。其中照明是人類消耗能源的一個重要方面,傳統(tǒng)的照明產(chǎn)品如白熾燈,熒光燈,高壓鈉燈等,存在著功耗高效率低的嚴(yán)重問題。因此降低照明所需要的電能,將有利于降低全球能源消耗。近年來,綠色節(jié)能照明已成為世界各國關(guān)注的重要問題,對新型光源的需求也越來越迫切。
[0003]LED (Light Emitting D1de)發(fā)光二極管憑借其清潔高效、光效高、壽命長、模擬自然光等優(yōu)點(diǎn),在這幾年得到了高速發(fā)展,被廣泛應(yīng)用于各種場合。LED很重要的優(yōu)點(diǎn)之一是使用壽命很長,約3萬?10萬小時。傳統(tǒng)LED驅(qū)動電源在輸入功率因數(shù)為I時,其輸入電流是與其輸入電壓為相位相同的正弦波,因此其輸入功率的形式為正弦的平方。而由于其恒壓負(fù)載特性且需要恒流驅(qū)動,因此其輸出功率是平直的。所以其驅(qū)動電源需要容值很大的儲能電容來均衡輸入功率和輸出功率,該儲能電容多采用電解電容。而電解電容的壽命一般只有5000小時,LED本體的壽命有100000小時,兩者之間的工作壽命相差甚遠(yuǎn),因此電解電容是限制LED驅(qū)動電源壽命的關(guān)鍵因素。并且電解電容體積較大,影響了驅(qū)動電源功率密度的進(jìn)一步提高。為此,需要去除LED驅(qū)動電源中的電解電容。


【發(fā)明內(nèi)容】

:
[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種單級式無電解電容LED驅(qū)動電源,由于LED驅(qū)動電源功率較小,且輸出電壓較低,采用結(jié)構(gòu)簡單的反激變換器作為功率因數(shù)校正的主電路,通過在反激變換器的隔離變壓器上增加一個輔助繞組,輔助繞組側(cè)采用功率雙向流動全橋變換器來平衡輸入和輸出功率瞬時脈動之差,使得輸出濾波電容可采用容值較小的薄膜電容。
[0005]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種單級式無電解電容LED驅(qū)動電源,其包括輸入濾波整流電路、反激原邊開關(guān)電路、輔助繞組全橋雙向電路、副邊整流濾波電路及隔離變壓器。
[0006]進(jìn)一步地,隔離變壓器T1由一個原邊繞組和兩個副邊繞組組成,包括隔離變壓器T1原邊電感Lm和漏感;
[0007]輸入濾波整流電路I的濾波電路由輸入濾波電感L1和輸入濾波電容C1并聯(lián)在電網(wǎng)輸入兩端組成,輸入濾波整流電路I的整流部分采用四個二極管D1、D2、D3、D4組成的全橋不控整流電路并聯(lián)在濾波電路兩端;
[0008]反激原邊開關(guān)電路2由隔離變壓器T1原邊繞組的異名端與主開關(guān)MOS管Q1的漏極相連組成,主開關(guān)MOS管Q1包括其寄生二極管和寄生電容;
[0009]輔助繞組全橋雙向電路3由第一、第二輔助IGBT管Qsl、Qs2及第一、第二輔助MOS管Qs3、Qs4,第一、第二輔助二極管Ds1、Ds2及輔助儲能電容Cb組成,其中第一輔助IGBT管Qsl和第一輔助二極管Dsl以及第一輔助MOS管Qs3依次串聯(lián),第二輔助IGBT管Qs2和第二輔助二極管Ds2以及第二輔助MOS管Qs4依次串聯(lián)后組成兩個橋臂并聯(lián),并且并聯(lián)在隔離變壓器T1第二個副邊繞組兩端,隔離變壓器T1第二個副邊繞組的異名端與第一、第二輔助IGBT管Qsl>Qs2的集電極相連,同名端與第一、第二輔助MOS管Qs3、Qs4的源級相連,輔助儲能電容Cb的一端連在第一輔助IGBT管Qsl與第一輔助二極管Dsl的中點(diǎn),另一端連在第二輔助IGBT管Qs2與第二輔助二極管Ds2的中點(diǎn),第一、第二輔助IGBT管Qsl、Qs2各自包含其寄生電容,第一、第二輔助MOS管Qs3、Qs4各自包含其寄生二極管和寄生電容;
[0010]副邊整流濾波電路4由整流二極管DK,整流MOS管Qk以及輸出濾波電容C2和輸出濾波電感L2組成,隔離變壓器T1第一個副邊繞組的異名端連于整流二極管Dk的陽極,整流二極管Dk與整流MOS管Qk、輸出濾波電感L2串聯(lián)后連于LED負(fù)載的正輸出端,隔離變壓器T1第一個副邊繞組的同名端與LED負(fù)載的負(fù)輸出端相連,輸出濾波電容C2并聯(lián)于整流MOS管Qk的源級與LED負(fù)載的負(fù)輸出端之間,整流MOS管Qk包含其寄生二極管和寄生電容。
[0011]本發(fā)明具有如下有益效果:
[0012](I)采用固定主開關(guān)MOS管Q1的方式實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正;
[0013](2)變換器工作在斷續(xù)模式,避免了副邊二極管的反向恢復(fù);反激變換器的隔離變壓器增加一個繞組,輔助繞組側(cè)采用功率雙向流動全橋變換器來平衡輸入和輸出功率脈動之差,通過增加輔助儲能電容的平均電壓和電壓脈動來減小輔助電容容值大小,去除LED驅(qū)動電源中的驅(qū)動電流的兩倍工頻交流分量,減小輸出濾波電容容值大小,使其可以用薄膜電容代替電解電容,實(shí)現(xiàn)體積小,長壽命;
[0014](3)增加的輔助電路不影響主電路工作,輔助電路只處理輸入輸出瞬時功率脈動之差;
[0015](4)LED驅(qū)動電源的輸出電流為恒流,適用于需要恒流輸出的LED驅(qū)動電源應(yīng)用場入口 ο

【專利附圖】

【附圖說明】
:
[0016]圖1為本發(fā)明單級式無電解電容LED驅(qū)動電源的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為單級式無電解電容LED驅(qū)動電源的主要波形示意圖。
[0018]圖3-圖7為各開關(guān)模態(tài)的等效電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]上述附圖中的主要符號名稱:vin—電網(wǎng)電壓山一輸入濾波電感K1 一輸入濾波電容A、D2, D3> D4+二極管說一主開關(guān)MOS管;Qsl—第一輔助IGBT管;Qs2—第二輔助IGBT管;Qs3—第一輔助MOS管;Qs4—第二輔助MOS管;Dsl—第一輔助二極管;Ds2—第二輔助二極管;Cb—輔助儲能電容J1 一隔離變壓器;DK—整流二極管;QK—整流MOS管;C2—輸出濾波電容山2—輸出濾波電感;V。一輸出電壓;1。一輸出電流;Cb—輔助儲能電容;pin—輸入功率;P。一輸出功率—輸入功率與輸出功率瞬時功率脈動之差;TliM—工頻周期;Lm—原邊電感;is2—第二個副邊繞組上的電流;isl—第一個副邊繞組上的電流;iin—電網(wǎng)輸入電流;ip—變壓器T1原邊電流;Vd3—輔助儲能電容兩端電壓;vab—A點(diǎn)和B點(diǎn)間電壓。【具體實(shí)施方式】:
[0020]請參照圖1所示,本發(fā)明單級式無電解電容LED驅(qū)動電源由輸入濾波整流電路1、反激原邊開關(guān)電路2、輔助繞組全橋雙向電路3、副邊整流濾波電路4組成。其主電路為1、
2、4部分組成的反激變換器。
[0021]隔離變壓器T1由一個原邊繞組和兩個副邊繞組組成,包括原邊電感(由自感產(chǎn)生)和漏感。輸入濾波整流電路I的濾波電路由輸入濾波電感L1和輸入濾波電容C1并聯(lián)在電網(wǎng)輸入兩端組成,整流部分采用四個二極管01、02、隊(duì)、04組成的全橋不控整流電路并聯(lián)在濾波電路兩端。反激原邊開關(guān)電路2由隔離變壓器T1原邊繞組的異名端與主開關(guān)MOS管Q1的漏極相連組成。主開關(guān)MOS管Q1包括其寄生二極管和寄生電容。輔助繞組全橋雙向電路3的組成是,將第一輔助IGBT管Qsl和第一輔助二極管Dsl以及第一輔助MOS管Qs3依次串聯(lián),第二輔助IGBT管Qs2和第二輔助二極管Ds2以及第二輔助MOS管Qs4依次串聯(lián)后組成兩個橋臂并聯(lián),并且并聯(lián)在隔離變壓器T1第二個副邊繞組兩端。隔離變壓器T1第二個副邊繞組的異名端與第一、第二輔助IGBT管Qs1、Qs2的集電極相連,同名端與第一、第二輔助MOS管Qs3、Qs4的源級相連。輔助儲能電容Cb的一端連在第一輔助IGBT管Qsl與第一輔助二極管Dsl的中點(diǎn),另一端連在第二輔助IGBT管Qs2與第二輔助二極管Ds2的中點(diǎn)。第一、第二輔助IGBT管Qs1、Qs2各自包含其寄生電容,第一、第二輔助MOS管Qs3、Qs4各自包含其寄生二極管和寄生電容。
[0022]副邊整流濾波電路4由整流二極管DK,整流MOS管Qk以及輸出濾波電容C2和輸出濾波電感L2組成。隔離變壓器T1第一個副邊繞組的異名端連于整流二極管Dk的陽極。整流二極管Dk與整流MOS管Qk、輸出濾波電感L2串聯(lián)后連于LED負(fù)載的正輸出端。隔離變壓器T1第一個副邊繞組的同名端與LED負(fù)載的負(fù)輸出端相連。輸出濾波電容C2并聯(lián)于整流MOS管Qk的源級與LED負(fù)載的負(fù)輸出端之間。整流MOS管Qk包含其寄生二極管和寄生電容。
[0023]交流市電經(jīng)過由輸入濾波電感L1和輸入濾波電容C1組成的濾波電路連接由二極管Dp D2, D3、D4組成的整流橋,其正極與隔離變壓器T1原邊繞組的同名端相連。隔離變壓器T1原邊繞組的異名端連接主開關(guān)MOS管Q1的漏極,主開關(guān)MOS管Q1的源級與整流橋負(fù)極相連。
[0024]輔助繞組全橋雙向電路3由兩個輔助IGBT管Qsl、Qs2及兩個輔助MOS管Qs3、Qs4,兩個輔助二極管ds1、ds2及輔助儲能電容Cb組成。其中輔助儲能電容Cb的作用是用來平衡輸入功率與輸出功率脈動之差。
[0025]隔離變壓器T1的副邊采用整流二極管Dk和整流MOS管Qk整流,通過輸出濾波電容C2和輸出濾波電感L2濾波。
[0026]下面結(jié)合圖1單級式無電解電容LED驅(qū)動電源的結(jié)構(gòu)和圖2單級式無電解電容LED驅(qū)動電源的主要波形示意圖說明單級式無電解電容LED驅(qū)動電源實(shí)現(xiàn)無電解電容的基本方法。由圖2可以看出,當(dāng)功率因數(shù)為I時,輸入電壓與輸入電流相位相同,因此輸入功率為
[0027]Pin = Vhi{I(Z) = KiSin (Ot XIm sinω? =匕八(丨 ^losuot^(I)
[0028]式中Vm為電網(wǎng)輸入電壓的有效值,Im為輸入電流的有效值。
[0029]由于LED的恒壓負(fù)載特性,以及需要恒流驅(qū)動,因此輸出功率是平直的,記為P。。假設(shè)變換器的效率為100%,則平均輸入功率與輸出功率應(yīng)該相等。由此可以得到輸入功率與輸出功率瞬時功率脈動之差
[0030]prip = pin(t)_P。=-P0cos2cot (2)
[0031]使得輔助儲能電容上的瞬時功率與輸入功率輸出功率瞬時脈動之差相等,即可平衡輸入功率與輸出功率脈動之差。在[Tliny8,3Tiinys]內(nèi),輔助儲能電容cb吸收的能量為

【權(quán)利要求】
1.一種單級式無電解電容LED驅(qū)動電源,其特征在于:包括輸入濾波整流電路(I)、反激原邊開關(guān)電路(2)、輔助繞組全橋雙向電路(3)、副邊整流濾波電路(4)及隔離變壓器(T1)。
2.如權(quán)利要求1所述的單級式無電解電容LED驅(qū)動電源,其特征在于:隔離變壓器(T1)由一個原邊繞組和兩個副邊繞組組成,包括隔離變壓器(T1)原邊電感(Lm)和漏感; 輸入濾波整流電路(I)的濾波電路由輸入濾波電感(L1)和輸入濾波電容(C1)并聯(lián)在電網(wǎng)輸入兩端組成,輸入濾波整流電路(I)的整流部分采用四個二極管(D1、D2、D3、D4)組成的全橋不控整流電路并聯(lián)在濾波電路兩端; 反激原邊開關(guān)電路(2)由隔離變壓器(T1)原邊繞組的異名端與主開關(guān)MOS管(Q1)的漏極相連組成,主開關(guān)MOS管(Q1)包括其寄生二極管和寄生電容; 輔助繞組全橋雙向電路(3)由第一、第二輔助IGBT管(Qsl、Qs2)及第一、第二輔助MOS管(Qs3、Qs4),第一、第二輔助二極管(Ds1、Ds2)及輔助儲能電容(Cb)組成,其中第一輔助IGBT管(Qsl)和第一輔助二極管(Dsl)以及第一輔助MOS管(Qs3)依次串聯(lián),第二輔助IGBT管(Qs2)和第二輔助二極管(Ds2)以及第二輔助MOS管(Qs4)依次串聯(lián)后組成兩個橋臂并聯(lián),并且并聯(lián)在隔離變壓器(T1)第二個副邊繞組兩端,隔離變壓器(T1)第二個副邊繞組的異名端與第一、第二輔助IGBT管(Qsl)、(Qs2)的集電極相連,同名端與第一、第二輔助MOS管(Qs3、Qs4)的源級相連,輔助儲能電容(Cb)的一端連在第一輔助IGBT管(Qsl)與第一輔助二極管(Dsl)的中點(diǎn),另一端連在第二輔助IGBT管(Qs2)與第二輔助二極管(Ds2)的中點(diǎn),第一、第二輔助IGBT管(Qs1、Qs2)各自包含其寄生電容,第一、第二輔助MOS管(Qs3、Qs4)各自包含其寄生二極管和寄生電容; 副邊整流濾波電路⑷由整流二極管(Dk),整流MOS管(Qk)以及輸出濾波電容(C2)和輸出濾波電感(L2)組成,隔離變壓器(T1)第一個副邊繞組的異名端連于整流二極管(Dk)的陽極,整流二極管(Dk)與整流MOS管(Qk)、輸出濾波電感(L2)串聯(lián)后連于LED負(fù)載的正輸出端,隔離變壓器(T1)第一個副邊繞組的同名端與LED負(fù)載的負(fù)輸出端相連,輸出濾波電容(C2)并聯(lián)于整流MOS管(Qk)的源級與LED負(fù)載的負(fù)輸出端之間,整流MOS管(Qk)包含其寄生二極管和寄生電容。
【文檔編號】H05B37/00GK104202862SQ201410371111
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】金科, 張藝文, 沈志遠(yuǎn) 申請人:南京航空航天大學(xué)
網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點(diǎn)贊!
1
志丹县| 凯里市| 金坛市| 巴东县| 句容市| 仙桃市| 武川县| 潮安县| 女性| 顺平县| 广平县| 大连市| 沂南县| 额济纳旗| 万盛区| 甘德县| 藁城市| 赣榆县| 招远市| 会泽县| 临潭县| 噶尔县| 都兰县| 建瓯市| 濮阳市| 武定县| 云阳县| 五原县| 望城县| 崇左市| 湟中县| 中宁县| 普兰县| 九龙县| 玉树县| 台江县| 伊宁市| 中超| 怀化市| 南宫市| 武汉市|