一种基于Buck-Boost电路和Flyback电路的单极准谐振LED驱动装置，属于LED驱动领域。它解决了现有基于Buck-Boost电路和Flyback电路的单极LED驱动器因开关管工作在硬开关状态而造成的系统效率低和损耗大的问题。本发明专利技术所述的驱动装置在变压器副边电流为零时进入准谐振的工作状态，变压器原边的漏感与金氧半场效晶体管的寄生电容形成谐振回路，其主要的谐振通路为变压器原边的漏感-第六二极管-第二电感-金氧半场效晶体管的寄生电容。本发明专利技术所述的驱动装置通过实现准谐振的开关模式，减少了金氧半场效晶体管的开关损耗，提高了系统效率。本发明专利技术特别适用于LED的恒流驱动。
【技术实现步骤摘要】
一种基于Buck-Boost电路和Flyback电路的单极准谐振LED驱动装置
本专利技术涉及一种基于Buck-Boost电路和Flyback电路的单极准谐振LED驱动装置，属于LED驱动领域。
技术介绍
LED因工作寿命长、环保无污染、发光光色纯净和工作效率高等优点，被广泛应用于街道照明、室内照明和LCD背光光源等多个领域。随着LED封装技术的不断成熟，LED已经呈现出取代传统荧光灯的趋势。遵循LED恒流驱动的特性，高效稳定的LED驱动电路，已受到研究人员的广泛关注。现有的LED驱动电路可分为单极驱动电路和两极驱动电路，两极驱动电路的前极为PFC功率因数校正模块，后极为DC-DC变换器，因前后两极使用各自的功率管，故两极驱动电路的体积较大，系统可靠性低，成本高。现有的单极驱动电路解决了两极驱动电路体积较大，系统可靠性低，成本高的问题，但仍有不足：例如基于Buck-Boost电路和Flyback电路的单极LED驱动器，其开关管工作在硬开关状态，不利于系统效率的提高，损耗过大。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有的基于Buck-Boost电路和Flyback电路的单极LED驱动器因开关管工作在硬开关状态而造成的系统效率低和损耗大的问题，提出了一种基于Buck-Boost电路和Flyback电路的单极准谐振LED驱动装置。本专利技术所述的一种基于Buck-Boost电路和Flyback电路的单极准谐振LED驱动装置，它包括交流电源AC、第一电感L1、第二电感L2、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7、第一电容C1、第一电解电容C2、第二电解电容C3、第三电解电容C4、第一电阻R1、第二电阻R2、金氧半场效晶体管Q1、放大器AMP、负载反馈单元1、驱动控制单元2和变压器M；交流电源AC的一端与第一电感L1的一端连接，第一电感L1的另一端同时与第一电容C1的一端、第一二极管D1的正极和第三二极管D3的正极连接，第一二极管D1的负极与第二二极管D2的正极连接，第一二极管D1与第二二极管D2的公共端同时与第五二极管D5的正极和第二电解电容C3的正极连接，第二二极管D2的负极与第四二极管D4的负极连接，第二二极管D2与第四二极管D4的公共端同时与第一电容C1的另一端和交流电源AC的另一端连接，第五二极管D5的负极同时与第六二极管D6的负极和第二电感L2的一端连接，第二电感L2的另一端同时与第一电解电容C2的正极、金氧半场效晶体管Q1的漏极D和金氧半场效晶体管Q1的寄生电容C5的一端连接，第六二极管D6的正极和第一电解电容C2的负极均与变压器M的原边电感LP的异名端连接，变压器M的副边电感LS的异名端与第七二极管D7的正极连接，第七二极管D7的负极与第三电解电容C4的正极连接，第七二极管D7与第三电解电容C4的公共端作为LED的正极的接入端，变压器M的副边电感LS的同名端、第三电解电容C4的负极和第二电阻R2的一端均与数字地连接，第二电阻R2的另一端与放大器AMP的同相输入端连接，第二电阻R2与放大器AMP的公共端作为LED的负极的接入端，放大器AMP的异相输入端接入基准电压Vref，放大器AMP的输出端与负载反馈单元1的输入端连接，负载反馈单元1的输出端与驱动控制单元2的输入端连接，驱动控制单元2输出端与金氧半场效晶体管Q1的栅极G连接，第一电阻R1的一端同时与金氧半场效晶体管Q1的源极S和金氧半场效晶体管Q1的寄生电容C5的另一端连接，第三二极管D3的负极、第四二极管D4的正极、第二电解电容C3的负极、第一电阻R1的另一端和变压器M的原边电感LP的同名端均与模拟地连接。本专利技术所述的一种基于Buck-Boost电路和Flyback电路的单极准谐振LED驱动装置，通过变压器M的原边漏感与金氧半场效晶体管的寄生电容形成谐振回路，实现了准谐振的开关模式，减少了金氧半场效晶体管的开关损耗，在额定负载、额定输入电压220V的条件下，平均系统效率为87.72％，最高系统效率可达到90.91％，解决了现有的基于Buck-Boost电路和Flyback电路的单极LED驱动器因开关管工作在硬开关状态而造成的系统效率低和损耗大的问题。附图说明图1是实施方式一所述的基于Buck-Boost电路和Flyback电路的单极准谐振LED驱动装置的电路原理图；图2是实施方式一中Buck-Boost电路的电流断续波形图；图3是实施方式一中Flyback电路的主要工作波形图；图4是实施方式五中负载反馈单元的电路原理图；图5是实施方式六中NCP1207芯片的控制功能模块图；图6是实施方式六中NCP1207芯片的控制信号波形图；图7是实施方式七中功率因数校正单元的输入电压电流波形图；图8是实施方式八中金氧半场效晶体管准谐振开关的波形图。具体实施方式具体实施方式一：结合图1、图2和图3说明本实施方式，本实施方式所述的一种基于Buck-Boost电路和Flyback电路的单极准谐振LED驱动装置，它包括交流电源AC、第一电感L1、第二电感L2、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7、第一电容C1、第一电解电容C2、第二电解电容C3、第三电解电容C4、第一电阻R1、第二电阻R2、金氧半场效晶体管Q1、放大器AMP、负载反馈单元1、驱动控制单元2和变压器M；交流电源AC的一端与第一电感L1的一端连接，第一电感L1的另一端同时与第一电容C1的一端、第一二极管D1的正极和第三二极管D3的正极连接，第一二极管D1的负极与第二二极管D2的正极连接，第一二极管D1与第二二极管D2的公共端同时与第五二极管D5的正极和第二电解电容C3的正极连接，第二二极管D2的负极与第四二极管D4的负极连接，第二二极管D2与第四二极管D4的公共端同时与第一电容C1的另一端和交流电源AC的另一端连接，第五二极管D5的负极同时与第六二极管D6的负极和第二电感L2的一端连接，第二电感L2的另一端同时与第一电解电容C2的正极、金氧半场效晶体管Q1的漏极D和金氧半场效晶体管Q1的寄生电容C5的一端连接，第六二极管D6的正极和第一电解电容C2的负极均与变压器M的原边电感LP的异名端连接，变压器M的副边电感LS的异名端与第七二极管D7的正极连接，第七二极管D7的负极与第三电解电容C4的正极连接，第七二极管D7与第三电解电容C4的公共端作为LED的正极的接入端，变压器M的副边电感LS的同名端、第三电解电容C4的负极和第二电阻R2的一端均与数字地连接，第二电阻R2的另一端与放大器AMP的同相输入端连接，第二电阻R2与放大器AMP的公共端作为LED的负极的接入端，放大器AMP的异相输入端接入基准电压Vref，放大器AMP的输出端与负载反馈单元1的输入端连接，负载反馈单元1的输出端与驱动控制单元2的输入端连接，驱动控制单元2输出端与金氧半场效晶体管Q1的栅极G连接，第一电阻R1的一端同时与金氧半场效晶体管Q1的源极S和金氧半场效晶体管Q1的寄生电容C5的另一端连接，第三二极管D3的负极、第四二极管D4的正极、第二电解电容C3的负极、第一电阻R1的另一端和变压器本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于Buck‑Boost电路和Flyback电路的单极准谐振LED驱动装置，其特征在于：它包括交流电源(AC)、第一电感(L1)、第二电感(L2)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第五二极管(D5)、第六二极管(D6)、第七二极管(D7)、第一电容(C1)、第一电解电容(C2)、第二电解电容(C3)、第三电解电容(C4)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、金氧半场效晶体管(Q1)、放大器(AMP)、负载反馈单元(1)、驱动控制单元(2)和变压器(M)；交流电源(AC)的一端与第一电感(L1)的一端连接，第一电感(L1)的另一端同时与第一电容(C1)的一端、第一二极管(D1)的正极和第三二极管(D3)的正极连接，第一二极管(D1)的负极与第二二极管(D2)的正极连接，第一二极管(D1)与第二二极管(D2)的公共端同时与第五二极管(D5)的正极和第二电解电容(C3)的正极连接，第二二极管(D2)的负极与第四二极管(D4)的负极连接，第二二极管(D2)与第四二极管(D4)的公共端同时与第一电容(C1)的另一端和交流电源(AC)的另一端连接，第五二极管(D5)的负极同时与第六二极管(D6)的负极和第二电感(L2)的一端连接，第二电感(L2)的另一端同时与第一电解电容(C2)的正极、金氧半场效晶体管(Q1)的漏极(D)和金氧半场效晶体管(Q1)的寄生电容(C5)的一端连接，第六二极管(D6)的正极和第一电解电容(C2)的负极均与变压器(M)的原边电感(LP)的异名端连接，变压器(M)的副边电感(LS)的异名端与第七二极管(D7)的正极连接，第七二极管(D7)的负极与第三电解电容(C4)的正极连接，第七二极管(D7)与第三电解电容(C4)的公共端作为LED的正极的接入端，变压器(M)的副边电感(LS)的同名端、第三电解电容(C4)的负极和第二电阻(R2)的一端均与数字地连接，第二电阻(R2)的另一端与放大器(AMP)的同相输入端连接，第二电阻(R2)与放大器(AMP)的公共端作为LED的负极的接入端，放大器(AMP)的异相输入端接入基准电压(Vref)，放大器(AMP)的输出端与负载反馈单元(1)的输入端连接，负载反馈单元(1)的输出端与驱动控制单元(2)的输入端连接，驱动控制单元(2)输出端与金氧半场效晶体管(Q1)的栅极(G)连接，第一电阻(R1)的一端同时与金氧半场效晶体管(Q1)的源极(S)和金氧半场效晶体管(Q1)的寄生电容(C5)的另一端连接，第三二极管(D3)的负极、第四二极管(D4)的正极、第二电解电容(C3)的负极、第一电阻(R1)的另一端和变压器(M)的原边电感(LP)的同名端均与模拟地连接。...
【技术特征摘要】
1.一种基于Buck-Boost电路和Flyback电路的单极准谐振LED驱动装置，其特征在于：它包括交流电源(AC)、第一电感(L1)、第二电感(L2)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第五二极管(D5)、第六二极管(D6)、第七二极管(D7)、第一电容(C1)、第一电解电容(C2)、第二电解电容(C3)、第三电解电容(C4)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、金氧半场效晶体管(Q1)、放大器(AMP)、负载反馈单元(1)、驱动控制单元(2)和变压器(M)；交流电源(AC)的一端与第一电感(L1)的一端连接，第一电感(L1)的另一端同时与第一电容(C1)的一端、第一二极管(D1)的正极和第三二极管(D3)的正极连接，第一二极管(D1)的负极与第二二极管(D2)的正极连接，第一二极管(D1)与第二二极管(D2)的公共端同时与第五二极管(D5)的正极和第二电解电容(C3)的正极连接，第二二极管(D2)的负极与第四二极管(D4)的负极连接，第二二极管(D2)与第四二极管(D4)的公共端同时与第一电容(C1)的另一端和交流电源(AC)的另一端连接，第五二极管(D5)的负极同时与第六二极管(D6)的负极和第二电感(L2)的一端连接，第二电感(L2)的另一端同时与第一电解电容(C2)的正极、金氧半场效晶体管(Q1)的漏极(D)和金氧半场效晶体管(Q1)的寄生电容(C5)的一端连接，第六二极管(D6)的正极和第一电解电容(C2)的负极均与变压器(M)的原边电感(LP)的异名端连接，变压器(M)的副边电感(LS)的异名端与第七二极管(D7)的正极连接，第七二极管(D7)的负极与第三电解电容(C4)的正极连接，第七二极管(D7)与第三电解电容(C4)的公共端作为LED的正极的接入端，变压器(M)的副边电感(LS)的同名端、第三...
【专利技术属性】
技术研发人员：王懿杰，张树，管乐诗，张相军，刘晓胜，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
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