Co2的另一端、所述輸出負載LED的陰極以及副邊參考地;所述Ns2繞組的同名端和所述Ns3繞組的非同名端相連，形成副邊輔助繞組的中心抽頭;所述變壓器Tr副邊輔助繞組的中心抽頭連接功率二極管D3的陽極;所述功率二極管D3的陽極連接所述電解電容Cs3的正極、功率二極管D4的陽極;所述功率二極管D4的陰極連接所述功率MOS開關管S2的源級、所述輸出電感L。的另一端。所述LED的陽極經過一分壓電路連接至一電壓補償電路的正相輸入端;所述電解電容Cs2的正極和所述電解電容Cs1的負極經過一差分采樣電路連接至所述電壓補償電路的負相輸入端;所述電壓補償電路的輸出端經過光耦隔離連接至一 PFC模塊，生成驅動信號。
[0030]在本實施例中，所述變壓器Tr是高頻變壓器，其原副邊同名端是反方向的。
[0031]在本實施例中，所述帶中心抽頭的副邊輔助繞組由繞組Ns2和繞組Ns3兩部分構成。
[0032]在本實施例中，所述功率二極管D1、功率二極管D2、功率二極管D3、功率二極管D4均為快恢復二極管。
[0033]在本實施例中，所述功率MOS開關管S1與功率MOS開關管S2相互獨立工作。
[0034]在本實施例中，所述變壓器Tr副邊繞組Ns1的輸出電壓1101與所述輸出電容Co2的輸出電壓U02同向串聯，共同為輸出負載LED供電。
[0035]在本實施例中，所述變壓器Tr的副邊繞組Ns1的輸出電壓U01的電壓紋波與所述輸出電容C02的輸出電壓U02的電壓紋波相互抵消，使輸出負載LED電壓近乎零紋波。
[0036]在本實施例中，所述輸出負載LED包括若干個串聯的LED。
[0037]如圖2所示，本實施例提供了一種復合輔助繞組TiBuck-Flyback單級LED驅動電路的系統結構框圖，包括了控制電路框圖。所述LED的陽極經過分壓電路連接至電壓補償電路的正相輸入端;所述電解電容Cs2的正極和所述電解電容(:51的負極經過差分采樣電路連接至電壓補償電路的負相輸入端;所述電壓補償電路的輸出端經過光耦隔離連接至PFC模塊，生成驅動信號。所述TiBuck電路采用恒流控制，采集所述LED負載的電流信號，連接至電流環電路，從而生成驅動所述開關管S2的信號。在本實施例中，所述變壓器Tr副邊繞組Ns1的輸出電壓U01能夠自動跟隨負載電壓變化而變化，而所述電容Co2的輸出電壓U02則始終維持在一個合適的范圍內。
[0038]本實施例通過采用反激工作在CRM模式的輔助TiBuck和Flyback復合的單級LED驅動電路，實現功率因數校正和輸出電流調制。下面結合圖1中的具體實例具體說明本發明的一種復合輔助繞組TiBuck-Flyback單級LED驅動電路在反激開關管和TiBuck開關管相互獨立工作時的具體電路工作模態，如圖3至圖6所示。
[0039]參照圖3，反激開關管S^TiBuck開關管S2均導通，此時輸入電壓通過開關管S1給變壓器原邊勵磁感充電；副邊二極管DhD^D3承受反壓，處截止狀態;負載所需能量由副邊電解電容CS1、CS2提供，開關管S2的驅動占空比決定CS2能量輸出的多少，從而起到調控輸出電流的目的。
[0040]參照圖4，反激開關管S1導通、TiBuck開關管S2截止，此階段輸入電壓仍然通過開關管勵磁感充電；負載所需能量通過副邊電解電容C&、CS3(通過二極管D4)提供。
[0041]參照圖5，反激開關管S1截止、TiBuck開關管導通，此時變壓器存儲的能量通過副邊二極管D1U3釋放，為電容CS1JS2XS3充電，同時直接或是間接(通過開關管S2)給負載供電，同樣S2的驅動占空比起到調控輸出電流的作用。
[0042]參照圖6，反激開關管S^TiBuck開關管S2均截止，此時變壓器存儲的能量繼續通過副邊二極管0!、D2、D3釋放，為電容CS1、CS2、CS3充電，同時直接或是間接(通過二極管D4)給負載供電。
[0043]以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋范圍。
【主權項】
1.一種復合輔助繞組TiBuck-Flyback單級LED驅動電路，其特征在于:包括輸入電源Uin、整流橋BD1、變壓器Tr、功率MOS開關管S1、功率MOS開關管S2、功率二極管D1、功率二極管D2、功率二極管D3、功率二極管D4、電解電容Cs1、電解電容Cs2、電解電容Cs3、輸出電容Co2、輸出電感L。、輸出負載LED;所述整流橋正向輸出端連接變壓器Tr的原邊同名端;所述變壓器Tr的原邊非同名端連接功率MOS開關管漏極;所述功率MOS開關管S1的源極連接到所述整流橋負向輸出端;所述變壓器Tr副邊繞組Ns1的非同名端連接功率二極管04勺陽極;所述功率二極管0:的陰極連接電解電容CS1的正極、輸出負載LED的陽極;所述變壓器Tr副邊繞組Ns1的同名端連接所述電解電容Cs1的負極、輸出電感L。的一端、輸出電容Co2的一端;所述變壓器Tr帶中心抽頭的副邊輔助繞組Ns2繞組的非同名端連接功率二極管D2的陽極;所述功率二極管02的陰極連接電解電容Cs2的正極、功率MOS開關管32的漏極;所述變壓器Tr帶中心抽頭的副邊輔助繞組的Ns3繞組的同名端連接所述電解電容Cs2的負極、電解電容Cs3的負極、所述輸出電容Co2的另一端、所述輸出負載LED的陰極以及副邊參考地;所述Ns2繞組的同名端和所述Ns3繞組的非同名端相連，形成副邊輔助繞組的中心抽頭;所述變壓器Tr副邊輔助繞組的中心抽頭連接功率二極管D3的陽極;所述功率二極管D3的陽極連接所述電解電容Cs3的正極、功率二極管D4的陽極;所述功率二極管D4的陰極連接所述功率MOS開關管S2的源級、所述輸出電感L。的另一端;所述LED的陽極經過一分壓電路連接至一電壓補償電路的正相輸入端;所述電解電容Cs2的正極和所述電解電容Csi的負極經過一差分米樣電路連接至所述電壓補償電路的負相輸入端;所述電壓補償電路的輸出端經過光耦隔離連接至一 PFC模塊，生成驅動信號。2.根據權利要求1所述的一種復合輔助繞組TiBuck-Flyback單級LED驅動電路，其特征在于:所述復合輔助繞組TiBuck-Flyback單級LED驅動電路的TiBuck電路采用恒流控制，采集所述輸出LED負載的電流信號，連接至一電流環電路，所述電流環電路的輸出信號用于生成驅動所述功率MOS開關管S2的信號。3.根據權利要求1所述的一種復合輔助繞組TiBuck-Flyback單級LED驅動電路，其特征在于:所述變壓器Tr是高頻變壓器，其原副邊同名端是反方向的。4.根據權利要求1所述的一種復合輔助繞組TiBuck-Flyback單級LED驅動電路，其特征在于:所述帶中心抽頭的副邊輔助繞組由繞組Ns2和繞組Ns3兩部分構成。5.根據權利要求1所述的一種復合輔助繞組TiBuck-Flyback單級LED驅動電路，其特征在于:所述功率二極管0!、功率二極管D2、功率二極管D3、功率二極管D4均為快恢復二極管。6.根據權利要求1所述的一種復合輔助繞組TiBuck-Flyback單級LED驅動電路，其特征在于:所述功率MOS開關管S1與功率MOS開關管S2相互獨立工作。7.根據權利要求1所述的一種復合輔助繞組TiBuck-Flyback單級LED驅動電路，其特征在于:所述變壓器Tr副邊繞組Ns1的輸出電壓UO1與所述輸出電容Co2的輸出電壓UO2同向串聯，共同為輸出負載LED供電。8.根據權利要求1所述的一種復合輔助繞組TiBuck-Flyback單級LED驅動電路，其特征在于:所述輸出負載LED包括若干個串聯的LED。
【專利摘要】本發明涉及一種復合輔助繞組TiBuck-Flyback單級LED驅動電路，包括輸入電源uin、整流橋BD1、變壓器Tr、功率MOS開關管S1、功率MOS開關管S2、功率二極管D1、功率二極管D2、功率二極管D3、功率二極管D4、電解電容Cs1、電解電容Cs2、電解電容Cs3、輸出電容Co2、輸出電感Lo、輸出負載LED。本發明通過構造單級輔助TiBuck與Flyback？復合LED驅動電路及其自適應控制電路，實現高效、低紋波和恒定的電流輸出等功能。
【IPC分類】H05B33/08
【公開號】CN105517253
【申請號】CN201610054620
【發明人】林維明, 吳南冰, 李銀寶
【申請人】福州大學
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2016年1月27日