一种非隔离全桥LED恒流驱动电源的制作方法

本发明涉及一种非隔离全桥led恒流驱动电源。

背景技术：

当今人类面临着严重的能源问题，而照明引起的能源损耗更是大的惊人。在此背景下，有着节能环保等诸多优点的led在近些年发展迅速。led的亮度、光通量和发光效率等光度学性能与led驱动电流直接相关，其伏安特性符合指数关系，即led灯电压的微小变化会造成电流的显著变化，且灯电压除了受驱动电流影响，还受工作温度、时间及个体差异的影响，因此led采用恒流驱动是必然的措施。

谐振变换器通过谐振网络谐振可实现开关管的零电压开通或零电流关断，因而开关损耗小、效率高。由于开关损耗小，谐振器可工作在较高频率，因而其体积小，功率密度高。全桥恒流谐振变换器具有上述谐振变换器的优点，在一定条件下其输出电流与负载电阻的无关。由于谐振变换器输出为高频交流信号，因此负载采用两路电流方向相反的led支路并联连接，并通过均流电容实现均流，两路led灯分别在正负半波工作。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种非隔离全桥led恒流驱动电源，可为2路相同或不同个数的led负载提供恒流和均流输出，具有电路简单、效率高、恒流和均流效果好等优点。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种非隔离全桥led恒流驱动电源，包括pfc电路、全桥恒流网络、均流网络和2路led灯负载，所述pfc电路实现功率因数功能，并为全桥恒流网络提供稳定输入电压，所述全桥恒流网络通过所述均流网络实现所述2路led灯负载电路的恒流输出，所述全桥恒流网络由全桥开关网络和谐振网络组成；所述全桥开关网络包括第1至第4开关管，所述谐振网络包括第1电感、第2电感、第1谐振电容，第2谐振电容，所述均流网络包括均流电容、第1至第2整流二极管；第1开关管的漏极与所述pfc电路的第一输出端、第2谐振电容的一端、第3开关管的漏极连接，第1开关管的源极与第2开关管的漏极、第1电感的一端连接，第2开关管的源极与所述pfc电路的第二输出端、第1谐振电容的一端、第4开关管的源极连接，第3开关管的源极与第2电感的一端、第4开关管的漏极连接，第1电感的另一端分别与第1谐振电容的另一端、均流电容的一端连接，均流电容的另一端分别与第1整流二极管的阳极、第2整流二极管的阴极连接，第1整流二极管的阴极经第1路led灯负载、第2路led灯负载与第2整流二极管的阳极连接，第1路led灯负载和第2路led灯负载的连接点与第2谐振电容的另一端、第2电感的另一端连接。

在本发明一实施例中，所述均流网络还包括第1滤波电容和第2滤波电容，所述第1滤波电容和第2滤波电容分别并联于第1路led灯负载和第2路led灯负载的两端。

在本发明一实施例中，所述led灯负载电路的每一路led灯负载均由串联连接的多个led灯组成。

在本发明一实施例中，所述每一路led灯负载的led灯个数相同或不同。

在本发明一实施例中，第1开关管和第2开关管、第3开关管和第4开关管均为互补工作，第1开关管和第4开关管同时通断，第2开关管和第3开关管同时通断。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明所提出的非隔离全桥led恒流电路，可为2路相同或不同个数的led负载提供恒流和均流输出，具有电路简单、效率高、恒流和均流效果好等优点。

附图说明

图1为本发明非隔离全桥led恒流驱动电源电路原理图。

图2为两路负载电阻均为30欧时电流仿真波形。

图3为两路负载电阻分别为30欧和100欧时电流仿真波形。

图4为两路负载电阻均为100欧时电流仿真波形。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的技术方案进行具体说明。

本发明的一种非隔离全桥led恒流驱动电源，包括pfc电路、全桥恒流网络、均流网络和2路led灯负载，所述pfc电路实现功率因数功能，并为全桥恒流网络提供稳定输入电压，所述全桥恒流网络通过所述均流网络实现所述2路led灯负载电路的恒流输出，所述全桥恒流网络由全桥开关网络和谐振网络组成；所述全桥开关网络包括第1至第4开关管，所述谐振网络包括第1电感、第2电感、第1谐振电容，第2谐振电容，所述均流网络包括均流电容、第1至第2整流二极管；第1开关管的漏极与所述pfc电路的第一输出端、第2谐振电容的一端、第3开关管的漏极连接，第1开关管的源极与第2开关管的漏极、第1电感的一端连接，第2开关管的源极与所述pfc电路的第二输出端、第1谐振电容的一端、第4开关管的源极连接，第3开关管的源极与第2电感的一端、第4开关管的漏极连接，第1电感的另一端分别与第1谐振电容的另一端、均流电容的一端连接，均流电容的另一端分别与第1整流二极管的阳极、第2整流二极管的阴极连接，第1整流二极管的阴极经第1路led灯负载、第2路led灯负载与第2整流二极管的阳极连接，第1路led灯负载和第2路led灯负载的连接点与第2谐振电容的另一端、第2电感的另一端连接。所述均流网络还包括第1滤波电容和第2滤波电容，所述第1滤波电容和第2滤波电容分别并联于第1路led灯负载和第2路led灯负载的两端。

所述led灯负载电路的每一路led灯负载均由串联连接的多个led灯组成。所述每一路led灯负载的led灯个数相同或不同。

第1开关管和第2开关管、第3开关管和第4开关管均为互补工作，第1开关管和第4开关管同时通断，第2开关管和第3开关管同时通断

以下为本发明的一具体实施例。

如图1所示，非隔离全桥led恒流驱动电源，由pfc电路、全桥开关网络、谐振网络、均流网络和led负载组成。开关管q1、q2、q3和q4构成全桥开关网络，其中q1和q2、q3和q4均为互补工作，q1和q4同时通断，q2和q3同时通断。

由整流滤波和led灯串构成的两路led负载，第一路led负载由整流二极管d1、滤波电容c10和灯串led11，…led1n组成；第二路led负载由整流二极管d2、滤波电容c20和灯串led21，…led2n组成。两路led负载反向并联在一起，分别在q1、q4同时导通和q2、q3同时导通时工作。

由开关管q1、q2、q3、q4、第一谐振电感l1、第二谐振电感l2、第一谐振电容c1和第二谐振电容c3组成全桥恒流谐振网络，实现第一路led负载和第二路led负载总电流恒定；恒流谐振网络输出通过均流电容c2与两路led负载相连，全桥恒流网络工作在恒流谐振频率下产生恒定的交流信号，通过均流电容c2给两路led负载供电。均流电容c2实现第一路和第二路led负载的均流，由于两路led电路是均流的，因此每一路led灯串均为恒流工作；

图2为两路负载电阻均为30欧时电流波形。图3为两路负载电阻分别为30欧和100欧时电流波形。图4为两路负载电阻均为100欧时电流波形。不同负载电阻分别表示不同个数的led灯串。从图2至图4中可以看出，当两路负载电阻相同或不同时，稳态下两路led灯串的电流均为260ma，因此实现了两路led灯串的恒流和均流工作。

以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。