发明内容
[0004] 针对传统的LED驱动电源存在的驱动电源寿命短、体积大,非隔离式驱动电源效率低等问题,本发明在已经优化了传统BOOST-BUCK驱动电源,将BOOST-BUCK变换器交错并联的基础上,提出了一种无桥式无电解电容LED驱动电源及其切换方法。
[0005] 本发明电路采用的技术方案为:一种无桥式无电解电容LED驱动电源,包括交流电源、输入滤波电路、BOOST与BUCK改进电路,所述交流路电源依次连接输入滤波电路、BOOST与BUCK改进电路。
[0006] 进一步,所述输入滤波电路由输入滤波电感和输入滤波电容组成;所述输入滤波电感正极连接交流电源正极,输入滤波电感负极连接输入滤波电容正极,所述滤波电容负极连接交流电源负极。
[0007] 进一步,所述BOOST与BUCK改进电路中,二极管Dr1阳极连接输入滤波电路的一端,二极管Dr1阴极分别连接Q1漏极、二极管D1阴极、二极管D2阳极,二极管Dr2阴极连接二极管Dr1阳极,二极管Dr2阳极分别连接开关管Q2源极、电容Ca负极,开关管Q1源极连接交流电源负极,开关管Q2漏极连接开关管Q1源极;二极管D1阳极连接电感L2一端,电感L2另一端连接输出滤波电容Co负极、负载RL一端,二极管D2阴极分别连接输出滤波电容Co正极、电容Ca正极以及负载RL另一端。
[0008] 进一步,电路在交流输入正半周时由交流电源、输入滤波电路、电感L1、二极管Dr1、二极管D2、电容Ca和开关管Q2组成BOOST电路,在交流输入负半周时由交流电源、开关管Q1、二极管D2、电容Ca、二极管Dr2、输入滤波电路组成BOOST电路。
[0009] 进一步,所述二极管D1、电感L2、开关管Q1、开关管Q2、二极管D2、电容Ca和输出滤波电容Co组成BUCK电路。
[0010] 进一步,输出滤波电容Co、电容Ca均为无电解电容。
[0011] 本发明的方法的技术方案为:一种无桥式无电解电容LED驱动电源的切换方法,包括以下工作模态:
[0012] 模态1,在t0时刻之前,电感L1、L2上的电流i1、i2均为零,在t0时刻,开关管Q1、开关管Q2开通,二极管D1承受正向电压导通,交流电源、电感L1、二极管Dr1及开关管Q1构成对电感L1的充电回路,交流电源vin对电感L1进行充电,电感L1电流i1线性上升,电容Ca、输出滤波电容CO、电感L2、二极管D1、D2及开关管Q1、Q2构成对电容Ca的放电回路,电容Ca给输出滤波电容CO和电感L2进行放电,电感L2电流i2线性上升;
[0013] 模态2,关断Q1、Q2,二极管D1及D2同时正向导通,交流电源、输入滤波电路、电感L1、二极管Dr1、二极管D2、电容Ca及开关管Q2中的二极管组成充电回路,交流电源vin和电感L1给电容Ca电路充电,电容Ca电压持续上升,电感L1电流i1持续下降,同时电感L2、二极管D1、D2、输出滤波电容及LED负载组成电感L2续流回路,电感L2向输出滤波电容Co和LED负载供电,电感L2电流i2线性下降;
[0014] 模态3,假设电感L1的电流先下降为0,电感L1电流i1及i1下降速度受电路参数影响,Boost回路进入电感电流断续模式,电感L2续流回路继续存在,为输出LED负载提供能量;
[0015] 模态4,电感L1、L2上的电流i1、i2均为0,电感L1、L2进入断续工作模式,LED负载由输出滤波电容短暂供能。
[0016] 本发明对传统BOOST-BUCK驱动电源加以改进,采用了无桥式来代替整流电路,实现高功率因数,高效率,恒流输出。该无桥式无电解电容LED驱动电源具有效率高、功率因数高、集成度高、无电解电容、使用寿命长等优点。