[发明专利]一种实现精确均流的多路LED驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种多路输出的电能转换器，具体的说是一种实现精确均流的多路LED驱动电路。

背景技术

很多电能转换的应用场合需要变流器能够实现直流恒流输出，如电池充电器、LED驱动电源等。除了需要多路输出，还需要实现高压隔离，以满足安规的要求和高强度电气绝缘的要求。

为了获得实现隔离的多路输出直流电流源，一般都采用两级DC-DC的方案，前级采用隔离的DC-DC获得恒定的电压源，然后跟随多个不隔离的DC-DC实现多路独立的恒流输出。该方案灵活多变，可靠性较高。但是，由于需要多个独立的后级DC-DC，因此需要独立的控制芯片和开关器件，大大增加了成本。

为了降低成本，有很多采用无源方式进行多路恒流，并且可以实现多路电流之间比较准确的均流。图1中利用隔离的高频交流源的整流二极管中串联耦合电感的方式，实现两路直流输出的电流的均流。并且，利用多个耦合电感的互相耦合，可以扩展到多路恒定的直流输出。但是由于二极管串联了耦合电感，而且多路的偶合电感绕组很多，这些绕组的接口都必须串联在副边整流二极管中，导致副边的PCB布线很复杂，增加了很多PCB的高频交流损耗。

图2中利用电容的电荷平衡原理，在交流电源于整流电路之间串入隔直电容C_B，实现正、负两个极性的电荷的平衡，从而获得直流侧电流的相等。虽然电容成本低、实现简单，但是，该方法用于更多路输出时需要配合辅助耦合电感的技术实现，如图3。

还有一种技术(图4)是将多个高频变压器原边绕组串联，副边利用电容整流获得直流，并实现多路负载电流相同。该技术利用理想变压器原副边电流取决于匝比的原理，在保证多个变压器匝比相同的条件下，实现副边的平均电流相等。该技术虽然简单，但是存在一些严重影响其应用范围的缺点。主要包括，1)由于每个变压器都承担了高绝缘的要求，因此每个变压器都必须要安规要求，成本大大增加，也降低了窗口利用率，影响变流器的效率。2)由于串联原边励磁电流不反映到副边回路，因此，当励磁电流比较大的拓扑结构，如串、并联谐振变流器等，其变压器的励磁电流与负载电流的比例比较接近，考虑到励磁电感的离散性较大，因此多路输出电流的均流度受到影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种实现精确均流的多路LED驱动电路。

为解决上述问题，本发明的解决方案是：

提供一种实现精确均流的多路LED驱动电路，包括一个高频交流源和一个变压器T1，交流源并联在变压器T1的原边绕组Np两端；所述变压器T1包括n个副边绕组，为Ns1、Ns2、…、Nsn；各相邻副边绕组的一端为接电容端，分别接至各自的电容Cbn的一端，且相邻副边绕组的接电容端以同名端与非同名端交替出现；各电容Cbn的另一端与下一级副边绕组侧的电容之间以二极管串接，电容Cbn接至该二极管的阴极，下一级的电容则接至该二极管的阳极；

对于设置于第一级副边绕组接电容端侧的电容Cb1，其与二极管相接的一端还连接至另一个二极管D11的阳极，二极管D11的阴极连接到输出地；

对于设置于最后一级副边绕组接电容端侧的电容Cbn，其与二极管相接的一端还连接至另一个二极管Dn4的阴极，二极管Dn4的阳极则接输出地；

各副边绕组的非接电容端分别接至一个输出整流电路，该输出整流电路具有相同的电路结构：两个二极管Dn2和Dn3串联，其中点与副边绕组的非接电容端相接，二极管Dn2的阴极接到输出滤波电容Con2的正端，二极管Dn3的阳极接到输出滤波电容Con2的负端；一个负载LED并联在输出滤波电容Con2的两端，Con2的负端同时接至输出地。

提供另一种实现精确均流的多路LED驱动电路，包括一个高频交流源和若干个变压器T1、T2、…、Tn，各变压器的原边绕组分别为Np1、Np2、…、Npn，各变压器的副边绕组分别为Ns1、Ns2、…、Nsn，高频交流源并联在各变压器原边绕组的两端；各相邻副边绕组的一端为接电容端，分别接至各自的电容Cbn的一端，且相邻副边绕组的接电容端以同名端与非同名端交替出现；各电容Cbn的另一端与下一级副边绕组侧的电容之间以二极管串接，电容Cbn接至该二极管的阴极，下一级的电容则接至该二极管的阳极；

对于设置于第一级副边绕组接电容端侧的电容Cb1，其与二极管相接的一端还连接至另一个二极管D11的阳极，二极管D11的阴极连接到输出地；

对于设置于最后一级副边绕组接电容端侧的电容Cbn，其与二极管相接的一端还连接至另一个二极管Dn4的阴极，二极管Dn4的阳极则接输出地；