CLC恒流网络型LED自均流电路及其控制方法

摘要

本发明涉及CLC恒流网络型LED自均流电路及其控制方法，适用于以LED光源为负载的照明场合。自均流电路包括全桥逆变电路，由在谐振频率点处呈现容性阻抗的LC谐振支路、高频变压器、均流电容单元组成的CLC恒流网络，LED输出模块。全桥逆变电路的开关器件工作在CLC谐振频率处，可实现输出电流恒定及输入阻抗纯阻性，保证变压器副边输出电流与负载特性无关，避免无功环流，减小器件应力，提高电压利用率和变换器效率。鉴于LED自均流电路工作在谐振频率处，避免LED非线性阻抗特性对输出电流的影响，提出了定频控制方法实现电路的恒流输出。

主权项

CLC恒流网络型LED自均流电路，包括：全桥逆变电路(1)、LC谐振支路(2)、变比为1:n的高频变压器(3)、均流电容单元(4)、LED输出模块(5)，其特征在于，所述高频变压器(3)原边绕组两端子之间有原边励磁电感L_M，所述均流电容单元(4)包含有N只均流电容，所述LED输出模块(5)的数目与均流电容数目相同，n、N为自然数，所述全桥逆变电路(1)输入端接有直流电源，全桥逆变电路(1)一个桥臂的中点接所述LC谐振支路(2)的一端，高频变压器(3)原边绕组的一端接所述LC谐振支路(2)的另一端，高频变压器(3)原边绕组的另一端接全桥逆变电路(1)另一桥臂的中点，每只均流电容一极接高频变压器(3)副边绕组一端，每个LED输出模块与任意一只均流电容的另一极连接，每只均流电容仅与一个LED输出模块连接，每个LED输出模块、高频变压器(3)副边绕组的另一端共接地，LC谐振支路(2)为依次串联连接的第一电感、第一电容，LED输出模块(5)包括：第一、第二整流二极管，第一、第二LED灯串，第一整流二极管阳极、第二整流二极管阴极并接后与均流电容连接，第一LED灯串的电流输入端与第一整流二极管阴极连接，第一LED灯串的电流输出端与第二LED灯串电流输入端并接后接地，第二LED灯串电流输出端接第二整流二极管阳极，谐振频率f_r：C_E1为所述LC谐振支路(2)的等效电容值，L₁为所述LC谐振支路(2)的电感值，C₁为所述LC谐振支路(2)的电容值，ω_r为角频率，ω_r＝2πf_r，均流电容单元(4)折算到高频变压器(3)原边的等效电容值C_E2与LC谐振支路(2)的等效电容值C_E1相等，C_B为均流电容单元(4)在折算前的电容，所述等效电容的容抗值远大于LED输出模块折算到高频变压器(3)原边的等效电阻值R，LC谐振支路(2)的等效电容、变比为1:n的高频变压器(3)的励磁电感、均流电容单元(4)折算到的高频变压器(3)原边的等效电容构成CLC恒流网络，CLC恒流网络的输入阻抗Z_IN：C_B＝C_B1＝C_B2＝..＝C_BN，且在开关频率下的电容容抗值远大于LED负载的等效电阻值，C_B1、C_B2、……、C_BN表示N只均流电容的电容值。