基于scc自动反馈控制的多路led驱动电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种多路LED均流及调光技术，特别涉及一种基于SCC自动反馈控制的 多路LED驱动电路。
【背景技术】
[0002] 高亮度发光二极管(High Brightness Light Emitting Diode ,ΗΒ-LED，以下简称 led)具有发光能效高、光学性能好、寿命长及环境友好等优点，是极具发展前景的新一代绿 色照明光源。由于单只LED功率小，亮度低，在亮度要求高的场合，多只LED串、并联是必然采 取的措施。考虑安规要求及可靠性，多只LED(如12~15只）串联后再多串并联(如4~6串）是 常用的方案。但由于LED自身的导通压降离散性大，即使同一产品箱中的LED在额定电流工 作时其导通压降差别也通常在15%以上；另外LED的导通压降还随着工作结温以及工作电 流的不同有很大差异，因此考虑各种工作状况LED导通压降的差别约为30%，采用单个电源 给多个并联的LED串供电也将引起电压降较低的一路承担很大的电流，且由于LED的导通压 降为负温度系数，将加剧该不均流程度，严重降低LED的可靠性，因此将LED模块进行串并联 组合时必须引入均流技术。
[0003] 各种均流方案中：利用耦合电感进行均流的无源均流方案在当电路拓展到更多路 输出的应用场合时，对藕合电感的数量要求更多，均流表现将会遇到两个问题，一是：电路 面临结构复杂，控制电路复杂等共同的问题。二是，电感容易受到漏感以及励磁电流的影 响，进而导致均流效果不佳。
[0004] 利用电容的交流阻抗特性，其工作受到一定限制；一是负载仅工作在正常工作周 期的半个周期内发光，导致了电路对LED利用率较低。二是电路通过电容容量控制了负载电 流大小，从而使得工作效率不理想。
[0005] 现有方案中无源均流方案中基于电容的电荷平衡原理设计的两路均流方案具有 高效，低价，简单的优势。特别适用于双端拓扑的整流结构。其主要设计原理是利用电容的 伏秒平衡特性，在双端拓扑的变压器副边正负交替输出时，实现电荷平衡进而达到精确，可 靠的控制负载电流的目的。利用平衡电容进行多路均流的方案中，通过在整流桥变压器副 边串联平衡电容保证模块内两路LED负载输出的电流平衡，多个模块间电流通过选取精确 匹配的电容实现均衡。以为器件的不确定性使得其均衡特性较差。同时对均流精度的要求 也将提高器件选取的成本。使其应用受到了一定的限制。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于SCC自动反馈控制 的多路LED驱动电路，该LED驱动电路适用于多路可精确均流LED驱动电路。
[0007] 本发明的目的通过下述技术方案实现:一种基于SCC自动反馈控制的多路LED驱动 电路，包括:相互连接的半桥逆变单元X、多路LED精确均流驱动单元Y和输出反馈自动控制 系统Z，所述多路LED精确均流驱动单元Y具有均流可控开关电容SCC;
[0008] 所述半桥逆变单元X包括:第一开关103管&、第二开关M0S管Q2、第一电容&和第二 电容C2、变压器T;其中，第一开关M0S管Qi的漏极与第一电容Cl的正极均与直流电源正极相 连接;第一电容&的负极与第二电容(： 2的正极相连接;第一开关觀5管&的源极和第二开关 M0S管Q2的漏极相连接;第二开关M0S管Q2的源极与第二电容C2的负极均与电源负极相连接； 变压器T的原边正极与第一开关M0S管&的源极相连接;变压器T的原边负极与第一电容&的 负极相连接。
[0009] 所述的多路LED精确均流驱动单元Y包括以下的（1)部分和(2)部分：
[00?0] (1)第一变压器副边Τι、第一电感Li、第一可控开关电容SCCi、第一二极管Di、第二 二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第一输出滤波电容Cca、第二输出滤波电容C〇 2、第一 隔直电容Cbl、第一开关电容Csl和第一开关管S^LED串1、LED串2。第一隔直电容CbdP第一开 关电容C si的正极均与X中第一变压器副边T1正极相连接;第一开关管Si的漏极与第一开关 电容Csi的负极相连接;第一开关管Si的源极和第一隔直电容Cbi的负极均与第一电感Li首端 相连接;第一电感Li末端和第一二极管0:的正极均与第二二极管D 2的负极相连接;第一二极 管〕:的负极和第一输出滤波电容Cca的正极均与LED串1的正极相连接;第一LED串1的负极、 第二LED串2的负极、第一输出滤波电容Cca的负极、第二输出滤波电容C〇 2的负极、第二二极 管出的正极和第四二极管D4的正极均接地。第三二极管D3的负极和与第二输出滤波电容(：。 2 的正极均与第二LED串2的正极相连接;第三二极管D3的正极和第四二极管的负极均与第一 变压器副边T1的负极相连接。
[0011] (2)第二变压器副边!^、第二可控开关电容SCC2、第五二极管D5、第六二极管D 6、第 七二极管D7、第八二极管D8、第三输出滤波电容(：。3、第四输出滤波电容C〇4、第三LED串3、第四 LED串4;其中第二可控开关电容SCC2单元包括:第二隔直电容Cb2、第二开关电容C s2和第二开 关管&。第二隔直电容Cb2和第二开关电容Cs2的正极均与第二变压器副边T 2正极相连接;第 二开关管S2的漏极和第二开关电容CS2的负极相连接;第二开关管S2的源极和第二隔直电容 Cb2的负极和第五二极管05的正极均与第六二极管D6的负极相连接;第五二极管他的负极和 第三输出滤波电容C〇3的正极均与第三LED串3的正极相连接;第三LED串3的负极、第四LED串 4的负极、第三输出滤波电容(：。 3的负极、第四输出滤波电容C〇4的负极、第六二极管D6的正极 和第八二极管D8的正极均接地。第七二极管D7的负极和与第四输出滤波电容C〇4的正极均与 第四LED串4的正极相连接;第七二极管D?的正极和第八二极管D 8的负极均与第一变压器副 边Τι的负极相连接。
[0012] 所述的输出反馈自动控制系统Ζ包括:第一电流感应器、第一比较器、第一 PID控制 器、第一 PWM控制器、第一门极驱动、电流感应器、第二比较器、第二PID控制器、第二PWM控制 器、第二门极驱动、参考电流Iref;其中第一电流感应器感应第一LED串1的电流后和参考电 流Iref传送数据给第一比较器;第一比较器比较后传输运算结果给第一PID控制器，再传给 第一PWM控制，然后是第一门极驱动，最后信号传递给多路LED精确均流驱动单元Y中的第一 开关管S!实现反馈自动控制。电流感应器感应第三LED串3的电流后和参考电流I ref传送数 据给第二比较器;第二比较器比较后传输运算结果给第二PID控制器，再传给第二PWM控制 器，然后是第二门极驱动，最后信号传递给多路LED精确均流驱动单元Y中的第二开关管5 2 实现反馈自动控制。
[0013]通过所述半桥逆变单元X为固定开关频率fs、50%占空比驱动，产生固定频率方波 电压；由多路LED精确均流驱动单元Y对所述方波电压进行滤波、隔直与均衡；由输出反馈自 动控制系统Ζ实现四路LED串间的精确均流。
[0014] 所述的半桥开关频率fs大于第一电感。与可控开关电容SCC等效电容Ceq的谐振频 率，以实现半桥电路原边电流工作在电流连续状态CCM。
[0015] 所述的多路LED精确均流驱动单元Y包含有可控开关电容SCC，SCC中第一开关管Si 和第二开关管&驱动信号采取均与半桥第二开关M0S管出驱动信号同相位，变占空比D控制。
[0016] 所述输出反馈自动控制系统Z控制可控