一种双路恒流电路及电源装置的制作方法

本发明涉及恒流电路技术领域，尤其涉及一种双路恒流电路及电源装置。

背景技术：

在大尺寸电视机中，一般LED灯条较多，通常把LED背光灯条通过串联整合成两路，AC输入后经过整流滤波和PFC电路，经过LLC半桥谐振输出两路电压，一路直接供电主板机芯部分，另一路经过两套Boost电路分别升压及恒流后供电给两路LED灯条使用。

但该传统方法中，因大功率的背光驱动部分经过一级Boost升压，损耗严重，整体效率低下，采用两套Boost驱动，器件较多成本高；且双路Boost线路复杂，可靠性差，EMI效果差。

有鉴于此，现有技术有待改进和提高。

技术实现要素：

鉴于现有技术的不足，本发明目的在于提供一种双路恒流电路及电源装置，以解决现有技术中采用成本高、损耗严重的Boost进行驱动恒流电路的问题。

本发明的技术方案如下：

一种双路恒流电路，其中，包括：

用于驱动电流进行周期变换的LLC谐振变换电路；

用于平衡LED灯条压差平衡的第一整流滤波电路；

用于通过恒流反馈实现恒流反馈的恒流控制电路；

用于提供LED背光光亮的两路LED灯条；

所述LLC谐振变换电路、第一整流滤波电流、两路LED灯条及恒流控制电路依次连接，并构成一个循环回路；

所述LLC谐振变换电路向两路灯条输入供电电流；当两路LED灯条存在电压差时，所述第一整流电路通过电容的充放电进行平衡；通过两路LED灯条的电流经所述恒流控制电路恒流反馈以输出恒定电流至两路LED灯条。

所述双路恒流电路，其中，所述LLC谐振变换电路包括第一电容、隔离驱动变压器、LLC上下半桥MOS管、第二电容及LLC谐振变压器；

所述第一电容的一端连接恒流控制电路输出端，第一电容的另一端连接隔离驱动变压器的一端；

所述隔离驱动变压器另一端连接LLC上下半桥MOS管的一端；

所述LLC上下半桥MOS管的另一端连接第二电容一端及LLC谐振变压器的一端；

所述第二电容另一端连接LLC谐振变压器的一端；

所述LLC谐振变压器另一端连接第一整流滤波电路输入端。

所述双路恒流电路，其中，所述LLC上下半桥MOS管包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、LLC上半桥MOS管及LLC下半桥MOS管；

所述第一电阻的一端连接隔离驱动变压器的1脚；

所述第二电阻的一端连接隔离变压器的2脚、LLC上半桥MOS管的源极、第二电容一端及LLC下半桥MOS管漏极；

所述第三电阻的一端连接隔离驱动变压器的4脚；

所述第四电阻的一端连接隔离变压器的5脚、LLC下半桥MOS管的源极并接地；

所述第一电阻、第二电阻的另一端都连接LLC上半桥MOS管的栅极；第三电阻、第四电阻的另一端都连接LLC下半桥MOS管的栅极。

所述LLC上半桥的漏极连接直流电源输入口。

所述双路恒流电路，其中，所述第一整流滤波电路包括：第三电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第四电容、第五电容；

所述第三电容为灯条压差平衡电容；所述第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管为输出桥式整流二极管；所述第四电容和第五电容为输出滤波电容；

所述第三电容一端连接所述LLC谐振变换电路输出端；第三电容的另一端连接第一二极管正极及第二二极管负极;

所述第四电容的一端连接第一二极管的负极及两路LED灯条；第四电容另一端连接第二二极管正极且接地；

所述第五电容的一端连接第三二极管的负极及两路LED灯条；第四电容另一端连接第四二极管正极且接地。

所述双路恒流电路，其中，所述第一整流滤波电路输出端连接两路LED灯条。

所述双路恒流电路，其中，

所述两路LED灯条包括第一灯条和第二灯条，且第二灯条的负极连接所述恒流控制电路一端；

所述第一灯条的正极连接第三二极管的负极及第五电容的一端，第一灯条的负极接地；

所述第二灯条的正极连接第一二极管的负极及第四电容的一端，第二灯条的负极接地。

所述双路恒流电路，其中，所述恒流控制电路包括：第五电阻和LLC恒流驱动器；

所述第五电阻为电流采样电阻，第五电阻一端连接两路LED灯条及LLC恒流驱动器一端；第五电阻的另一端接地；

所述LLC恒流驱动器另一端连接LLC谐振变换电路的输入端。

所述双路恒流电路，其中，

所述LLC恒流驱动器通过第五电阻上的电平得到LED电流值，LLC恒流驱动器根据所述LED电流值调节驱动信号的输出。

所述双路LED背光的恒流电路，其中，

电路中增加了灯条压差平衡电容，通过电容来平衡两路灯条的电压差。

一种电源装置，包括用于输出波形平直的直流电的电流预处理电路，用于输出电压供主板机芯供电的机芯电源电路，其中，还包括上述双路恒流电路；

AC输入后经过电源预处理电路中的整流滤波电路和PFC电路，分开为两路输入到双路恒流电路和机芯电源电路，分别对双路LED灯条和机芯供电；

所述电流预处理电路包括：整流滤波电路和PFC电路；

所述机芯电源电路包括：反馈电路、反激控制器、MOS管、反激变压器、第二整流滤波电路及机芯；

所述整流滤波电流的一端连接PFC电路的一端；PFC电路的另一端连接机芯电源电路及双路恒流电路；

所述反激变压器、第二整流滤波电路、机芯反馈电路、反激控制器、MOS管依次连接，且构成循环回路；

所述PFC电路连接LLC谐振变换电路及反激变压器。

有益效果：本发明提出了一种双路恒流电路及电源装置，通过LLC恒流驱动器来调节驱动信号的输出，并通过第一整流滤波电路进行输出供两路灯条使用的供电电流，从而可以保证两路灯条的供电保持在恒流的状态；本发明恒流电路中未采用Boost进行升压，从而避免了在恒流电路中产生严重的损耗及成本高的问题。

附图说明

图1为本发明提供的双路恒流电路的具体实施电路图。

图2为本发明提供的电源装置的结构框图。

符号说明：

N1为LLC恒流驱动器；T1为隔离驱动变压器；V1/V2为LLC上下半桥MOS管；T2为LLC谐振变压器；灯条压差平衡电容C3；输出桥式整流二极管VD1、VD2、VD3、VD4；输出滤波电容C4和C5；LED11~LED1n代表LED第一灯条；LED21~LED2n代表LED第二灯条；R5为电流采样电阻；C1、C2为电容，R1、R2、R3、R4为电阻。

具体实施方式

本发明提供了一种双路恒流电路及电源装置，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明主要是针对两路LED灯条供电电路的改进，图1为本发明提供的双路恒流电路的具体实施电路图，下面对双路恒流电路20如何实现两路LED恒流具体实现电路图进行更加详细的解释。

下面对各个器件间的连接关系进行说明。

如图1所示，本发明提供一种双路恒流电路，所述双路恒流电路20包括：用于驱动电流进行周期变换的LLC谐振变换电路100；用于平衡LED灯条压差平衡的第一整流电路200；用于通过恒流反馈实现恒流反馈的恒流控制电路400；和两路LED灯条300。

所述LLC谐振变换电路、第一整流滤波电流、两路LED灯条及恒流控制电路依次连接，并构成一个循环回路；

所述LLC谐振变换电路100向两路LED灯条400输入供电电流；当两路LED灯条存在电压差时，所述第一整流电路200通过电容的充放电进行平衡；通过两路LED灯条400的电流经所述恒流控制电路400恒流反馈以输出恒定电流至两路LED灯条400。

LLC谐振变换电路100包括第一电容C1、隔离驱动变压器T1、LLC上下半桥MOS管V1/V2、第二电容C2及LLC谐振变压器T2。所述第一电容C1根据恒流控制电路300反馈的电流通过隔离驱动变压器T1驱动LLC上下半桥MOS管中的电流周期性交替变换。当电流为正半周期时导通上半桥MOS管V1；当电流为负半周期时导通下半桥MOS管V2。下面介绍LLC谐振变换电路100结构连接关系。

所述第一电容C1的一端连接恒流控制电路300的输出端，第一电容C1的另一端连接隔离驱动变压器T1的一端，连接的为隔离驱动变压器T1一端的同名端9脚。隔离驱动变压器T1的一端的同名端7脚连接恒流控制电路300输出端。

隔离驱动变压器T1另一端连接LLC上下半桥MOS管的一端。所述LLC上下半桥MOS管包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、上半MOS管V1及下半MOS管V2。

隔离驱动变压器T1的1脚与第一电阻R1的一端连接；隔离驱动变压器T1的2脚与第二电阻R2的一端、LLC上半桥MOS管V1的源极、LLC下半桥MOS管V2的漏极及第二电容C2的一端连接；隔离驱动变压器T1的4脚与第三电阻R3的一端连接；隔离驱动变压器T1的5脚与第四电阻R4的一端、LLC下半桥MOS管V2的源极连接并接地。

第一电阻的一端连接隔离驱动变压器的1脚；第二电阻的一端连接隔离变压器的2脚、LLC上半桥MOS管的源极、第二电容一端及LLC下半桥MOS管漏极；第三电阻的一端连接隔离驱动变压器的4脚；第四电阻的一端连接隔离变压器的5脚、LLC下半桥MOS管的源极并接地；第一电阻、第二电阻的另一端都连接LLC上半桥MOS管的栅极；第三电阻R3、第四电阻R4的另一端都连接LLC下半桥MOS管V2的栅极。LLC上半桥的漏极连接直流电源输入口。

所述LLC上下半桥MOS管的另一端连接第二电容C2一端及LLC谐振变压器T2的一端；LLC下半桥MOS管V2的源极连接LLC谐振变压器T2的输入端的同名端4/5脚且接地；所述第二电容C2另一端连接LLC谐振变压器T2的一端；连接的为LLC谐振变压器T2的输入端的同名端1/2脚。

所述LLC谐振变压器T2另一端连接第一整流滤波电路200输入端。

所述第一整流滤波电路200包括：第三电容C3、第一二极管VD1、第二二极管VD2、第三二极管VD3、第四二极管VD4、第四电容C4、第五电容C5；第一整流滤波电路200通过对第一灯条和第二灯条的导通状态进行充放电，控制第一灯条和第二灯条的电压平衡。

LLC谐振变压器T2的另一端的同名端6/7脚与第三二极管VD3的正极及第四二极管VD4的负极连接；LLC谐振变压器T2的另一端的同名端11/12脚与第三电容C3的一端连接。第三电容C3一端连接所述LLC谐振变换电路100的输出端。

所述第三电容C3为灯条压差平衡电容；所述第一二极管VD1、第二二极管VD2、第三二极管VD3、第四二极管VD4为输出桥式整流二极管；所述第四电容C4和第五电容C5为输出滤波电容。

第三电容C3的另一端连接第一二极管VD1正极及第二二极管VD2负极;第一二极管VD1的负极与第四电容C4的一端及第二灯条的正极连接，第二二极管VD2的正极与第四电容C4的另一端连接并接地；第三二极管VD3的负极与第五电容C5的一端及第一灯条的正极连接；第四二极管VD4的正极与第五电容C5的另一端连接并接地。

第四电容的一端连接第一二极管的负极及两路LED灯条；第四电容另一端连接第二二极管正极且接地。

第五电容的一端连接第三二极管的负极及两路LED灯条；第四电容另一端连接第四二极管正极且接地。

第一整流滤波电路200的输出端连接两路LED灯条400。所述两路LED灯条400包括第一灯条和第二灯条，且第二灯条的负极连接所述恒流控制电路300输入端。

第一灯条和第二灯条都是有n个LED串联而成。各个LED的正极与另一个LED的负极连接，并依次连接。第一灯条中最后一个LED(LED1n)的正极与LED1(n-1)的负极相连,LED1n的负极接地。

所述第一灯条的正极连接第三二极管的负极及第五电容的一端，第一灯条的负极接地；

所述第二灯条的正极连接第一二极管的负极及第四电容的一端，第二灯条的负极接地。

所述恒流控制电路300包括：第五电阻R5和LLC恒流驱动器N1。所述LLC恒流驱动器N1通过第五电阻R5上的电平得到LED电流值，LLC恒流驱动器N1根据所述LED电流值调节驱动信号的输出。通过采样第五电阻R5上的电平得到LED电流值，将该电流值反馈给LLC恒流驱动器N1中，调整LLC恒流驱动器N1中驱动信号的输出，改变整个环路的增益，从而实现LED恒流控制。

第二灯条的负极连接第五电阻R5的一端及LLC恒流驱动器N1的一端。所述第五电阻R5为电流采样电阻，第五电阻R5一端连接两路LED灯条400及LLC恒流驱动器N1一端；第五电阻R5的另一端接地。与第二灯条负极及第五电阻R5一端连接的LLC恒流驱动器N1的一端为ISEN脚。

所述LLC恒流驱动器N1另一端连接LLC谐振变换电路100的输入端。LLC恒流驱动器N1的另一端的DRV2脚连接隔离驱动变压器T1的一端的同名端7脚；LLC恒流驱动器N1的另一端的DRV1脚连接第一电容C1的一端；LLC恒流驱动器N1的另一端的GNDA脚接地。

进一步的，结合图1对该电路实现恒流的工作原理进行解释。

当LLC谐振变压器T2处于正半周期时，电流由其同名端1/2脚流进，次级电流由其同名端6/7脚流出，导通第三二极管VD3，给电容C5充电，同时导通第一灯条，而此时第三电容C3进行放电并流回LLC谐振变压器T2的同名端11/12脚。当LLC谐振变压器T2处于负半周期时，次级电流由LLC谐振变压器T2的同名端11/12脚流出，给第三电容C3充电，同时流经第一二极管VD1给第四电容C4充电，并导通第二灯条，流经第二灯条的电流经过第五电阻R5到地后，经过第四二极管VD4回到LLC谐振变压器T2的同名端6/7端，形成一个周期环路，该周期环路实现了第一灯条和第二灯条持续供电。

此电路中增加了灯条压差平衡电容第三电容C3，通过电容来平衡两路灯条的电压差，解决了两路灯条有压差的问题。当两路LED灯条400恒流的电压完全一样时，第三电容C3充放电平衡，第三电容C3上的电压为0；当两路灯条有电压差时，若第二灯条的电压大于第一灯条时，则第三电容C3电压为左负右正，则在导通第一灯条时，同时储能于灯条压差平衡电容第三C3中，在导通第二灯条时，灯条压差平衡电容第三电容C4同时释放能量；当第二灯条的电压小于第一灯条时，则第三电容C3电压为左正右负，则在导通第一灯条时，灯条压差平衡电容第三电容C3同时释放能量，在导通第二灯条时，同时储能于灯条压差平衡电容第三电容C3中。

基于上述恒流电路的实施例，本发明还提供了一种电源装置，所述电源装置包括上述一种双路恒流电路20，电源装置可设置在电视机中，也适用于所有需要驱动LED的装置。

如图2所示，其为本发明提供的电源装置的结构框图，结合图2对恒流电路进行详细的讲解。该电源装置包括：用于输出波形平直的直流电的电流预处理电路10，用于输出电压供主板机芯供电的机芯电源电路30，还包括如上所述双路恒流电路20；

AC输入后经过电源预处理电路10中的整流滤波电路和PFC电路，分开为两路输入到双路恒流电路20和机芯电源电路30，分别对双路LED灯条和机芯供电；

所述电流预处理电路10包括：整流滤波电路和PFC电路；

所述机芯电源电路包括：反馈电路、反激控制器、MOS管、反激变压器、第二整流滤波电路及机芯。该机芯电源电路包括一个循环电路，因此在有外部供电时对机芯进行供电，但没有外部供电时，该机芯电源电路可以自身放电对机芯进行供电。

所述整流滤波电流的一端连接PFC电路的一端；PFC电路的另一端连接机芯电源电路及双路恒流电路；

反激变压器、第二整流滤波电路、机芯反馈电路、反激控制器、MOS管依次连接，且构成循环回路；

PFC电路连接LLC谐振变换电路及反激变压器。

综上所述，本发明公开的一种双路恒流电路及电源装置，该电路在第二灯条的负极连接电流采样电阻，LLC恒流驱动器T1通过电流采样电阻R14上的电平得到LED电流值，LLC恒流驱动器可以根据该LED电流值调节驱动信号的输出，改变整个环路的增益，实现LED的恒流；在一个周期内，LLC谐振变压器的正半周期和负半周期的电流一样，因此只需对其中一路灯条的电流值进行采样，即是只需在一路灯条的负极加入电流采样电阻，即可保证另外一路灯条有同样的恒定电流，通过LLC恒流驱动器实现两路LED背光恒流驱动; 电路增加了灯条压差平衡电容，通过电容来平衡两路灯条的电压差，解决了两路灯条有压差的问题。本发明的恒流电路中未采用Boost进行升压，不会产生严重的损耗及成本高的问题。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。