一种led对称恒流电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种恒流电路，尤其涉及一种LED对称恒流电路。
【背景技术】
[0002] 市面上LED驱动电源多采用如高压单串或者单路大电流方案，都给LED灯珠使用 带来致命缺陷。如高压单串：有着致命的安规缺陷，尤其使用在户外露天场所；又如单路大 电流方案：必能需要LED灯珠并联(如7串4并之类)，带来各路灯珠严重电流不平衡而烧毁 灯珠现象。如LED路灯高故障之根本原因还在于没有合适的配套电源。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的目的在于解决以上安规缺陷，致命使用缺陷而提供的一种LED对称 恒流电路。
[0004] 本实用新型是通过以下技术方案来实现的：一种LED对称恒流电路，所述LED对称 恒流电路主要以Cy(Y电容），Tr (主变压器），IC-〇pt〇(光耦）为变压器原边电路与变压 器副边电路隔离的器件，所述Tr (主变压器）承担主功率传输功能；所述IC-opto (光耦） 承担闭合环路控制传输功能；
[0005] 所述变压器原边电路：以L6599 (占空比50%+50%，fm调频控制）为主控IC ;以 Tr (主变压器）、Lr (谐振电感)、Cr (谐振电容)、Qh (上开关管)、Ql (下开关管）组成谐 振半桥架构，驱动变压器原边绕组，传输能量，其中Lr (谐振电感），Cr (谐振电容）的固有 谐振频率为f (0)=lA2 7tVi?*#);若L6599控制的开关频率f(s) ^f(O)时，那么Qh (上开关管)、Q1 (下开关管）则可以进入零电压（电流）软开关状态，可以大大减小Qh (上开 关管)、Q1 (下开关管）的开关损耗而提高效率；同时也可以减小EMI (电磁干扰）；
[0006] 所述变压器副边以 Cd, Drl，Dr2, Dr3, Dr4, Cfll, Lfl，Cfl2, Cm, Lf2, Cf22 组成两 路对称整流、滤波输出；其中Cd为隔直电容，交流耦合输出；
[0007] Drl，Dr2, Dr3, Dr4 为整流，Cf21，Lf2, Cf22 为负半滤波电路，Cfll，Lfl，Cfl2 为正 半滤波电路；
[0008] 以上两路输出采用共地、"和"电流采样模式(共用一个电阻Rs)来控制总输出电 流，但各路输出电流均为1/2总电流，采用N个变压器(初级串联，次级分别各自整流滤波)， 则可2N输出，且2N路输出采用共地、"和"电流(共用电阻Rs)采样模式来控制总输出电流， 但各路输出电流均为1Λ2Ν)总电流。
[0009] 以下为原理性分析过程（以一个开关周期为例）：
[0010] (l)0-T/2 :Qh (上开关管）开通，Ql (下开关管）关断：电流由HV+经Qh，流向 Lr (谐振电感）、Tr (主变压器)、Cr (谐振电容），再返回高压直流电源（HV+ & GND)的负 极地，此阶段为Cr (谐振电容）充电；Tr (主变压器）经原副边绕组耦合后，由同名端关系 (ΡΙΝΙ和PIN12设计为同名端)，副边电流经Cd (隔直电容）交流耦合，经Drl、Dr3整流， Cfl 1，Lf 1，Cf 12正半滤波电路，向负载端提供直流电压/电流；
[0011] (2) T/2-T:Qh (上开关管）关断，Ql (下开关管）开通：电流由Cr (谐振电容）经 Tr (主变压器)、Lr (谐振电感）、Ql对地放电；主变压器经原副边绕组耦合后，由同名端关 系（PIN3和PINlO设计为同名端)，副边电流经Cd (隔直电容）交流耦合，经Dr4、Dr2整流， Cf21，Lf2, Cf22负半滤波电路，向负载端提供直流电压/电流；
[0012] (3)输出电压采样由：〇￥作1、〇￥作2，1^81、1^82线性采样，而二极管〇 ￥作1、〇￥作2 承担"或"门功能，即采样两路输出电压最高值，由运放电压环控制输出最高电压Vo-max，当 然为改善动态响应特性，Vdfl、Vdf2均增加 snubber (缓冲）电路，输出电流采样由：Rs线 性采样（I〇l+I〇2)*Rs，由运放电流环控制输出总电流1〇=1〇1+1〇2,确保电路输出总电流为 设定值；1):如果省略二极管Dvfbl、Dvfb2,则电压采样模式为"和"模式；且取平均值；这样 在不平衡负载下，单路输出电压有机会超过最大输出设定电压Vo-max值；2):电源输出电 压最大值(包括空载条件下）不应超过IEC (国际电工）规定的超低安全电压，否则包括负载 (如LED灯光源模块）也应做安规认证；
[0013] (4)变压器工作时不可偏磁，所以在变压器输出绕组上必须串联Cd (隔直电容）， 确保因偏磁带来的饱和现象；且输出阻抗为：Zo=Rl+l A〇Cd)，ω =2 Jif (s)，Rl为负载等效 阻抗，lA?Cd)为隔直电容等效阻抗，其他如：变压器内阻，滤波电容阻抗，滤波电感阻抗 忽略不计，由于对于开关频率交流阻抗而言，隔直电容等效阻抗远小于负载阻抗，可以忽略 不计，但对于低频及直流阻抗而言，则远大于负载阻抗Rl ;所以基于以上原理理论，对于Cd (隔直电容)，/ Q-charge= / Q-discharge, Q= / I*t;Q为电荷（电位：库伦）；对于Cd (隔 直电容)，在0-T/2时间充电电荷应等于在T/2-T时间放电电荷；所以电容电压V-Cd=Q/C， 同样不会因为电荷单方向积累而过压（C为电容容量，单位：法拉）；
[0014] (5)在0-T/2 (二分之一周期）内，充电电荷/ Q-charge，Cd (隔直电容）对 应充电平均电流I-charge=2 ( / Q-charge) /T，同时等于第一路负载电流Iol ;在 T/2-T (二分之一周期）内，放电电荷/ Q-discharge，Cd (隔直电容）对应放电平均 电流]>discharge=2 (/ Q_discharge)/T，同时等于第二路负载电流1〇2;由于前述 /Q-charge=/Q-discharge，所以1〇1=1〇2,与负载阻抗Z11、Z12大小没有关系。因为 V〇1=I01*Z11;V〇2=I〇2*Z12,，所以1〇1=1〇2与输出电压也没有关系；
[0015] (6)在各路负载上的负载动态电流（iol、i〇2)，分别经（Cf 11、Lfl、Cf 12)负半滤 波电路及（Cf21、Lf2，Cf22)正半滤波电路后，与平均电流（1〇1、1〇2)非常接近，纹波系数在 5%以内。
[0016] 本实用新型的有益效果在于：结构简单，具有非常高的经济价值，成本低，恒流平 衡精准度可以到1%以下，而且在Cd (隔直电容）上损耗小，同时隔直电容成本远比平衡电 感低，而且恒流平衡精准度远比平衡电感高。
【附图说明】
[0017] 如图1为本实用新型LED对称恒流电路示意图；
[0018] 附图标记：1、主控IC ;2、Qh (上开关管）；3、Ql (下开关管）；4、Lr (谐振电感）； 5、Cr (谐振电容）；6、Tr (主变压器）；7、Cd (隔直电路）；8、Drl，Dr3，Dr2, Dr4 (整流）；9、 Cf21，Lf2, Cf22 (负半波整流及滤波电路）；10、Cfll，Lfl，Cfl2 (正半波整流及滤波电路）； 11、电阻 Rs ;12、IC-opto (光耦）。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合附图及【具体实施方式】对本实用新型做进一步描述：
[0020] 实施例1
[0021] 如图1所示，一种LED对称恒流电路，所述LED对称恒流电路主要以Cy (Y电容）， Tr (主变压器）6, IC-opto (光耦）12为变压器原边电路与变压器副边电路隔离的器件，所 述Tr (主变压器）5承担主功率传输功能；所述IC-opto (光耦）11承担闭合环路控制传输 功能；
[0022] 所述变压器原边电路：以L6599 (占空比50%+50%，fm调频控制）为主控ICl ;以 Tr (主变压器）6、Lr (谐振电感）4、Cr (谐振电容）5、Qh (上开关管）2、Ql (下开关管）3 组成谐振半桥架构，驱动变压器原边绕组，传输能量，其中Lr (谐振电感）4, Cr谐振电容）5 的固有谐振频率为f (0)=lA2TrVIi*V^);若L6599控制的开关频率f(s)~f(0)时， 那么Qh (上开关管）2、Q1 (下开关管）3则可以进入零电压（电流）软开关状态，可以大大减 小Qh (上开关管）2、Ql (下开关管）3的开关损耗而提高效率；同时也可以减小EMI (电磁 干扰）；
[0023] 所述变压器副边以 Cd, Drl，Dr2, Dr3, Dr4, Cfll, Lfl，Cfl2, Cm, Lf2, Cf22 组成两 路对称整流、滤波输出；其中Cd为隔直电容7,交流耦合输出；
[0024] Drl, Dr2,