CN101060739A - 一种荧光灯驱动电源 - Google Patents

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桂成才
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Abstract

本发明公开了一种荧光灯驱动电源，包括多开关变换电路、电源变压器(T1)、谐振电感(L1)、谐振电容(C3)、升压变压器(T2)，所述电源变压器(T1)的原边绕组接所述多开关变换电路的交流输出，所述谐振电感(L1)与谐振电容(C3)串联后通过升压变压器(T2)的原边绕组与所述电源变压器(T1)的副边绕组相连；所述升压变压器(T2)的副边绕组接负载输出。本发明中通过在谐振回路中串联一个谐振电感，从而实现调频调压，同时实现电源变压器原边功率电路开关的软开关功能。

Description

一种荧光灯驱动电源
技术领域
本发明涉及电器领域，尤其涉及一种荧光灯驱动电源。
背景技术
液晶显示装置包括背光模块和液晶面板，背光模块用于为所述本身不发光的液晶面板提供光源。无论背光模块或液晶面板，都需要电源为其供电。
在现有的应用中，如图1所示，包括功率因数校正电路、电源变压器T1、升压变压器T2、第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3和第四开关S4，所述第一开关S1和第二开关S2串联后并联接在输入端Vin，所述第三开关S3和第四开关S4串联后并联接在输入端Vin，所述电容C2的一端与第一开关S1和第二开关S2的中点相连，另一端通过电源变压器T1的原边绕组与第三开关S3和第四开关S4的中点相连，所述电源变压器T1的原边绕组接多开关变换电路交流输出，升压变压器T2的副边绕组接负载输出，电源变压器T1的副边绕组与升压变压器T2的原边绕组相连，升压变压器T2原边绕组的漏感和电容C2一起构成振荡回路，提供给负载需要的交流电。
如图2所示现有的电压和激励电源的频率关系图，当升压变压器并联越来越多时，折算到谐振回路的等效电感Lr＝Lr′/n越小。(n是升压变压器数量，Lr′是折算到原边的漏感)当谐振电感太小，Q值低，频率f1向f2变化时，灯管负载Rlamp上的电压Δv的变化太小，不能满足调整负载电压范围的要求。
现有技术的缺点：当并接有多个升压变压器来驱动负载的话，升压变压器的副边绕组的漏感并联后的等效电感大大减小，其与电容C2组成的振荡回路由于电感太小，Q值低，回路振荡不起来，无法实现调频来调负载上的电压；另外因为电感小，谐振频率高，在指定的工作频率段也不能实现电源变压器原边功率电路开关的软开关功能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种荧光灯驱动电源，使得在并联多个升压变压器后能够正常实现调频调压，同时实现电源变压器原边功率电路开关的软开关功能。
为解决上述技术问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种荧光灯驱动电源，包括多开关变换电路、电源变压器(T1)、谐振电感(L1)、谐振电容(C3)、升压变压器(T2)，所述电源变压器(T1)的原边绕组接所述多开关变换电路的交流输出，所述谐振电感(L1)与谐振电容(C3)串联后通过升压变压器(T2)的原边绕组与所述电源变压器(T1)的副边绕组相连；所述升压变压器(T2)的副边绕组接负载输出。
其中，进一步包括隔直电容(C2)，所述隔直电容(C2)与所述电源变压器(T1)的原边绕组和所述多开关变换电路的输出连接。
其中，所述多开关变换电路为半桥拓扑电路。
其中，所述多开关变换电路为全桥拓扑电路。
其中，进一步包括功率因数校正电路，其输出高压直流到所述的多开关变换电路的输入。
其中，包括至少两个所述升压变压器，所述每个升压变压器的原边绕组并联在一起，其副边绕组分别接负载输出。
以上技术方案可以看出，本发明中通过在谐振回路中串联一个谐振电感，增加了谐振回路的电感量，提高了Q值，降低了谐振频率，从而实现原边开关电路的频率变化来控制升压变压器副边负载电压的变化，同时实现电源变压器原边功率电路开关的软开关功能。
附图说明
图1为现有技术液晶显示装置电源的电路原理图；
图2为现有的电压和激励电源的频率关系图；
图3为本发明所提供的电源电路原理图；
图4为本发明第一实施例电路原理图；
图5为本发明第二实施例电路原理图；
图6为本发明第三实施例电路原理图；
图7为本发明图5电路的等效电路图；
图8为本发明灯管上的电压和激励电源的频率关系图。
具体实施方式
为便于对本发明进一步理解，现结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
图3为本发明所提供的电源电路原理图，该电路包括功率因数校正电路、接功率因数校正电路高压直流输出的多开关变换电路、电源变压器T1和升压变压器T2、整流电路、谐振电感L1、谐振电容C3。
所述电源变压器T1原边绕组接多开关变换电路交流输出，其副边绕组通过谐振电感L1和谐振电容C3与升压变压器T2的原边绕组相连；所述升压变压器T2的副边绕组接负载输出。
请参阅图4所示本发明第一实施例电路图和图3所示电路图相似，不同之处在于，包括至少两个所述升压变压器，每个升压变器的原边绕组并联在一起，其副边绕组分别接负载输出。
多开关电路可以采用全桥电路拓扑电路或半桥电路拓扑，下面以半桥电路拓扑举例，请参阅图5所示本发明第二实施例电路图，多开关电路采用半桥电路拓扑，包括功率因数校正电路、接功率因数校正电路高压直流输出的多开关变换电路、电源变压器T1和升压变压器T2、整流电路、谐振电感L1、谐振电容C3、隔直电容C2。
所述多开关变换电路包括第一开关S1和第二开关S2，第一开关S1和第二开关S2串联后并联接在输入端Vin，隔直电容C2的一端与第一开关S1和第二开关S2的中点相连，另一端通过电源变压器T1的原边绕组与输入端Vin相连。
所述谐振电感L1与谐振电容C3串联后通过升压变压器T2的原边绕组与电源变压器T1的副边绕组相连，所述升压变压器T2的副边绕组接负载输出。
请参阅图6所示本发明第三实施例电路图和第二实施例电路图相似，不同之处在于，所述多开关电路采用全桥电路拓扑，包括功率因数校正电路、接功率因数校正电路高压直流输出的多开关变换电路、电源变压器T1和升压变压器T2、整流电路、谐振电感L1、谐振电容C3、隔直电容C2。
所述多开关变换电路包括第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3和第四开关S4，所述第一开关S1和第二开关S2串联后并联接在输入端Vin，所述第三开关S3和第四开关S4串联后并联接在输入端Vin，所述隔直电容C2的一端与第一开关S1和第二开关S2的中点相连，另一端通过电源变压器T1的原边绕组与第三开关S3和第四开关S4的中点相连。本实施方式具有与所述第一实施方式所具有的优点。
图5是发明方案中较典型的一种，本发明中其它实施例的工作原理和图5的相同，下面将以图5为例介绍本发明的工作原理。
参阅图7所示图5电路的等效电路图，图5中的升压变压器T2的漏感等效为Ld，电路的谐振频率fr为：
fr = 1 / 2 π C 3 ( L 1 + Ld )
灯管负载Rlamp上的电压和激励电源Vin/2N的频率关系如图8，由图8可知，当改变频率时，f1向f2变化时，灯管负载Rlamp上的电压大大增加，从而改变频率就可以满足对负载电压的大范围调整，改变灯管的亮度。在改变频率时，要选择工作频率高于谐振频率fr，这样做可以使图5中半桥电路的功率开关工作在零电压开关状态，从而降低功率开关的开关损耗，同时也可以实现电源变压器原边功率电路开关的软开关功能。
以上对本发明所提供的一种荧光灯驱动电源进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1、一种荧光灯驱动电源，包括多开关变换电路、电源变压器(T1)、谐振电感(L1)、谐振电容(C3)、升压变压器(T2)，其特征在于：所述电源变压器(T1)的原边绕组接所述多开关变换电路的交流输出，所述谐振电感(L1)与谐振电容(C3)串联后通过升压变压器(T2)的原边绕组与所述电源变压器(T1)的副边绕组相连；所述升压变压器(T2)的副边绕组接负载输出。
2、根据权利要求1所述的荧光灯驱动电源，其特征在于：进一步包括隔直电容(C2)，所述隔直电容(C2)与所述电源变压器(T1)的原边绕组和所述多开关变换电路的输出连接。
3、根据权利要求1或2所述的荧光灯驱动电源，其特征在于：所述多开关变换电路为半桥拓扑电路。
4、根据权利要求1或2所述的荧光灯驱动电源，其特征在于：所述多开关变换电路为全桥拓扑电路。
5、根据权利要求1至4任一项所述的荧光灯驱动电源，其特征在于：进一步包括功率因数校正电路，其输出高压直流到所述的多开关变换电路的输入。
6、根据权利要求1至5任一项所述的荧光灯驱动电源，其特征在于：包括至少两个所述升压变压器，所述每个升压变压器的原边绕组并联在一起，其副边绕组分别接负载输出。
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