CN108806942A - 一种多通道led驱动电路的无源元件集成装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多通道LED驱动电路的无源元件集成装置，包括第一平面PCB集成绕组、第二平面PCB集成绕组、第一E型磁芯、第一I型磁芯，第一平面PCB集成绕组、第二平面PCB集成绕组夹置于第一E型磁芯与第一I型磁芯中间。本发明利用两个集成绕组将一个谐振电感、四个谐振电容和两个变压器全部集成在一个E‑I磁芯结构中，减小了LED驱动电路中无源元件的数量，提高了电感与电容元件的空间利用率，减小了电感与电容元件的体积，削弱了元件分布参数的寄生振荡对电路性能的影响。

Description

一种多通道LED驱动电路的无源元件集成装置
技术领域
本发明涉及一种LED驱动电路中的多通道LED驱动电路无源元件集成装置。
背景技术
在近几年全球节能减排的大趋势下，新型技术和能源的代表LED是一种新型的照明光源，相比于传统光源具有高效、节能、无污染、寿命长、低功耗等优点。但是单个LED的驱动电路需要大量的有源和无源元件。与此相比，多通道LED驱动电路具有效率高，器件数量少的优点。
多通道LED驱动电路主要由电源、变压器、谐振电感、谐振电容、整流桥和整流输出构成，多通道LED驱动电路能在减少驱动电路器件数量和提高效率的前提下为多个LED提供良好稳定的供电。
多通道LED驱动电路包含以下无源元件：两个变压器、一个谐振电感、四个谐振电容、如果均采用分立元件实现，不但元件数量多，而且形状各异、大小不一，空间利用率不高。在开关电源中，采用分立元件会使电力电子设备的功率密度大大降低，而且分立元件的寄生参数，如电感的等效并联电容、电容器的引脚电感和布线布局，会对多通道LED驱动电路的性能产生不利影响。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、体积小、空间利用率高的多通道LED驱动电路的无源元件集成装置。
本发明解决上述问题的技术方案是：一种多通道LED驱动电路的无源元件集成装置，包括第一平面PCB集成绕组、第二平面PCB集成绕组、第一E型磁芯、第一I型磁芯，所述的第一平面PCB集成绕组、第二平面PCB集成绕组夹置于第一E型磁芯与第一I型磁芯中间，所述的第一平面PCB集成绕组包括第一绕组、第二绕组、第三绕组、第四绕组、位于第一绕组与第二绕组之间的第一漏感层、位于第二绕组与第三绕组之间的第一电介质，和位于第三绕组与第四绕组之间的第二电介质，所述的第二平面PCB集成绕组包括第五绕组、第六绕组、第七绕组、第八绕组、位于第五绕组与第六绕组之间的第二漏感层、位于第六绕组与第七绕组之间的第三电介质，和位于第七绕组与第八绕组之间的第四电介质，所述的第一平面PCB集成绕组绕在第一E型磁芯的左边柱上，第二平面PCB集成绕组绕在第一E型磁芯的右边柱上，所述的第一绕组的输出端与逆变器的高压端相连，输入端与第五绕组的输入端相连，第五绕组的输出端与逆变器的低压端相连，第二绕组的输出端与第一组负载的整流桥输入端相连，第四绕组的输出端与第一组负载的整流桥输出端相连，第三绕组的输出端与第一组负载的隔直电容相连，第六绕组的输出端与第二组负载的整流桥输入端相连，第八绕组的输出端与第二组负载的整流桥输出端相连，第七绕组的输出端与第二组负载的隔直电容相连，第三绕组、第七绕组的输入端悬空。
上述多通道LED驱动电路的无源元件集成装置中，所述的第一绕组形成第一变压器的原边，第三绕组形成第一变压器的副边，第五绕组形成第二变压器的原边，第七绕组形成第二变压器的副边，第一变压器与第二变压器的漏感之和构成第一谐振电感，第一电介质形成第一谐振电容，第二电介质形成第二谐振电容，第三电介质形成第三谐振电容，第四电介质形成第四谐振电容，第一平面PCB集成绕组、第二平面PCB集成绕组共同形成集总参数模型为一个谐振电感、四个谐振电容和两个变压器的多端网络。
本发明的有益效果在于：本发明利用两个平面PCB集成绕组将一个谐振电感、四个谐振电容和两个变压器全部集成在一个E-I磁芯结构中，减小了无源元件数量和体积，消弱了元件分布参数的寄生振荡对电路性能的影响。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1中平面PCB集成绕组与磁芯结构的爆炸图。
图3为图1中平面PCB集成绕组与磁芯结构的合成图。
图4为本发明的两个平面PCB集成绕组分布参数模型结构示意图。
图5为本发明的两个平面PCB集成绕组集总参数模型结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1、图2、图3所示，本发明公开了一种多通道LED驱动电路的无源元件集成装置13，无源元件集成装置13包括第一平面PCB集成绕组32、第二平面PCB集成绕组33、第一E型磁芯16、第一I型磁芯24，所述的第一平面PCB集成绕组32、第二平面PCB集成绕组33夹置于第一E型磁芯16与第一I型磁芯24中间，所述的第一平面PCB集成绕组32包括第一绕组23、第二绕组21、第三绕组19、第四绕组17、位于第一绕组23与第二绕组21之间的第一漏感层22、位于第二绕组21与第三绕组19之间的第一电介质20，和位于第三绕组19与第四绕组17之间的第二电介质18，所述的第二平面PCB集成绕组33包括第五绕组25、第六绕组27、第七绕组29、第八绕组31、位于第五绕组25与第六绕组27之间的第二漏感层26、位于第六绕组27与第七绕组29之间的第三电介质28，和位于第七绕组29与第八绕组31之间的第四电介质30，所述的第一平面PCB集成绕组32绕在第一E型磁芯16的左边柱上，第二平面PCB集成绕组33绕在第一E型磁芯16的右边柱上，所述的第一绕组23的输出端1与逆变器12的高压端相连，输入端2与第五绕组25的输入端相连，第五绕组25的输出端3与逆变器12的低压端相连，第二绕组21的输出端6与第一组负载14的整流桥输入端相连，第四绕组17的输出端7与第一组负载14的整流桥输出端相连，第三绕组19的输出端5与第一组负载14的隔直电容相连，第六绕组27的输出端10与第二组负载15的整流桥输入端相连，第八绕组31的输出端11与第二组负载15的整流桥输出端相连，第七绕组29的输出端9与第二组负载15的隔直电容相连，第三绕组19的输入端4和第七绕组29的输入端8悬空。
如图4所示，所述的第一平面PCB集成绕组32和第二平面PCB集成绕组33形成分布参数模型为电感、电容和变压器的多端网络1-3-6-5-7-10-9-11。
如图5所示，所述的第一平面PCB集成绕组32和第二平面PCB集成绕组33形成集总等效模型为一个谐振电感、四个谐振电容和两个变压器的多端网络1-3-6-5-7-10-9-11。
上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种多通道LED驱动电路的无源元件集成装置，其特征在于：包括第一平面PCB集成绕组、第二平面PCB集成绕组、第一E型磁芯、第一I型磁芯，所述的第一平面PCB集成绕组、第二平面PCB集成绕组夹置于第一E型磁芯与第一I型磁芯中间，所述的第一平面PCB集成绕组包括第一绕组、第二绕组、第三绕组、第四绕组、位于第一绕组与第二绕组之间的第一漏感层、位于第二绕组与第三绕组之间的第一电介质，和位于第三绕组与第四绕组之间的第二电介质，所述的第二平面PCB集成绕组包括第五绕组、第六绕组、第七绕组、第八绕组、位于第五绕组与第六绕组之间的第二漏感层、位于第六绕组与第七绕组之间的第三电介质，和位于第七绕组与第八绕组之间的第四电介质，所述的第一平面PCB集成绕组绕在第一E型磁芯的左边柱上，第二平面PCB集成绕组绕在第一E型磁芯的右边柱上，所述的第一绕组的输出端与逆变器的高压端相连，输入端与第五绕组的输入端相连，第五绕组的输出端与逆变器的低压端相连，第二绕组的输出端与第一组负载的整流桥输入端相连，第四绕组的输出端与第一组负载的整流桥输出端相连，第三绕组的输出端与第一组负载的隔直电容相连，第六绕组的输出端与第二组负载的整流桥输入端相连，第八绕组的输出端与第二组负载的整流桥输出端相连，第七绕组的输出端与第二组负载的隔直电容相连，第三绕组、第七绕组的输入端悬空。
2.如权利要求1所述的多通道LED驱动电路的无源元件集成装置，其特征在于：所述的第一绕组形成第一变压器的原边，第三绕组形成第一变压器的副边，第五绕组形成第二变压器的原边，第七绕组形成第二变压器的副边，第一变压器与第二变压器的漏感之和构成第一谐振电感，第一电介质形成第一谐振电容，第二电介质形成第二谐振电容，第三电介质形成第三谐振电容，第四电介质形成第四谐振电容，第一平面PCB集成绕组、第二平面PCB集成绕组共同形成集总参数模型为一个谐振电感、四个谐振电容和两个变压器的多端网络。
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