1 引言
随着LED产业的迅速发展，目前，国内国际的广大客户对LED的驱动电源效率转换、有效功率、横流精度、电源寿命电磁兼容等的要求都非常高。同时，还要求驱动电源具有“低”的启动电流、更低的系统造价，还必须具有通用性和智能管理能力。现有的LED驱动电源基本运用分立元件搭建，相对于模块而言具有寿命低、体积大、重量重等缺点。
分立元件中寿命最低的为电解电容，电解电容的寿命直接影响驱动电源的整体寿命，即为LED照明系统的寿命，大大影响LED灯珠本身的优势。
分立元件的集成度低，同样的功率输出，分立元件搭建的电源体积是模块搭建电源的（2-3）倍，重量也比其重，不适合机载等对LED驱动电源的重量和体积有要求的场合使用,而且不利于小型化发展。
从可靠性和质量方面来说，分立元件搭建的LED驱动电源一般为民用级的标准，而模块搭建的LED驱动电源一般能达到军用级标准。所以，在某些对LED驱动电源有高标准要求的场合，分立元件搭建的LED驱动电源就有了一定的劣势，例如手术照明灯、机载照明灯等场合，对LED驱动电源的性能和质量要求很高。
从成本和性能方面来说，分立元件搭建的LED驱动电源成本低，但是后期的维修和换取新驱动电源的成本高。如果LED驱动电源的应用达到一定的规模时，分立元件搭建的LED驱动电源反而比模块电源高。性能方面，单考虑能耗问题，独立元件搭建的驱动电源转化效率一般最大可达到90%，而模块化驱动电源可以达到95%以上，能耗比较大。
为了克服上述现有技术的不足，设计了一种新型的LED驱动电源，即16路输出的42V/1A的恒流驱动电源。本电源整机运用模块化搭建，并通过相应的控制电路实现PRM/VTM一对多的输出和恒流输出。与现有技术相比，本实用新型LED驱动电源的有益效果是：模块化搭建的一致性高，维修和替换模块方便快捷等降低费用；模块本身具有转化效率高、体积小、重量轻和寿命长等优点，有利于特殊场合使用和LED驱动电源小型化发展；使用PRM/VTM一对多控制模式，节约PRM模块的使用，即节约成本和空间；采用PRM侧恒流控制和一对多控制调节，降低DC/DC侧I2R线损，而且不需要隔离反馈信号；可以根据需求更改输出功率，调整模块数量，不用重新开发，节约了设计成本。
2 新型LED驱动电源设计
2.1设计理念
新型LED驱动电源的设计与现有分立元件搭建的LED驱动电源本质上都是运用高频开关电源实现，所不同的是新型LED驱动电源采用高频模块（隔离式正弦振幅转化器）搭建，频率可达到1MHz以上，实现高功率密度的LED驱动电源。
新型LED驱动电源设计由滤波模块、Maxi全砖模块、PRM预稳压模块和VTM隔离转化模块搭建。其中滤波模块实现输入衰减和EMI滤波，Maxi全砖模块实现AC/DC转化，PRM预稳压模块和VTM隔离模块实现DC/DC转化，并且DC/DC转化方式采样一对多模式（一块PRM预稳压模块驱动多块VTM模块）实现多路输出。多路输出的总功率大小，可以在允许范围内增大或减小，只需扩展Maxi全砖模块的功率即可。
新型LED驱动电源设计需要添加两种控制电路：一种控制电路实现LED恒流输出，另一种控制电路实现PRM和VTM一对多模式输出。
LED恒流输出控制电路在PRM预稳压模块侧实现，此控制电路主要包括电流采样电路、差分放大电路、误差比较电路和电路基准电路。
PRM和VTM一对多控制电路，主要作用在于给VTM模块足够功率的Vc开启脉冲，实现一对多模式。因为VTM驱动需要15V左右持续10ms的开启脉冲，而一块PRM模块只能提供（1-2）个模块VTM驱动所需要的Vc脉冲，因此，需要添加控制电路实现Vc脉冲的扩展。
2.2 具体实施方式
⑴ 根据输出功率的要求选择各模块的规格
第一步，计算VTM的输出功率选择合适模块（原则为所选型号的电压电流和输出功率跟负载偏差不大，有一定余量即可）；第二步，将16路输出分为4组，然后根据功率大小和模块转化效率选择合适的PRM预稳压模块的型号。以此类推分别选出合适的滤波衰减模块和Maxi全砖模块的型号。
⑵ 恒流控制电路部分的实现
在PRM预稳压模块的输出端添加电流采样电路，把输出电流转化成电压，经过差分放大电路将采样信号放大（提高对比精度，实现控制精准）。放大采样信号与电流基准信号经误差放大器做比较，输出信号传递给PRM预稳压模块的外部电压调整脚，实现稳压恒流输出。此时，PRM输出的电流保持为某恒定值，输入给VTM隔离转换模块，VTM通过1/K倍数关系实现输出要求的恒流值，达到设计要求。
⑶ PRM/VTM一对多控制电路部分的实现
主要运用MOS管、三极管、电阻、稳压二极管等元件实现VTM模块Vc脉冲的实现。
3 设计方案分析
3.1新型LED驱动电源整体原理框图
图1为新型LED驱动电源的整体框图，主要包括输入衰减模块、AC/DC转化模块、DC/DC隔离模块和系统控制电路。其中DC/DC转化模块由PRM和VTM模块组成，具有以下优点：
① PRM和VTM可以远距离传输能量，控制方便，补偿后线路损耗小；
② PRM和VTM可以通过控制电路实现一对多驱动，降低整机成本和空间；
③ Maxi和PRM模块允许的功率范围内，可以任意扩展VTM输出功率，只需添加VTM模块数量即可，节约重新开发的成本；
④ 采用PRM模块侧恒流控制方式，降低后级I2R线损，并无须隔离反馈信号。
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