LED驱动电源的制作方法

led驱动电源
技术领域
1.本实用新型涉及led照明技术领域，具体涉及一种led驱动电源。


背景技术：

2.led(light emitting diode，发光二极管)相对于传统光源具有体积小、节能、寿命长、高亮度和环保等优点，因此广泛用于室内和室外照明。
3.现有的led驱动电源大多具有多路输出，至少一路恒流输出给led负载供电，另外的至少一路恒压输出给系统或者其他负载供电。
4.图1示出根据现有技术的led驱动电源的示意性电路图。如图1所示，现有技术的led驱动电源100包括输入电路110、信号传递电路120、原边驱动信号生成电路130、恒流输出电路140、恒压输出电路150以及副边控制电路160。输入电路110包括整流桥111、输入电容cin、原边绕组np以及原边开关管q1。
5.恒流输出电路中140包括副边绕组ns1、整流二极管d1和d2、电容c1 和c2、副边开关管q2、电感l1以及采样电阻rcs。副边绕组ns1与原边绕组np耦合，通过原边驱动信号生成电路130控制与原边绕组np串联的原边开关管q1的导通和关断，从而在副边绕组ns1的两端产生一个方波电压，然后经过整流二极管d1和电容c1构成的整流电路进行整流滤波后，生成相对稳定的输出电压vout1。由电感l1、副边开关管q2、整流二极管d2 以及电容c2组成的升压型(boost)开关变换电路连接在整流二极管d1 与电容c1的中间节点和负载101之间，用于将输出电压vout1转换为输出电压vout2，以提供恒定输出电流io至负载101。采样电阻rcs连接于负载 101与地之间，二者的中间节点用于提供表征输出电流io的电流采样信号 vcs。
6.恒压输出电路150包括副边绕组ns2、整流二极管d3以及电容c3。副边绕组ns2与原边绕组np耦合，副边绕组ns2的两端产生的方波电压经过整流二极管d3和电容c3构成的整流电路进行整流滤波后，生成相对稳定的输出电压vout3。
7.副边控制电路160包括副边驱动信号生成电路161和恒压信号生成电路162。副边驱动信号生成电路160根据电流采样信号vcs和第一参考信号 vref1生成控制副边开关管q2的副边驱动信号vg2，以将输出电压vout1 转换为恒定输出电流io并输出到负载101。
8.恒压信号生成电路162用于根据输出电压vo3和电压参考信号vref2 得到恒压控制信号vcomp。其中，电压参考信号vref2表征期望得到的输出电压。
9.信号传递电路120将所述恒压控制信号vcomp和输出电压vout3从副边侧传递至原边侧的原边驱动信号生成电路130。原边驱动信号生成电路 130根据信号传递电路120传递的信号产生控制原边开关管q1开关的原边驱动信号vg1，从而来保证输出电压vout3的稳定。
10.现有技术的led驱动电源主要通过在变压器中设置多个副边绕组来实现多路输出，这种结构存在以下缺点：首先，恒流输出电路的两级功率转换电路不仅增加了损耗，而且降低了效率。此外，恒流输出电路需要两个磁性元件，增加了系统的体积，不利于小型化
的实现。


技术实现要素：

11.有鉴于此，本实用新型用于提供一种led驱动电源，可降低恒压和恒流输出过程中的功率转换次数，同时减少磁性元件的数量，降低系统的体积和成本。
12.根据本实用新型实施例提供了一种led驱动电源，包括：输入电路、第一恒流输出电路、恒压输出电路、原边控制电路、传输电路以及副边控制电路，所述输入电路包括原边绕组和原边开关管，所述原边绕组和所述原边开关管依次串联连接于直流输入端和地之间，所述第一恒流输出电路包括副边绕组和至少一个第一恒流输出支路，所述副边绕组包括第一端、第二端以及第三端，所述至少一个第一恒流输出支路并联连接在所述副边绕组的第一端和第三端之间，每个所述第一恒流输出支路包括第一副边开关管，所述恒压输出电路连接于所述副边绕组的第二端和第三端之间以与所述第一恒流输出电路复用所述副边绕组的部分绕组，所述副边控制电路与所述第一恒流输出电路连接，所述副边控制电路控制所述第一副边开关管的导通和关断以使所述第一恒流输出电路的输出电流的恒定，所述副边控制电路控制所述第一恒流输出电路和所述恒压输出电路分时导通，所述传输电路与所述副边控制电路和恒压输出电路连接，所述传输电路根据所述恒压输出电路的输出电压提供恒压控制信号，所述原边控制电路与所述传输电路连接，所述原边控制电路根据所述恒压控制信号产生原边驱动信号，并根据所述原边驱动信号控制所述原边开关管的导通和关断使所述恒压输出电路的输出电压的恒定。
13.优选地，在第一副边开关管导通期间，所述第一恒流输出电路的输出电压折射到所述恒压输出电路对应的绕组上的电压小于所述恒压输出电路的输出电压。
14.优选地，所述副边控制电路包括：至少一个第一恒流补偿信号生成模块，每个所述第一恒流补偿信号生成模块根据相应的第一恒流输出支路的第一电流采样信号和第一参考信号产生相应的第一恒流补偿信号；同步控制信号生成模块，根据所述副边绕组的第二端和第三端之间的电压和第二参考信号产生同步控制信号，所述同步控制信号控制所述第一恒流输出电路的导通与关断；至少一个第一副边驱动信号生成模块，与相应的第一恒流补偿信号生成模块和所述同步控制信号生成模块连接，根据相应的第一恒流补偿信号和所述同步控制信号产生相应的第一副边驱动信号，控制相应的第一副边开关管的导通和关断；恒压补偿信号生成模块，根据所述恒压输出电路的输出电压和第三参考信号生成恒压补偿信号。
15.优选地，每个所述第一恒流输出支路还包括：第一整流二极管、第一电容以及第一采样电阻，所述第一整流二极管的阳极与所述副边绕组的第一端连接，所述第一整流二极管的阴极与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端与所述第一副边开关管的第一端连接，所述第一采样电阻的第一端与所述第一副边开关管的第二端连接，所述第一采样电阻的第二端与所述副边绕组的第三端连接，其中，所述第一副边开关管和所述第一采样电阻的中间节点提供所述第一恒流输出支路的第一电流采样信号。
16.优选地，所述恒压输出电路包括第二整流二极管和第二电容，所述第二整流二极管的阳极与所述副边绕组的第二端连接，所述第二整流二极管的阴极与所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端与所述副边绕组的第三端连接。
17.优选地，每个所述第一恒流补偿信号生成模块包括：第一运算放大器，所述第一运算放大器的反相输入端接收相应的第一恒流输出支路的第一电流采样信号，所述第一运算放大器的正相输入端接收相应的第一参考信号，所述第一运算放大器根据所述第一电流采样信号和所述第一参考信号产生所述第一恒流补偿信号。
18.优选地，所述同步控制信号生成模块包括：第一比较器，所述第一比较器的反相输入端接收表征所述副边绕组的第二端和第三端之间的电压的同步信号，所述第一比较器的正相输入端接收第二参考信号，其中，所述第一比较器根据所述同步信号和第二参考信号的比较结果产生所述同步控制信号。
19.优选地，每个所述第一副边驱动信号生成模块包括：斜坡信号生成单元，根据所述同步控制信号生成一斜坡信号；第二比较器，所述第二比较器的反相输入端接收相应的恒流补偿信号，正相输入端接收所述斜坡信号，所述第二比较器根据所述第一恒流补偿信号和所述斜坡信号产生复位信号，输出端输出所述复位信号；以及rs触发器，所述rs触发器的复位端与所述第二比较器的输出端连接以接收所述复位信号，所述rs 触发器的置位端接收所述同步控制信号，所述rs触发器根据所述复位信号和所述同步控制信号产生相应的第一副边驱动信号。
20.优选地，所述斜坡信号生成电路包括晶体管、第五电容和电流源，其中，所述晶体管、第五电容以及所述电流源并联连接于所述第二比较器的正相输入端和副边地之间，所述晶体管的控制端接收所述同步控制信号。
21.优选地，恒压补偿信号生成模块包括：第二运算放大器，所述第二运算放大器的反相输入端接收表征所述恒压输出电路的输出电压的电压采样信号，所述第二运算放大器的正相输入端接收所述第三参考信号，其中，所述运算放大器根据所述电压采样信号和所述第三参考信号产生所述恒压补偿信号。
22.优选地，所述传输电路包括：光耦隔离传输模块，与所述恒压输出电路的输出端和副边控制电路连接，根据所述恒压补偿信号和所述恒压输出电路的输出电压生成所述恒压控制信号。
23.优选地，所述光耦隔离传输模块包括光耦合器、第一电阻和第三电容，所述第一电阻的第一端接收所述恒压输出电路的输出电压，所述第一电阻的第二端与所述光耦合器的第一端连接，所述光耦合器的第二端接收所述恒压补偿信号，所述光耦合器的第三端与所述原边控制电路连接以提供所述恒压控制信号，所述光耦合器的第四端接原边地，所述第三电容并联连接于所述光耦合器的第三端和第四端之间。
24.优选地，所述led驱动电源还包括：同步信号采样模块，包括串联连接在所述副边绕组的第二端和副边地之间的第二电阻和第三电阻，所述第二电阻和第三电阻之间的中间节点提供同步信号；第一电压采样模块，包括串联连接在所述恒压输出电路的输出端的第四电阻和第五电阻，所述第四电阻和第五电阻之间的中间节点提供电压采样信号。
25.优选地，所述led驱动电源还包括：至少一个滤波模块，每个滤波模块包括串联连接在相应的第一恒流输出支路的第一副边开关管和第一采样电阻的中间节点和副边地之间的第六电阻和第四电容，对相应的第一恒流输出支路的电流采样信号进行滤波得到第一电流采样信号。
26.优选地，所述led驱动电源还包括第二恒流输出电路，所述第二恒流输出电路与所
述第一恒流输出电路和所述恒压输出电路复用所述副边绕组的第二端和第三端之间的绕组。
27.优选地，所述副边绕组还包括位于所述第一端和所述第二端之间的第四端，所述第二恒流输出电路包括并联连接在所述副边绕组的第四端和第三端之间的至少一个第二恒流输出支路，每个所述第二恒流输出支路包括第二副边开关管，所述副边控制电路通过控制所述第二副边开关管的导通和关断使所述第二恒流输出电路的输出电流恒定，所述副边控制电路控制所述第一恒流输出电路、所述第二恒流输出电路和所述恒压输出电路依次分时导通。
28.优选地，所述副边控制电路还包括：至少一个第二恒流补偿信号生成模块，每个所述第二恒流补偿信号生成模块根据相应的第二恒流输出支路的第二电流采样信号和第四参考信号产生相应的第二恒流补偿信号；至少一个第二副边驱动信号生成模块，与相应的第二恒流补偿信号生成模块和所述第一副边驱动信号生成模块连接，根据所述第二恒流补偿信号和所述第一副边驱动信号生成所述第二副边驱动信号。
29.优选地，每个所述第二恒流输出支路还包括：第三整流二极管、第六电容以及第二采样电阻，所述第三整流二极管的阳极与所述副边绕组的第四端连接，所述第三整流二极管的阴极与所述第六电容的第一端连接，所述第六电容的第二端与所述第二副边开关管的第一端连接，所述第二采样电阻的第一端与所述第二副边开关管的第二端连接，所述第二采样电阻的第二端与所述副边绕组的第三端连接，其中，所述第二副边开关管和所述第二采样电阻的中间节点提供第二恒流输出支路的第二电流采样信号。
30.优选地，所述第一恒流输出电路的输出电压折射到所述恒压输出电路对应的绕组上的电压小于所述恒压输出电路的输出电压，且第二恒流输出电路的输出电压折射到所述恒压输出电路对应的绕组上的电压小于所述恒压输出电路的输出电压。
31.优选地，所述输入电路还包括：整流桥，所述整流桥将交流输入电压转换为所述直流输入电压；以及输入电容，所述输入电容对所述直流输入电压进行平滑滤波。
32.优选地，每个所述第一恒流输出支路的相应的第一参考信号和每个所述第二恒流输出支路的相应的第四参考信号可调节。
33.本实用新型实施例的led驱动电源具有以下有益效果。
34.本实用新型的led驱动电源包括：输入电路、第一恒流输出电路、恒压输出电路、原边控制电路、传输电路以及副边控制电路，第一恒流输出电路包括一个副边绕组和至少一个第一恒流输出支路，副边绕组包括第一端、第二端以及第三端，所述至少一个第一恒流输出支路并联连接在所述副边绕组的第一端和第三端之间，恒压输出电路连接在副边绕组的第二端和第三端之间以和第一恒流输出电路复用副边绕组第二端和第三端之间的绕组，可减少线圈匝数和磁性元件的数量，有利于降低系统的体积和成本，降低整机成本，同时电路的干扰少，工作效率比较高。
35.此外，在第一恒流输出支路上串接第一副边开关管，同时将第一恒流输出支路和恒压输出电路配置为在第一副边开关管导通期间，第一恒流输出支路的输出电压折射到恒压输出电路的副边绕组上的折射电压小于恒压输出电路的输出电压，使得在第一副边开关管导通。且原边开关管关断时，副边电流通过第一恒流输出支路续流，在第一副边开关管关断时，副边电流通过恒压输出电路续流，由此可以通过控制副边开关管的导通和关断来实
现对恒压输出电路和恒流输出电路的分时续流控制，仅进行一次功率转换即可实现多路恒流、恒压输出控制，提高了工作效率。
36.进一步的，传输电路与副边控制电路、恒压输出电路以及原边控制电路连接，副边控制电路根据恒压输出电路的输出电压得到恒压补偿信号，传输电路根据恒压补偿信号得到恒压控制信号，并将该恒压控制信号提供至原边侧的原边控制电路，原边控制电路根据所述恒压控制信号控制原边开关管的导通和关断，以使得恒压输出电路的输出电压恒定。
37.进一步的，副边绕组还包括第四端，led驱动电源还包括第二恒流输出电路，第二恒流输出电路复用第二恒流输出电路的副边绕组的第四端和第三端之间的绕组部分，第一恒流输出电路、第二恒流输出电路以及恒压输出电路三者共用恒压输出电路对应的绕组部分，三者分时导通，进一步减少线圈匝数和磁性元件的数量，有利于降低系统的体积和成本，降低整机成本。
附图说明
38.通过参照以下附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
39.图1示出根据现有技术的led驱动电源的示意性电路图。
40.图2示出根据本实用新型第一实施例的led驱动电源的示意性电路图。
41.图3示出本实用新型第一实施例的led驱动电源的示意性工作波形图。
42.图4示出根据本实用新型第二实施例的led驱动电源的示意性电路图。
43.图5示出根据本实用新型第三实施例的led驱动电源的示意性电路图。
具体实施方式
44.以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是本实用新型并不仅仅限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。为了避免混淆本实用新型的实质，公知的方法、过程、流程没有详细叙述。另外附图不一定是按比例绘制的。
45.在本申请中，术语“led负载”例如是多个led串联连接形成的led 灯串。如果多个led形成led灯串，则在led灯串中前一个led的阴极连接至下一个led的阳极。led灯的阳极指led灯串中第一个led灯的阳极，led 灯的阴极指led灯串中最后一个led灯的阴极。
46.本实用新型可以各种形式呈现，以下将描述其中一些示例。
47.图2示出根据本实用新型第一实施例的led驱动电源的示意性电路图。如图2所示，led驱动电源200包括：输入电路210、第一恒流输出电路、恒压输出电路、副边控制电路220、原边控制电路230以及传输电路 260。
48.输入电路210包括整流桥、输入电容cin、原边绕组np以及原边开关管q1。其中，整流桥211的两个输入端接收交流输入电压vac，输入电容cin连接于整流桥211的两个输出端之间，原边绕组np和原边开关管q1依次串联连接于整流桥211的两个输出端之间，原边开关管q1的源极与原边地连接。整流桥211用于将交流输入电压转换为直流输入电压，输入电容 cin用于对直流输入电压进行平滑滤波。
49.第一恒流输出电路包括副边绕组ns和第一恒流输出支路250，副边绕组ns包括第
一端211、第二端212以及第三端213，第一恒流输出支路250 连接在副边绕组ns的第一端211和第三端213之间，原边绕组np和副边绕组ns构成带中心抽头的变压器。
50.第一恒流输出支路250包括依次串联连接在副边绕组ns的第一端 211和第三端213之间的整流二极管d1、电容c1、副边开关管q2以及第一采样电阻rcs1。具体的，整流二极管d1的阳极与副边绕组ns的第一端211 连接，电容c1、副边开关管q2和第一采样电阻rcs1依次串联连接于整流二极管d1的阴极与副边绕组ns的第三端213之间，整流二极管d1和电容c1 用于对第一恒流输出支路250的输出电压vo1进行整流滤波，第一恒流输出支路250用于向负载201供电，提供恒定的输出电流io1。
51.在本实施例中，第一恒流输出支路250的负载201为led负载。应理解，第一采样电阻rcs1也可以连接在第一恒流输出支路250的其他位置，通过检测第一采样电阻rcs1两端的电压压降即可获得表征输出电流 io1大小的第一电流采样信号vcs1。
52.恒压输出电路连接于副边绕组ns的第二端212和第三端213之间以与第一恒流输出电路复用副边绕组ns第二端212和第三端213之间的绕组。恒压输出电路包括依次串联连接在副边绕组ns的第二端212和第三端213之间的整流二极管d2和电容c2，具体地，整流二极管d2的阳极与副边绕组ns的第二端212连接，电容c2连接在整流二极管d2的阴极和副边绕组ns的第三端213之间。恒压输出电路用于为系统或者其他负载供电，提供恒定的输出电压vo2。
53.在本实施例中，第一恒流输出电路和恒压输出电路被配置为在副边开关管q2导通期间，第一恒流输出电路的输出电压vo1折射到恒压输出电路的绕组(即副边绕组ns第二端212和第三端213之间的绕组)上的折射电压小于恒压输出电路的输出电压vo2，使得在副边开关管q2导通期间恒压输出电路的续流回路被整流器件(即整流二极管d2)断开，此时恒压输出电路中续流电流接近或等于零。
54.进一步的，例如可以通过调整副边绕组ns的第二端212和第三端 213之间绕组的匝数与第一端211和第三端213之间绕组的匝数的比值或者其他参数来实现第一恒流输出电路的输出电压vo1折射到恒压输出电路的绕组(即副边绕组ns第二端212和第三端213之间的绕组)上的折射电压小于恒压输出电路的输出电压vo2。
55.进一步的，原边开关管q1和副边开关管q2具有相同的开关周期，副边控制电路220控制副边开关管q2在原边开关管q1关断期间至少保证部分时间导通，以控制第一恒流输出电路的输出电流的稳定。
56.在原边开关管q1导通期间，第一恒流输出电路和恒压输出电路的副边电流回路被断开，在原边开关管q1关断期间，第一恒流输出电路和恒压输出电路的续流回路分时导通，具体的，由于电磁感应的作用，在原边开关管q1关断后，副边绕组ns的端电压上升。当副边绕组ns的第一端211和第三端213之间的电压上升到一定值时，第一恒流输出电路的续流回路导通，整流二极管d1导通，副边电流通过第一恒流输出电路续流。由于第一恒流输出电路的输出电压vo1折射到恒压输出电路的绕组上的折射电压小于恒压输出电路的输出电压vo2，故整流二极管d2处于截止状态，恒压输出电路的续流回路被断开。由于原边绕组np积累的能量先通过第一恒流输出电路释放，即通过第一恒流输出电路续流，恒压输出电路没有续流电流。当副边开关管q2关断时，副边电流将通过恒压输出电路续流，原边绕组np积累的剩余能量通过恒压输出电路释放。由此可以通过控制副边开关管q2的导通和关断来实现
对第一恒流输出电路和恒压输出电路的分时续流控制。
57.副边控制电路220根据第一电流采样信号vcs1、表征第一恒流输出支路的期望输出电流的第一参考信号vref1以及同步信号ctrl生成控制副边开关管q2的第一副边驱动信号vg2，从而控制输出电流io1的恒定。进一步地，副边控制电路220还根据表征恒压输出电路的输出电压vo2 的电压采样信号v1和表征恒压输出电路的期望输出电压的第三参考信号vref3生成恒压补偿信号vcomp并传递给原边控制电路230。
58.具体地，副边控制电路220包括第一恒流补偿信号生成模块221、同步控制信号生成模块222、第一副边驱动信号生成模块223以及恒压补偿信号生成模块224。
59.其中，第一恒流补偿信号生成模块221根据第一电流采样信号vcs1 和第一参考信号vref1的误差放大得到第一恒流补偿信号icomp。
60.第一恒流补偿信号生成模块221包括运算放大器opa1。运算放大器 opa1的反相输入端接收第一电流采样信号vcs1，运算放大器opa1的正相输入端接收第一参考信号vref1。运算放大器opa1根据第一电流采样信号vcs1和第一参考信号vref1生成所述第一恒流补偿信号icomp。
61.同步控制信号生成模块222根据采样得到的表征副边绕组ns的第二端212和第三端213之间电压的同步信号ctrl生成同步控制信号scs。同步控制信号生成模块222包括比较器cmp1。比较器cmp1的反相输入端接收同步信号ctrl，比较器cmp1的正相输入端接收第二参考信号 vref2。比较器cmp2根据同步信号ctrl和第二参考信号vref2得到同步控制信号scs，当所述同步信号ctrl大于所述第二参考信号vref2时，所述同步控制信号scs为低电平，当所述同步信号ctrl小于所述第二参考信号vref2时，所述同步控制信号scs为高电平。
62.第一副边驱动信号生成模块223与第一恒流补偿信号生成模块221 和同步控制信号生成模块222连接，用于根据第一恒流补偿信号icomp 和同步控制信号scs生成第一副边驱动信号vg2。
63.第一副边驱动信号生成模块223包括比较器cmp2、斜坡信号生成单元2231以及rs触发器。比较器cmp2的反相输入端接收第一恒流补偿信号icomp，正相输入端与斜坡信号生成单元2231连接以接收斜坡信号vr。比较器cmp2用于根据第一恒流补偿信号icomp和斜坡信号vr生成复位信号，并将该复位信号提供至rs触发器的复位端r，rs触发器2442的置位端s接收同步控制信号scs。其中，所述斜坡信号vr大于等于所述第一恒流补偿信号icomp时，所述比较器cmp2的输出为高电平；所述斜坡信号vr小于所述第一恒流补偿信号icomp时，所述比较器cmp2的输出为低电平。当rs触发器的复位端r为高电平时，所述副边控制电路 220关断所述第一副边开关管q2，所述第一恒流输出电路的续流回路关断，所述恒压输出电路的续流回路导通；当所述rs触发器的置位端s 为高电平时，所述副边控制电路220导通所述第一副边开关管q2，当所述原边开关管关断时，所述第一恒流输出电路的续流回路导通。
64.进一步的，斜坡信号生成单元2231包括晶体管m1、电容c5以及电流源。电流源、电容c5和晶体管m1依次并联连接于比较器cmp2的正相输入端和副边地之间，三者的第一公共连接节点用于提供所述斜坡信号 vr，晶体管m1的控制端用于接收同步控制信号scs。
65.恒压补偿信号生成模块224与恒压输出电路相连接，以根据恒压输出电路的输出电压vo2以及表征期望输出电压的第三参考信号vref3得到恒压补偿信号vcomp。
66.恒压补偿信号生成模块224包括运算放大器opa2。运算放大器opa2 的反相输入端
接收表征输出电压vo2的电压采样信号v1，运算放大器 opa2的正相输入端用于接收第三参考信号vref3，运算放大器opa2根据电压采样信号v1和第三参考信号vref3的误差放大结果得到所述恒压补偿信号vcomp。
67.应当理解，上述实施例中的副边控制电路220的结构仅为示例，能够根据输出电流控制副边开关管以实现恒流输出的控制电路均适用于本实用新型。
68.进一步的，在一些实施例中，需要进行led调光(即调节输出电流 io1大小)时，可以通过调节第一参考信号vref1以改变输出电流期望值，从而实现对输出电流io1大小的调节。
69.传输电路260接收恒压补偿信号vcomp和输出电压vo2，并根据恒压补偿信号vcomp和输出电压vo2生成恒压控制信号。原边控制电路230 根据所述恒压控制信号产生原边驱动信号vg1以控制原边开关管q1，原边控制电路230通过控制原边开关管q1的导通和关断来调节恒压输出电路的输出电压vo2的稳定。
70.具体地，传输电路260例如通过光耦隔离传输模块实现，包括光耦合器、电阻r1以及电容c3。电阻r1的第一端用于接收恒压输出电路的输出电压vo2，第二端与光耦合器的第一端连接，光耦合器的第二端用于接收恒压补偿信号vcomp，光耦合器的第三端与原边控制电路230连接，光耦合器的第四端接地，电容c3并联连接于光耦合器的第三端和第四端之间。光耦合器根据输出电压vo2和恒压补偿信号vcomp生成恒压控制信号，并将该恒压控制信号提供至原边控制电路230。
71.在优选的实施例中，led驱动电源200还包括滤波模块241、同步信号采样模块242以及第一电压采样模块243。
72.滤波模块241包括电阻r2和电容c4，电阻r2的第一端与第一恒流输出支路250连接，第二端与电容c4的第一端连接，电容c4的第二端接原边地。滤波模块241用于对第一恒流输出支路250的电流采样信号进行滤波，电阻r2和电容c4的中间节点与运算放大器opa1反相输入端连接以提供滤波后的第一电流采样信号vcs1。
73.第一电压采样模块243包括电阻r3和电阻r4，电阻r3和电阻r4 串联连接在恒压输出电压的输出端，电阻r3的第一端用于接收恒压输出电路的输出电压vo2，第二端与电阻r4的第一端连接，电阻r4的第二端接地。电阻r3和电阻r4的中间节点与运算放大器opa2的反向输入端连接以提供电压采样信号v1。
74.同步信号采样模块242包括电阻r5和电阻r6、电阻r5和电阻r6 串联连接在副边绕组ns的第二端212和原边地之间，电阻r5和电阻r6 的中间节点与比较器cmp1的反相输入端连接以提供同步信号ctrl。
75.图3示出本实用新型第一实施例的led驱动电源的示意性工作波形图。在图3中，id1表示第一恒流输出电路的续流回路的电流，id2表示恒压输出电路的续流回路的电流。以下参照图2和图3对本实施例的led 驱动电源的工作原理进行详细说明。
76.如图3所示，在时刻t0至时刻t1期间，原边驱动信号vg1和第一副边驱动信号vg2为高电平，此时原边开关管q1导通，同步信号ctrl 为负电压信号，第一恒流输出支路250中的整流二极管d1和恒压输出电路中的整流二极管d2均反偏截止，两路输出电路的续流回路都无电流流过。
77.在时刻t1，原边驱动信号vg1由高电平转变为低电平，原边开关管 q1关断，流过原
边绕组np的原边电流ip变为零，第一副边驱动信号vg2 保持为高电平，第一副边开关管q2导通，同步信号ctrl由负电压信号转变为正电压信号，整流二极管d1导通，第一恒流输出电路的续流电流回路中有电流id1流过，而整流二极管d2截止，恒压输出电路的续流回路上无电流流过。因此在时刻t1至时刻t2期间，原边绕组np储存的能量通过第一恒流输出电路释放，第一恒流输出电路的电流id1由峰值逐渐下降。
78.在时刻t2，原边驱动信号vg1保持为低电平，原边开关管q1保持关断，斜坡信号vr大于等于第一恒流补偿信号icomp，同步控制信号scs 控制rs触发器将第一副边驱动信号vg2翻转为低电平，第一副边开关管 q2关断，由于第一副边开关管q2的关断导致第一恒流输出电路的续流回路断开，同步信号ctrl的电压略微抬高，二极管d2的阳极电压大于阴极电压，续流电流通过恒压输出电路续流，因此在时刻t2至时刻t3 期间，流过第一恒流输出电路的电流id1为零，流过恒压输出电路的电流id2由峰值逐渐下降。
79.在时刻t3，副边绕组的电流id2下降至零，同步信号ctrl开始震荡。在时刻t4，同步信号ctrl的值低于第二参考信号vref2，经一定延时时间，t5时刻，同步控制信号scs控制rs触发器将第一副边驱动信号vg2在由低电平翻转为高电平，第一副边开关管q2重新导通。在时刻 t6，原边驱动信号vg1由低电平翻转为高电平，原边开关管q1开通，进入下一个开关周期。
80.周而复始，原边控制电路230控制第一恒流输出电路和恒压输出电路分时导通，通过原边控制电路230可以保证恒压输出电路的输出电压 vo2稳定在预期电压值附近，通过副边控制电路220可以保证第一恒流输出电路的输出电流io1稳定在于预期电流值附近。
81.结合图3所示，在时刻t1，当检测到同步信号ctrl的上升沿时，所述斜坡信号vr的值逐渐增大，比较器cmp2将第一恒流补偿信号icomp 和斜坡信号vr比较，此时斜坡信号vr小于第一恒流补偿信号icomp，同步控制信号scs为高电平，控制第一副边驱动信号vg2保持为高电平，同时第一恒流输出电路的续流回路导通。在时刻t2，斜坡信号vr大于等于第一恒流补偿信号icomp，同步控制信号scs翻转为低电平，复位 rs触发器，控制第一副边驱动信号vg2翻转为低电平，副边开关管q2 关断，同时第一恒流输出电路的续流回路断开、恒压输出电路的续流回路导通。在时刻t4，当检测到同步控制信号scs的下降沿时，此时斜坡信号vr小于第一恒流补偿信号icomp，同步控制信号scs为高电平，控制第一副边驱动信号vg2翻转为高电平，副边开关管q2导通。
82.图4示出根据本实用新型第二实施例的led驱动电源的示意性电路图。如图4所示，led驱动电源300包括输入电路310、第一恒流输出电路、恒压输出电路、副边控制电路320、原边控制电路330以及传输电路360。
83.本实施例与第一实施例的区别在于：本实施例的第一恒流输出电路包括副边绕组ns、多个第一恒流输出支路3501至350n(n为大于等于2 的整数)。除此之外，本实施例的输入电路310、原边控制电路330、传输电路360和恒压输出电路的结构与第一实施例中的输入电路210、原边控制电路230、传输电路260和恒压输出电路的结构相同，在此不再赘述。
84.多个第一恒流输出支路3501至350n并联连接于副边绕组ns的第一端311和第三端313之间。第一恒流输出支路350i(i＝1～n，n为大于等于2的整数)的输出电压折射到恒压输出电路的绕组上折射电压小于恒压输出电路的输出电压。
85.进一步的，第一恒流输出支路350i包括与副边绕组ns连接的整流二极管d1i、电容
c1i、第一副边开关管q2i以及第一采样电阻rcsi (i＝1～n，n为大于等于2的整数)。在任意数量的第一副边开关管q2i 导通时，副边绕组ns产生的续流电流流过对应的第一恒流输出支路350i 以驱动对应的led负载301i(i＝1～n，n为大于等于2的整数)。通过控制每个第一副边开关管q2i的导通时间，可以实现不同输出支路的led 负载301i具有不同的亮度。
86.具体地，在第一恒流输出支路350i中，整流二极管d1i、电容c1i、第一副边开关管q2i以及采样电阻rcsi依次串联连接于副边绕组ns的第一端311和第三端313之间。其中，整流二极管d1i的阳极与副边绕组ns的第一端311连接，阴极与电容c1i的第一端连接。每个第一恒流输出支路对应的led负载301i连接在电容c1i的两端。
87.应当理解，上述的连接方式并不唯一，只要第一副边开关管q2i和第一采样电阻rcsi串联在输出支路中即可。
88.优选地，副边控制电路320包括多个第一恒流补偿信号生成模块 3211-321n、同步控制信号生成模块322、多个第一副边驱动信号生成模块3231-323n以及恒压补偿信号生成模块324，其中n为大于等于2的整数。
89.第一恒流补偿信号生成模块321i接收对应第一恒流输出支路350i 的第一电流采样信号vcsi，并根据第一电流采样信号vcsi和表征对应的第一恒流输出支路350i的期望输出电流的第一参考信号vref1i得到对应的第一恒流补偿信号icompi(i＝1～n，n为大于等于2的整数)。
90.恒压补偿信号生成模块324与恒压输出电路相连接，以根据恒压输出电路的输出电压vo2以及表征期望输出电压的第三参考信号vref3得到恒压补偿信号vcomp。
91.同步控制信号生成模块322与副边绕组ns的第二端312连接，用于根据副边绕组ns的第二端312和第三端313之间的电压生成一同步控制信号scs。
92.第一副边驱动信号生成模块323i与对应的第一恒流补偿信号生成模块321i和同步控制信号生成模块322连接，用于根据对应的第一恒流补偿信号icompi和同步控制信号scs生成对应的第一恒流输出支路 350i的第一副边驱动信号vg2i(i＝1～n，n为大于等于2的整数)。
93.示例的，每个第一恒流补偿信号生成模块321i、每个第一副边驱动信号生成模块323i以及恒压补偿信号生成模块324和同步控制信号生成模块322可以采用第一实施例所示的电路结构实现。
94.应当理解，本实施例的副边控制电路320的结构仅为示例，能够根据输出电流控制第一副边开关管以实现恒流输出的控制电路均可应用于本实施例。
95.进一步的，在一些实施例中，需进行led负载调光(即调节输出电流大小)时，可以通过分别调节每个第一恒流输出支路的第一参考信号以改变对应的第一恒流输出支路的输出电流期望值，由此可以分别控制每个第一恒流输出支路的电流大小，实现复杂的调光。
96.在优选的实施例中，led驱动电源300还包括多个滤波模块 3411-341n(n为大于等于2的整数)、同步信号采样模块342以及第一电压采样模块343。
97.每个滤波模块3411-341n分别与对应的第一恒流输出支路 3501-350n连接，用于对相应的第一恒流输出支路的电流采样信号进行滤波以得到第一电流采样信号vcs1-vcsn。
98.第一电压采样模块343与恒压输出电路的输出端连接，用于根据恒压输出电路的
输出电压vo2提供电压采样信号v1。
99.同步信号采样模块342与副边绕组ns的第二端312连接，用于根据副边绕组ns第二端的电压提供同步信号ctrl。
100.其中，本实施例的多个滤波模块3411-341n、同步信号采样模块342 以及第一电压采样模块343的结构分别与第一实施例中的滤波模块241、同步信号采样模块242以及第一电压采样模块243的结构相同，在此不再赘述。
101.本实施例中的所有的第一恒流输出支路都并联在副边绕组ns的第一端311和第三端313之间，在实现多路恒流输出的情况下不需要增加磁性元件的数量，减小了电路体积。
102.图5示出根据本实用新型第三实施例的led驱动电源的示意性电路图。如图5所示，led驱动电源400包括输入电路410、第一恒流输出电路、第二恒流输出电路、恒压输出电路、副边控制电路420、原边控制电路430以及传输电路460。
103.本实施例与第一实施例的区别在于：本实施例的副边绕组ns包括第一端411、第二端412、第三端413以及第四端414(位于第一端411和第二端412之间)，原边绕组np和副边绕组ns构成带多个抽头的变压器。
104.led驱动电源400包括第二恒流输出电路，第二恒流输出电路和第一恒流输出电路复用副边绕组ns第四端414和第三端413之间的绕组部分，第二恒流输出电路还包括连接在副边绕组ns第四端414和第三端413之间的第二恒流输出支路470，第二恒流输出支路的输出电压折射到恒压输出电路的绕组上的折射电压小于恒压输出电路的输出电压。
105.进一步的，例如可以通过调整副边绕组ns上第一恒流输出电路、第一恒流输出电路和恒压输出电路的绕组的线圈的匝数的比值或者其他参数来实现第一副边开关管q2导通期间，第一恒流输出电路的输出电压折射到恒压输出电路的绕组上的折射电压小于恒压输出电路的输出电压，第二副边开关管q3导通期间，第二恒流输出电路的输出电压折射到恒压输出电路的绕组上的折射电压小于恒压输出电路的输出电压。
106.进一步的，第二恒流输出支路470包括依次串联连接在副边绕组ns 第四端414和第三端413之间的整流二极管d3、电容c31、第二副边开关管 q3以及采样电阻rcs31。其中，整流二极管d3的阳极与所述副边绕组ns 的第四端连接，整流二极管d3的阴极与电容c31的第一端连接，电容c31 的第二端与所述第二副边开关管q3的第一端连接，采样电阻rcs31的第一端与第二副边开关管q3的第二端连接，所述采样电阻rcs31的第二端与副边绕组ns的第三端连接，第二副边开关管q3和采样电阻rcs31的中间节点提供第二恒流输出支路的电流采样信号。
107.应当理解，上述的连接方式并不唯一，只要第二副边开关管q3和采样电阻rcs31串联在输出支路中即可。副边控制电路420包括第一恒流补偿信号生成模块421、同步控制信号生成模块422、第一副边驱动信号生成模块423以及恒压补偿信号生成模块424。其中，本实施例的第一恒流补偿信号生成模块421、同步控制信号生成模块422、第一副边驱动信号生成模块423以及恒压补偿信号生成模块424与第一实施例的第一恒流补偿信号生成模块221、同步控制信号生成模块222、第一副边驱动信号生成模块223以及恒压补偿信号生成模块224的结构相同，在此不再赘述。
108.此外，副边控制电路420还包括第二恒流补偿信号生成模块425和第二副边驱动信号生成模块426，第二恒流补偿信号生成模块425根据第二恒流输出支路470的第二电流采
样信号vcs31和第四参考信号vref4产生相应的第二恒流补偿信号icomp31，第四参考信号vref4表征第二恒流输出电路的期望输出电流；
109.第二副边驱动信号生成模块426分别与第二恒流补偿信号生成模块 425和第一副边驱动信号生成模块423连接，根据所述第二恒流补偿信号和第一副边驱动信号生成第二副边驱动信号，控制第二副边开关管q3的导通和关断。
110.除此之外，本实施例的输入电路410、原边控制电路430、传输电路 460、恒压输出电路、滤波模块441、同步信号采样模块442以及第一电压采样模块443的结构与第一实施例中的输入电路210、原边控制电路230、恒压输出电路、滤波模块241、同步信号采样模块242以及第一电压采样模块243的结构相同，在此不再赘述。
111.进一步的，在一些实施例中，led驱动电源包括多个第二恒流电路，所述多个第二恒流输出电路和第一恒流输出电路复用副边绕组ns的部分绕组。
112.需要说明的是，本实用新型未对原边开关管和副边开关管的类型进行限制，原边开关管和副边开关管可以为增强型nmos (n-metal-oxide-semiconductor，n型金属-氧化物-半导体)，也可以为耗尽型nmos(n-metal-oxide-semiconductor，n型金属-氧化物-半导体)。
113.综上所述，本实用新型的led驱动电源包括：输入电路、第一恒流输出电路、恒压输出电路、原边控制电路、传输电路以及副边控制电路，第一恒流输出电路包括一个副边绕组和至少一个第一恒流输出支路，副边绕组包括第一端、第二端以及第三端，所述至少一个第一恒流输出支路并联连接在所述副边绕组的第一端和第三端之间，恒压输出电路连接在副边绕组的第二端和第三端之间以和第一恒流输出电路复用副边绕组第二端和第三端之间的绕组，可减少线圈匝数和磁性元件的数量，有利于降低系统的体积和成本，降低整机成本，同时电路的干扰少，工作效率比较高。
114.此外，在第一恒流输出支路上串接第一副边开关管，同时将第一恒流输出支路和恒压输出电路配置为在第一副边开关管导通期间，第一恒流输出支路的输出电压折射到恒压输出电路的副边绕组上的折射电压小于恒压输出电路的输出电压，使得在第一副边开关管导通。且原边开关管关断时，副边电流通过第一恒流输出支路续流，在第一副边开关管关断时，副边电流通过恒压输出电路续流，由此可以通过控制副边开关管的导通和关断来实现对恒压输出电路和恒流输出电路的分时续流控制，仅进行一次功率转换即可实现多路恒流、恒压输出控制，提高了工作效率。
115.进一步的，传输电路与副边控制电路、恒压输出电路以及原边控制电路连接，副边控制电路根据恒压输出电路的输出电压得到恒压补偿信号，传输电路根据恒压补偿信号得到恒压控制信号，并将该恒压控制信号提供至原边侧的原边控制电路，原边控制电路根据所述恒压控制信号控制原边开关管的导通和关断，以使得恒压输出电路的输出电压恒定。
116.进一步的，副边绕组还包括第四端，led驱动电源还包括第二恒流输出电路，第二恒流输出电路复用第二恒流输出电路的副边绕组的第四端和第三端之间的绕组部分，第一恒流输出电路、第二恒流输出电路以及恒压输出电路三者共用恒压输出电路对应的绕组部分，三者分时导通，进一步减少线圈匝数和磁性元件的数量，有利于降低系统的体积和成本，降低整机成本。
117.依照本实用新型的实施例如上文，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不
限制该实用新型仅为的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。