專利名稱：多開關(guān)恒流驅(qū)動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于LED燈具領(lǐng)域，特別涉及ー種LED串的驅(qū)動(dòng)器，具體是ー種不需要占空比調(diào)節(jié)的LED恒流驅(qū)動(dòng)器。
背景技術(shù)：
LED驅(qū)動(dòng)需要一個(gè)恒定的電流和一定電壓，最常用的方案是米用ー個(gè)開關(guān)電源。但由于開關(guān)電源本身的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，需要ー個(gè)PWM控制芯片和ー個(gè)功率拓?fù)?，這種單級(jí)控制的拓?fù)渫鵓F (Power Factor，功率因數(shù))很低，開關(guān)電源的輸出電容往往體積較大，價(jià)格較高。在高溫的環(huán)境中，開關(guān)電源的壽命及穩(wěn)定性較差。如圖I所示，是ー種現(xiàn)有LED驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)圖，其中，AC/DC電源變換器的輸入端連接交流電源VI，其輸出正端和輸出負(fù)端分別表示為VO+和V0-，受控的LED串以4個(gè)LED模組為例，4個(gè)LED模組DI、D2、D3、D4沿電流方向依次同向串聯(lián)，各LED模組可以是單個(gè)LED， 也可以是相互串聯(lián)或并聯(lián)的至少兩個(gè)LED，甚至可以是串、并聯(lián)混合連接的多個(gè)LED ；AC/DC電源變換器的輸出正、負(fù)端分別連接LED串的正、負(fù)端，從而為LED串提供恒定的電流和一定范圍的電壓。圖I所示驅(qū)動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)在于LED串的工作電流恒定，不會(huì)隨著輸入交流電壓的變化而變化，但其也有不足存在，即成本較高，如果采用單級(jí)的驅(qū)動(dòng)，PF和驅(qū)動(dòng)效率很難兼顧，驅(qū)動(dòng)器的壽命受到輸出電容的壽命限制，尤其是在高溫的環(huán)境下會(huì)造成驅(qū)動(dòng)器的壽命較短。因此，基于現(xiàn)有LED驅(qū)動(dòng)器的不足，本設(shè)計(jì)人對(duì)現(xiàn)有的LED驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行研究改進(jìn)，
本案由此產(chǎn)生。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的，在于提供ー種多開關(guān)恒流驅(qū)動(dòng)器，其可去除現(xiàn)有LED驅(qū)動(dòng)器中的開關(guān)電源，并能夠避免由于電容引起的PF較低問題，同時(shí)具有超長的使用壽命。為了達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是ー種多開關(guān)恒流驅(qū)動(dòng)器，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)至少ー個(gè)LED模組依次串聯(lián)的LED串的驅(qū)動(dòng)；所述LED驅(qū)動(dòng)器包括整流橋、一個(gè)恒流源和至少ー個(gè)可控限流開關(guān)，所述整流橋的輸入正、負(fù)端分別連接交流電源的正、負(fù)極，該整流橋的輸出正端經(jīng)由可控限流開關(guān)連接LED串的正端；可控限流開關(guān)的數(shù)目與LED模組的數(shù)目相同，所述可控限流開關(guān)與LED模組一一對(duì)應(yīng)，各可控限流開關(guān)的一端分別連接其所對(duì)應(yīng)的LED模組的負(fù)端，而所有可控限流開關(guān)的另一端共同連接到整流橋的輸出負(fù)端。上述LED模組是單個(gè)LED、相互串聯(lián)或并聯(lián)的至少兩個(gè)LED或混合連接的多個(gè)LED。上述整流橋由4個(gè)ニ極管組成，第一ニ極管的陰極連接第二ニ極管的陽極，連接點(diǎn)作為整流橋的輸入負(fù)端；第三ニ極管的陰極連接第四ニ極管的陽極，連接點(diǎn)作為整流橋的輸入正端；第一、三ニ極管的陽極相連，共同作為整流橋的輸出正端；第二、四ニ極管的陰極相連，共同作為整流橋的輸出負(fù)端。與上述LED模組相連的可控限流開關(guān)自動(dòng)檢測(cè)其兩端的電壓，當(dāng)流經(jīng)可控限流開關(guān)的電流超出設(shè)定的電流值時(shí)可控限流開關(guān)兩端的電壓將會(huì)隨著輸入電壓的上升而上升，當(dāng)可控限流開關(guān)兩端的電壓值超過設(shè)定值時(shí)其將自動(dòng)關(guān)斷。上述恒流源為由三極管、恒流ニ極管、MOSFET, IGBT或場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的恒流源電路。上述可控限流開關(guān)的開通和關(guān)斷通過外圍的CPU進(jìn)行統(tǒng)ー的控制，CPU根據(jù)輸入電壓的變化主動(dòng)調(diào)節(jié)各個(gè)限流開關(guān)的開通的時(shí)序以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化。上述LED模組、恒流源和串聯(lián)的可控限流開關(guān)數(shù)量根據(jù)輸入交流電壓的高低情況 進(jìn)行數(shù)量上的増加或者減少以達(dá)到系統(tǒng)的優(yōu)化。采用上述方案后，本實(shí)用新型具有以下改進(jìn)(I)本實(shí)用新型通過對(duì)交流電整流后進(jìn)行多個(gè)可控限流開關(guān)的切換控制，從而可以去除開關(guān)電源，并能夠避免現(xiàn)有電路結(jié)構(gòu)中由于電容引起的PF較低的問題；(2)本實(shí)用新型所提供的電路由于沒有鋁電解的壽命限制，使得LED驅(qū)動(dòng)器具有超長的使用壽命。

圖I是一種現(xiàn)有LED驅(qū)動(dòng)器的電路不意圖；圖2是本實(shí)用新型的電路示意圖；圖3是本實(shí)用新型另ー種電路示意圖。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖2所示，本實(shí)用新型提供ー種多開關(guān)恒流驅(qū)動(dòng)器，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)η (η為自然數(shù))個(gè)LED模組構(gòu)成的LED串的驅(qū)動(dòng)，所有LED模組沿電流方向依次串聯(lián)，所述的LED模組可以是單個(gè)LED，也可以是至少兩個(gè)LED依次串聯(lián)，或是至少兩個(gè)LED相互并聯(lián)，甚至是多個(gè)LED由串聯(lián)、并聯(lián)混合連接，由于各LED模組的具體形態(tài)并不屬于本實(shí)用新型的討論重點(diǎn)，因此在本實(shí)用新型附圖中，以單個(gè)LED的形式來表示各LED模組，需要理解的是，單個(gè)LED只是LED模組的一種表現(xiàn)形式，而不能以此限定LED模組的包含內(nèi)容；在本實(shí)施例中，以4個(gè)依次串聯(lián)的LED模組D5、D6、D7、D8為例進(jìn)行說明，并以D5的陽極作為LED串的正端，以D8的陰極作為LED串的負(fù)端，更多數(shù)量的串聯(lián)LED模組可依此類推。本實(shí)用新型提供的ー種多開關(guān)恒流驅(qū)動(dòng)器，包括整流橋、η (η為自然數(shù))個(gè)可控限流開關(guān)和一個(gè)恒流源，所述整流橋的輸入正端和輸入負(fù)端分別連接交流電源V2的正極和負(fù)極，而輸出正端連接恒流源的正端，而恒流源的負(fù)端連接LED串的正端；在本實(shí)施例中，整流橋由4個(gè)ニ極管014、015、018、019連接而成，ニ極管018的陰極連接ニ極管D14的陽極，連接點(diǎn)作為整流橋的輸入負(fù)端，ニ極管D19的陰極連接ニ極管D15的陽極，連接點(diǎn)作為整流橋的輸入正端，且ニ極管D18、D19的陽極相連，共同作為整流橋的輸出負(fù)端，而ニ極管D15、D14的陰極相連，共同作為整流橋的輸出正端；前述整流橋的連接結(jié)構(gòu)為公知常識(shí)，在此不再贅述；而恒流源可采用由三極管、恒流ニ極管、MOSFET、IGBT或場(chǎng)效應(yīng)管配合相關(guān)的控制元器件組成的恒流源電路?？煽叵蘖鏖_關(guān)的數(shù)目與受控LED模組的數(shù)目相同，所述各可控限流開關(guān)與LED模組一一對(duì)應(yīng)，各可控限流開關(guān)的一端分別連接其所對(duì)應(yīng)的LED模組的負(fù)端，而所有可控限流開關(guān)的另一端共同連接到整流橋的輸出負(fù)端；配合圖2所示，4個(gè)可控限流開關(guān)SI、S2、S3、S4的一端分別連接LED模組D5、D6、D7、D8的負(fù)端，另一端均連接至ニ極管D19、D18的陰極。限流開關(guān)工作吋，基于可控限流開關(guān)的自身特性，可根據(jù)其流過的電流自動(dòng)調(diào)節(jié)其兩端的電壓，從而滿足LED串的需求，當(dāng)限流開關(guān)兩端的電壓低于設(shè)定的電壓值時(shí)，可控限流開關(guān)工作在開通狀態(tài)；而當(dāng)限流開關(guān)兩端的電壓超出設(shè)定的電壓值時(shí)，第一個(gè)限流關(guān)自動(dòng)關(guān)斷，第二個(gè)限流開關(guān)將自動(dòng)開通；其后面的開關(guān)依次類推，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)其所對(duì)應(yīng)的LED模組的限流開關(guān)通和關(guān)閉。如圖3所示，本實(shí)用新型中的可控限流開關(guān)的開通和關(guān)斷的時(shí)序控制可以通過外部的CPU (即圖3中的Ul)進(jìn)行調(diào)節(jié)，CPU通過Rl和R2對(duì)輸入電壓的檢測(cè)，CPU將根據(jù)特 定的算法進(jìn)行每個(gè)可控限流開關(guān)的開通和關(guān)斷狀態(tài)以實(shí)現(xiàn)最高的系統(tǒng)效率。該實(shí)用新型的其他電路功能與前述相同，不再累述。以上實(shí)施例僅為說明本實(shí)用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范 圍，凡是按照本實(shí)用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種多開關(guān)恒流驅(qū)動(dòng)器，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)至少一個(gè)LED模組依次串聯(lián)的LED串的驅(qū)動(dòng)；其特征在于所述LED驅(qū)動(dòng)器包括整流橋、一個(gè)恒流源和至少一個(gè)可控限流開關(guān)，所述整流橋的輸入正、負(fù)端分別連接交流電源的正、負(fù)極，該整流橋的輸出正端經(jīng)由可控限流開關(guān)連接LED串的正端；可控限流開關(guān)的數(shù)目與LED模組的數(shù)目相同，所述可控限流開關(guān)與LED模組一一對(duì)應(yīng)，各可控限流開關(guān)的一端分別連接其所對(duì)應(yīng)的LED模組的負(fù)端，而所有可控限流開關(guān)的另一端共同連接到整流橋的輸出負(fù)端。
2.如權(quán)利要求I所述的多開關(guān)恒流驅(qū)動(dòng)器，其特征在于所述LED模組是單個(gè)LED、相互串聯(lián)或并聯(lián)的至少兩個(gè)LED或混合連接的多個(gè)LED。
3.如權(quán)利要求I所述的多開關(guān)恒流驅(qū)動(dòng)器，其特征在于所述整流橋由4個(gè)二極管組成，第一二極管的陰極連接第二二極管的陽極，連接點(diǎn)作為整流橋的輸入負(fù)端；第三二極管的陰極連接第四二極管的陽極，連接點(diǎn)作為整流橋的輸入正端；第一、三二極管的陽極相連，共同作為整流橋的輸出正端；第二、四二極管的陰極相連，共同作為整流橋的輸出負(fù)端。
4.如權(quán)利要求I所述的多開關(guān)恒流驅(qū)動(dòng)器，其特征在于與所述LED模組相連的可控限流開關(guān)自動(dòng)檢測(cè)其兩端的電壓，當(dāng)流經(jīng)可控限流開關(guān)的電流超出設(shè)定的電流值時(shí)可控限流開關(guān)兩端的電壓將會(huì)隨著輸入電壓的上升而上升，當(dāng)可控限流開關(guān)兩端的電壓值超過設(shè)定值時(shí)其將自動(dòng)關(guān)斷。
5.如權(quán)利要求I所述的多開關(guān)恒流驅(qū)動(dòng)器，其特征在于所述恒流源為由三極管、恒流二極管、MOSFET、IGBT或場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的恒流源電路。
6.如權(quán)利要求I所述的多開關(guān)恒流驅(qū)動(dòng)器，其特征在于所述可控限流開關(guān)的開通和關(guān)斷通過外圍的CPU進(jìn)行統(tǒng)一的控制，CPU根據(jù)輸入電壓的變化主動(dòng)調(diào)節(jié)各個(gè)限流開關(guān)的開通的時(shí)序以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化。
7.如權(quán)利要求I所述的多開關(guān)恒流驅(qū)動(dòng)器，其特征在于所述LED模組、恒流源和串聯(lián)的可控限流開關(guān)數(shù)量根據(jù)輸入交流電壓的高低情況進(jìn)行數(shù)量上的增加或者減少以達(dá)到系統(tǒng)的優(yōu)化。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種多開關(guān)恒流驅(qū)動(dòng)器，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)至少一個(gè)LED模組依次串聯(lián)的LED串的驅(qū)動(dòng)；所述LED驅(qū)動(dòng)器包括整流橋、一個(gè)恒流源和至少一個(gè)可控限流開關(guān)，所述整流橋的輸入正、負(fù)端分別連接交流電源的正、負(fù)極，該整流橋的輸出正端經(jīng)由恒流源連接LED串的正端；可控限流開關(guān)的數(shù)目與LED模組的數(shù)目相同，所述可控限流開關(guān)與LED模組一一對(duì)應(yīng)，各可控限流開關(guān)的一端分別連接其所對(duì)應(yīng)的LED模組的負(fù)端，而所有可控限流開關(guān)的另一端共同連接到整流橋的輸出負(fù)端。此種驅(qū)動(dòng)器可去除現(xiàn)有LED燈具中的開關(guān)電源，并能夠避免由于電容引起的PF較低問題，同時(shí)具有超長的使用壽命。
文檔編號(hào)H05B37/02GK202617434SQ20122022131
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月17日
發(fā)明者張從峰 申請(qǐng)人:張從峰