CN102065613A - 驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种驱动电路，其包含一降压转换电路与一隔离式电源转换电路。降压转换电路接收一输入电压，并产生一输出电压；隔离式电源转换电路耦接降压转换电路，并依据输出电压而产生一驱动电压，以驱动电压装置。如此，本发明通过使用降压转换电路与隔离式电源转换电路而到高功率与高效率的目的。再者，本发明的驱动电路可应用于一发光二极管，有效利用现有能源而达到节能与环保的功效。
Description
技术领域
本发明涉及一种驱动电路，特别是指一种具有高功率因素与高效率的驱动电路。
背景技术
随着现今科技的进步，电子装置的功能月趋完善周全，让民众的生活越来越便利。现今大部分的电子装置皆包含有一驱动电路，例如：电源供应器、功率转换器、稳压器以及光源装置等等，以产生一驱动讯号而用于控制该电子装置的其它电路。再者，现今世界的石油节节高升，能源与原物料的供应成为对重要的议题，如何节约电力及节省耗材，是产业科技的关键目标，其中占能源消耗很大比例的照明设备，成为节能的重要项目，将传统钨丝灯替代为发光二极管，可以节省一半以上的电路，是各国都在尽快推广的政策相关的电路组件也成为研发的重点，如何提高发光效率，增加耐用性，减少环境污染，降低材料与运输成本等等，都有待学术与产业界的研发。
承接上述，发光二极管(Light Emitting Diode，LED)由于具有发热量低、耗电量低、寿命长(约8～10年)、反应速度快、体积小及可平面封装等优点，更重要的是不含汞，是目前最被看好的发光组件。因此近年来LED市场规模快速提升，主要应用包括显示器、背光源、汽车车灯、室内装饰灯、景观照明、一般照明等。
由于照明认证(IEC 1000-3-2 Class C)的谐波标准，LED除本身的发光效率较一般灯具提升外，LED的驱动亦必须符合目前对于效率及功率因子的要求。此外LED照明应用尚需符合传统灯具机构的要求，传统灯具一般电路置于其旋转灯头上，而且不具功率因子调整功能，因此体积小置于灯头尚无问题，然而LED除驱动电路外尚需加入功率因子修正(Power Factor Correction，PFC)电路考虑，因此体积限制为一重要问题。当然效率更是一关键问题，在如此狭小的空间内散热困难，为避免温度过高减损LED发光效率及寿命，驱动电路必须具备高效率。
因此，本发明即在针对上述问题而提出驱动电路，不仅可达到高功率与高效率的驱动电路，又可有效利用现有能源(LED)而达到节能与环保的功效。
发明内容
本发明的目的之一，在于提供驱动电路，其通过使用一降压转换电路与一反驰式功率转换电路而到高功率与高效率的目的。
本发明的目的之一，在于提供驱动电路，其应用于一发光二极管，以有效利用现有能源而达到节能与环保的功效。
本发明的技术方案：一种驱动电路，其包含有：
一降压转换电路，接收一输入电压并产生一输出电压；以及
一隔离式电源转换电路，耦接该降压转换电路，并依据该输出电压产生一驱动电压。
本发明中，其中该降压转换电路包含有：
一第一二极管，其具有一第一端与一第二端，该第一端耦接该输入电压；
一电感，其具有一第一端与一第二端，该电感的该第一端耦接该第一二极管的该第一端与该输入电压；以及
一电容，耦接于该电感的该第二端与该第一二极管的该第二端之间，并产生该输出电压。
本发明中，其中该降压转换电路更包含：
一第二二极管，其具有一第一端与一第二端，该第二二极管的该第一端耦接该第一二极管的该第二端，该第二二极管的该第二端耦接于一接地端。
本发明中，其中该隔离式电源转换电路为一反驰式功率转换电路。
本发明中，其中该反驰式功率转换电路包含有：
一变压器，耦接该降压转换电路并接收该输出电压以产生该驱动电压；
一开关，耦接该变压器并切换该变压器；以及
一切换控制电路，产生一切换讯号，以切换该开关。
本发明中，其中该切换控制电路依据该开关的一切换电流与一反馈讯号产生该切换讯号，该反馈讯号相关联于一负载的一电压，该负载受驱动于该驱动电压。
本发明中，其中该切换控制电路包含有：
一加法器，依据一侦测讯号与一斜坡讯号产生一感测讯号，该侦测讯号相关联于该开关的该切换电流；以及
一切换电路，依据该感测讯号与该反馈讯号产生该切换讯号。
本发明中，更包含有：
一定压/定流控制电路，依据该驱动电压与该反馈讯号产生一控制讯号，该反馈讯号相关联于一负载的一电压，该负载受驱动于该驱动电压；以及
一回授电路，依据该控制讯号与该驱动电压产生一回授讯号，该切换控制电路依据该回授讯号与该开关的一切换电流产生该切换讯号。
本发明中，更包含有：
一稳压器，具有一第一端与一第二端，该稳压器的该第一端，耦接该变压器与该开关，该稳压器的该第二端耦接该开关与一感测电阻。
本发明中，其中该隔离式电源转换电路为一顺向式功率转换电路。
本发明中，其中该顺向式功率转换电路包含：
一变压器，耦接该降压转换电路并接收该输出电压以产生该驱动电压；
一第一二极管，耦接该变压器；
一第二二极管，耦接该第一二极管与该变压器；
一电感，耦接该第一二极管与该第二二极管；
一电容，耦接该电感；
一开关，耦接该变压器并切换该变压器；以及
一切换控制电路，产生一切换讯号，以切换该开关。
本发明中，其中该切换控制电路依据该开关的一切换电流与一反馈讯号产生该切换讯号，该反馈讯号相关联于一负载的一电压，该负载受驱动于该驱动电压。
本发明中，更包含有：
一定压/定流控制电路，依据该驱动电压与该反馈讯号产生一控制讯号，该反馈讯号相关联于一负载的一电压，该负载受驱动于该驱动电压；以及
一回授电路，依据该控制讯号与该驱动电压产生一回授讯号，该切换控制电路依据该回授讯号与该开关的一切换电流产生该切换讯号。
本发明中，更包含有：
一稳压器，具有一第一端与一第二端，该稳压器的该第一端，耦接该变压器与该开关，该稳压器的该第二端耦接该开关与一感测电阻。
本发明具有的有益效果：本发明的驱动电路包含一降压转换电路与一隔离式电源转换电路。降压转换电路是接收一输入电压并产生一输出电压；隔离式电源转换电路是耦接该升压电路并依据该输出电压产生一驱动电压。如此，本发明通过使用降压转换电路与隔离式电源转换电路而到高功率与高效率的目的。
再者，本发明的驱动电路可应用于一发光二极管，以有效利用现有能源而达到节能与环保的功效。
附图说明
图1为本发明的一较佳实施例的电路图；
图2为本发明的一较佳实施例的切换控制电路的电路图；
图3为本发明的一较佳实施例的定压/定流控制电路的电路图；
图4为本发明的另一较佳实施例的电路图。
【图号对照说明】
本发明：
1 驱动电路 10 降压转换电路
100 第一二极管 102 电感
104 电容 106 第二二极管
20 反驰式功率转换电路 200 变压器
202 开关 204 切换控制电路
205 第一整流滤波电路 2040 加法器
2050 切换电路 2052 比较器
2054 与门 2056 正反器
2058 或门 2059 反相器
206 感测电阻 208 稳压器
209 第二整流滤波电路 210 定压/定流控制电路
2100 电阻 2102 比较器
2104 电容 212 授电路
214 分压电路 30 整流电路
40 顺向式功率转换电路 400 变压器
402 第三二极管 404 第四二极管
406 电感 407 电容
408 开关 410 切换控制电路
412 感测电阻 414 稳压器
416 定压/定流控制电路 418 授电路
具体实施方式
为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：
请参阅图1，为本发明的一较佳实施例的电路图。如图所示，本发明的驱动电路1包含一降压转换电路10与一隔离式电源转换电路20。降压转换电路10是接收一输入电压并产生一输出电压，即降压转换电路10依据输入电压而输出该输出电压，也就是说，降压转换电路10所产生的输出电压的讯号准位小于输入电压的讯号准位。隔离式电源转换电路20耦接降压转换电路20，并依据输出电压产生一驱动电压。如此，可以避免如现有技术所述的电路的电容C1上的电压(bulk voltage)很大(约400伏特)，使得输入为低电压状态下，而让习知的驱动电路整体输出效率将无法达到80％。所以，本发明通过降压转换电路10配合隔离式电源转换电路20，而可有效的降低切换损耗，当驱动电路1的输入电压变化时，bulk电压也随着变化，整体输出效率也会跟着提升。其中，于此实施例中，隔离式电源转换电路20为一反驰式功率转换电路。
此外，本发明的驱动电路1将更包含一电感L1、电容C1与一整流电路30。电感L1接收输入电压，电容C1的一端耦接电感L1，电容C1的另一端耦接于一接地端，以形成一滤波电路以过滤输入电压的噪声，整流电路30耦接电感L1与电容C1，以整流经滤波电路过滤后的输入电压，并将整流后的输入电压传送至降压转换电路10。上述的电感L1与电容C1形成滤波电路为本发明所属技术领域中具有通常知识者所皆知的技术，所以申请于此将不再多加赞述。
本发明的驱动电路1的降压转换电路10包含一第一二极管100、一电感102与一电容104。第一二极管100有一第一端与一第二端，第一二极管100的第一端耦接输入电压，即第一二极管100接收输入电压，电感102具有一第一端与一第二端，电感102的第一端耦接第一二极管100的第一端与输入电压，电容104耦接于电感102的第二端与第一二极管100的第二端之间，并产生输出电压。如此，本发明的降压转换电路10是由第一二极管100接收输入电压而通过第一二极管100、电感102与电容104而降低输入电压的讯号准位，产生输出电压。此外，降压转换电路10更包含一第二二极管106。第二二极管106具有一第一端与一第二端，第二二极管106的第一端耦接第一二极管100的第二端，第二二极管106的第二端耦接于一接地端。
再者，本发明的隔离式电源转换电路20包含一变压器200、一开关202与一切换控制电路204。变压器200耦接降压转换电路10的输出端，变压器200接收降压转换电路10输出的输出电压，而产生驱动电压，以驱动一电子装置，于此实施例中，变压器200具有一一次侧绕组NP、一二次侧绕组NS与一辅助绕组NA。一次侧绕组NP耦接降压转换电路10，以接收降压转换电路10的输出电压，而由变压器200的二次侧绕组NS产生并输出驱动讯号，以驱动电子装置。其中，隔离式电源转换电路20更包含一第一整流滤波电路205。第一整流滤波电路205耦接变压器200的二次侧绕组NS，以整流滤波变压器200输出的驱动讯号。第一整流滤波电路205为本发明所属技术领域中具有通常知识者所皆知技术，故于此不加以赞述。
开关202耦接变压器200，并受控于切换控制电路204，以切换变压器200，切换控制电路204是产生一切换讯号，以切换开关202，进而切换变压器200。其中，隔离式电源转换电路20更包含一感测电阻206与一稳压器208。感测电阻206的一端耦接开关202，感测电阻206的另一端耦接于接地端，以产生一切换电流。切换控制电路204是依据开关202的切换电流与一反馈讯号产生切换讯号，反馈讯号相关于一负载(即电子装置)的一电压，负载受驱动于驱动电压。稳压器208具有一第一端与一第二端。稳压器208的第一端耦接变压器200与开关202，稳压器208的第二端耦接开关202与感测电阻206，即稳压器208并联于开关202。
请参阅图2，为本发明的一较佳实施例的切换控制电路的电路图。如图所示，本实施例的切换控制电路204包含一加法器2040与一切换电路2050。加法器2040是依据一侦测讯号与一斜坡讯号Vramp，而产生感测讯号，切换电路2050依据感测讯号与反馈讯号，而产生切换讯号。其中，切换电路2050包含一比较器2052、一与门2054、一正反器2056与一或门2058。切换控制电路204具有一感测端(VCS)、一补偿端(COMP)与一控制端(G)，以分别接收切换电流与补偿讯号并输出该切换讯号。比较器2052具有一正输入端与一负输入端。正输入端接收切换电流，负输入端接收补偿讯号，以比较切换电流与补偿讯号，而产生一比较讯号，与门2054接收比较讯号与一参考讯号，而产生一第一讯号，其中，切换控制电路204更包含一反相器2059，其耦接于比较器2052与与门2054之间，以转换比较讯号的准位。
正反器2056具有一第一输入端S、一第二输入端R一输出端Q。正反器2056的第一输入端S接收第一讯号，而正反器2056的第二输入端R接收比较讯号，而产生一第二讯号，或门2058具有一第一输入端与一第二输入端，或门2058的第一输入端接收第二讯号，或门2058的第二输入端接收参考讯号，而产生切换讯号，以切换开关202。
此外，本发明的驱动电路1更包含一定压/定流控制电路210与一回授电路212。定压/定流控制电路210依据驱动电压与反馈讯号产生一控制讯号，反馈讯号相关联于负载的电压，负载受驱动于驱动电压，回授电路212依据控制讯号与驱动电压产生一回授讯号，切换控制电路204依据回授讯号与开关202的切换电流产生切换讯号。其中，回授电路212为一光耦合器。
请一并参阅图3，为本发明的一较佳实施例的定压/定流控制电路。如图所示，本实施例的定压/定流控制电路210包含一电阻2100、一比较器2102与一电容2104。电阻2100是接收反馈讯号，比较器2102具有一正输入端与一负输入端，正输入端接收一参考值，负输入端耦接电阻2100，以接收反馈讯号，而产生回授讯号。此外，本发明的隔离式电源转换电路20更包含一分压电路214。分压电路214耦接于整流滤波电路205，以分压驱动讯号，而产生反馈讯号，整流滤波电路205将反馈讯号传送至定压/定流控制电路210。
此外，本发明的隔离式电源转换电路20更包括一第二整流滤波电路209。第二整流滤波电路209耦接变压器200的辅助绕组NA，以整流滤波变压器200输出的讯号，而产生一VST讯号，并将VST讯号传送至切换控制电路204。
请参阅图4，为本发明的另一较佳实施例的电路图。如图所示，本实施例与图1的实施例不同之处，在于本实施例的隔离式电源转换电路为一顺向性功率转换电路40。顺向性功率转换电路40包含一变压器400、一第三二极管402、一第四二极管404、一电感406、一电容407、一开关408与一切换控制电路410。变压器400是耦接降压转换电路10，并接收降压转换电路10输出的该输出电压，以产生驱动电压，第三二极管402耦接变压器400，第四二极管404耦接第三二极管402与变压器400，电感406耦接第三二极管402与第四二极管404，电容407耦接电感406以输出变压器400所输出的驱动讯号。开关408耦接变压器400，并切换变压器400，切换控制电路410用以产生切换讯号而切换开关408，接上所述，本实施例的驱动电路更包含一感测电阻412与一稳压器414。感测电阻412的一端耦接开关408，感测电阻412的另一端耦接于接地端，以产生一切换电流。切换控制电路410是依据开关408的切换电流与一反馈讯号产生切换讯号，反馈讯号相关于一负载(即电子装置)的一电压，负载受驱动于驱动电压。稳压器414具有一第一端与一第二端。稳压器414的第一端耦接变压器400与开关408，稳压器414的第二端耦接开关408与感测电阻412，即稳压器414并联于开关408。
此外，本实施例的驱动电路更包含一定压/定流控制电路416与一回授电路418。定压/定流控制电路416依据驱动电压与反馈讯号产生一控制讯号，反馈讯号相关联于负载的电压，负载受驱动于驱动电压，回授电路418依据控制讯号与驱动电压产生一回授讯号，切换控制电路410依据回授讯号与开关408的切换电流产生切换讯号。其中，回授电路418为一光耦合器。上述的顺向性功率转换电路40为该领域具有通常知识者所皆知的技术，所以于此将不再加以赞述。
综上所述，本发明的驱动电路通过一降压转换电路接收一输入电压，并产生一输出电压；一隔离式电源转换电路耦接降压转换电路，并依据输出电压而产生一驱动电压，以驱动电压装置。如此，本发明通过使用降压转换电路与隔离式电源转换电路而到高功率与高效率的目的。再者，本发明的驱动电路可应用于一发光二极管，有效利用现有能源而达到节能与环保的功效。
综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。
Claims (14)
1.一种驱动电路，其特征在于，其包含有：
一降压转换电路，接收一输入电压并产生一输出电压；以及
一隔离式电源转换电路，耦接该降压转换电路，并依据该输出电压产生一驱动电压。
2.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，其中该降压转换电路包含有：
一第一二极管，其具有一第一端与一第二端，该第一端耦接该输入电压；
一电感，其具有一第一端与一第二端，该电感的该第一端耦接该第一二极管的该第一端与该输入电压；以及
一电容，耦接于该电感的该第二端与该第一二极管的该第二端之间，并产生该输出电压。
3.如权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，其中该降压转换电路更包含：
一第二二极管，其具有一第一端与一第二端，该第二二极管的该第一端耦接该第一二极管的该第二端，该第二二极管的该第二端耦接于一接地端。
4.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，其中该隔离式电源转换电路为一反驰式功率转换电路。
5.如权利要求4所述的驱动电路，其特征在于，其中该反驰式功率转换电路包含有：
一变压器，耦接该降压转换电路并接收该输出电压以产生该驱动电压；
一开关，耦接该变压器并切换该变压器；以及
一切换控制电路，产生一切换讯号，以切换该开关。
6.如权利要求5所述的驱动电路，其特征在于，其中该切换控制电路依据该开关的一切换电流与一反馈讯号产生该切换讯号，该反馈讯号相关联于一负载的一电压，该负载受驱动于该驱动电压。
7.如权利要求6所述的驱动电路，其特征在于，其中该切换控制电路包含有：
一加法器，依据一侦测讯号与一斜坡讯号产生一感测讯号，该侦测讯号相关联于该开关的该切换电流；以及
一切换电路，依据该感测讯号与该反馈讯号产生该切换讯号。
8.如权利要求6所述的驱动电路，其特征在于，更包含有：
一定压/定流控制电路，依据该驱动电压与该反馈讯号产生一控制讯号，该反馈讯号相关联于一负载的一电压，该负载受驱动于该驱动电压；以及
一回授电路，依据该控制讯号与该驱动电压产生一回授讯号，该切换控制电路依据该回授讯号与该开关的一切换电流产生该切换讯号。
9.如权利要求5所述的驱动电路，其特征在于，更包含有：
一稳压器，具有一第一端与一第二端，该稳压器的该第一端，耦接该变压器与该开关，该稳压器的该第二端耦接该开关与一感测电阻。
10.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，其中该隔离式电源转换电路为一顺向式功率转换电路。
11.如权利要求10所述的驱动电路，其特征在于，其中该顺向式功率转换电路包含：
一变压器，耦接该降压转换电路并接收该输出电压以产生该驱动电压；
一第一二极管，耦接该变压器；
一第二二极管，耦接该第一二极管与该变压器；
一电感，耦接该第一二极管与该第二二极管；
一电容，耦接该电感；
一开关，耦接该变压器并切换该变压器；以及
一切换控制电路，产生一切换讯号，以切换该开关。
12.如权利要求11所述的驱动电路，其特征在于，其中该切换控制电路依据该开关的一切换电流与一反馈讯号产生该切换讯号，该反馈讯号相关联于一负载的一电压，该负载受驱动于该驱动电压。
13.如权利要求12所述的驱动电路，其特征在于，更包含有：
一定压/定流控制电路，依据该驱动电压与该反馈讯号产生一控制讯号，该反馈讯号相关联于一负载的一电压，该负载受驱动于该驱动电压；以及
一回授电路，依据该控制讯号与该驱动电压产生一回授讯号，该切换控制电路依据该回授讯号与该开关的一切换电流产生该切换讯号。
14.如权利要求11所述的驱动电路，其特征在于，更包含有：
一稳压器，具有一第一端与一第二端，该稳压器的该第一端，耦接该变压器与该开关，该稳压器的该第二端耦接该开关与一感测电阻。
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