CN102802328B - 一种led光源的恒流驱动器及led灯具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED光源的恒流驱动器，包括多个并联的供电回路，其中，每个供电回路包括电流处理单元和分离电路；电流处理单元包括恒流模块，用于向LED光源恒流供电；分离电路包括连接在供电电源与其所属供电回路中的电流处理单元的输入端之间、和/或连接在其所属供电回路中的恒流模块的输出端和LED光源之间的通断器件。本发明公开的恒流驱动器，当其中一个或多个供电回路发生故障时，由发生故障的供电回路内部的分离电路作用，将该供电回路与剩余供电回路分离，则剩余的供电回路继续为LED光源供电，使得LED光源不会因为某个供电回路的故障而熄灭，从而提高恒流驱动器的稳定性和可靠性。本发明还公开了一种LED灯具。

Description

一种LED光源的恒流驱动器及LED灯具

技术领域

本发明涉及LED光源的供电技术领域，尤其涉及一种LED光源的恒流驱动器及LED灯具。

背景技术

LED光源以其寿命长、光效高、绿色环保等优势应用于越来越多的场合。LED光源本身的寿命长达50000小时，LED灯具灭灯主要是由LED光源的驱动器失效造成的。导致LED光源的驱动器发生故障的原因中，尤以各半导体器件的失效最为突出，究其失效原因主要是LED光源自身发热比较严重，LED驱动器通常放置在灯具内部，靠近LED光源，高温工作环境对半导体器件的工作特性影响很大。

当驱动器故障造成LED灯具灭灯时，需要人工替换驱动器，维修成本高。例如，LED灯具应用于隧道和道路上，一旦LED灯具故障需要维修时，势必要封锁车道，给大众行车带来不便，而且维修本身也存在一定的安全隐患，总之，在人力和物力上的耗费较高。因此，如何提高LED光源的驱动器的稳定性和可靠性是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种LED光源的恒流驱动器及LED灯具，用于解决现有驱动器稳定性和可靠性差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种LED光源的恒流驱动器，设置于供电电源和LED光源之间，所述恒流驱动器包括多个并联的供电回路，其中，每个所述供电回路包括电流处理单元和分离电路；

所述电流处理单元包括恒流模块，用于向所述LED光源恒流供电；

所述分离电路包括连接在所述供电电源与其所属供电回路中的电流处理单元的输入端之间、和/或连接在其所属供电回路中的恒流模块的输出端和所述LED光源之间的通断器件，所述分离电路在其所属供电回路发生故障时，将其所属供电回路与其他供电回路分离。

优选的，在上述恒流驱动器中，所述电流处理单元还包括用于平衡恒流模块的瞬时输出电流大小的动态电流调整单元，所述动态电流调整单元的输入端与所述恒流模块的输出端连接、输出端与所述LED光源连接。

优选的，在上述恒流驱动器中，所述动态电流调整单元包括串联的电感和电阻。

优选的，在上述恒流驱动器中，所述电流处理单元还包括整流电路，所述整流电路的输入端与所述供电电源连接、输出端与所述恒流模块的输入端连接；

所述恒流驱动器中的各个恒流模块均为隔离电路，或者仅一个恒流模块为非隔离电路；

所述分离电路至少包括连接在所述供电电源和所述电流处理单元之间的通断器件。

优选的，在上述恒流驱动器中，所述通断器件为保险丝，所述分离电路包括：

连接于所述供电电源和所述电流处理单元的输入端之间的保险丝；和/或

连接于所述LED光源和所述电流处理单元的输出端之间的保险丝；和/或

连接于所述恒流模块的输出端和所述动态电流调整单元的输入端之间的保险丝。

优选的，在上述恒流驱动器中，所述通断器件为二极管，所述分离电路包括：

阳极与所述供电电源连接、阴极与所述电流处理单元的输入端连接的二极管；和/或

阳极与所述电流处理单元的输出端连接、阴极与所述LED光源连接的二极管；和/或

阳极与所述恒流模块的输出端连接、阴极与所述动态电流调整单元连接的二极管。

优选的，在上述恒流驱动器中，所述通断器件为开关管，所述分离电路包括：

第一端与所述供电电源连接、第二端与所述电流处理单元的输入端连接的开关管，和/或，第一端与所述电流处理单元的输出端连接、第二端与所述LED光源连接的开关管，和/或，第一端与所述恒流模块的输出端连接、第二端与所述动态电流调整单元的输入端连接的开关管；

电压检测端与所述恒流模块的输出端连接，信号输出端与所述开关管的控制端连接的控制电路，所述控制电路在所述恒流模块的输出电压变化时向与其连接的开关管的控制端输出关断控制信号。

优选的，在上述恒流驱动器中，所述通断器件为继电器，所述分离电路包括：

辅助触点串联于所述供电电源和所述电流处理单元的输入端之间的继电器，和/或，辅助触点串联于所述电流处理单元的输出端与所述LED光源之间的继电器，和/或，辅助触点串联于所述恒流模块的输出端和所述动态电流调整单元的输入端之间的继电器；

电压检测端与所述恒流模块的输出端连接，信号输出端与所述继电器中的主线圈连接的控制电路，所述控制电路在所述恒流模块的输出电压变化时向所述继电器输出控制其辅助触点断开的控制信号。

优选的，在上述恒流驱动器中，所述分离电路包括：

连接于所述供电电源和所述电流处理单元的输入端之间的保险丝、以及阳极与所述电流处理单元的输出端连接、阴极与所述LED光源连接的二极管；或者

连接于所述LED光源和所述电流处理单元的输出端之间的保险丝、以及阳极与所述供电电源连接、阴极与所述电流处理单元的输入端连接的二极管。

一种LED灯具，包括外壳、设置于所述外壳中的LED光源、以及与所述LED光源连接的恒流驱动器，该恒流驱动器为上述任一种恒流驱动器。

由此可见，本发明的有益效果为：本发明公开的LED光源的恒流驱动器，在各供电回路正常工作时，由供电回路1~N同时给LED光源供电，当其中一个或多个供电回路发生故障时，由发生故障的供电回路内部的分离电路作用，将该供电回路与剩余供电回路分离，则剩余的供电回路继续为LED光源供电，使得LED光源不会因为某个供电回路的故障而熄灭，从而提高恒流驱动器的稳定性和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一公开的LED光源的恒流驱动器的结构示意图；

图2为本发明实施例二公开的LED光源的恒流驱动器的结构示意图；

图3为本发明实施例三公开的LED光源的恒流驱动器的结构示意图；

图4为本发明实施例四公开的LED光源的恒流驱动器的结构示意图；

图5为本发明实施例五公开的LED光源的恒流驱动器的结构示意图；

图6为本发明实施例六公开的LED光源的恒流驱动器的结构示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种LED光源的恒流驱动器，与现有的恒流驱动器相比，具有更高的稳定性和可靠性。基本思想如下：在恒流驱动器中设置多个供电回路，由多个供电回路为LED光源供电，当一个供电回路发生故障时，其他的供电回路仍可向LED光源供电。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

实施例一

参见图1，图1为本发明实施例一公开的LED光源的恒流驱动器的结构示意图。该恒流驱动器设置于供电电源200和LED光源300之间，包括多个并联的供电回路1～N，每个供电回路包括电流处理单元和分离电路。

其中，电流处理单元用于向LED光源恒流供电，在电流处理单元中至少包含一个恒流模块；分离电路包括连接在供电电源200和其所属供电回路中的电流处理单元的输入端之间的通断器件，和/或连接在LED光源300和其所属供电回路中的恒流模块的输出端之间的通断器件。分离电路在其所属供电回路发生故障时，可以将其所属供电回路与其他供电回路分离。具体的，当分离电路所在供电回路正常工作时，该分离电路中的通断器件导通；当分离电路所在供电回路发生故障时，该分离电路中的通断器件起到分离失效供电回路和剩余供电回路的作用。

以供电回路1为例：可以在供电电源200和供电回路1中的电流处理单元11的输入端之间设置通断器件12，或者可以在恒流模块111的输出端与LED光源300之间设置通断器件13，或者在供电回路1中同时设置通断器件12和13。

各个供电回路中的分离电路可以相同，也可以不同。例如：供电回路2中，电流处理单元21至少包括恒流模块211，供电回路2中的分离电路具体为设置于LED光源300和恒流模块212的输出端之间的通断器件22；供电回路N中，电流处理单元N1至少包括恒流模块N11，供电回路N中的分离电路具体为设置于供电电源200和电流处理单元N1的输入端之间的通断器件N2。

恒流驱动器中的多个供电回路并联组合后，可以满足具有不同功率等级要求，而不必针对具有不同功率等级的LED光源单独开发恒流驱动器，可以减少研发成本。例如，LED光源的恒流驱动器的功率要求为300W时，可将3个包含有100W恒流模块的供电回路并联，组成该300W恒流驱动器；当LED光源的恒流驱动器的功率要求为500W时，则将5个包含有100W恒流模块的供电回路并联，组成该500W恒流驱动器。

本发明实施例一公开的LED光源的恒流驱动器，在各供电回路正常工作时，由供电回路1~N同时给LED光源供电，当其中一个或多个供电回路发生故障时，发生故障的供电回路被其内部的分离电路分离，而剩余的供电回路继续为LED光源供电，使得LED光源不会因为某个供电回路的故障而熄灭，从而提高恒流驱动器的稳定性和可靠性。

实施例二

参见图2，图2为本发明实施例二公开的LED光源的恒流驱动器的结构示意图。该恒流驱动器设置于供电电源200和LED光源300之间，包括多个并联的供电回路1～N，每个供电回路包括电流处理单元和分离电路。

其中，电流处理单元具体为恒流模块，恒流模块对供电电源200输入的电流进行处理，向LED光源300输出恒定电流，此时，恒流模块的输入端为电流处理单元的输入端，恒流模块的输出端为电流处理单元的电流输出端。

分离电路中的通断器件采用保险丝。分离电路包括：连接于供电电源200和电流处理单元的输入端之间的保险丝；和/或，连接于LED光源300和恒流模块的输出端之间的保险丝。当分离电路所在供电回路发生故障时，该分离电路中的保险丝将被熔断，从而保证发生故障的供电回路被分离，其余未发生故障的供电回路仍正常运行。

以供电回路1中的分离电路为例：该分离电路包括连接于供电电源200和恒流模块111的输入端（即电流处理单元11的输入端）之间的保险丝F1，以及连接于恒流模块111的输出端（即电流处理单元11的输出端）与LED光源300之间的保险丝F2。

各个供电回路中的分离电路可以相同，也可以不同。例如：在供电回路2中，其分离电路具体为连接于电流处理单元21中恒流模块211的输出端和LED光源300之间的保险丝F3；在供电回路N中，其分离电路具体为连接于供电电源200和电流处理单元N1中恒流模块N11的输入端之间的保险丝F4。

当然，供电回路1~N中的电流处理单元并不限于图2所示结构。

电流处理单元还可以为依次连接的恒流模块和动态电流调整单元的组合（如图3中所示），动态电流调整单元分别与恒流模块和LED光源300连接。此时，恒流模块的输入端为电流处理单元的输入端，动态电流调整单元的输出端为电流处理单元的输出端。

电流处理单元还可以为依次连接的整流电路和恒流模块的组合（如图4中所示），整流电路分别与供电电源200和恒流模块连接，并且各个恒流模块均为隔离电路，或各个恒流模块中仅有一个为非隔离电路。此时，整流电路的输入端为电流处理单元的输入端，恒流模块的输出端为电流处理单元的输出端。

电流处理单元还可以为依次连接的整流电路、恒流模块和动态电流调整单元（如图5所示），此时各个恒流模块均为隔离电路，或多个恒流模块中仅有一个为非隔离电路。整流电路的输入端为电流处理单元的输入端，动态电流调整单元的输出端为电流处理单元的输出端。

需要说明的是：

当电流处理单元为依次连接的整流电路和恒流模块时，该电流处理单元所在供电回路中的分离电路至少包括连接在供电电源200和电流处理单元的输入端之间的通断器件（这里具体为保险丝）。在此处设置通断器件的目的在于，当供电回路中的整流电路失效时，分离该整流电路失效的供电回路和剩余供电回路，从而确保某一供电回路中的整流电路失效不会影响剩余供电回路的正常工作。当然，该供电回路中的分离电路还可以包括连接于恒流模块的输出端（即电流处理单元的输出端）与LED光源300之间的保险丝。

当电流处理单元为依次连接的整流电路、恒流模块和动态电流调整单元时，该电流处理单元所在供电回路中的分离电路至少包括连接在供电电源200和电流处理单元的输入端之间的通断器件（这里具体为保险丝）。在此处设置通断器件的目的在于，当供电回路中的整流电路失效时，分离该整流电路失效的供电回路和剩余供电回路，从而确保某一供电回路中的整流电路失效不会影响剩余供电回路的正常工作。当然，该供电回路还可以包括连接于恒流模块的输出端与动态电流调整单元的输入端之间的保险丝，和/或，连接于动态电流调整单元的输出端和LED光源300之间的保险丝。

当电流处理单元为依次连接的恒流模块和动态电流调整单元时，该电流处理单元所在供电回路中的分离电路包括：连接于供电电源200和电流处理单元的输入端（即恒流模块的输入端）之间的保险丝；和/或，连接于恒流模块的输出端和动态电流调整单元的输入端之间的保险丝；和/或，连接于电流处理单元的输出端（即动态电流调整单元的输出端）和LED光源300之间的保险丝。为了降低恒流驱动器的成本，供电回路中的分离电路优选为前述三个保险丝中的一个。

本发明实施例二公开的LED光源的恒流驱动器，在各供电回路正常工作时，由供电回路1~N同时给LED光源供电，当其中一个或多个供电回路发生故障时，发生故障的供电回路中的保险丝被熔断，将其与未发生故障的供电回路分离，由未发生故障的供电回路继续为LED光源供电，使得LED光源不会因为某个供电回路的故障而熄灭，从而提高恒流驱动器的稳定性和可靠性，并且保险丝的成本很低，有利于降低恒流驱动器的成本。

实施例三

参见图3，图3为本发明实施例三公开的LED光源的恒流驱动器的结构示意图。该恒流驱动器设置于供电电源200和LED光源300之间，包括多个并联的供电回路1~N，每个供电回路包括电流处理单元和分离电路。

其中，电流处理单元包括恒流模块和动态电流调整单元。动态电流调整单元用于平衡恒流模块的瞬时输出电流大小，动态电流调整单元的输入端与其恒流模块的输出端连接、输出端与LED光源300连接。此时，恒流模块的输入端为电流处理单元的输入端，动态电流调整单元的输出端为电流处理单元的输出端。

由于恒流模块的输出端连接有电解电容，因此该恒流模块并非理想恒流源，当某一恒流模块的环路因扰动发生振荡时，该恒流模块的输出电流存在一定纹波，与之并联的其他供电回路中的恒流模块的输出电流纹波受其影响也会变大，因此难以平衡各恒流模块的瞬时输出电流大小，会增大器件应力。当各恒流模块的输出端串联动态电流调整单元之后，其所在供电回路的内阻增大，使该供电回路趋于理想恒流源，则该供电回路的输出电流稳定。

分离电路中的通断器件采用二极管。分离电路包括：阳极与供电电源200连接、阴极与电流处理单元的输入端连接的二极管；和/或，阳极与电流处理单元的输出端连接、阴极与LED光源300连接的二极管；和/或，阳极与恒流模块的输出端连接、阴极与动态电流调整单元的输入端连接的二极管。由于二极管具有单向导通的特性，从二极管的阴极至阳极的电流方向上起到分离作用，因此当某个供电回路发生故障时，该发生故障的供电回路中的二极管，可以在发生故障的供电回路与其他供电回路之间形成分离，保证其他供电回路不会被短路，仍保持正常运行。

以供电回路1中的分离电路为例：该分离电路包括阳极与供电电源200连接、阴极与电流处理单元11的输入端（即恒流模块111的输入端）连接的二极管D1，以及阳极与电流处理单元11的输出端（即动态电流调整单元112的输出端）连接、阴极与LED光源300连接的二极管D2。

各个供电回路中的分离电路可以相同，也可以不同。例如：供电回路2中，电流处理单元21包括恒流模块211和动态电流调整单元212，供电回路2中的分离电路具体为阳极与供电电源200连接、阴极与恒流模块211的输入端（即电流处理单元21的输入端）连接的二极管D3；供电回路N中，电流处理单元N1包括恒流模块N11和动态电流调整单元N12，供电回路N中的分离电路具体为阳极与动态电流调整单元N12的输出端（即电流处理单元N1的输出端）连接、阴极与LED光源300连接的二极管D4。

为了降低恒流驱动器的成本，各个供电回路中的分离电路优选为：连接于供电电源200和恒流模块的输入端之间的二极管、连接于恒流模块的输出端和动态电流调整单元的输入端之间的二极管或者连接于动态电流调整单元的输出端和LED光源300之间的二极管。

当然，在实施例三中，供电回路1~N中的电流处理单元并不限于图3所示结构，实施中，还可以采用图2、图4和图5中的结构，请参见相关部分的文字记载，在此不再赘述。

需要说明的是：

当电流处理单元为恒流模块时，该电流处理单元所在供电回路中的分离电路包括：阳极与供电电源300连接、阴极与电流处理单元的输入端（即恒流模块的输入端）连接的二极管；和/或，阳极与电流处理单元的输出端（即恒流模块的输出端）连接、阴极与LED光源300连接的二极管。

当电流处理单元为依次连接的整流电路和恒流模块时，该电流处理单元所在供电回路中的分离电路至少包括连接在供电电源200和电流处理单元的输入端之间的通断器件（这里具体为二极管）。在此处设置通断器件的目的在于，当供电回路中的整流电路失效时，分离该整流电路失效的供电回路和剩余供电回路，从而确保某一供电回路中的整流电路失效不会影响剩余供电回路的正常工作。当然，该供电回路中的分离电路还可以包括阳极与恒流模块的输出端（即电流处理单元的输出端）连接、阴极与LED光源300连接的二极管。

当电流处理单元为依次连接的整流电路、恒流模块和动态电流调整单元时，该电流处理单元所在供电回路中的分离电路至少包括连接在供电电源200和电流处理单元的输入端之间的通断器件（这里具体为二极管）。在此处设置通断器件的目的在于，当供电回路中的整流电路失效时，分离该整流电路失效的供电回路和剩余供电回路，从而确保某一供电回路中的整流电路失效不会影响剩余供电回路的正常工作。当然，该供电回路中的分离电路还可以包括阳极与恒流模块的输出端连接、阴极与动态电流调整单元的输入端连接的二极管，和/或，阳极与动态电流调整单元的输出端连接、阴极与LED光源300连接的二极管。

本发明实施例三公开的LED光源的恒流驱动器，在各供电回路正常工作时，由供电回路1~N同时给LED光源供电，当其中一个或多个供电回路发生故障时，由于二极管具有单向导通特性，从二极管的阴极至阳极的电流方向上起到分离作用，该发生故障的供电回路中的二极管，可以在发生故障的供电回路与其他供电回路之间形成分离，保证其他供电回路不会被短路，可继续为LED光源供电，使得LED光源不会因为某个供电回路的故障而熄灭，从而提高恒流驱动器的稳定性和可靠性。

实施例四

参见图4，图4为本发明实施例四公开的LED光源的恒流驱动器的结构示意图。该恒流驱动器设置于供电电源200和LED光源300之间，包括多个并联的供电回路1～N，每个供电回路包括电流处理单元和分离电路。

其中，电流处理单元包括整流电路和恒流模块，整流电路的输入端与供电电源200连接、输出端与恒流模块连接，整流电路可将供电电源200提供的交流电源转换为直流电源，并传输至恒流模块进行后续处理。此时，整流电路的输入端为电流处理单元的输入端，恒流模块的输出端为电流处理单元的输出端。在图4所示恒流驱动器中，各个恒流模块均为隔离电路，或者仅一个恒流模块为非隔离电路。

分离电路中的通断器件采用开关管，同时在分离电路中设置控制电路，该控制电路用于产生控制开关管导通与关断的驱动信号。具体的，分离电路至少包括：第一端与供电电源200连接、第二端与电流处理单元的输入端连接的开关管；电压检测端与恒流模块的输出端连接，信号输出端与开关管的控制端连接的控制电路，该控制电路在恒流模块的输出电压变化时向与其连接的开关管的控制端输出关断控制信号。另外，可以进一步在分离电路中设置第一端与电流处理单元的输出端连接、第二端与LED光源300连接的开关管。

每个供电回路的分离电路至少包括控制电路以及连接于供电电源200和电流处理单元之间的开关管，该控制电路实时检测其所在供电回路中恒流模块的输出电压，当某个或多个供电回路发生故障时，该发生故障的供电回路中恒流模块的输出电压会发生变化，当该供电回路中的控制电路检测到输出电压发生变化时，向与其连接的开关管的控制端发出控制信号，该控制信号用于控制开关管关断，从而将发生故障的供电回路与其他供电回路分离，保证其他供电回路不会被短路，仍能向LED光源供电。

以供电回路1中的分离电路为例，该分离电路包括：第一端与供电电源200连接、第二端与电流处理单元11的输入端（即整流电路113的输入端）连接的开关管Q1；第一端与电流处理单元11的输出端（即恒流模块111的输出端）连接、第二端与LED光源300连接的开关管Q2；电压检测端与恒流模块111的输出端连接、信号输出端分别与开关管Q1和Q2的控制端连接的控制电路12。当然，供电回路1中的分离电路也可仅包括开关管Q1和控制电路12。

各个供电回路中的分离电路可以相同，也可以不同。

如图4中所示，在供电回路2中，电流处理单元21包括整流电路213和恒流模块211，分离电路包括开关管Q3和控制电路22。其中，开关管Q3的第一端与供电电源200连接、第二端与电流处理单元21的输入端（即整流电路213的输入端）连接、控制端与控制电路22的信号输出端连接。控制电路22的电压检测端与恒流模块211的输出端连接。控制电路22实时检测恒流模块211的输出电压，并在恒流模块211的输出电压发生变化时控制开关管Q3关断。

在供电回路N中，电流处理单元N1包括整流电流N13和恒流模块N11，分离电路包括开关管Q4、开关管Q5和控制电路N2。其中，开关管Q4的第一端与电流处理单元N1的输出端（即恒流模块N11的输出端）连接、第二端与LED光源300连接、控制端与控制电路N2的信号输出端连接。开关管Q5的第一端与供电电源200连接、第二端与电流处理单元N1的输入端（即整流电路N13的输入端）连接、控制端与控制电路N2的信号输出端连接。控制电路N2的电压检测端与恒流模块N11的输出端连接。控制电路N2实时检测恒流模块N11的输出电压，并在恒流模块N11的输出电压发生变化时控制开关管Q4和Q5关断。

当然，在实施例四中，供电回路1~N中的电流处理单元并不限于图4所示结构，实施中，还可以采用图2、图3和图5中的结构，请参见相关部分的文字记载，在此不再赘述。

需要说明的是：

当电流处理单元为恒流模块时，该电流处理单元所在供电回路中的分离电路包括：第一端与供电电源200连接、第二端与恒流模块的输入端连接、控制端与控制电路的信号输出端连接的开关管，和/或，第一端与恒流模块的输出端连接、第二端与LED光源300连接、控制端与控制电路的信号输出端连接的开关管；电压检测端与恒流模块的输出端连接，信号输出端与开关管的控制端连接的控制电路。

当电流处理单元为依次连接的恒流模块和动态电流调整单元时，该电流处理单元所在供电回路中的分离电路包括：第一端与供电电源200连接、第二端与恒流模块的输入端连接、控制端与控制电路的信号输出端连接的开关管，和/或，第一端与恒流模块的输出端连接、第二端与动态电流调整单元的输入端连接，控制端与控制电路的信号输出端连接的开关管，和/或，第一端与动态电流调整单元的输出端连接、第二端与LED光源300连接、控制端与控制电路的信号输出端连接的开关管；电压检测端与恒流模块的输出端连接，信号输出端与开关管的控制端连接的控制电路。

当电流处理单元为依次连接的整流电路、恒流模块和动态电流调整单元时，该电流处理单元所在供电回路中的分离电路至少包括连接在供电电源200和电流处理单元的输入端之间的通断器件（这里具体为开关管）和控制电路。在此处设置通断器件的目的在于，当供电回路中的整流电路失效时，分离该整流电路失效的供电回路和剩余供电回路，从而确保某一供电回路中的整流电路失效不会影响剩余供电回路的正常工作。当然，该供电回路中的分离电路还可以包括第一端与动态电流调整单元的输出端（即电流处理单元的输出端）连接、第二端与LED光源300连接、控制端与控制电路的信号输出端连接的开关管，和/或，第一端与恒流模块的输出端连接、第二端与动态电流调整单元的输入端连接、控制端与控制电路的信号输出端连接的开关管。

实施中，开关管可以是三极管、MOS管（绝缘栅型场效应三极管）和IGBT（绝缘栅双极型晶体管）中的一种。当开关管采用三极管时，第一端为集电极，第二端为发射极，控制端为基极；当开关管采用MOS管时，第一端为漏极，第二端为源极，控制端为栅极；当开关管采用IGBT时，第一端为集电极，第二端为发射极，控制端为门极。

本发明实施例四公开的LED光源的恒流驱动器，在各供电回路正常工作时，由供电回路1~N同时给LED光源供电，当其中一个或多个供电回路发生故障时，其内部恒流模块的输出电压会发生变化，当控制单元检测到其所属供电回路中恒流模块的输出电压发生变化后，控制该供电回路中的开关管关断，从而将发生故障的供电回路与其他供电回路分离，保证其他供电回路不会被短路，仍能向LED光源供电。

实施例五

参见图5，图5为本发明实施例四公开的LED光源的恒流驱动器的结构示意图。该恒流驱动器设置于供电电源200和LED光源300之间，包括多个并联的供电回路1～N，每个供电回路包括电流处理单元和分离电路。

其中，电流处理单元包括依次连接的整流电路、恒流模块和动态电流调整单元。此时，整流电路的输入端为电流处理单元的输入端，动态电流调整单元的输出端为电流处理单元的输出端。在图5所示恒流驱动器中，各个恒流模块均为隔离电路，或者仅一个恒流模块为非隔离电路。

分离电路中的通断器件采用继电器，同时在分离电路中设置控制电路，该控制电路用于产生控制继电器闭合或断开其辅助触点的驱动信号。具体的，分离电路包括：辅助触点串联于供电电源200和电流处理单元的输入端之间的继电器；电压检测端与恒流模块的输出端连接，信号输出端与继电器中的主线圈连接的控制电路，该控制电路在恒流模块的输出电压变化时向与其连接的继电器输出控制其辅助触点断开的控制信号。另外，可以进一步在分离电路中设置辅助触点串联于电流处理单元的输出端与LED光源300之间的继电器，和/或辅助触点串联于恒流模块的输出端与动态电流调整单元的输入端之间的继电器，该继电器的主线圈与控制电路的信号输出端连接。

每个供电回路的分离电路至少包括控制电路和连接于供电电源200和电流处理单元之间的继电器，该控制电路实时检测其所在供电回路中恒流模块的输出电压，当某个或多个供电回路发生故障时，该发生故障的供电回路中恒流模块的输出电压会发生变化，当该供电回路中的控制电路检测到输出电压发生变化时，向与其连接的继电器的主线圈发出控制信号，该控制信号用于控制继电器断开其辅助触点，从而将发生故障的供电回路与其他供电回路分离，保证其他供电回路不会被短路，仍能向LED光源供电。

以供电回路1中的分离电路为例，该分离电路包括：辅助触点串联于供电电源200和电流处理单元11的输入端（即整流电路113的输入端）之间的继电器K1；辅助触点串联于电流处理单元11的输出端（即动态电流调整单元112的输出端）和LED光源300之间的继电器K2；信号检测端与恒流模块111的输出端连接，信号输出端分别与继电器K1和K2的主线圈连接的控制电路13。

各个供电回路中的分离电路可以相同，也可以不同。

如图5所示，在供电回路2中，电流处理单元21包括整流电流213、恒流模块211和动态电流调整单元212，分离电路包括继电器K3和控制电路23。其中，继电器K3的主线圈与控制电路23的信号输出端连接，辅助触点串联于供电电源200和电流处理单元21的输入端（即整流电路213的输入端）之间，控制电路23的电压检测端与恒流模块211的输出端连接。控制电路23实时检测恒流模块111的输出电压，并在恒流模块111的输出电压发生变化时控制继电器K3断开其辅助触点。

在供电回路N中，电流处理单元N1包括整流电流N13、恒流模块N11和动态电流调整单元N12，分离电路包括继电器K4、继电器K5和控制电路N3。其中，继电器K4的主线圈与控制电路N3的信号输出端连接，辅助触点串联于电流处理单元N1的输出端（即动态电流调整单元N12的输出端）和LED光源300之间。继电器K5的主线圈与控制电路N3的信号输出端连接，辅助触点串联于供电电源200和电流处理单元N1的输入端（即整流电路N13的输入端）之间。控制电路N3的电压检测端与恒流模块N11的输出端连接。控制电路N3实时检测恒流模块N11的输出电压，并在恒流模块N11的输出电压发生变化时控制继电器K4和K5断开其辅助触点。

当然，在实施例五中，供电回路1~N中的电流处理单元并不限于图5所示结构，实施中，还可以采用图2、图3和图4中的结构，请参见相关部分的文字记载，在此不再赘述。

需要说明的是：

当电流处理单元为恒流模块时，该电流处理单元所在供电回路中的分离电路包括：辅助触点串联于供电电源200和电流处理单元的输入端之间的继电器，和/或，辅助触点串联于电流处理单元的输出端（即恒流模块的输出端）与LED光源300之间的继电器；电压检测端与恒流模块的输出端连接，信号输出端与继电器中的主线圈连接的控制电路。

当电流处理单元为依次连接的恒流模块和动态电流调整单元时，该电流处理单元所在供电回路的分离电路包括：辅助触点串联于供电电源200和电流处理单元的输入端之间的继电器，和/或，辅助触点串联于电流处理单元的输出端与LED光源300之间的继电器，和/或，辅助触点串联于恒流模块的输出端与动态电流调整单元的输入端之间的继电器；电压检测端与恒流模块的输出端连接，信号输出端与继电器中的主线圈连接的控制电路。为了降低恒流驱动器的成本，分离电路优选的仅包括控制电路和上述任意一个继电器。

当电流处理单元为依次连接的整流电路和恒流模块时，该电流处理单元所在供电回路中的分离电路至少包括连接在供电电源200和电流处理单元的输入端之间的通断器件（这里具体为继电器）和控制电路。在此处设置通断器件的目的在于，当供电回路中的整流电路失效时，分离该整流电路失效的供电回路和剩余供电回路，从而确保某一供电回路中的整流电路失效不会影响剩余供电回路的正常工作。当然，该供电回路中的分离电路还可以包括辅助触点串联于恒流模块的输出端（即电流处理单元的输出端）与LED光源300之间的继电器，该继电器的主线圈与控制电路的信号输出端连接。

本发明实施例五公开的LED光源的恒流驱动器，在各供电回路正常工作时，由供电回路1~N同时给LED光源供电，当其中一个或多个供电回路发生故障时，其内部恒流模块的输出电压会发生变化，当控制单元检测到其所属供电回路中恒流模块的输出电压发生变化后，控制该供电回路中的继电器断开其辅助触点，从而将发生故障的供电回路与其他供电回路分离，保证其他供电回路不会被短路，仍能向LED光源供电。

在上述实施例二至实施例五中，每个恒流驱动器中的各个供电回路中均采用相同类型的通断器件，以实现故障供电回路与其他供电回路的分离。具体的：实施例二中采用保险丝，实施例三中采用二极管，实施例四中采用开关管，而实施例五中采用继电器。

实施中，在一个恒流驱动器的多个供电回路中，各个供电回路也可以采用不同类型的开关器件。例如：供电回路1中的通断器件采用保险丝，供电回路2中的通断器件采用二极管，供电回路N中的通断器件采用开关管。

另外，当一个供电回路设置多个通断器件时，该多个通断器件也可以是不同的类型。例如：在一个供电回路中同时设置保险丝和二极管，具体的，保险丝连接于供电电源和电流处理单元的输入端之间，二极管的阳极与电流处理单元的输出端连接、阴极与LED光源连接；或者，保险丝连接于电流处理单元的输出端和LED光源之间，二极管的阳极与供电电源连接、阴极与电流处理单元的输入端连接。当然，还可以在一个供电回路中设置保险丝、二极管、开关管和继电器的任意组合，当通断器件采用开关管或继电器时，需要在分离电路中进一步设置相应的控制电路。

在实施例三和实施例五中，动态电流调整单元由串联的电感和电阻构成。下面结合图6进行说明。

参见图6，图6为本发明实施例六公开的LED光源的恒流驱动器的结构示意图。在各供电回路中，恒流模块包括串联的PFC（功率因数校正）电路和DC/DC（直流/直流）电路，整流电路采用全波整流桥，分离电路包括连接在电流处理单元的输入端和供电电源200之间的保险丝，以及连接在电流处理单元的输出端和LED光源300之间的二极管，动态电流调整单元包括串联的电感和电阻。

以供电回路1中的动态电流调整单元112为例，恒流模块111的第一输出端（即电流输出端，附图6中标注有Io1的那一端）依次通过电感L1、电阻R1和二极管D1连接至LED光源300的正端，恒流模块111的第二输出端连接至LED光源300的负端。需要说明的是，图6中的电感L1和电阻R1的位置也可以是：恒流模块1的第二输出端依次通过电感L1、电阻R1和二极管D1连接至LED光源300的负端，恒流模块111的第一输出端（即电流输出端，附图6中标注有Io1的那一端）连接至LED光源300的正端。电感L1和电阻R1组成的动态电流调整单元112也可以位于二极管D1之后。

动态电流调整单元的工作原理：在某一瞬间，恒流模块输出端的电解电容相当于恒压源给LED光源供电，假设恒流模块的输出电流I_o1增大，动态电流调整单元中的电感L1抑制恒流模块的输出电流变大，同时，I_o1增大使得动态电流调整单元中的电阻R1的压降增大，即对于恒流模块的输出大电容来说，负载电压增大，则恒流模块的输出电流减小，因此，动态电流调整单元能够抑制其所在供电回路的输出电流瞬时发生突变，平衡各恒流模块的输出电流大小。

在本申请公开的各个恒流驱动器中，恒流模块可以为DC/DC转换电路，例如BUCK（降压式变换）电路，BOOST（升压式变换）电路，FLYBACK（反激式变换）电路，LLC谐振电路等，即DC/DC转换电路可以是非隔离电路，也可以是隔离电路。恒流模块具体可以为单级功率因数校正电路，也可以为依次串联连接的功率因数校正电路（PFC电路）和DC/DC恒流电路，可见，所述恒流模块可以是单级电路，也可以是多级电路。在一个恒流驱动器中的各个供电回路中，恒流模块所采用的开关电源拓扑可以相同也可以不相同。

实施中，本申请公开的各个恒流驱动器中，每个电流处理单元中的恒流模块可以独立封装，或者，整流电路和恒流模块可以一起封装(即电流处理单元中的整流电路和恒流模块可以封装在同一个盒体中)。前述两种独立封装的模块可选用现有标准模块，该标准模块既可以应用在冗余备份场合中（将多个标准模块分别连接分离电路之后再相互并联），也可以单独给LED光源供电。此外，本发明并不排除将恒流模块与整流电路、动态电流调整单元和分离电路中的任意一个或多个一起封装的情况。

本发明中的LED光源的恒流驱动器具有以下有益效果：

（1）LED恒流驱动器包括冗余备份供电回路，即使LED光源的某一供电回路发生故障时，剩余供电回路也会继续给LED光源供电，使LED灯具不灭灯，解决了LED驱动器失效率高的问题，提高了LED驱动器的可靠性，减少了维修次数，降低了维修成本。

（2）由于各路供电回路都相当于恒流源，可以直接并联，而不会相互影响正常工作。

（3）各供电回路中的恒流模块独立封装，以及，恒流模块和整流电路一起封装的方式，方便选用现有的标准模块。

（4）将包含恒流模块的多个供电回路并联组合可以满足不同的功率等级要求的恒流驱动器而不必单独开发所述不同功率等级的LED恒流驱动器，减少了研发成本。

本发明还公开了一种LED灯具，包括外壳、设置于外壳中的LED光源、以及与LED光源连接的恒流驱动器，具体的，该恒流驱动器为本发明前述公开的任意一种恒流驱动器。在本发明公开的LED灯具中，由于恒流驱动器的稳定性和可靠性较高，因此延长了LED的灯具的使用寿命。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本领域技术人员可以理解，可以使用许多不同的工艺和技术中的任意一种来表示信息、消息和信号。例如，上述说明中提到过的消息、信息都可以表示为电压、电流、电磁波、磁场或磁性粒子、光场或以上任意组合。

Claims (9)

1.一种LED光源的恒流驱动器，设置于供电电源和LED光源之间，其特征在于，所述恒流驱动器包括多个并联且相互独立的供电回路，用于向不同功率等级的LED光源供电，其中，每个所述供电回路包括电流处理单元和分离电路；

所述电流处理单元包括恒流模块，用于向所述LED光源恒流供电；

所述分离电路包括连接在所述供电电源与其所属供电回路中的电流处理单元的输入端之间、和/或连接在其所属供电回路中的恒流模块的输出端和所述LED光源之间的通断器件，所述分离电路在其所属供电回路发生故障时，将其所属供电回路与其他供电回路分离；

所述电流处理单元还包括用于平衡恒流模块的瞬时输出电流大小的动态电流调整单元，所述动态电流调整单元的输入端与所述恒流模块的输出端连接、输出端与所述LED光源连接。

2.根据权利要求1所述的恒流驱动器，其特征在于，所述动态电流调整单元包括串联的电感和电阻。

3.根据权利要求1或2所述的恒流驱动器，其特征在于，所述电流处理单元还包括整流电路，所述整流电路的输入端与所述供电电源连接、输出端与所述恒流模块的输入端连接；

所述恒流驱动器中的各个恒流模块均为隔离电路，或者仅一个恒流模块为非隔离电路；

所述分离电路至少包括连接在所述供电电源和所述电流处理单元之间的通断器件。

4.根据权利要求1或2所述的恒流驱动器，其特征在于，所述通断器件为保险丝，所述分离电路包括：

连接于所述供电电源和所述电流处理单元的输入端之间的保险丝；和/或

连接于所述LED光源和所述电流处理单元的输出端之间的保险丝；和/或

连接于所述恒流模块的输出端和所述动态电流调整单元的输入端之间的保险丝。

5.根据权利要求1或2所述的恒流驱动器，其特征在于，所述通断器件为二极管，所述分离电路包括：

阳极与所述供电电源连接、阴极与所述电流处理单元的输入端连接的二极管；和/或

阳极与所述电流处理单元的输出端连接、阴极与所述LED光源连接的二极管；和/或

阳极与所述恒流模块的输出端连接、阴极与所述动态电流调整单元连接的二极管。

6.根据权利要求1或2所述的恒流驱动器，其特征在于，所述通断器件为开关管，所述分离电路包括：

第一端与所述供电电源连接、第二端与所述电流处理单元的输入端连接的开关管，和/或，第一端与所述电流处理单元的输出端连接、第二端与所述LED光源连接的开关管，和/或，第一端与所述恒流模块的输出端连接、第二端与所述动态电流调整单元的输入端连接的开关管；

电压检测端与所述恒流模块的输出端连接，信号输出端与所述开关管的控制端连接的控制电路，所述控制电路在所述恒流模块的输出电压变化时向与其连接的开关管的控制端输出关断控制信号。

7.根据权利要求1或2所述的恒流驱动器，其特征在于，所述通断器件为继电器，所述分离电路包括：

辅助触点串联于所述供电电源和所述电流处理单元的输入端之间的继电器，和/或，辅助触点串联于所述电流处理单元的输出端与所述LED光源之间的继电器，和/或，辅助触点串联于所述恒流模块的输出端和所述动态电流调整单元的输入端之间的继电器；

电压检测端与所述恒流模块的输出端连接，信号输出端与所述继电器中的主线圈连接的控制电路，所述控制电路在所述恒流模块的输出电压变化时向所述继电器输出控制其辅助触点断开的控制信号。

8.根据权利要求1或2所述的恒流驱动器，其特征在于，所述分离电路包括：

连接于所述供电电源和所述电流处理单元的输入端之间的保险丝、以及阳极与所述电流处理单元的输出端连接、阴极与所述LED光源连接的二极管；或者

连接于所述LED光源和所述电流处理单元的输出端之间的保险丝、以及阳极与所述供电电源连接、阴极与所述电流处理单元的输入端连接的二极管。

9.一种LED灯具，包括外壳、设置于所述外壳中的LED光源、以及与所述LED光源连接的恒流驱动器，其特征在于，所述恒流驱动器为权利要求1至8中任一项所述的恒流驱动器。