CN103025032A

CN103025032A - Led灯具及其led光源的驱动装置、方法

Info

Publication number: CN103025032A
Application number: CN2013100041488A
Authority: CN
Inventors: 顾金强; 蒋斌; 毕文刚
Original assignee: HANGZHOU NANOCRYSTAL LIGHTING TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: HANGZHOU NANOCRYSTAL LIGHTING TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-01-05
Filing date: 2013-01-05
Publication date: 2013-04-03

Abstract

本发明公开了一种LED灯具及其LED光源的驱动装置、方法，其中，该LED光源的驱动装置包括：开关电源模块、控制模块和直流-直流DC-DC电源模块，其中，控制模块，与开关电源模块相连，用于控制开关电源模块输出的第一直流信号，向DC-DC电源模块输出第二直流信号；DC-DC电源模块，与控制模块相连接，用于利用第二直流信号驱动LED光源。应用本发明的技术方案，通过DC-DC电源模块利用直流信号直接驱动LED光源，避免了AC-DC-AC–DC的中间转换过程，提高了LED灯具的电能使用效率。

Description

LED灯具及其LED光源的驱动装置、方法

技术领域

[0001] 本发明涉及，具体而言，涉及ー种LED灯具及其LED光源的驱动装置、方法。

背景技术

[0002] 相关技术中的LED (LightEmittingDiode,发光二极管）灯具,不包含可充电的电路，具有应急电源的LED灯具的应急电源是作为单个体的方式，未能与LED灯具结合。在市电突然断电的情况下，LED灯具也随之熄灭，无法继续提供照明，对生活带来不变。

[0003] 图1是根据相关技术的LED灯具的结构框图，如图1所示，相关技术中的LED灯具为交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)结构，市电将高压电转换为低压电，对蓄电池进行充电，在断电的情况下，再将电池的电转化为交流的AC电，再通过电路转化驱动LED的电路工作，容易在转换过程中带来折损。

[0004] 综上所述，相关技术中的LDE灯具不仅电路设备复杂，而且电源的转化效率偏低，节能效果一般，安全系数不高。

发明内容

[0005] 本发明g在提供ー种LED灯具及其LED光源的驱动装置、方法，以解决现有技术中LED灯具电源转化效率低的问题。

[0006] 为了实现上述目的，根据本发明的ー个方面，提供了ー种LED光源的驱动装置，包括：开关电源模块、控制模块和直流-直流（DC-DC)电源模块，其中，控制模块，与开关电源模块相连，用于控制开关电源模块输出的第一直流信号，向DC-DC电源模块输出第二直流信号；DC-DC电源模块，与控制模块相连接，用于利用第二直流信号驱动LED光源。

[0007] 优选地，上述控制模块，包括：电池单元，用于存储电能；控制单元，与开关电源模块和电池単元相连接，用于在开关电源模块断开的情况下，控制电池単元向DC-DC电源模块输出第二直流信号；以及，在开关电源模块连通的情况下，将开关电源模块输出的第一直流信号作为第二直流信号，输出至DC-DC电源模块。

[0008] 优选地，控制单元，还用于在开关电源模块连通的情况下，控制开关电源模块为电池単元提供电能。

[0009] 优选地,控制模块还包括：通用串行总线（Universal Serial Bus,简称为USB)单元，与控制单元相连接，用于提供与USB充电设备的接ロ；控制单元，还用于控制USB充电设备为电池单元或者DC-DC电源模块提供电能。

[0010] 优选地，控制模块还包括：指示単元，用于指示电池单元的状态；检测单元，与电池単元相连接，用于检测电池单元的状态，并控制指示単元按照预设规则指示电池单元的状态。

[0011] 根据本发明的另一方面，提供了ー种LED灯具，包括：LED光源和本发明提供的上述任ー LED光源的驱动装置。

[0012] 根据本发明的又ー个方面，提供了ー种LED光源的驱动方法，应用于本发明提供的上述任一装置或LED灯具中，包括：控制模块控制开关电源模块输出的第一直流信号，向DC-DC电源模块输出第二直流信号；DC-DC电源模块利用第二直流信号驱动LED光源。

[0013] 优选地，控制模块控制开关电源模块输出的第一直流信号，向DC-DC电源模块输出第一直流信号，包括：在开关电源模块断开的情况下，控制模块的控制単元控制控制模块的电池单元向DC-DC电源模块输出第二直流信号；在开关电源模块连通的情况下，控制模块的控制单元将第一直流信号作为第二直流信号，输出至DC-DC电源模块。

[0014] 优选地，上述方法还包括：在开关电源模块连通的情况下，控制单元控制开关电源模块为电池单元提供电能。

[0015] 优选地，上述方法还包括：控制单元控制通用串行总线USB充电设备为电池単元或者DC-DC电源模块提供电能。

[0016] 优选地，上述方法还包括：控制模块的检测单元检测电池単元的状态，并控制控制模块的指示单元按照预设规则指示电池单元的状态。

[0017] 应用本发明的技术方案，通过DC-DC电源模块利用直流信号直接驱动LED光源，避免了 AC-DC-AC - DC的中间转换过程，提高了 LED灯具的电能使用效率。

附图说明

[0018] 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进ー步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

[0019] 图1是根据相关技术的LED灯具的结构框图；

[0020] 图2是根据本发明实施例的LED光源的驱动装置的结构框图；

[0021] 图3是根据本发明实施例的控制模块的结构框图一；

[0022] 图4是根据本发明实施例的控制模块的结构框图ニ；

[0023] 图5是根据本发明实施例的控制模块的结构框图三；

[0024] 图6是根据本发明实施例优选的LED光源的驱动装置的结构框图；

[0025] 图7是根据本发明实施例的LED灯具的结构框图；以及

[0026] 图8是根据本发明实施例的LED光源的驱动方法的流程图。

具体实施方式

[0027] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将參考附图并结合实施例来详细说明本发明。

[0028] 根据本发明实施例，提供了ー种LED光源的驱动装置。

[0029] 图2是根据本发明实施例的LED光源的驱动装置的结构框图，如图2所示，该装置包括：开关电源模块10、控制模块20和DC-DC电源模块30。其中，控制模块20，与开关电源模块10相连,用于控制开关电源模块10输出的第一直流信号，向DC-DC电源模块输出第二直流信号；DC-DC电源模块30，与控制模块20相连接，用于利用第二直流信号驱动LED光源。

[0030] 应用本发明实施例的技术方案，通过DC-DC电源模块利用直流信号直接驱动LED光源，避免了 AC-DC-AC - DC的中间转换过程，提高了 LED灯具的电能使用效率。

[0031] 在本发明实施例的一个实施方式中，如图3所示，上述控制模块20可以包括：电池単元202，用于存储电能；控制单元204，与开关电源模块10和电池单元202相连接，用于在开关电源模块10断开的情况下，控制电池単元202向DC-DC电源模块30输出第二直流信号；以及，在开关电源模块10连通的情况下,将开关电源模块10输出的第一直流信号作为第二直流信号，输出至DC-DC电源模块30。

[0032] 通过上述优选实施方式的技术方案，DC-DC电源模块30可以直接利用开关电源模块10输出的低压电源驱动LED光源，提高了 LED灯的安全性。在市电断开的情况下，即关电源模块10断开的情况下，DC-DC电源模块30可以利用电池单元202输出的低压直流电源驱动LED光源，实现了在市电断开的情况下继续提供照明。

[0033] 在本发明实施例中，在开关电源模块10断开的情况下，DC-DC电源模块30在逻辑上与电源模块10断开连接，直接与电池单元202连接。在开关电源模块10连通的情况下，DC-DC电源模块30在逻辑上与电源模块10直接相连，与电池单元202之间的连接被短路。

[0034] 进ー步的，在本发明实施例的一个实施方式中，控制单元204，还用于在开关电源模块连通的情况下，控制开关电源模块10为电池単元202提供电能。通过本优选实施方式，在市电接通的情况下，即开关电源模块10导通的情况下，可以为电池単元202充电，实现了在市电断开的情况下，多次进行应急照明。将电池単元202与电池单元结合，避免了不支持充电的LED灯具应急性能差的缺陷。

[0035] 在本发明实施例的另ー个实施方式中，如图4所示，控制模块20还可以包括：USB单元206，与控制单元204相连接，用于提供与USB充电设备的接ロ；控制单元204，还用于控制USB充电设备为电池单元202或者DC-DC电源模块30提供电能。通过本优选实施方式，可以通过USB单元206将LED灯具连接到支持USB充电的设备上，能够方便的为电池单元202充电。并且，还可以通过UEB设备为DC-DC电源模块30提供电能，DC-DC电源模块30利用UEB设备提供的电能驱动LED灯具。

[0036] 此外，控制单元204还可以用于充电控制、充电保护、放电保护、过载保护、短路保护等。还可以设置不同的工作模式，由控制单元204进行控制。例如，充电模式，在充电模式下，仅为电池単元202充电，不为DC-DC电源模块提供电能，进而不提供照明。照明模式，仅提供照明，不为电池単元202充电。以及，混合模式，在提供照明的同时，为电池単元202充电，在电池单元202充电完成后，自动跳转至照明模式。

[0037] 进ー步的，在本发明实施例的又一个实施方式中，如图5所示，控制模块还可以包括：指示单元208,用于指示电池单元的状态；检测单元210,与电池单元202相连接,用于检测电池单元202的状态，并控制指示单元208按照预设规则指示电池单元的状态。在实际应用中，指示単元208可以包括ー个或多个LED指示等。指示単元208可以指示电池单元202的充放电状态，电池单元202的电量状态等。例如，输入充电、充满反映示，输出供电的指示，电池电量的指示。图5中的其他结构可以如图2至4所示，在图5中没有示出。

[0038] 并且，在本发明实施例中，上述各个模块采用组合式设计，便于检测LED灯具的故障，在检测到故障时，可以仅更换相应的模块，而无需更换整个驱动装置。

[0039] 在本发明实施例中，电池单元202可以是具有充电功能的电池，例如锂电池等，锂电池可以保证充电和放电的能量储存与释放的需要。DC-DC电源模块30可以是DC-DC电源恒流源等，采用上述元件实现的LED驱动装置如图6所示。

[0040] 根据本发明实施例，还提供了ー种LED灯具。[0041 ] 图7是根据本发明实施例的LED灯具的结构框图，如图7所示，该LED灯具包括LED光源和LED光源的驱动装置，其中，LED光源的驱动装置可以是本发明上述实施例提供的任一装置，在如图7所示的LED灯具中，本发明上述实施例中的各个LED光源的驱动装置的结构框图并未完全示出。

[0042] 应用本发明实施例的技术方案，采用AC-DC-DC模式，将市电AC交流电转化为低压的DC电压，DC-DC电源模块直接利用输出在5V左右的电压驱动LED光源，减少了中间的环节的效率浪费，可以提高能效15%以上，而且有效地保障电路的可靠性。

[0043] 并且，在本发明实施例中，将开关电源模块作为ー个组件，控制模块作为ー个组件，DC-DC电源模块作为ー个组件，LED光源部分作为ー个组件，通过这4个组件组合在一起，便于检测LED灯具的故障，在检测到故障时，可以仅更换相应的模块，而无需更换整个LED灯具。

[0044] 本发明实施例的LED灯具，提高了效率的转化，更加具有实用的价值，并且可以采用国际标准的USB5V输出设计，具备超高兼容性，兼容所有USB充电设备。

[0045] 根据本发明实施例，还提供了ー种LED光源的驱动方法，应用在本发明上述实施例提供的装置或LED灯具中，驱动LED光源。

[0046] 图8是根据本发明实施例的LED光源的驱动方法的流程图，如图8所示，该方法主要包括步骤S802至步骤S804。

[0047] 步骤S802，控制模块控制开关电源模块输出的第一直流信号，向DC-DC电源模块

输出第二直流信号。

[0048] 步骤S804，DC-DC电源模块利用第二直流信号驱动LED光源。

[0049] 应用本发明实施例的技术方案，通过DC-DC电源模块利用直流信号直接驱动LED光源，避免了 AC-DC-AC - DC的中间转换过程，提高了 LED灯具的电能使用效率。

[0050] 在本发明实施例的一个实施方式中，在开关电源模块断开的情况下，控制模块的控制单元控制控制模块的电池单元向DC-DC电源模块输出第二直流信号；在开关电源模块连通的情况下，控制模块的控制单元将第一直流信号作为第二直流信号，输出至DC-DC电源模块。

[0051] 通过上述优选实施方式的技术方案，DC-DC电源模块可以直接利用开关电源模块输出的低压电源驱动LED光源，提高了 LED灯的安全性。在市电断开的情况下，即关电源模块断开的情况下，DC-DC电源模块可以利用电池单元输出的低压直流电源驱动LED光源，实现了在市电断开的情况下继续提供照明。

[0052] 进ー步的，在本发明实施例的一个实施方式中，控制单元还可以在开关电源模块连通的情况下，控制开关电源模块为电池单元提供电能。通过本优选实施方式，在市电接通的情况下，即开关电源模块导通的情况下，可以为电池単元充电，实现了在市电断开的情况下，多次进行应急照明。将电池単元与电池单元结合，避免了不支持充电的LED灯具应急性能差的缺陷。

[0053] 在本发明实施例的另ー个实施方式中，控制模块的USB单元可以提供与USB充电设备的接ロ，控制单元还可以控制USB充电设备为电池单元或者DC-DC电源模块提供电能。通过本优选实施方式，可以通过USB单元将LED灯具连接到支持USB充电的设备上，能够方便的为电池单元充电。并且，还可以通过UEB设备为DC-DC电源模块提供电能，DC-DC电源模块利用UEB设备提供的电能驱动LED灯具。

[0054] 进ー步的，在本发明实施例的又一个实施方式中，控制模块的指示单元指示电池単元的状态，控制模块的检测单元检测电池单元的状态，并控制指示単元按照预设规则指示电池单元的状态。在实际应用中，指示单元可以包括ー个或多个LED指示等。指示单元可以指示电池单元的充放电状态，电池单元的电量状态等。例如，输入充电、充满反映示，输出供电的指示，电池电量的指示。

[0055] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1. 一种发光二极管LED光源的驱动装置,其特征在于,包括：开关电源模块、控制模块和直流-直流DC-DC电源模块，其中，所述控制模块，与所述开关电源模块相连，用于控制所述开关电源模块输出的第一直流信号，向所述DC-DC电源模块输出第二直流信号；所述DC-DC电源模块，与所述控制模块相连接，用于利用所述第二直流信号驱动LED光源。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制模块，包括：电池单元，用于存储电能；控制单元，与所述开关电源模块和所述电池单元相连接，用于在所述开关电源模块断开的情况下，控制所述电池单元向所述DC-DC电源模块输出所述第二直流信号；以及，在所述开关电源模块连通的情况下，将所述开关电源模块输出的第一直流信号作为所述第二直流信号，输出至所述DC-DC电源模块。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述控制单元，还用于在所述开关电源模块连通的情况下，控制所述开关电源模块为所述电池单元提供电能。

4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述控制模块还包括：通用串行总线USB单元，与所述控制单元相连接，用于提供与 USB充电设备的接口；所述控制单元，还用于控制所述USB充电设备为所述电池单元或者所述DC-DC电源模块提供电能。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述控制模块还包括：指示单元,用于指示所述电池单元的状态；检测单元，与所述电池单元相连接，用于检测所述电池单元的状态，并控制所述指示单元按照预设规则指示所述电池单元的状态。

6. 一种发光二极管LED灯具,其特征在于,包括：LED光源和权利要求1至5中任一项所述的LED光源的驱动装置。

7. 一种发光二极管LED光源的驱动方法，应用于权利要求1至5中任一项所述的装置或权利要求6所述的灯具中，其特征在于，包括：控制模块控制开关电源模块输出的第一直流信号，向直流-直流DC-DC电源模块输出第二直流信号；所述DC-DC电源模块利用所述第二直流信号驱动LED光源。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，控制模块控制开关电源模块输出的第一直流信号，向DC-DC电源模块输出第一直流信号，包括：在所述开关电源模块断开的情况下，所述控制模块的控制单元控制所述控制模块的电池单元向所述DC-DC电源模块输出所述第二直流信号；在所述开关电源模块连通的情况下，所述控制模块的控制单元将所述第一直流信号作为所述第二直流信号，输出至所述DC-DC电源模块。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：在所述开关电源模连通开的情况下，所述控制单元控制所述开关电源模块为所述电池单元提供电能。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，还包括：所述控制单元控制通用串行总线USB充电设备为所述电池单元或者所述DC-DC电源模块提供电能。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：所述控制模块的检测单元检测所述电池单元的状态，并控制所述控制模块的指示单元按照预设规则指示所述电池单元的状态。