CN103260291A

CN103260291A - 用于照明装置的驱动装置、照明装置及灯具

Info

Publication number: CN103260291A
Application number: CN2012100372876A
Authority: CN
Inventors: 刘亚平; 贾辉; 夏柯; 林达炘
Original assignee: Osram Co Ltd
Current assignee: Osram GmbH; Osram Co Ltd
Priority date: 2012-02-17
Filing date: 2012-02-17
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2032-02-17
Also published as: CN103260291B; EP2815630A1; US9210745B2; US20150002033A1; WO2013120681A1; EP2815630B1

Abstract

本发明公开了一种用于照明装置的驱动装置、照明装置及灯具。其中，照明装置包括多个子照明单元，驱动装置包括连接至输入电压源的彼此串联的多个子驱动模块，以分散地存储来自于输入电压源的能量，每一个子驱动模块分配有一个子照明单元并与子照明单元电连接以将所存储的能量释放给所分配的子照明单元。根据本发明，可以实现尺寸较小，并且在电路板上的布局更加容易且更加安全的LED灯。

Description

用于照明装置的驱动装置、照明装置及灯具

技术领域

本发明涉及一种用于照明装置的驱动装置、照明装置及灯具。

背景技术

目前，LED由于其高效率和高光通量等被广泛地应用于照明装置，例如形成LED灯。但是，考虑到用于匹配LED灯的驱动器，对于大尺寸的LED灯来说，在较薄且较窄的空间中将存在问题，即，在较薄且较窄的LED灯中，用于安装驱动器的空间十分有限。因而，目前的LED灯由于所安装的体积较大的方块形单个驱动器而尺寸较大，其在实际的应用中不便于消费者安装。

另外，在目前的市场中，消费者希望如象安装传统灯那样简单地安装LED灯。也就是说，不希望有太多的连接结构而使得LED灯的结构复杂，而且也不希望在安装时为避免安全等问题而需要过多的小心。

但是，在现有的技术方案中，由于用于驱动器电路的空间有限，所以实现该目的非常困难。而且，现有的技术人员存在一种技术偏见，即，技术人员受到传统灯的结构的影响，总是会想到利用一个大的单个驱动器来驱动彼此串联的所有LED。但是，为了实现LED灯的常规性能，诸如光学结构、散热器、灯罩等部件难以制作得更小。因而，现有方案总是想要减小驱动LED的单个驱动器的大小。但是，对于用于该单个驱动器的单个电感器(或变压器)来说，由于频率不可能太高，所以单个电感器实际上难以制造得更小。

目前，采用的方案为高开关频率的电源，采用高性能的磁性材料以抑制EMC噪声，但是效果较差。

另外，对于更有效、更小的电感器和简单电路来说，不具有合适的绝缘结构，在单层的MCPCB上难以进行布局，不可能在PCB中布置通孔。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，从而提供一种尺寸较小，并且在电路板上的布局更加容易且更加安全的用于照明装置的驱动装置、照明装置及灯具。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于照明装置的驱动装置，该照明装置包括多个子照明单元，驱动装置包括连接至输入电压源的彼此串联的多个子驱动模块，以分散地存储来自于输入电压源的能量，每一个子驱动模块分配有一个子照明单元并与子照明单元电连接以将所存储的能量释放给所分配的子照明单元。

进一步地，每一个子驱动模块与所分配的子照明单元布置在同一电路板上。

进一步地，子驱动模块包括电感器，多个子驱动模块的电感器彼此串联在一起。

进一步地，子驱动模块还包括电容器，电容器与相应的电感器构成LC振荡电路。

进一步地，多个子驱动模块布置在同一电路板上。

进一步地，多个子驱动模块的电感器彼此相同。

进一步地，多个子驱动模块不共地。

进一步地，多个子驱动模块在同一个电路板上的布置位置彼此不同。

进一步地，子驱动模块还包括二极管，二级管的正极连接电感器的一端并且负极连接至电容器的一端。

进一步地，子照明单元具有由多个串联的LED形成的LED阵列，该LED阵列的正极连接至电感器与电容器之间的中间节点，并且该LED阵列的负极连接在电容器与二级管的正极之间的中间节点。

进一步地，还包括控制单元，子驱动模块中的最靠近控制单元的一个还包括辅助绕组，辅助绕组与该子驱动模块中的电感器感应耦合，以为控制单元供给能量。

进一步地，输入电压源为来自电力网的电源。

根据本发明的另一个方面，提供了一种照明装置，照明装置包括前述任一种驱动装置。

根据本发明的又一个方面，提供了一一种灯具，灯具包括前述的照明装置。

开关电源的本质实际上是电磁场之间的变换。传统的电力网是恒定电压源，感应线圈是不具有功耗的阻抗元件，因而电感器存储来自于恒定电压源的能量，并且然后在随后的时间将能量释放到其它元件。本发明可以将能量存储到多个电感器中，就像将水分流到多个容器中一样。为此，本发明在电路板上设置多个相同的子驱动模块，以便将能量传输给LED，在这种情况下，大容积的电感器装置被分为多组电感器，每个电感器的大小将变得较小。这种结构带来了灯的尺寸上的重大的、意想不到的变化。

本发明所获得的有益效果有：将来自于输入电压源(例如电力网(例如市政电网))的总能量进行了分散，并将分散后的能量分别存储于多个子驱动模块的电感器中并分别将能量直接释放给多个LED阵列。因此，不再需要将来自于输入电压的所有能量均存储于单个电感器，从而避免了LED灯的大尺寸。而且，由于本发明是将存储有能量的多个子驱动模块设置有不同的位置中，从而使得MCPCB上的导线的交叉变得较少，因而使得整个电路的布局更加容易而且更加安全。

附图说明

附图构成本说明书的一部分，用于帮助进一步理解本发明。附图图解了本发明的实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。在附图中相同的部件用相同的标号表示。图中示出：

图1示出了根据本发明的示例性实施例的电感器装置的示意性电路图。

具体实施方式

以下将参照示出了本发明示例性实施例的附图对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以多种不同形式来实施，而不应该仅限于这里所阐述的示例性实施例来构造。当然，提供这些示例性实施例是为了使本公布更全面和完整，并能够向本领域技术人员充分传达本发明的范围。

下面，将参照附图详细解释本发明。

在图1中，其示出了根据本发明的示例性实施例的电感器装置的示意性电路图。

在图1所示的用于照明装置的驱动装置中，其示意性地示出了驱动装置包括多个子驱动模块。在图1中，示出了块1、块2、块N，具体地说各个块1、块2、块N中包括一个子驱动模块，各子驱动模块分别包括组成LC振荡电路的电感器L1、L2、LN与所述电感器相耦合的电容器C1、C2、CN。其中，N是自然数，其取值可以由技术人员根据所设计的LED的大小来选择，即，N可以是大于2的任意值，例如，N为3、4或5等。

优选地，各个LC振荡电路分别包括二极管D11、D21、DN1。如图1所示，二级管D11、D21、DN1的正极分别连接电感器L1、L2、LN的一端，并且二级管D11、D21、DN1的负极分别连接至电容器C1、C2、CN的一端。

从图1中可以看出，这些块1、块2、块N彼此串联，并且优选地共同连接于同一个输入电压源。该同一个输入电压源可以为电力网，例如市政电力网。每一个子驱动模块均与相应的至少一个子照明单元电连接以将所存储的电能释放给相应的至少一个子照明单元。例如，如图1所示意性地示出的，块2中的电感器L2连接于由彼此串联的四个LED D22形成的LED阵列。

优选地，多个子驱动模块的电感器彼此相同。例如，图1中的块1、块2、块N中的电感器L1、L2、LN可以彼此相同。当然，本发明可以不限于此，即，技术人员可以根据需要改变子驱动模块所对应的LED阵列中的LED数量，并且相应地改变所对应的电感器的大小，从而形成彼此不同的子驱动模块。

图1所示的多个子驱动模块布置在同一个电路板上。而且，如图1所示，所述多个子驱动模块以串联的方式连接于同一个输入电压源，进而多个子驱动模块所对应的电感器也彼此串联连接。并且如前所述，这些子驱动模块中的每一个各自具有其相应的彼此串联的LED D12、D22、DN2所形成的LED阵列。优选地，每一个子驱动模块及其相应的LED阵列布置在同一个电路板上。

更进一步地，彼此串联的LED形成一LED阵列，该LED阵列的正极连接至电感器与电容器之间的中间节点，并且LED阵列的负极连接在所述电容器与所述二级管的正极之间的中间节点。例如，参照图1所示，由四个彼此串联LED形成的LED阵列的正极连接至电感器L2与电容器C2之间的中间节点，并且该LED阵列的负极连接在电容器C2与二级管D21的正极之间的中间节点。

另外，多个子驱动模块中的每一个的接地可以彼此不同。并且，多个子驱动模块在同一个电路板上的布置位置彼此不同。因而，本发明由于该设计可以使得子驱动模块在电路板上的布局更加灵活。例如，可以将各个子驱动模块根据LED阵列所在的位置的不同而设置在不同的位置。通过这样的灵活设置，可以使得在MCPCB上的导线交叉变得较少，从而改善了整个电路的布线，使得电路的布局更加容易，而且附加地由于电路结构的改进而进一步提高了LED灯的安全性。

多个子驱动模块中的每一个与相应的至少一个子照明单元之间直接电连接。在传统的LED灯中，其所使用的是由单个的驱动器连接彼此串联的所有LED，即，在传统技术中，利用单个电感器连接串联的所有LED，从而当这些LED中的任一个损坏时，将影响到所有LED，使得整个灯不能工作。而在本发明中，如图1所示，驱动装置由多个子驱动模块构成，而每个子驱动模块与各自的相应的子照明单元(即LED阵列)直接电连接，从而其大大改善了LED灯的使用寿命。更具体地说，在LED灯中，例如，当块2中的LED D22损坏时，其并不会影响到块1和块N中的LED的使用，块2中的LED D12损坏可能使得整个LED灯的亮度有所降低，但该LED灯仍然可以保持发光，即，块2中的LED D22的损坏不会导致整个LED灯损坏，因而提高了LED灯的使用寿命。

由图1可以看出，多个子驱动模块以降压-增压拓扑(buck-boosttopology)方式构造，即，各个子驱动模块之间的结构可以构造为基本相同，因而，根据本发明的子驱动模块以及进而根据本发明的驱动器、照明装置、灯具在设计及生产时均比较容易。

另外，如图1中的块1所示，多个子驱动模块中的一个进一步包括用于控制单元10的辅助绕组T，从而形成用于对控制单元进行供电的辅助电源20，其中控制单元用于控制LED灯的工作。优选地，为了结构的紧凑，在最靠近控制单元10的一个子驱动模块(例如参照图1所示的块1)中设置辅助绕组T。在本发明中，除了该辅助绕组T是设置于多个子驱动模块中的一个中之外，该辅助绕组的结构与现有技术中的结构基本上相同，因而在此不再重复描述。

如图1所示，可以在一个电路板上设置多个串联的子驱动模块，而且每个子驱动模块均对应于各自相应的LED阵列，由于LED和驱动器集成在同一个电路板上，获得了非绝缘电路。而且，由于采用降压-增加拓扑结构，因而可以适合于在较薄且较窄的空间中安装。所有单元(诸如图1所示的块1、块2、.块N)均具有各自相应的LED阵列。因而，可以实现尺寸较小、并且在电路板上的布局更加容易且更加安全的LED灯。

以上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

1.一种用于照明装置的驱动装置，所述照明装置包括多个子照明单元，其特征在于，所述驱动装置包括连接至输入电压源的彼此串联的多个子驱动模块，以分散地存储来自于所述输入电压源的能量，每一个所述子驱动模块分配有一个子照明单元并与所述子照明单元电连接以将所存储的能量释放给所分配的子照明单元。

2.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，每一个子驱动模块与所分配的子照明单元布置在同一电路板上。

3.根据权利要求1或2所述的驱动装置，其特征在于，所述子驱动模块包括电感器(L1、L2、LN)，所述多个子驱动模块的电感器彼此串联在一起。

4.根据权利要求3所述的驱动装置，其特征在于，所述子驱动模块还包括电容器(C1、C2、CN)，所述电容器与相应的所述电感器构成LC振荡电路。

5.根据权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，所述多个子驱动模块布置在同一电路板上。

6.根据权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，所述多个子驱动模块的电感器(L1、L2、LN)彼此相同。

7.根据权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，所述多个子驱动模块不共地。

8.根据权利要求5所述的驱动装置，其中，所述多个子驱动模块在所述同一个电路板上的布置位置彼此不同。

9.根据权利要求4所述的驱动装置，其特征在于，所述子驱动模块还包括二极管(D11、D21、DN1)，所述二级管的正极连接所述电感器的一端并且负极连接至所述电容器的一端。

10.根据权利要求9所述的驱动装置，其特征在于，所述子照明单元具有由多个串联的LED(D12、D22、DN2)形成的LED阵列，所述LED阵列的正极连接至电感器(L1、L2、LN)与电容器(C1、C2、CN)之间的中间节点，并且所述LED阵列的负极连接在所述电容器与所述二级管的正极之间的中间节点。

11.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，还包括控制单元，所述子驱动模块中的最靠近所述控制单元的一个还包括辅助绕组(T)，所述辅助绕组与该子驱动模块中的电感器(L1)感应耦合，以为所述控制单元供给能量。

12.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述输入电压源为来自电力网的电源。

13.一种照明装置，其特征在于，所述照明装置包括根据权利要求1-12所述的驱动装置。

14.一种灯具，其特征在于，所述灯具包括根据权利要求13所述的照明装置。