CN103841696A - 一种led驱动控制器、照明装置及照明系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种LED驱动控制器，包括：整流器，用于将输入的交流电压转化成直流电压；缓冲器，连接整流器，用于储存电能和释放电能，所述缓冲器包括储能电路，储能控制电路，用于控制所述储能电路的储能和释能；驱动模块，利用整流器输出和缓冲器的电能驱动一个或多个发光二极管。储能控制电路可以避免电子变压器由于过功率而进入保护状态，造成光源或灯具不断的闪烁，或者电子变压器关断使灯具或光源停止工作。提高采用LED光源或LED光源模组的灯具与电子变压器的电子兼容性。

Description

一种LED驱动控制器、照明装置及照明系统

 技术领域

本发明涉及一种照明装置的驱动控制器、照明装置及照明系统，特别是涉及一种LED驱动控制器、照明装置和照明系统。

背景技术

作为替换类LED产品，其被替换对象如卤素灯等很多都长期存在于该产品的应用场所，如果成套替换光源和电源系统，则成本太高。而原有的高频电子变压器是专门为传统灯具如卤素灯设计， 具有过功率保护。 

通常，采用高频电子变压器作为电源的LED产品，通常采用如图1的典型电路，其中，电容C1用于储存能量。在电压高频变化并且在电源电压低于驱动电路工作电压的时候， 电容C释能使LED驱动电路维持正常工作。但是这种电路在工作的时候，如果电容的瞬间充电电流很大，往往会触发高频电子变压器的保护电路，形成保护性关闭，造成光源或灯具不断的闪烁，或者电子变压器关断使灯具或光源停止工作。在多个光源或光源模组并联一个电子变压器的时候，该情况发生尤为突出。

这样，往往给替换性光源或灯具模组的应用造成很大的困扰，使得客户必须选择特定的一种或几种电子变压器使用，或者很难多套LED光源或LED模组共用一套电子变压器使用。另一方面，如果必须多套LED光源或LED模组并联使用，往往需要采用低压开关电源作为供电部件，这样往往造成使用成本大幅度的上升。

 发明内容

为了解决以上问题， 本发明提供了一种LED驱动控制器、以及具有这种驱动控制器的照明装置以及照明系统。这种LED驱动控制器有效地控制储能电路的充电电流在合理的范围内，防止电子变压器的关断。这样一来，能够极大地提高采用LED光源或LED光源模组的灯具与电子变压器的电子兼容性。

根据本发明的第一个方面的一个实施例，提供了一种LED驱动控制器， 包括：

整流器，用于将输入的交流电压转化成直流电压；

缓冲器，连接整流器，用于储存电能和释放电能，所述缓冲器包括

储能电路；

储能控制电路，用于控制所述储能电路的储能和释能；

驱动模块，利用整流器输出和缓冲器的电能驱动一个或多个发光二极管。

根据本发明的一个实施例，LED驱动控制器中所述的储能控制电路包括阻性元件，三极管和二极管，阻性元件连接在三极管的集电极和基极之间，三极管的射极和二极管的阳极与储能电路一端连接，用于控制储能电路的储能和释能。通过阻性元件和三极管的配合，限制了流经三极管集电极和射极之间的电流，从而限制电容的瞬时充电电流，有效避免了电子变压器进入保护状态。

根据本发明的一个实施例，所述的储能控制电路包括阻性元件（R1）和二极管（D1），阻性元件和二极管并联，且二极管阳极和储能电路相连，用于控制储能电路的储能和释能。阻性元件可以限制电容的充电电流，有效避免了电容上瞬时充电电流过大而使电子变压器进入保护状态。

根据本发明的一个实施例，所述的储能控制电路包括第一个阻性元件，第一个三级管，第二个阻性元件和第二个三级管， 第一个阻性元件连接于第一个三极管的集电极和基极之间，第二个阻性元件连接于第二个三极管的集电极和基极之间，第一个三极管的射极和第二个三极管的集电极相连并与储能电路相连。储能控制电路不仅限制电容的瞬时充电电流，有效避免了电子变压器进入保护状态。而且由于冲电回路和放电回路发热少、压降少，也降低了能耗。

根据本发明的第二个方面的一个实施例，提供了一种照明装置， 包括根据以上任何一个实施例所述的LED驱动控制器。

通过对照明装置当中电容的冲放电控制，提高采用LED替换光源或LED光源模组的照明装置与高频电子变压器为电源之间电子兼容性，使照明装置可以匹配多种高频电子变压器。

根据本发明的第三个方面的一个实施例，提供了一种照明系统，包括：至少一个根据本发明的第二个方面所述的照明装置；

电子变压器，对输入的交流电进行降压并供电给所述的至少一个照明装置。

以上任意一个实施例，所述的储能电路包括至少一个电容。

由于照明系统中对储能系统的充放电进行了控制，避免了电子变压器由于过功率而进入保护状态，造成光源或灯具不断的闪烁，或者电子变压器关断使灯具或光源停止工作。

 附图说明

根据以下参考附图对本发明的描述，本发明的其他目标和效用将变得显而易见，并且读者可全面了解本发明。

图1是现有技术中LED驱动控制器示意图；

图2是根据本发明一个实施例的LED驱动控制器示意图；

图3是根据本发明一个实施例的LED驱动控制器中缓冲器的电路图；

图4是根据本发明一个实施例的LED驱动控制器中缓冲器的电路图；

图5是根据本发明一个实施例的LED驱动控制器中缓冲器的电路图；

图6是根据本发明另一个实施例的照明系统的示意图；

在上述附图中，相同附图标记指示相同、相似或相应的元件或功能。

 具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

图2是根据本发明一个实施例的LED驱动控制器示意图

在图2中，驱动控制器包括整流器，整流器对输入的交流信号进行整流，输出直流信号。缓冲器1连接整流器，缓冲器包括储能电路12和储能控制电路11，其中，储能电路利用整流器的直流输出进行充电储能，储能控制电路控制储能电路的充电储能和放电释能过程。在充电储能过程中，储能控制电路通过对充电电流限流，来防止瞬时充电电流过大而导致整流器前端的高频变压器的保护性关断，防止灯具或光源停止工作。驱动模块利用整流器输出的直流信号和缓冲器的释能来驱动一个或多个二极管。驱动模块可以被实现为升压（boost）转换器、降压（buck）转换器或升降压（buck-boost）转换器等。

图3是根据本发明一个实施例的缓冲器的电路图。参照图3，缓冲器1的储能电路12是一个电容C1，但也不能排除其它包含电容的储能电路。储能控制电路11包括一个电阻R1、一个三极管Q1和一个二极管D1。电阻R1的一端与三极管Q1的集电极连接于B点，电阻R1的另一端与三极管Q1的基极相连于A点。二极管D1的阳极与三极管Q1的射极相连接，并与电容C1的一端相连于E点，电容C1的另一端与整流器的负极输出端相连。 二极管D1的阴极与三极管Q1的集电极连接后联接于整流器（图3中省略了整流器）的正极输出端O点。

储能电容C1通过三级管Q1进行充电，充电时，当O点电压远高于电容端E点电压时，电流流过电阻R1，经过A点，开启三级管Q1，充电电流流经B、D点，对电容C1充电；此时，由于受到基极电流控制，B、D点间充电电流受控于三级管Q1放大倍数β和基极电流I_AD ，为β* I_AD。放电时，电容C1内的电流经过二极管，向驱动模块输电。通过电阻R1，可以控制电流I_AD，进而把充电电流控制在需要范围内，从而达到控制充电电流，消除LED替换光源或LED替换模组闪烁和保护电子变压器的目的。由于充电回路采用了三级管控制，充电回路发热较小。

 图4是LED驱动控制器中缓冲器的另一个实施例的电路图。 图4中， 缓冲器1包括储能电路12和储能控制电路11，储能电路是一个电容C1，但也不能排除其它包含电容元件的储能电路。储能控制电路包括第一个电阻R1、第一个三极管Q1、第二个电阻R2和第二个二极管Q2。第一个电阻R1的一端与第一个三极管Q1的集电极B端连接，第一个电阻R1的另一端与第一个三极管Q1的基极A端相连。第二个电阻R2的一端与第二个三极管Q2的集电极K端相连，第二个电阻R2的另一端与第二个三极管Q2的基极J端相连。第一个三极管的射极D端和第二个三极管Q2的集电极K端相连接，且接于电容C1的E端，电容C1的另一端与整流器的负极输出端相连。 第一个三极管Q1的集电极B端和第二个三极管的射极F端连接后联接于整流器（图4中省略了整流器）的正极输出O端。     

本实施例中，电容C1的充电是通过第一个三级管Q1进行的，充电时，O点电压远高于电容端E点电压时，电流流过电阻经过A点，开启第一个三级管Q1，充电电流流经B、D点，对电容C1充电；此时，由于收到基极电流控制，B、D点间充电电流受控于第一个三级管放大倍数β和基极电流I_AD ，为β* I_AD，当O点电压比E点电压高得很小时，此时第一个三级管Q1关闭，充电完成。放电时，电容C1一端E点电压远高于F点电压，此时，第一三级管Q1处于关闭状态，第二个三级管Q2开启，电容C1向驱动模块输电。

通过第一电阻R1，可以控制I_AD，可以把充电电流控制在需要范围内，从而达到控制充电电流，消除LED替换光源或LED替换模组闪烁和保护电子变压器的目的。由于充电、放电回路采用了三级管控制，充电、放电回路发热较小，功耗低。

图5是LED驱动控制器另一个实施例中缓冲器的电路图。参照图5，缓冲器1包括储能电路12和储能控制电路11，储能电路是一个电容C1，但也不能排除包含电容的其它的储能电路。储能控制电路包括一个电阻R1和一个二极管D1。 电阻R1的一端A与二极管D1的阳极连接，且二极管D1的阳极和电容C一端E连接，电容C的另一端连接于整流器的负极输出端。电阻R1的另一端A和二极管的阴极F端连接，并与整流器的正极输出端O端相连。

本实施例中，当充电时O点电压远高于电容端E点电压时，电流流过电阻R1经过A、D点对电容C1充电，放电时，电容内的电流经过二极管D1，向驱动模块输电。通过电阻R1，进而把充电电流控制在需要范围内，从而达到控制充电电流，消除LED替换光源或LED替换模组闪烁和保护电子变压器的目的。

上述的LED驱动控制器把储能电路的充电电流限定在合理的范围内，能够极大地提高采用高频电子变压器为电源的LED替换光源或LED光源模组的电子兼容性，使得该产品可以比较自由的匹配多种电子变压器，在做已有灯具产品的光源替换时，能够扩大产品适用的应用范围而较小的受限于已有灯具产品内部电子变压器的不匹配性。

根据本发明的一个实施例，提供了一种照明装置，照明装置的驱动电路包括上述任一种LED驱动控制器。

图6是根据本发明的另一实施例的照明系统的示意图，提供了一种照明系统。该照明系统包括电子变压器，至少一个上述任一种LED驱动控制器的照明装置，电子变压器对输入的交流电进行降压并供电给所述的至少一个照明装置。。

该照明系统为具有LED替换型光源或LED替换型光源模组的照明装置多套共用一套电子变压器提供了可能。

 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。 

Claims (9)

1.一种LED驱动控制器， 包括：

整流器，用于将输入的交流电压转化成直流电压；

缓冲器，连接整流器，用于储存电能和释放电能，所述缓冲器包括

储能电路；

储能控制电路，用于控制所述储能电路的储能和释能；

驱动模块，利用整流器输出和缓冲器的电能驱动一个或多个发光二极管。

2.根据权利要求1所述的LED驱动控制器，所述的储能控制电路包括阻性元件（R1），三极管（Q1）和二极管（D1），阻性元件连接在三极管（Q1）的集电极和基极之间，三极管的射极和二极管的阳极与储能电路一端（E）连接，用于控制储能电路的储能和释能。

3.根据权利要求1所述的LED驱动控制器， 所述的储能控制电路包括阻性元件（R1）和二极管（D1），阻性元件和二极管并联，且二极管阳极和储能电路相连，用于控制储能电路的储能和释能。

4.根据权利要求1所述的LED驱动控制器，所述的储能控制电路包括第一个阻性元件（R1），第一个三级管（Q1），第二个阻性元件（R2）和第二个三级管（Q2）， 第一个阻性元件连接于第一个三极管的集电极和基极之间，第二个阻性元件连接于第二个三极管的集电极和基极之间，第一个三极管的射极和第二个三极管（Q2）的集电极相连并与储能电路相连。

5.根据权利要求1到4所述任意一项的LED驱动控制电路，所述的储能电路包括至少一个电容（C1）。

6.一种照明装置，包括根据权利要求1到4任一项所述的LED驱动控制器。

7.根据权利要求6所述的照明装置，所述的储能电路包括至少一个电容（C1）。

8.一种照明系统， 包括：

至少一个根据权利要求6所述的照明装置；

电子变压器，对输入的交流电进行降压并供电给所述的至少一个照明装置。

9.根据权利要求8的一种照明系统，所述的储能电路包括至少一个电容（C1）。

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