CN104427695B - 用于照明装置的驱动电路和具有该驱动电路的照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于照明装置的驱动电路和具有该驱动电路的照明装置，该驱动电路包括：主控制单元，用于控制向发光单元的供电；输出单元，与主控制单元连接，包括第一输出端和第二输出端，第一输出端和第二输出端向发光单元供电；以及检测单元，与输出单元连接，用于检测热插拔状态以获得检测状态，其中，主控制单元根据检测状态来控制向发光单元的供电。

Description

用于照明装置的驱动电路和具有该驱动电路的照明装置
技术领域
本发明涉及一种用于照明装置的驱动电路和具有该驱动电路的照明装置。
背景技术
LED照明技术具有照明强度高、使用寿命长并且高效节能等优点，现在已被广泛使用，具体地，在室内的例如商店或者办公地点，在室外的例如工地或者路边都使用了具有LED照明技术的照明装置。在现有的LED照明装置中，往往在LED驱动电路的输出端设计有大容量的电容器，用于在电路切换供电模式时使用。在该驱动电路用于热插拔功能时，即当该驱动电路已经供电，并在热插入LED负载时，由于此时输出端的电压已达最大值，而且该驱动电路的内阻抗极小，使得该驱动电路会在输出端产生瞬间较大的输出电流，即冲击电流，该冲击电流往往会大于LED模块所能承受的最大额定电流值，所以会造成该LED模块的损坏。
现有技术中的一种解决方案提出，在该驱动电路中的输出端设置具有一定阻抗的电阻，并以与待连接的LED模块串联的形式设置在驱动电路中。这样设置的电阻可用于限制驱动电路的冲击电流，但是同时，该电阻并无法提供足够大的阻抗以完全抑制冲击电流，即在已经设置该电阻的情况下，该驱动电路的冲击电流仍可能会大于LED模块的额定电流，导致LED模块最终被损坏。此外，这样设置的电阻会在限制冲击电流的同时浪费部分能量，并产生热量，降低了该驱动电路的效率以及该驱动电路的使用寿命。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提出了一种新型的用于照明装置的驱动电路，以及使用了该驱动电路的照明装置。根据本发明的热插拔驱动电路，使用热插拔功能时，因为驱动电路内的冲击电流被完全抑制住，从而在检测到有热插入发生时，即在输出端以热插入方式连接负载时，负载不会受到冲击电流的影响而遭到损坏。
本发明的第一个目的通过这样一种用于照明装置的驱动电路来实现，该驱动电路包括：主控制单元，用于控制向发光单元的供电；输出单元，与所述主控制单元连接，包括第一输出端和第二输出端，所述第一输出端和所述第二输出端向所述发光单元供电；以及检测单元，与所述输出单元连接，用于检测热插拔状态以获得检测状态，其中，所述主控制单元根据所述检测状态来控制向所述发光单元的供电。借助设置的检测单元，可检测发光单元的热插拔状态，以控制主控制单元向输出单元的供电，可实现在例如没有冲击电流的情况下，恢复向与输出单元连接的发光单元的供电。
根据本发明的设计，所述检测单元设置为和所述输出单元以同步的方式与所述发光单元连接，用于检测热插拔状态。这样的设计向发光单元提供了稳定的连接方式，满足在以同步连接方式的情况下，保证检测单元能够在检测到发光单元的热插拔状态后，控制主控制单元向发光单元供电。
根据本发明的设计，所述检测单元设置为和所述输出单元以非同步的方式与所述发光单元连接，用于检测热插拔状态。这样的设计兼容了在非同步的连接方式的情况下，可确保在检测单元检测到发光单元的热插拔状态后，控制主控制单元向发光单元供电。
优选的，所述检测单元包括第三输出端，用于在所述发光单元与所述第一输出端和所述第二输出端连接时，所述第三输出端检测热插拔状态。
优选的，所述检测单元包括：反馈单元，向所述主控制单元提供反馈信号；和热插拔控制单元，根据热插拔状态改变所述反馈单元产生的所述反馈信号。这样，根据检测单元对发光单元的连接状态的检测，热插拔控制单元可通过反馈单元来控制主控制单元向发光单元的供电，以确保在发光单元连接至输出端后能开始正常工作。
优选的，所述热插拔控制单元包括电路泄放单元和反馈控制单元，所述主控制单元通过所述电路泄放单元接地，所述反馈控制单元根据所述第三输出端的热插拔状态向所述反馈单元提供第一信号，并且所述反馈单元根据所述第一信号向所述主控制单元提供第二信号以调节所述主控制单元的运行状态。
优选的，所述热插拔控制单元还包括直流电源，所述直流电源分别通过所述电路泄放单元和所述反馈控制单元接地，并且所述第三输出端连接至所述电路泄放单元和所述直流电源之间。借助该直流电源，在例如无负载的情况下，即发光单元没有连接输出端时，来自主控制单元的潜在的冲击电流被释放，以保证在发光单元连接至输出端时不会受到冲击电流的影响。
优选的，所述电路泄放单元包括第一晶体管和电阻，其中，所述第一晶体管的工作电极连接至所述电阻，所述第一晶体管的参考电极接地，并且所述第一晶体管的控制电极连接至所述第三输出端。第一晶体管作为开关控制器件，控制着在没有负载连接的情况下，冲击电流可沿着导通的第一晶体管被释放。
优选的，所述反馈控制单元包括第二晶体管，所述第二晶体管的控制电极连接至所述第三输出端，并且所述第二晶体管的工作电极连接至所述反馈单元。第二晶体管作为开关控制器件，在没有负责连接的情况下，控制反馈单元的运行状态，从而控制主控制单元向输出端的供电。
优选的，所述反馈单元包括光耦合器、第一运算放大器、第二运算放大器以及稳压二极管，其中，所述稳压二极管根据所述第一信号经过第一运算放大器、第二运算放大器和所述光耦合器向所述主控制单元提供所述第二信号。
优选的，所述主控制单元包括电容器，所述电容器通过所述检测单元释放存储的电能。该电容器可在主控制单元中作为滤波电容，保证信号的稳定，并且在未连接负载时通过电路泄放单元释放电能，保证电路的安全性。
优选的，所述第一输出端、所述第二输出端和所述第三输出端中至少所述第一输出端和所述第二输出端集成为单个连接器。根据这样的设计，可满足在不用应用环境中，对不同输出端的连接状态的同步与否的要求。
本发明的另一个目的通过这样一种照明装置来实现，该照明装置包括发光单元和根据以上所述的驱动电路。根据这样的设计，该照明装置可具有的稳定的热插拔功能，确保在发光单元接入驱动电路的输入端时不会受到驱动电路内的冲击电流的影响，并在发光单元接入后，确保发光单元的正常工作。
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。这些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是根据本发明的驱动电路的功能模块示意图；以及
图2是根据本发明的驱动电路的具体电路示意图。
具体实施方式
图1是根据本发明的驱动电路100的功能模块示意图。如图1所示，根据本发明的设计，驱动电路100包括主控制电路1、输出单元2以及检测单元3，其中，输出单元2和检测单元3分别与主控制单元1连接，并且检测单元3与输出单元2连接，当输出单元2与设计为发光单元L的负载连接时，该发光单元L可以同步或者非同步的方式与检测单元3连接，即发光单元L在与输出单元2连接的同时与检测单元3连接，也可以在与输出单元2连接后再与检测单元3连接。
此外，在检测单元3中设置有反馈单元31和热插拔控制单元32，其中热插拔控制单元32包括电路泄放单元321和反馈控制单元322。其中，驱动电路100中的冲击电流可通过电路泄放单元321释放，这样，可保证在发光单元L接入输出单元2时不会受到冲击电流的影响。此外，热插拔控制单元32通过反馈控制单元322向反馈单元31提供第一信号S1，用于控制该反馈单元31的运行状态，这样反馈单元31根据该第一信号S1可进一步向主控制单元1提供第二信号S2，以控制主控制单元1的运行状态，以控制向发光单元L的供电。
图2是根据本发明的驱动电路100的具体电路示意图。如图2所示，输出单元2包括第一输出端Pin1和第二输出端Pin2，当发光单元L没有与第一输出端Pin1和第二输出端Pin2连接时，由于热插拔控制单元32内设置有直流电源Vcc，借助该直流电源Vcc，电路泄放单元321中的第一晶体管BG1被打开，这样来自主控制单元1的电容器C的电能可通过电阻R和导通的第一晶体管BG1释放，并且驱动电路100的输出电压和输出电流降低至最小值。这样，由于在主控制单元1正常运行时，电容器C所储存的电能不会在发光单元L连接第一输出端Pin1和第二输出端Pin2时形成冲击电流，因此不会导致发光单元L的损坏。
此外，在反馈单元31中设置有稳压二极管D、第一运算放大器U1、第二运算放大器U2和光耦合器OT，并且在检测单元3中设置有第三输出端Pin3。这样，在没有接入发光单元L时，即第一、第二、第三输出端Pin1、Pin2、Pin3都呈开路状态时，借助直流电源Vcc，电容器C的电能可一直通过第一晶体管BG1释放。
当发光单元L接入驱动电路200时，第一晶体管BG1的控制极通过第三输出端Pin3被接地，即第一晶体管BG1被关闭，同时，与第三输出端Pin3连接的第二晶体管BG2也因为第三输出端Pin3接地而被关闭，所以第二晶体管BG2所在的反馈控制单元322可将稳压二极管D的电压作为参考电压，并根据该电压向主控制单元1提供第二信号S2。这样，主控制单元1可根据该第二信号S2开始运行使得第一输出端Pin1和第二输出端Pin2的输出电压升高，并且输出电流随之开始升高，这样，主控制单元1可最终向接于输出单元2的发光单元L提供恒定的电流，而这样的电流不会超过发光单元L所能承受的额定电流，所以发光单元L不会受到冲击电流影响而受到损坏。
此外，由第一输出端Pin1、第二输出端Pin2以及第三输出端Pin3组成的与负载连接的连接端口可根据具体应用环境设计为集成的，即这三个输出端Pin1、Pin2、Pin3可同时集成在一个连接器中，这样作为负载的发光单元L可以同时与三个端口连接，即以同步的方式进行连接；或者也可以将第一输出端Pin1和第二输出端Pin2集成在一个连接器中，这样，发光单元L可以至少与第一端口Pin1和第二端口Pin2同时连接，并且在这之后，发光单元L再与第三端口Pin3连接，从而实现通过第三端口Pin3检测发光单元L的热插拔状态，实现保护发光单元L不受冲击电流的影响。
根据本发明的实施例可以有不同的变形，例如可通过具有类似反馈功能的单元或装置来替换本实施例的反馈单元31，以实现根据热插拔控制单元32的热插拔检测状态向主控制单元1提供第二信号S2，以控制主控制单元1向输出单元2的供电，从而在输出单元2接入负载后，可重新恢复对输出单元2的供电。
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。
参考标号
1 主控制单元
2 输出单元
3 检测单元
31 反馈单元
32 热插拔控制单元
321 电路泄放单元
322 反馈控制单元
100 驱动电路
200 照明装置
L 发光单元
S1 第一信号
S2 第二信号
Pin1 第一输出端
Pin2 第二输出端
Pin3 第三输出端
Vcc 直流电源
BG1 第一晶体管
BG2 第二晶体管
R 电阻
OT 光耦合器
U1 第一运算放大器
U2 第二运算放大器
D 稳压二极管
C 电容器。

Claims (11)

1.一种用于照明装置(200)的驱动电路(100)，其特征在于，包括：
主控制单元(1)，用于控制向发光单元(L)的供电；
输出单元(2)，与所述主控制单元(1)连接，包括第一输出端(Pin1)和第二输出端(Pin2)，所述第一输出端(Pin1)和所述第二输出端(Pin2)向所述发光单元(L)供电；以及
检测单元(3)，与所述输出单元(2)连接，用于检测热插拔状态以获得检测状态，
其中，所述主控制单元(1)根据所述检测状态来控制向所述发光单元(L)的供电，
所述检测单元(3)包括：
反馈单元(31)，向所述主控制单元(1)提供反馈信号；和
热插拔控制单元(32)，根据所述热插拔状态改变所述反馈单元(31)产生的所述反馈信号，
所述热插拔控制单元(32)包括电路泄放单元(321)和反馈控制单元(322)，
所述主控制单元(1)通过所述电路泄放单元(321)接地，所述反馈控制单元(322)根据在第三输出端(Pin3)处检测到的所述热插拔状态向所述反馈单元(31)提供第一信号(S1)，并且
所述反馈单元(31)根据所述第一信号(S1)向所述主控制单元(1)提供第二信号(S2)，所述主控制单元(1)根据所述第二信号(S2)调节运行状态。
2.根据权利要求1所述的驱动电路(100)，其特征在于，所述检测单元(3)设置为以与所述输出单元(2)同步的方式与所述发光单元(L)连接，用于检测所述热插拔状态。
3.根据权利要求1所述的驱动电路(100)，其特征在于，所述检测单元(3)设置为以与所述输出单元(2)非同步的方式与所述发光单元(L)连接，用于检测所述热插拔状态。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的驱动电路(100)，其特征在于，所述检测单元(3)包括第三输出端(Pin3)，用于在所述发光单元(L)与所述第一输出端(Pin1)和所述第二输出端(Pin2)连接时，所述第三输出端(Pin3)用于检测所述热插拔状态。
5.根据权利要求1所述的驱动电路(100)，其特征在于，
所述热插拔控制单元(32)还包括直流电源(Vcc)，
所述直流电源(Vcc)分别通过所述电路泄放单元(321)和所述反馈控制单元(322)接地，并且所述第三输出端(Pin3)连接至所述电路泄放单元(321)和所述直流电源(Vcc)之间。
6.根据权利要求5所述的驱动电路(100)，其特征在于，
所述电路泄放单元(321)包括第一晶体管(BG1)和电阻(R)，
其中，所述第一晶体管(BG1)的工作电极连接至所述电阻(R)，所述第一晶体管(BG1)的参考电极接地，并且所述第一晶体管(BG1)的控制电极连接至所述第三输出端(Pin3)。
7.根据权利要求5所述的驱动电路(100)，其特征在于，
所述反馈控制单元(322)包括第二晶体管(BG2)，
所述第二晶体管(BG2)的控制电极连接至所述第三输出端(Pin3)，并且所述第二晶体管(BG2)的工作电极连接至所述反馈单元(31)。
8.根据权利要求1或5或6或7所述的驱动电路(100)，其特征在于，
所述反馈单元(31)包括光耦合器(OT)、第一运算放大器(U1)、第二运算放大器(U2)以及稳压二极管(D)，
其中，所述稳压二极管(D)根据所述第一信号(S1)经过所述第一运算放大器(U1)、第二运算放大器(U2)和所述光耦合器(OT)向所述主控制单元(1)提供所述第二信号(S2)。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的驱动电路(100)，其特征在于，
所述主控制单元(1)包括电容器(C)，所述电容器(C)通过所述检测单元(3)释放存储的电能。
10.根据权利要求4所述的驱动电路(100)，其特征在于，
所述第一输出端(Pin1)、所述第二输出端(Pin2)和所述第三输出端(Pin3)中至少所述第一输出端(Pin1)和所述第二输出端(Pin2)集成为单个连接器。
11.一种照明装置(200)，其特征在于，包括发光单元(L)和根据权利要求1-10中任一项所述的驱动电路(100)。
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