CN104661414A - 一种恒流驱动装置及其开启方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种恒流驱动装置及其开启方法，属于电光源的电路装置领域，包括：供电电源、LED灯组、开启电路、第一二极管和第二二极管，供电电源分别与所述第一二极管的阴极端、所述第二二极管的阴极端和所述LED灯组的输入端连接，所述第二二极管的阳极端与所述开启电路的启动端连接，所述LED灯组的输出端与所述开启电路的输入端连接，所述第一二极管的阳极端和所述开启电路的输出端均与所述供电电源的负极连接。本发明的目的在于提供一种恒流驱动装置，以有效降低现有的开启电路中低开启电压装置的成本。

Description

一种恒流驱动装置及其开启方法

技术领域

本发明涉及电光源的电路装置领域，具体而言，涉及一种恒流驱动装置及其开启方法。

背景技术

LED照明具有发光效率高、寿命长、节能和环保等优点，越来越广泛地应用于路灯、隧道灯和室内照明等场合。交流电供电LED照明可降低成本，但是电网电压波动会造成LED过流驱动而影响其使用寿命，所以在交流供电的场合对LED进行恒流驱动是重要的。

目前实现恒流的电路或电器有很多种，比较有代表性的有三种，分别是：采用耗尽型功率MOS器件、运放恒流源和MOS型混合电路，为了减少开启电路的损耗，需要降低开启电路的开启电压，现有技术采用低压稳压芯片，能够达到开启电路的低开启电压的效果，但是制造成本过高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种恒流驱动装置，以有效降低现有的开启电路中低开启电压装置的成本。

第一方面，本发明提供的一种恒流驱动装置，包括：供电电源、LED灯组、开启电路、第一二极管和第二二极管，供电电源分别与所述第一二极管的阴极端、所述第二二极管的阴极端和所述LED灯组的输入端连接，所述第二二极管的阳极端与所述开启电路的启动端连接，所述LED灯组的输出端与所述开启电路的输入端连接，所述第一二极管的阳极端和所述开启电路的输出端均与所述供电电源的负极连接所述开启电路内预设有导通电压；

所述开启电路用于获取所述第一二极管和所述第二二极管的电压差；

所述开启电路还用于当所述第一二极管和所述第二二极管的电压差大于所述开启电路的导通电压时，所述开启电路导通。

结合第一方面，本发明实施例还提供了第一方面的第一种可能实施方式，其中，所述开启电路包括第一三极管，所述第一三极管的基极为所述开启电路的启动端，所述第一三极管的集电极为所述开启电路的输入端，所述第二二极管的阳极端与所述第一三极管的基极连接，所述第一三极管的集电极与所述LED灯组的输出端连接。

结合第一方面的第一种可能实施方式，本发明实施例还提供了第一方面的第二种可能实施方式，其中，所述开启电路还包括第一电阻，所述第一三极管的发射极与所述第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述供电电源的负极连接。

结合第一方面，本发明实施例还提供了第一方面的第三种可能实施方式，其中，还包括第二电阻，所述供电电源与所述第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端分别与所述第一二极管的阴极端和所述第二二极管的阴极端连接。

结合第一方面的第二种可能实施方式，本发明实施例还提供了第一方面的第四种可能实施方式，其中，所述第一电阻为可变电阻，所述第一三极管的发射极与所述第一电阻的一固定端连接，所述第一电阻的另一固定端与所述供电电源的负极连接。

结合第一方面的第三种可能实施方式，本发明实施例还提供了第一方面的第五种可能实施方式，其中，所述第二电阻为可变电阻，所述供电电源与所述第二电阻的一固定端连接，所述第二电阻的另一固定端分别与所述第一二极管的阴极端和所述第二二极管的阴极端连接。

结合第一方面，本发明实施例还提供了第一方面的第六种可能实施方式，其中，所述第一二极管和所述第二二极管均为稳压二极管。

结合第一方面的第二种可能实施方式，本发明实施例还提供了第一方面的第七种可能实施方式，其中，所述第一三极管为达林顿管，所述达林顿管包括第二三极管和第三三极管，所述第二二极管的阳极端与所述第二三极管的基极连接，所述第二三极管的集电极与所述第三三极管的基极连接，所述第三三极管的发射极与所述LED灯组的输出端连接，所述第二三极管的发射极与所述第三三极管的集电极均与所述第一电阻的一端连接。

结合第一方面的第一种可能实施方式，本发明实施例还提供了第一方面的第八种可能实施方式，其中，所述第一三极管为场效应管，所述第二二极管的阳极端与所述场效应管的栅极连接，场效应管的漏极与所述LED灯组的输出端连接，所述场效应管的源极与所述第一电阻的一端连接。

第二方面，本发明实施例还提供了一种恒流驱动装置的开启方法，应用于恒流驱动装置，所述恒流驱动装置包括：供电电源、LED灯组、开启电路、第一二极管和第二二极管，供电电源分别与所述第一二极管的阴极端、所述第二二极管的阴极端和所述LED灯组的输入端连接，所述第二二极管的阳极端与所述开启电路的启动端连接，所述LED灯组的输出端与所述开启电路的输入端连接，所述第一二极管的阳极端和所述开启电路的输出端均与所述供电电源的负极连接，所述开启电路内预设有导通电压，所述方法包括：

所述开启电路获取所述第一二极管和所述第二二极管的电压差；

当所述第一二极管和所述第二二极管的电压差大于所述开启电路的导通电压时，所述开启电路导通。

本发明实施例中，所述第一二极管和所述第二二极管反接在电路中，所述第一二极管和所述第二二极管在其两端的电压达到使其击穿之前，所述第一二极管和所述第二二极管的内阻非常高，使所述开启电路的启动端处于断路状态，当所述第一二极管和所述二极管的两端电压使所述第一二极管和所述二极管均处于击穿状态时，所述第一二极管和所述第二二极管此时的内阻较小，此时所述开启电路的启动端的电压值等于所述第一二极管两端的电压与所述第二二极管两端的电压之差，由于所述第一二极管和所述第二二极管在反向击穿时的电压非常稳定，因此使所述开启电路的启动端的电压值稳定等于所述第一二极管两端的电压与所述第二二极管两端的电压之差，通过设定所述第一二极管和所述第二二极管的击穿电压，使所述第一二极管两端的电压与所述第二二极管两端的电压之差稳定在一个较小的值，进而使所述开启电路的启动端的电压值稳定在一个较小的值。

因此，与现有技术的利用低压稳压芯片，达到开启电路的低开启电压的效果相比，本发明实施例通过两个二极管实现开启电路的低开启电压，结构简单，成本低，便于集成，有效降低了现有的开启电路中低开启电压装置的成本。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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。通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1示出了本发明实施例提供的一种恒流驱动装置的实施例的电路结构图；

图2示出了本发明实施例提供的另一种恒流驱动装置的实施例的电路结构图；

图3示出了本发明实施例提供的另一种恒流驱动装置的实施例的电路结构图；

图4示出了本发明实施例提供的另一种恒流驱动装置的实施例的电路结构图；

图5示出了本发明实施例提供的一种恒流驱动装置的开启方法的实施例的方法流程图。

具体实施方式

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、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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，都属于本发明保护的范围。

LED照明具有发光效率高、寿命长、节能和环保等优点，越来越广泛地应用于路灯、隧道灯和室内照明等场合。交流电供电LED照明可降低成本，但是电网电压波动会造成LED过流驱动而影响其使用寿命，所以在交流供电的场合对LED进行恒流驱动是重要的。

目前实现恒流的电路或电器有很多种，比较有代表性的有三种，分别是：采用耗尽型功率MOS器件、运放恒流源和MOS型混合电路，为了减少开启电路的损耗，需要降低开启电路的开启电压，现有技术采用低压稳压芯片，能够达到开启电路的低开启电压的效果，但是制造成本过高。

如图1所示的一种恒流驱动装置，包括：供电电源、LED灯组、开启电路、第一二极管D1和第二二极管D2，供电电源分别与所述第一二极管D1的阴极端、所述第二二极管D2的阴极端和所述LED灯组的输入端连接，所述第二二极管D2的阳极端与所述开启电路的启动端连接，所述LED灯组的输出端与所述开启电路的输入端连接，所述第一二极管D1的阳极端和所述开启电路的输出端均与所述供电电源的负极连接。

本发明实施例中，所述LED灯组由多个发光二极管串联组成，其中，未与其他发光二极管串联的发光二极管的阳极端为所述LED灯组的输入端，未与其他发光二极管串联的发光二极管的阴极端为所述LED灯组的输出端。

本发明实施例中，所述第一二极管D1和所述第二二极管D2反接在电路中，所述第一二极管D1和所述第二二极管D2在其两端的电压达到使其击穿之前，所述第一二极管D1和所述第二二极管D2的内阻非常高，使所述开启电路的启动端处于断路状态，当所述第一二极管D1和所述第二二极管D2的两端电压使所述第一二极管D1和所述第二二极管D2均处于击穿状态时，所述第一二极管D1和所述第二二极管D2此时的内阻较小，此时所述开启电路的启动端的电压值等于所述第一二极管D1两端的电压与所述第二二极管D2两端的电压之差，由于所述第一二极管D1和所述第二二极管D2在反向击穿时的电压非常稳定，因此使所述开启电路的启动端的电压值稳定等于所述第一二极管D1两端的电压与所述第二二极管D2两端的电压之差，通过设定所述第一二极管D1和所述第二二极管D2的击穿电压，使所述第一二极管D1两端的电压与所述第二二极管D2两端的电压之差稳定在一个较小的值，进而使所述开启电路的启动端的电压值稳定在一个较小的值。

因此，与现有技术的利用低压稳压芯片，达到开启电路的低开启电压的效果相比，本发明实施例通过两个二极管实现开启电路的低开启电压，结构简单，成本低，便于集成，有效降低了现有的开启电路中低开启电压装置的成本。

优选地，本发明实施例中，所述第一二极管D1和所述第二二极管D2均为稳压二极管。

如图2所示的另一种恒流驱动电路的实施例，包括：供电电源、LED灯组、第一三极管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、第一二极管D1和第二二极管D2，供电电源分别与所述第一二极管D1的阴极端、所述第二二极管D2的阴极端和所述LED灯组的输入端连接，所述第二二极管D2的阳极端与所述第一三极管Q1的基极连接，所述第一三极管Q1的集电极与所述LED灯组的输出端连接，所述第一二极管D1的阳极端与所述供电电源的负极连接，所述第一三极管Q1的发射极与所述第一电阻R1的一端连接，所述第一电阻R1的另一端与所述供电电源的负极连接，所述供电电源与所述第二电阻R2的一端连接，所述第二电阻R2的另一端分别与所述第一二极管D1的阴极端和所述第二二极管D2的阴极端连接。

其中，第一三极管Q1和第一电阻R1组成开启电路。

本发明实施例中，当所述第一三极管Q1的基极电压大于所述第一三极管Q1的导通电压，则所述第一三极管Q1导通，即所述开启电路开启，因此，所述第一三极管Q1的基极与发射极之间的电压为所述开启电路的开启电压。

本发明实施例中，所述第一二极管D1和所述第二二极管D2反接在电路中，所述第一二极管D1和所述第二二极管D2在其两端的电压达到使其击穿之前，所述第一二极管D1和所述第二二极管D2的内阻非常高，使所述第一三极管Q1的基极被断路，从而使所述第一三极管Q1截止，当所述第一二极管D1和所述第二二极管D2的两端电压使所述第一二极管D1和所述第二二极管D2均处于击穿状态时，所述第一二极管D1和所述第二二极管D2此时的内阻较小，此时所述开启电路的启动端的电压值等于所述第一二极管D1两端的电压与所述第二二极管D2两端的电压之差，由于所述第一二极管D1和所述第二二极管D2在反向击穿时的电压非常稳定，因此使所述开启电路的启动端的电压值稳定等于所述第一二极管D1两端的电压与所述第二二极管D2两端的电压之差，通过设定所述第一二极管D1和所述第二二极管D2的击穿电压，使所述第一二极管D1两端的电压与所述第二二极管D2两端的电压之差稳定在一个较小的值，进而使所述开启电路的开启电压稳定在一个较小的值。

另外，本发明实施例中，所述第一电阻R1和所述第二电阻R2均可以为可变电阻，所述第一三极管Q1的发射极与所述第一电阻R1的一固定端连接，所述第一电阻R1的另一固定端与所述供电电源的负极连接，所述供电电源与所述第二电阻R2的一固定端连接，所述第二电阻R2的另一固定端分别与所述第一二极管D1的阴极端和所述第二二极管D2的阴极端连接。

通过改变所述第二电阻R2的阻值调节所述第一二极管D1和所述第二二极管D2的两端的电压。

所述第一电阻R1的阻值影响所述开启电路的开启电压，通过改变第一电阻R1的阻值、第一二极管D1的击穿电压和第二二极管D2的击穿电压，使所述开启电路的开启电压稳定在1～2V之间。

例如，假设供电电源为12V，所述LED灯组由三个发光二极管串联组成，每个发光二极管的电压是3.1V，则LED灯组的电压为9.3V，则所述开启电路的恒定开启电压为1.5V。

因此，与现有技术的利用低压稳压芯片，达到开启电路的低开启电压的效果相比，本发明实施例通过两个二极管实现开启电路的低开启电压，结构简单，成本低，便于集成，有效降低了现有的开启电路中低开启电压装置的成本。

如图3所示的一种恒流驱动装置，包括：供电电源、LED灯组、开启电路、第一二极管D1和第二二极管D2，供电电源分别与所述第一二极管D1的阴极端、所述第二二极管D2的阴极端和所述LED灯组的输入端连接，所述第二二极管D2的阳极端与所述开启电路的启动端连接，所述LED灯组的输出端与所述开启电路的输入端连接，所述第一二极管D1的阳极端和所述开启电路的输出端均与所述供电电源的负极连接。

所述恒流驱动装置还包括第二电阻R2，所述供电电源与所述第二电阻R2的一端连接，所述第二电阻R2的另一端分别与所述第一二极管D1的阴极端和所述第二二极管D2的阴极端连接。

所述开启电路包括达林顿管和第一电阻R1，所述达林顿管包括第二三极管Q2和第三三极管Q3，所述第二二极管D2的阳极端与所述第二三极管Q2的基极连接，所述第二三极管Q2的集电极与所述第三三极管Q3的基极连接，所述第三三极管Q3的发射极与所述LED灯组的输出端连接，所述第二三极管Q2的发射极与所述第三三极管Q3的集电极均与所述第一电阻R1的一端连接。

图3所示的实施例中，将通过所述第二三极管Q2和第三三极管Q3组成的达林顿管代替图2中的第一三极管Q1，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，图3描述的装置和电路的具体工作过程，可以参考前述图1和图2实施例中的对应过程，在此不再赘述。

如图4所示的一种恒流驱动装置，包括：供电电源、LED灯组、开启电路、第一二极管D1和第二二极管D2，供电电源分别与所述第一二极管D1的阴极端、所述第二二极管D2的阴极端和所述LED灯组的输入端连接，所述第二二极管D2的阳极端与所述开启电路的启动端连接，所述LED灯组的输出端与所述开启电路的输入端连接，所述第一二极管D1的阳极端和所述开启电路的输出端均与所述供电电源的负极连接。

所述恒流驱动装置还包括第二电阻R2，所述供电电源与所述第二电阻R2的一端连接，所述第二电阻R2的另一端分别与所述第一二极管D1的阴极端和所述第二二极管D2的阴极端连接。

所述开启电路包括场效应管VT和第一电阻R1，所述第二二极管D2的阳极端与所述场效应管VT的栅极连接，场效应管VT的漏极与所述LED灯组的输出端连接，所述场效应管VT的源极与所述第一电阻R1的一端连接。

图4所示的实施例中，将所述场效应管VT代替图2中的第一三极管Q1，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，图4描述的装置和电路的具体工作过程，可以参考前述图1、图2和图3实施例中的对应过程，在此不再赘述。

如图5所示的一种恒流驱动装置的开启方法，应用于恒流驱动装置，所述恒流驱动装置包括：供电电源、LED灯组、开启电路、第一二极管和第二二极管，供电电源分别与所述第一二极管的阴极端、所述第二二极管的阴极端和所述LED灯组的输入端连接，所述第二二极管的阳极端与所述开启电路的启动端连接，所述LED灯组的输出端与所述开启电路的输入端连接，所述第一二极管的阳极端和所述开启电路的输出端均与所述供电电源的负极连接，所述开启电路内预设有导通电压，所述方法包括：

S51：开启电路获取第一二极管和第二二极管的电压差；

S52：当第一二极管和第二二极管的电压差大于所述开启电路的导通电压时，所述开启电路导通。

本发明实施例中，所述第一二极管和所述第二二极管反接在电路中，所述第一二极管和所述第二二极管在其两端的电压达到使其击穿之前，所述第一二极管和所述第二二极管的内阻非常高，使所述开启电路的启动端处于断路状态，当所述第一二极管和所述二极管的两端电压使所述第一二极管和所述二极管均处于击穿状态时，所述第一二极管和所述第二二极管此时的内阻较小，此时所述开启电路的启动端的电压值等于所述第一二极管两端的电压与所述第二二极管两端的电压之差，由于所述第一二极管和所述第二二极管在反向击穿时的电压非常稳定，因此使所述开启电路的启动端的电压值稳定等于所述第一二极管两端的电压与所述第二二极管两端的电压之差，通过设定所述第一二极管和所述第二二极管的击穿电压，使所述第一二极管两端的电压与所述第二二极管两端的电压之差稳定在一个较小的值，进而使所述开启电路的启动端的电压值稳定在一个较小的值。

因此，与现有技术的利用低压稳压芯片，达到开启电路的低开启电压的效果相比，本发明实施例通过两个二极管实现开启电路的低开启电压，结构简单，成本低，便于集成，有效降低了现有的开启电路中低开启电压装置的成本。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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 (10)

1.一种恒流驱动装置，其特征在于，包括：供电电源、LED灯组、开启电路、第一二极管和第二二极管，供电电源分别与所述第一二极管的阴极端、所述第二二极管的阴极端和所述LED灯组的输入端连接，所述第二二极管的阳极端与所述开启电路的启动端连接，所述LED灯组的输出端与所述开启电路的输入端连接，所述第一二极管的阳极端和所述开启电路的输出端均与所述供电电源的负极连接，所述开启电路内预设有导通电压；

所述开启电路用于获取所述第一二极管和所述第二二极管的电压差；

所述开启电路还用于当所述第一二极管和所述第二二极管的电压差大于所述开启电路的导通电压时，所述开启电路导通。

2.根据权利要求1所述的恒流驱动装置，其特征在于，所述开启电路包括第一三极管，所述第一三极管的基极为所述开启电路的启动端，所述第一三极管的集电极为所述开启电路的输入端，所述第二二极管的阳极端与所述第一三极管的基极连接，所述第一三极管的集电极与所述LED灯组的输出端连接。

3.根据权利要求2所述的恒流驱动装置，其特征在于，所述开启电路还包括第一电阻，所述第一三极管的发射极与所述第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述供电电源的负极连接。

4.根据权利要求1所述的恒流驱动装置，其特征在于，还包括第二电阻，所述供电电源与所述第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端分别与所述第一二极管的阴极端和所述第二二极管的阴极端连接。

5.根据权利要求3所述的恒流驱动装置，其特征在于，所述第一电阻为可变电阻，所述第一三极管的发射极与所述第一电阻的一固定端连接，所述第一电阻的另一固定端与所述供电电源的负极连接。

6.根据权利要求4所述的恒流驱动装置，其特征在于，所述第二电阻为可变电阻，所述供电电源与所述第二电阻的一固定端连接，所述第二电阻的另一固定端分别与所述第一二极管的阴极端和所述第二二极管的阴极端连接。

7.根据权利要求1所述的恒流驱动装置，其特征在于，所述第一二极管和所述第二二极管均为稳压二极管。

8.根据权利要求3所述的恒流驱动装置，其特征在于，所述第一三极管为达林顿管，所述达林顿管包括第二三极管和第三三极管，所述第二二极管的阳极端与所述第二三极管的基极连接，所述第二三极管的集电极与所述第三三极管的基极连接，所述第三三极管的发射极与所述LED灯组的输出端连接，所述第二三极管的发射极与所述第三三极管的集电极均与所述第一电阻的一端连接。

9.根据权利要求2所述的恒流驱动装置，其特征在于，所述第一三极管为场效应管，所述第二二极管的阳极端与所述场效应管的栅极连接，场效应管的漏极与所述LED灯组的输出端连接，所述场效应管的源极与所述第一电阻的一端连接。

10.一种恒流驱动装置的开启方法，其特征在于，应用于恒流驱动装置，所述恒流驱动装置包括：供电电源、LED灯组、开启电路、第一二极管和第二二极管，供电电源分别与所述第一二极管的阴极端、所述第二二极管的阴极端和所述LED灯组的输入端连接，所述第二二极管的阳极端与所述开启电路的启动端连接，所述LED灯组的输出端与所述开启电路的输入端连接，所述第一二极管的阳极端和所述开启电路的输出端均与所述供电电源的负极连接，所述开启电路内预设有导通电压，所述方法包括：

所述开启电路获取所述第一二极管和所述第二二极管的电压差；

当所述第一二极管和所述第二二极管的电压差大于所述开启电路的导通电压时，所述开启电路导通。