CN104684193A - 一种升压降压驱动电路及灯具 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种升压降压驱动电路，包括电源模块、控制模块、反馈模块、能量储存模块和负载模块；电源模块与控制模块连接，控制模块分别与反馈模块和能量储存模块连接，能量存储模块分别与负载模块和反馈模块连接；当控制模块检测到升压触发信号时，控制能量储存模块的电压叠加到负载模块，对负载模块的电压进行升压；当控制模块检测到反馈模块降压触发信号时，控制能量储存模块和负载模块进行分压，对负载模块的电压进行降压。这种电路可以实现简单、便捷地根据具体的负载情况，控制对负载模块两端的电压进行升压或者降压。

Description

一种升压降压驱动电路及灯具

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种升压降压驱动电路及灯具。

背景技术

近年来随着电子技术的飞速发展，人们总是希望能够根据具体的负载情况来改变接在负载两端的电压值，例如，当增加负载中串联照明灯LED的数量时，则需要对负载模块进行升压，当减少负载中串联照明灯LED的数量时，则需要对负载模块进行降压，但是在实际供电中，进行供电的电源都是220V交流电，不能根据具体的负载情况提供不同的电压，以来对负载进行升压或者降压，当增加串联照明灯LED时，由于每一个照明灯LED的分压不能达到照明灯LED的驱动电压，所以照明灯LED会比较暗或者根本不亮，当减少串联的照明灯LED时，由于每一个照明灯LED的分压过大，超过照明灯LED的极限电压而烧坏照明灯LED，一种电源电压规格只能够提供固定数量照明灯LED的照明电压。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种升压降压驱动电路及灯具，能够简单、便捷地根据具体的负载情况，控制对负载模块两端的电压进行升压或者降压。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种升压降压驱动电路，包括电源模块、控制模块、反馈模块、能量储存模块和负载模块；所述电源模块与所述控制模块连接，所述控制模块分别与所述反馈模块和所述能量储存模块连接，所述能量存储模块分别与所述负载模块和所述反馈模块连接；当所述控制模块检测到所述反馈模块所发送的升压触发信号时，增大所述能量储存模块充电时间和放电时间的比值，控制所述能量储存模块的电压叠加到所述负载模块，以对所述负载模块的电压进行升压；当所述控制模块检测到所述反所发送的降压触发信号时，减小所述能量储存模块充电时间和放电时间的控制所述能量储存模块和所述负载模块进行分压，以对所述负载模块的行降压。

其中，所述电路还包括过压保护模块；所述过压保护模块的一端分别与所述负载模块和所述能量储存模块连接，所述过压保护模块的另一端与所述控制模块连接；当所述控制模块检测到所述过压保护模块的电流在预设范围内时，切断所述控制模块与所述电源模块的连接。

其中，所述电源模块包括变压器和整流桥；所述变压器的输入端与电源电压连接，所述变压器的输出端与所述整流桥的输入端连接，所述整流桥的输出端与所述控制模块连接。

其中，所述控制模块包括主控芯片和第一电容；所述主控芯片的输入端与所述电源模块连接，所述主控芯片的输出端分别与所述第一电容的一端和所述能量储存模块连接，所述第一电容的另一端与所述主控芯片的供电端连接，所述主控芯片的反馈端与所述反馈模块连接。

其中，所述反馈模块包括第一电阻和第二电阻；所述第一电阻的一端分别与所述主控芯片的反馈端和所述第二电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端分别与所述主控芯片的输出端和所述能量储存模块连接，所述第二电阻的另一端与所述能量储存模块连接。

其中，所述反馈模块还包括第一二极管和第二电容；所述第一二极管的负极分别与所述第二电阻和所述第二电容连接，所述第一二极管的正极与所述能量储存模块连接，所述第二电容的一端分别与所述第二电阻和所述第一二极管的负极连接，所第二电容的另一端与所述能量储存模块连接。

其中，所述能量储存模块包括电感、第二二极管和第三电容；所述电感的一端分别与所述主控芯片的输出端和所述第二二极管的负极连接，所述电感的另一端与所述整流桥的正极输出端连接，所述第二二极管的正极分别与所述第三电容和所述第一二极管的正极连接，所述第三电容分别与所述负载模块和所述反馈模块连接。

其中，所述过压保护模块包括稳压二极管和第三二极管；所述稳压二极管的负极分别与所述能量储存模块和所述负载模块连接，所述稳压二极管的正极与所述第三二极管的正极连接，所述第三二极管的负极与所述主控芯片端连接。

其中，所述负载模块包括照明灯LED；所述照明灯LED的正极分述反馈模块和所述能量储存模块连接，所述照明灯LED的负极与所述第二二极管的阳极连接。

相应的，本发明实施例还提供了一种灯具，包括上述的升压降压驱动电路。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明的升压降压驱动电路结构简单，能够便捷、简单地根据具体的负载情况，增大能量储存模块充电时间和放电时间的比值，以使能量储存模块的电压叠加到负载模块上实现对负载模块升压，或者减小能量储存模块充电时间和放电时间的比值，以使能量存储模块和负载模块进行分压实现对负载模块降压，这种驱动方法操作方便，效率高，能够便捷地根据实际需要对负载模块进行升压或者降压。

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，下面将对实施例或现有技术描述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。

图1是本发明实施例提供的一种升压降压驱动电路的框图；

图2是本发明实施例提供的一种升压降压驱动电路的电路原理图。

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、完整地描述，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作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。

需要说明的是，在本发明后续实施例中，第一电容可以采用电容C4进行表示，第二电容可以采用电容C5进行表示，第三电容可以采用电容C6进行表示，第一二极管可以采用二极管D2进行表示，第二二极管可以采用二极管D1进行表示，第三二极管可以采用二极管D3进行表示，第一电阻可以采用电阻行表示，第二电阻可以采用电阻R2进行表示。

请参考图1，为本发明实施例提供的一种升压降压驱动电路的框图说明的是，该升压降压驱动电路可以用于各种需要根据实际负载情况对负载模块进行升压或者降压的情况，负载模块为照明灯LED仅为举例。

具体实施方式中，该驱动电路包括电源模块、控制模块、反馈模块、能量储存模块和负载模块；电源模块与控制模块连接，控制模块分别与反馈模块和能量储存模块连接，能量存储模块分别与负载模块和反馈模块连接。当控制模块检测到反馈模块所发送的升压触发信号时，增大能量储存模块充电时间和放电时间的比值，控制能量储存模块的电压叠加到负载模块，以对负载模块的电压进行升压；当控制模块检测到反馈模块所发送的降压触发信号时，减小能量储存模块充电时间和放电时间的比值，控制能量储存模块和负载模块进行分压，以对负载模块的电压进行降压。

进一步优选的，在上述驱动电路的基础之上，该驱动电路还可以包括过压保护模块，过压保护模块的一端分别与负载模块和能量储存模块连接，过压保护模块的另一端与控制模块连接；当控制模块检测到过压保护模块的电流在预设范围内时，切断控制模块与电源模块的连接，过压保护模块主要是在电路出现故障，电流过大时，切断电路的连接，以保护电路。

本发明的升压降压驱动电路结构简单，能够便捷、简单地根据具体的负载情况，增大能量储存模块充电时间和放电时间的比值，以使能量储存模块的电压叠加到负载模块上实现对负载模块升压，或者减小能量储存模块充电时间和放电时间的比值，以使能量存储模块和负载模块进行分压实现对负载模块降压，这种驱动方法操作方便，效率高，能够便捷地根据实际需要对负载模块进行升压或者降压。

请参考图2，为本发明实施例提供的一种升压降压驱动电路的电路原理图，在本实施方式中，电源模块包括晶振、电容C1、电容C2、变压器、电容C3和整流桥；晶振与220V交流电源连接，电容C1和电容C2串联，电容C1的一端分别与晶振和变压器的输入端连接，电容C1的另一端与电容C2连接，电容C2的一端与电容C1连接，电容C2的另一端分别与晶振和变压器的输入端连接，变压器的输出端与电容C3并联，电容C3的与整流桥的输入端连接，整输出端和控制模块连接。电源模块的作用主要是对输入的220V交流电压流、滤波、过压过流保护等，经过处理后的电压可以直接接入控制模块电路提供电压。

在本实施方式中，控制模块包括主控芯片LNK30X和电容C4；主控芯片LNK30X的输入端与整流桥的负极输出端连接，主控芯片LNK30X的反馈端与反馈模块连接，主控芯片LNK30X的供电端与电容C4连接，主控芯片的LNK30X输出端与分压模块连接，

经过处理后的交流电从主控芯片LNK30X的D脚输入，从S脚输出，FB脚是反馈信号的输入，当流入此FB引脚的电流大于49μA时(此时电压1.65V)，集成的MOSFET管的开关被终止。BP脚是给芯片LNK30X提供5.8V工作电压，当连接到BP引脚的旁路电容C4充电到5.8V时，MOSFET导通，主控芯片利用储存在旁路电容C4内的能量供电。主控芯片内部电路极低的功率消耗仅依靠从漏极引脚吸收的电流就能持续工作。一个0.1μF的旁路电容就足够实现高频去耦及能量存储。由于BP引脚是主控的供电引脚。它还具有欠压保护功能。引脚电压下降到4.85V以下时关闭功率MOSFET的开关。一旦旁路引脚电压下降到4.85V之下，它必须再上升回5.8V才可重新使能(开启)功率MOSFET的开关。

反馈输入电路的工作原理是，当流入此FB引脚的电流大于49μA时(此时电压1.65V)，主控芯片内部反馈电路会输出一个低的逻辑电平信号(禁止信号)。功率MOSFET会保持关断状态(禁止)。当流入此FB引脚的电流小于49μA时。主控芯片内部反馈电路会输出一个高的逻辑电平信号(禁止信号)。功率MOSFET会保持开通状态(使能)。而这个流入FB引脚的电流来源于反馈模块的触发信号，所以通过检测和识别出反馈模块的触发信号时，则可以通过分压模块对负载模块的电压进行调整。

在本实施方式中，反馈模块包括电阻R1、电阻R2、电容C5和二极管D2，电阻R1的一端分别与主控芯片LNK30X的输出端和分压模块连接，电阻R1的另一端与主控芯片LNK30X的反馈端、电阻R2的一端和过压保护模块连接，电阻R2的另一端分别与电容C5的一端和二极管D2的负极连接，电容C5的另一端与分压模块连接，二极管D2的正极分别与分压模块、反馈模块、过压保护模块和负载模块连接，反馈模块中输出电压Vo通过二极管D2加载在电容C5上，这个电容C5上的电压会跟随输出电压Vo的变化而变化。然后，C5上的电压通过电阻阻R1的分压，输入FB引脚。当条件电阻R2和电阻R1的大小可以输入不同信号，可以根据Vo的具体大小折算出电阻R1和电阻R2的大小。

在本实施方式中，能量储存模块包括电感、二极管D1和电容C6，电感的一端分别与主控芯片LNK30X的输出端、反馈模块和二极管D1的负极连接，二极管D1的正极分别与电容C6的一端和负载模块的负极输入端连接，电容C6的另一端分别与反馈模块和负载模块的正极输入端连接，当主控芯片的MOSFET管导通时，对电容C6进行充电，同时电感储存能量，当主控芯片LNK30X中MOSFET管关闭时，电容C6和电感放电，通过改变电感和电容C6的充电放电时间的比值，可以改变电感的电压值与负载模块电压值的关系，当电感充电时间大于放电时间时，则电感的电压值叠加在负载模块上，从而使得负载模块的电压值增加，当电感的充电时间小于放电时间时，则电感与负载模块进行分压，从而使得负载模块的电压值下降。

在本实施方式中，过压保护模块包括稳压管、二极管D3和电阻R4，稳压管的负极分别与电阻R3和负载模块连接，稳压管的正极与二极管D3的正极连接，二极管D3的负极与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端分别与主控芯LNK30X的反馈端和反馈模块连接，当该驱动电路的反馈电路出现故障时，电流迅速升高，稳压管被击穿，主控芯片LNK30X的反馈端如果检测到该电流范围在较大的范围内时，则切断控制模块与电源模块的连接，以来包含驱动电路。

在本实施方式中，负载模块包括照明灯LED1、照明灯LED1和照明灯LED3，照明灯LED1的正极分别与稳压管的负极和电阻R3连接，照明灯LED1的负极与照明灯LED2的正极连接，照明灯LED2的负极与照明灯LED3的正极连接，照明灯LED3的负极分别与电阻R3和电容C6连接。

本发明实施例的用于升压降压的驱动电路工作过程如下：

当输入220V交流电时，电源模块对输入的交流电压进行整流、滤波以及过压过流保护，经过处理后的电压输入控制模块中的主控芯片LNK30X的输入端，以对控制模块进行供电，主控芯片LNK30X的反馈端检测触发信号，该触发信号可以是升压触发信号也可以是降压触发信号，具体的为根据实际负载情况，计算出分压电阻R1和R2的电阻值，主控芯片LNK30X的反馈端检测到触发信号时，控制MOSFET管的导通和关闭时间比值，当MOSFET管导通时，对电容C6进行充电，电感储存能量，当MOSFET管关闭时，电容C6放电，电能量，调整MOSFET管的导通和关闭时间比值，也就调整了电容和电感能量和释放能量的比值，当电容和电感的储存能量和释放能量的比值增则能量储存模块的电压值叠加到负载模块两端，使得负载模块的电压值增大，从而实现升压的功能，当电容和电感的储存能量和释放能量的比值减小时，则能量储存模块和负载模块进行分压，使得负载模块的电压值减小，从而实现降压的功能。

当该驱动电路发生故障时，反馈电路无法工作，负载模块两端电压过大，过压保护模块中的稳压管达到击穿电压，过压保护模块中出现电流并且流入主控芯片LNK30X，主控芯片LNK30X检测到过压保护模块的电流在预设范围内时，控制切断控制模块和电源模块的连接，从而保护驱动电路和负载。

本发明的升压降压驱动电路结构简单，能够便捷、简单地根据具体的负载情况，增大能量储存模块充电时间和放电时间的比值，以使能量储存模块的电压叠加到负载模块上实现对负载模块升压，或者减小能量储存模块充电时间和放电时间的比值，以使能量存储模块和负载模块进行分压实现对负载模块降压，这种驱动方法操作方便，效率高，能够便捷地根据实际需要对负载模块进行升压或者降压。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种升压降压驱动电路，其特征在于，包括电源模块、控制模块、反馈模块、能量储存模块和负载模块；

所述电源模块与所述控制模块连接，所述控制模块分别与所述反馈模块和所述能量储存模块连接，所述能量存储模块分别与所述负载模块和所述反馈模块连接；

当所述控制模块检测到所述反馈模块所发送的升压触发信号时，增大所述能量储存模块充电时间和放电时间的比值，控制所述能量储存模块的电压叠加到所述负载模块，以对所述负载模块的电压进行升压；

当所述控制模块检测到所述反馈模块所发送的降压触发信号时，减小所述能量储存模块充电时间和放电时间的比值，控制所述能量储存模块和所述负载模块进行分压，以对所述负载模块的电压进行降压。

2.如权利要求1所述的升压降压驱动电路，其特征在于，所述电路还包括过压保护模块；

所述过压保护模块的一端分别与所述负载模块和所述能量储存模块连接，所述过压保护模块的另一端与所述控制模块连接；

当所述控制模块检测到所述过压保护模块的电流在预设范围内时，切断所述控制模块与所述电源模块的连接。

3.如权利要求2所述的升压降压驱动电路，其特征在于，所述电源模块包括变压器和整流桥；

所述变压器的输入端与电源电压连接，所述变压器的输出端与所述整流桥的输入端连接，所述整流桥的输出端与所述控制模块连接。

4.如权利要求3所述的升压降压驱动电路，其特征在于，所述控制模块包括主控芯片和第一电容；

所述主控芯片的输入端与所述电源模块连接，所述主控芯片的输出与所述第一电容的一端和所述能量储存模块连接，所述第一电容的另一述主控芯片的供电端连接，所述主控芯片的反馈端与所述反馈模块连接。

5.如权利要求4所述的升压降压驱动电路，其特征在于，所述反馈模块包括第一电阻和第二电阻；

所述第一电阻的一端分别与所述主控芯片的反馈端和所述第二电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端分别与所述主控芯片的输出端和所述能量储存模块连接，所述第二电阻的另一端与所述能量储存模块连接。

6.如权利要求5所述的升压降压驱动电路，其特征在于，所述反馈模块还包括第一二极管和第二电容；

所述第一二极管的负极分别与所述第二电阻和所述第二电容连接，所述第一二极管的正极与所述能量储存模块连接，所述第二电容的一端分别与所述第二电阻和所述第一二极管的负极连接，所第二电容的另一端与所述能量储存模块连接。

7.如权利要求6所述的升压降压驱动电路，其特征在于，所述能量储存模块包括电感、第二二极管和第三电容；

所述电感的一端分别与所述主控芯片的输出端和所述第二二极管的负极连接，所述电感的另一端与所述整流桥的正极输出端连接，所述第二二极管的正极分别与所述第三电容和所述第一二极管的正极连接，所述第三电容分别与所述负载模块和所述反馈模块连接。

8.如权利要求7所述的升压降压驱动电路，其特征在于，所述过压保护模块包括稳压二极管和第三二极管；

所述稳压二极管的负极分别与所述能量储存模块和所述负载模块连接，所述稳压二极管的正极与所述第三二极管的正极连接，所述第三二极管的负极与所述主控芯片的反馈端连接。

9.如权利要求8所述的升压降压驱动电路，其特征在于，所述负包括照明灯LED；

所述照明灯LED的正极分别与所述反馈模块和所述能量储存模块连接，所述照明灯LED的负极与所述第二二极管的阳极连接。

10.一种灯具，其特征在于，包括1至9任一项所述的升压降压驱动电路。