CN202231612U - 升压电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种升压电路，尤指一种用以驱动发光二极管发光的升压电路，其包括一用以将一交流电压转换为一直流电压的整流器；一电感器，接收直流电压，形成有一偏压电流；当一第一开关器与一第二开关器导通时，偏压电流从电感器流向第一开关器，同时一电容器将放电至一发光二极管；相对地，当第一开关器与第二开关器关闭时，偏压电流从电感器依序流向一主二极管、发光二极管及电容器，对串接的发光二极管及电容器分别供电及充电，藉此，升压后的电源能量可充分地提供给发光二极管驱动发光，且可避免大部分的电源能量被负载电阻消耗的情形。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种升压电路，尤指一种用以驱动发光二极管发光的升压电路。
背景技术
请参阅图1，其为习用升压电路的电路结构示意图。如图所示，升压电路100主要用以驱动发光二极管发光，其包括有一整流器11、一电感器12、一开关器13、一主二极管14、一发光二极管15及一电容器16。
其中，升压电路100以一交流电压VAC作为工作电源，该交流电压VAC可为一市电的交流电源，整流器11连接交流电压VAC，以对交流电压VAC进行整流而转换出一脉动的直流电压VDC，且整流器11可为一桥式整流器。电感器12的一端连接整流器11，以接收直流电压VDC，另一端连接开关器13及主二极管14，且在电感器12上形成有一偏压电流Ibias。开关器13可为一金氧半场效电晶体，其汲极端连接电感器12，闸极端接收一控制讯号A，而源极端通过一开关电阻131接地。主二极管14的正极端连接电感器12及开关器13，而负极端连接发光二极管15。发光二极管15的正极端连接主二极管14，而负极端通过一负载电阻151接地。此外，电容器16与串接的发光二极管15及负载电阻151进行并联。
开关器13的开关控制如下所述：当控制讯号A控制开关器13导通时，主二极管14截止，偏压电流Ibias经由电感器12流向开关器13，电感器12进行充电，以形成电压VL，而电容器16放电产生一放电电流IC流向发光二极管15，以驱动发光二极管15发光；相对地，当控制讯号A控制开关器13关闭时，主二极管14导通，偏压电流Ibias经由电感器12流向主二极管14、发光二极管15及电容器16，驱动发光二极管15发光，并对电容器16充电而在电容器16上储电形成一输出电压VO。该输出电压VO将比直流电压VDC的最高电位(Vmax)还要高(如图2所示)，其相近于直流电压VDC与电压VL的总加电压。如此，通过开关器13的开关控制进行直流电压VDC的升压，以将升压后的电压VO作为负载端(如发光二极管15及负载电阻151)的供电电压。
以往升压电路100虽可提供稳定且较高的驱动电流驱动发光二极管15发光。然而，一般发光二极管15的顺向偏压VF会远小于电容器16上储电形成的输出电压VO，因此，输出电压VO的能量无法充分地被发光二极管15所利用，很多能量会被负载电阻151消耗掉而造成能量浪费。或者，为了充分利用输出电压VO的能量，也可将发光二极管15的顺向偏压VF设计成与输出电压VO一致，但，制作出一较大顺向偏压VF的发光二极管15，在制程上有困难，且相对也会导致发光二极管15不易驱动发光的障碍。
实用新型内容
本实用新型的一目的在于提供一种升压电路，其升压后的电源能量可充分地提供给发光二极管驱动发光，且可避免大部分的电源能量被负载电阻消耗的情形。
本实用新型的又一目的在于提供一种升压电路，其电路中包括有至少一发光二极管及一电容器，发光二极管与电容器以串联方式进行连接，进一步搭配控制两个开关器的导通与否，以决定电容器的充电或放电，致使发光二极管可充分利用升压后的电源能量或电容器所储存的能量而一直保持在发光状态。
本实用新型的又一目的在于提供一种升压电路，其利用两个开关器的开关控制进行电源的升压。
为了达成上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种驱动发光二极管发光的升压电路，其包括：一整流器，该整流器连接一交流电压，用以转换出一直流电压；一电感器，该电感器的一端连接该整流器，接收该直流电压，形成一偏压电流；一第一开关器，该第一开关器包括一第一电源端、一第一讯号端及一第一接地端，该第一电源端连接该电感器的另一端，该第一讯号端接收一控制讯号；一主二极管，该主二极管的正极端连接该电感器的另一端，而该主二极管的负极端连接至少一发光二极管的正极端，且该发光二极管的正极端与负极端连接一电容器的一端；一第二开关器，该第二开关器包括一第二电源端、一第二讯号端及一第二接地端，该第二电源端连接该发光二极管的负极端，该第二讯号端接收该控制讯号；其中：当该控制讯号控制该第一开关器及该第二开关器导通时，该主二极管截止，该偏压电流经由该电感器流向该第一开关器，该电容器放电至该发光二极管；反之，当该控制讯号控制该第一开关器及该第二开关器关闭时，该主二极管导通，该偏压电流经由该电感器流向该主二极管、该发光二极管及该电容器，以对该发光二极管供电及对该电容器充电。
所述电容器的一端分别通过一第一二极管及一第二二极管连接所述发光二极管的负极端及正极端。
所述电容器放电时产生一放电电流，该放电电流经由所述第二二极管流向所述发光二极管及所述第二开关器。
所述电容器的另一端通过一负载电阻接地。
所述第一开关器及所述第二开关器的接地端分别通过一第一开关电阻、一第二开关电阻接地。
所述第一开关器及所述第二开关器为一金氧半场效电晶体或一双载子接面电晶体。
所述第一开关器及所述第二开关器的第一电源端及第二电源端为一汲极端或一集极端，所述第一开关器及所述第二开关器的第一讯号端及第二讯号端为一闸极端或一基极端，而所述第一开关器及所述第二开关器的第一接地端及第二接地端为一源极端或一射极端。
所述整流器为一桥式整流器。
本实用新型的优点是：
在本实用新型中，藉由利用两个开关器的开关控制，以对直流电压VDC进行升压，得到升压后的输出电压VO。并且，利用两个开关器导通与否来决定电容器的充电或放电，致使发光二极管可得到直流电压VDC的供电能量或电容器的储电能量而一直保持在发光状态。
再者，在本实用新型中，由于发光二极管采取串联方式与电容器进行连接，当输出电压VO负载于发光二极管、电容器及负载电阻时，输出电压VO的能量除提供于发光二极管驱动使用外，绝大部分的能量仍可继续储存于电容器之中，并不会被负载电阻直接消耗掉。如此，本实用新型升压电路仍可选用一般较低顺向偏压VF的发光二极管，并且该顺向偏压VF远低于输出电压VO的电压值。按照上述方式进行升压电路的电路设计，将不会发生负载电阻大幅消耗掉输出电压VO能量的情况，藉以避免了能量无谓的浪费。
附图说明
图1是习用升压电路的电路结构示意图。
图2是习用直流电压及输出电压的波形图。
图3是本实用新型升压电路一较佳实施例的电路结构示意图。
具体实施方式
请参阅图3，其为本实用新型升压电路一较佳实施例的电路结构图。如图所示，本实用新型升压电路200主要用以驱动发光二极管发光，其包括一整流器21、一电感器22、一第一开关器23、一主二极管24、至少一发光二极管25、一第二开关器26及一电容器27。
其中，整流器21为一桥式整流器，其连接一市电的交流电压VAC，以对交流电压VAC进行全波整流而转换出一脉动的直流电压VDC。电感器22的其中一端连接整流器21，另一端连接第一开关器23及主二极管24，用以接收整流器21整流出的直流电压VDC，以形成有一偏压电流Ibias。
第一开关器23包括一第一电源端、一第一讯号端及一第一接地端，第一电源端连接电感器22，第一讯号端接收一控制讯号A，而第一接地端通过一第一开关电阻231接地。主二极管24的正极端连接电感器22及第一开关器23，而负极端连接发光二极管25。发光二极管25的正极端连接主二极管24，而负极端连接第二开关器26。此外，发光二极管25的正极端及负极端之间尚连接至电容器27的其中一端，而电容器27的另一端通过一负载电阻273接地。再者，电容器27还可分别通过一第一二极管271及一第二二极管272连接发光二极管25的负极端及正极端。第二开关器26包括一第二电源端、一第二讯号端及一第二接地端，第二电源端连接发光二极管25，第二讯号端接收该控制讯号A，而第二接地端通过一第二开关电阻261接地。
并且，本实用新型实施例所述的第一开关器23及第二开关器26选择为一金氧半场效电晶体或一双载子接面电晶体，其第一电源端及第二电源端可为一汲极端或一集极端，第一讯号端及第二讯号端可为一闸极端或一基极端，而第一接地端及第二接地端可为一源极端或一射极端。
本实用新型升压电路200的开关控制如下所述：当控制讯号A控制第一开关器23及第二开关器26导通时，主二极管24呈现截止状态，则偏压电流Ibias经由电感器22流向第一开关器23，电感器22进行充电，以形成电压VL，而电容器27进行放电而产生一放电电流IC。该放电电流IC经由第二二极管272流向发光二极管25及第二开关器26，以驱动发光二极管25发光。
相对地，当控制讯号A控制第一开关器23及第二开关器26关闭时，主二极管24呈现导通状态，则偏压电流Ibias经由电感器22依序流向主二极管24、发光二极管25、第一二极管271、电容器27及负载电阻273，以驱动发光二极管25发光及对电容器27充电，并在发光二极管25、第一二极管271、电容器27和负载电阻273上形成一输出电压VO，该输出电压VO也可为直流电压VDC升压后的电压(如VDC+VL)。
在本实用新型中，藉由利用两个开关器23、26的开关控制，以对直流电压VDC进行升压，得到升压后的输出电压VO。并且，利用两个开关器23、26导通与否来决定电容器27的充电或放电，致使发光二极管25可得到直流电压VDC的供电能量或电容器27的储电能量而一直保持在发光状态。
再者，在本实用新型中，由于发光二极管25采取串联方式与电容器27进行连接，当输出电压VO负载于发光二极管25、电容器27及负载电阻273时，输出电压VO的能量除提供于发光二极管25驱动使用外，绝大部分的能量仍可继续储存于电容器27之中，并不会被负载电阻273直接消耗掉。如此，本实用新型升压电路200仍可选用一般较低顺向偏压VF的发光二极管25，并且该顺向偏压VF远低于输出电压VO的电压值。按照上述方式进行升压电路200的电路设计，将不会发生负载电阻273大幅消耗掉输出电压VO能量的情况，藉以避免了能量无谓的浪费。
以上所述是本实用新型的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本实用新型保护范围之内。
Claims (8)
1.一种升压电路，其特征在于：它包括：
一整流器，该整流器连接一交流电压，用以转换出一直流电压；
一电感器，该电感器的一端连接该整流器，接收该直流电压，形成一偏压电流；
一第一开关器，该第一开关器包括一第一电源端、一第一讯号端及一第一接地端，该第一电源端连接该电感器的另一端，该第一讯号端接收一控制讯号；
一主二极管，该主二极管的正极端连接该电感器的另一端，而该主二极管的负极端连接至少一发光二极管的正极端，且该发光二极管的正极端与负极端连接一电容器的一端；
一第二开关器，该第二开关器包括一第二电源端、一第二讯号端及一第二接地端，该第二电源端连接该发光二极管的负极端，该第二讯号端接收该控制讯号；
其中：当该控制讯号控制该第一开关器及该第二开关器导通时，该主二极管截止，该偏压电流经由该电感器流向该第一开关器，该电容器放电至该发光二极管；反之，当该控制讯号控制该第一开关器及该第二开关器关闭时，该主二极管导通，该偏压电流经由该电感器流向该主二极管、该发光二极管及该电容器，以对该发光二极管供电及对该电容器充电。
2.如权利要求1所述的升压电路，其特征在于：所述电容器的一端分别通过一第一二极管及一第二二极管连接所述发光二极管的负极端及正极端。
3.如权利要求2所述的升压电路，其特征在于：所述电容器放电时产生一放电电流，该放电电流经由所述第二二极管流向所述发光二极管及所述第二开关器。
4.如权利要求1所述的升压电路，其特征在于：所述电容器的另一端通过一负载电阻接地。
5.如权利要求1所述的升压电路，其特征在于：所述第一开关器及所述第二开关器的接地端分别通过一第一开关电阻、一第二开关电阻接地。
6.如权利要求1所述的升压电路，其特征在于：所述第一开关器及所述第二开关器为一金氧半场效电晶体或一双载子接面电晶体。
7.如权利要求6所述的升压电路，其特征在于：所述第一开关器及所述第二开关器的第一电源端及第二电源端为一汲极端或一集极端，所述第一开关器及所述第二开关器的第一讯号端及第二讯号端为一闸极端或一基极端，而所述第一开关器及所述第二开关器的第一接地端及第二接地端为一源极端或一射极端。
8.如权利要求1所述的升压电路，其特征在于：所述整流器为一桥式整流器。
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Cited By (1)
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