CN203618180U - 一种led驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种LED驱动装置，包括：输入单元I、整流滤波单元II、自激振荡供电单元III、关断单元IV和输出单元V，其中：输入单元I，用于交流电压输入；整流滤波单元II，用于将交流电压转换为直流电压；自激振荡供电单元III，用于将直流电压转换为高频直流电压；关断单元IV，与自激振荡供电单元III连接，用于关断自激振荡供电单元III中的开关元件。

Description

一种LED驱动装置
技术领域
本实用新型涉及照明技术领域，尤其是一种LED驱动装置。 
背景技术
半导体照明（LED）是第三代半导体材料制作的光源和显示器件，具有耗电量少、寿命长、无污染、色彩丰富、可控性强等特点，是照明光源及光产业的一次革命。随着LED的发展，越来越多的LED照明产品涌入市场。LED的电子驱动部分是LED照明产品中一个不可缺少的组成部分。 
目前市场上的恒流LED驱动线路使用的IC都以驱动场效应管（MOSFET）的为主。本方案尝试提出一种关断控制的IC，不直接驱动开关元件，而是使用关断开关元件的控制方式实现驱动线路的控制，使LED驱动可使用三极管作为开关元件，是目前照明技术领域亟待解决的问题之一。 
实用新型内容
目前市场上的恒流LED驱动线路使用的IC都以驱动场效应管（MOSFET）的为主。本实用新型实施例尝试提出一种关断控制的IC，不直接驱动开关元件，而是使用关断开关元件的控制方式实现驱动线路的控制，使LED驱动可使用三极管作为开关元件。本方案可以提高LED驱动线路的恒流精度，实现高功率因数，实现调光功能等，并可降低LED驱动器的成本。 
本实用新型的技术方案为提供一种LED驱动装置，包括：输入单元I、整流滤波单元II、自激振荡供电单元III、关断单元IV和输出单元V，其中： 
输入单元I，用于交流电压输入； 
整流滤波单元II，与输入单元I连接，用于将交流电压转换为直流电压； 
自激振荡供电单元III，与上述整流滤波单元II连接，用于将上述直流电压转换为高频直流电压； 
关断单元IV，与上述自激振荡供电单元III连接，用于关断上述自激振荡供电单元III中的开关元件（206）； 
输出单元V，与上述自激振荡供电单元III连接，用于对高频直流电压进行滤波并为负载供电。 
优选的，上述关断单元IV包含第一采集元件（411）、第二采集元件（422）、控制元件（433）、关断元件（444）、供电元件（455），其中： 
上述第一采集元件（411），用于采集参考电平信号； 
上述第二采集元件（422），用于采集电平反馈信号； 
上述控制元件（433），用于将上述第一采集元件（411）的参考电平信号与上述第二采集元件（422）的电平反馈信号进行比较，并依据比较结果发出相应的控制信号； 
上述关断元件（444），用于接收上述控制元件（433）发出的控制信号对自激振荡供电单元III中的开关元件（206）进行关断； 
上述供电元件（455），用于为上述关断元件（444）和上述控制元件（433）供电。 
优选的，上述自激振荡供电单元III中含有阻尼元件（207），上述第二采集元件（422）用于采集上述阻尼元件（207）的电平反馈信号。 
优选的，上述控制信号包含：当电平反馈信号大于参考电平信号，则上述控制元件（433）产生关断控制信号给上述关断元件（444）；当电平反馈信号小于参考电平信号，则上述控制元件（433）不产生关断控制信号。 
优选的，上述参考电平信号由芯片内部电源提供或由外部电源提供。 
附图说明
图1是本实用新型实施例的结构示意图； 
图2是本实用新型实施例之一的结构示意图； 
图3是本实用新型实施例之自激振荡供电单元的结构示意图； 
图4是本实用新型实施例之关断单元的结构示意图； 
图5是本实用新型实施例之关断单元的具体结构示意图； 
图6是本实用新型实施例之二的结构示意图； 
图7是本实用新型实施例之三的结构示意图。 
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的一种LED驱动装置作进一步详细的说明。 
本方案提出一种关断控制的IC，不直接驱动开关元件，而是使用关断开关元件的控制方式实现驱动线路的控制，使LED驱动可使用三极管作为开关元件。可主要用于自激振荡LED驱动线路，实现提高自激振荡LED驱动线路的恒流精度，实现高功率因数，实现调光功能等，从而降低LED驱动器的成本，提高LED产品市场竞争能力。 
图1是本实用新型实施例的结构示意图；图2是本实用新型实施例之一的结构示意图； 
一种LED驱动装置，包括输入单元I、整流滤波单元II、自激振荡供电单元III、关断单元IV和输出单元V，其中： 
输入单元I，用于交流电压输入； 
整流滤波单元II，与输入单元I连接，用于将交流电压转换为直流电压； 
自激振荡供电单元III，与整流滤波单元II连接，用于将直流电压转换为高频直流电压； 
关断单元IV，与自激振荡供电单元III连接，用于关断自激振荡供电单元III中的开关元件206。 
输出单元V，与自激振荡供电单元III连接，用于对高频直流电压进行滤波并为负载供电。 
图3是本实用新型实施例之自激振荡供电单元的结构示意图；其中，自激振荡供电单元III包含：启动单元311、开关元件206、阻尼元件207以及供电控制单元312。 
启动单元311包含串联连接的第一电阻201和第一二极管202，第一电阻201的第一端与整流滤波单元II连接，第一二极管202的第二端与关断单元IV连接。 
上述开关元件206和阻尼元件207串联连接，阻尼元件207的第二端与关断单元IV连接连接，开关元件206的基级与集电极则与供电控制单元312连接。 
图4是本实用新型实施例之关断单元的结构示意图，图5是本实用新型实施例之关断单元的具体结构示意图。 
在本实用新型实施例中，关断单元IV包含： 
第一采集元件411：用于采集参考电平信号；上述采集参考电平信号可由芯片内部电源提供，或由外部电源提供。 
第二采集元件422：用于采集自激振荡供电单元III中阻尼元件207的电平反馈信号； 
控制元件433：用于将第一采集元件411的参考电平信号与第二采集元件422的电平反馈信号进行比较，并依据比较结果发出相应的控制信号； 
进一步的，在本方案中，如电平反馈信号大于参考电平信号，则控制元件433产生关断控制信号给关断元件444。当电平反馈信号小于参考电平信号，则控制元件433不产生关断控制信号。 
关断元件444：用于接收控制元件433发出的关断控制信号对自激振荡供电单元III中的开关元件206进行关断； 
供电元件455：用于为关断元件444和控制元件433供电。其中，供电元件455是通过从外部电源获取电源。 
具体而言，在本实用新型实施例中： 
启动阶段，当本实用新型所述的LED驱动装置连接到直流输入电压DC后，DC通过第一电阻201，感性元件203以及容性元件209和开关元件206的基极和发射极，进行放电产生电流，使开关元件206导通。DC通过开关元件206的集电极和发射极和感性元件203以及容性元件209进行放电产生电流。此后，本实用新型所述的LED驱动进入第一储能阶段。 
第一储能阶段，电流通过开关元件206，感性元件203,以及容性元件209，感性元件203储能并在其两端产生电压,同时感性元件203副绕受感性元件203感应产生感应电动势,感应电动势通过第一电容204、第二电阻205和开关元件206的基极及发射极进行放电产生电流，使开关元件206处于饱和导通状态。流过阻尼电阻207的电流增加，阻尼电阻207两端的电压升高。当阻尼电阻207两端电压升高超过关断单元IV参考电平信号时，关断单元IV工作，开关元件 206的基极被关断单元IV短路，开关元件206截止。然而，由于流过感性元件203的电流不能突变，因此该电流通过第二二极管208流动到输出供电容性元件209，并且使感性元件203两端电压反向。此后，本实用新型所述的半导体光源驱动系统进入释能阶段。 
释能阶段，感性元件203副绕受感性元件203感应产生的感应电动势同样反向。感应电动势通过第一二极管202、第二电阻205、第一电容204进行放电产生电流。感性元件203两端电压通过第二二极管208对输出容性元件209进行放电，感性元件203释能。电流对第一电容204反向充电产生反向电压。在第一电容204两端电压升高至感性元件203副绕两端电压时，停止释能。此后，本实用新型所述的LED驱动装置进入第二储能阶段。 
第二储能阶段，电容元件209两端电压通过半导体光源LED负载放电，第一电容204两端电压通过开关元件206的基极和发射极、第二电阻205和感性元件203的副绕线圈进行放电，产生电流,使开关元件206的集电极和发射极导通。DC通过感性元件203以及容性元件209和开关元件206的集电极和发射极进行放电产生电流。感性元件203开始储能，在其两端产生电压。接下来，感性元件203的副绕受感性元件203感应产生感应电动势,感应电动势通过第一电容204、第二电阻205和开关元件206的基极及发射极进行放电产生电流，使开关元件206处于饱和导通。流过阻尼电阻207的电流增加，阻尼电阻207两端的电压升高。当阻尼电阻207两端电压升高超过关断单元IV参考电平信号时，关断单元IV工作，开关元件206的基极被关断单元IV短路，开关元件206截止。然而由于流过感性元件203的电流不能突变，因此该电流通过第二二极管208流动到输出供电容性元件209，并且使感性元件203两端电压反向。此后，本实用新型所述的半导体光源驱动系统再次进入释能阶段。 
然后，本实用新型所述的半导体光源驱动系统从释能阶段再次进入第二储能阶段，如此循环。 
图6是本实用新型实施例之二的结构示意图；图7是本实用新型实施例之三的结构示意图。同样的，输入单元，用于交流电压输入；整流滤波单元，与输入单元连接，用于将交流电压转换为直流电压；自激振荡供电单元，与整流滤波单元连接，用于将直流电压转换为高频直流电压；关断单元IV，与自激振荡供电单元连接，用于关断自激振荡供电单元中的开关元件206。 
输出单元，与自激振荡供电单元连接，用于对高频直流电压进行滤波并为负载供电。 
上文对本实用新型优选实施例的描述是为了说明和描述，并非想要把本实用新型穷尽或局限于所公开的具体形式，显然，可能作出许多修改和变化，这些修改和变化可能对于本领域技术人员来说是显然的，应当包括在由所附权利要求书定义的本实用新型的范围之内。 

Claims (5)

1.一种LED驱动装置，其特征在于，包括输入单元I、整流滤波单元II、自激振荡供电单元III、关断单元IV和输出单元V，其中： 
输入单元I，用于交流电压输入； 
整流滤波单元II，与所述输入单元I连接，用于将交流电压转换为直流电压； 
自激振荡供电单元III，与所述整流滤波单元II连接，用于将所述直流电压转换为高频直流电压； 
关断单元IV，与所述自激振荡供电单元III连接，用于关断所述自激振荡供电单元III中的开关元件（206）； 
输出单元V，与所述自激振荡供电单元III连接，用于对高频直流电压进行滤波并为负载供电。 
2.根据权利要求1所述的LED驱动装置，其特征在于，所述关断单元IV包含第一采集元件（411）、第二采集元件（422）、控制元件（433）、关断元件（444）、供电元件（455），其中： 
所述第一采集元件（411），用于采集参考电平信号； 
所述第二采集元件（422），用于采集电平反馈信号； 
所述控制元件（433），用于将所述第一采集元件（411）的参考电平信号与所述第二采集元件（422）的电平反馈信号进行比较，并依据比较结果发出相应的控制信号； 
所述关断元件（444），用于接收所述控制元件（433）发出的控制信号对自激振荡供电单元III中的开关元件（206）进行关断； 
所述供电元件（455），用于为所述关断元件（444）和所述控制元件（433）供电。 
3.根据权利要求2所述的LED驱动装置，其特征在于，所述自激振荡供电单元III中含有阻尼元件（207），所述第二采集元件（422）用于采集所述阻尼元件（207）的电平反馈信号。 
4.根据权利要求2所述的LED驱动装置，其特征在于，所述控制信号包含：当电平反馈信号大于参考电平信号，则所述控制元件（433）产生关断控制信号给所述关断元件（444）；当电平反馈信号小于参考电平信号，则所述控制元件（433）不产生关断控制信号。 
5.根据权利要求2所述的LED驱动装置，其特征在于，所述参考电平信号由芯片内部电源提供或由外部电源提供。 
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