CN206674281U - 具有过压保护的高效电转化率驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有过压保护的高效电转化率驱动电路，包括照明装置负载、控制电路、整流桥电路、恒流驱动电路和过压保护电路；所述恒流驱动电路至少为两个，两个恒流驱动电路并联，所述控制电路的输出端连接两个恒流驱动电路的输入端，且在连接处设有控制开关，两个恒流驱动电路的输出端连接照明装置负载的阴极，所述整流桥电路的输出引脚连接照明装置负载的阳极，所述过压保护电路置于照明装置负载和整流桥电路之间。其具有光照效果好、电转化率高、耗电量低等优点，且还具有过压保护的作用，保护电路，防止受噪声干扰等原因出现的过压现象而损坏，提高了照明装置的使用寿命；并且采用至少两个恒流驱动电路，使得在满足高功率因数的同时实现无频闪。

Description

具有过压保护的高效电转化率驱动电路

技术领域

本实用新型涉及照明设备驱动电路领域，具体涉及一种具有过压保护的高效电转化率驱动电路。

背景技术

目前照明装置的驱动电路采用恒流驱动芯片与外置MOS管的驱动方式以保证照明装置所需的电流大，恒流稳定的特性；该恒流驱动电路应用恒流驱动芯片来控制照明装置负载的发光强度；但在照明装置负载发光期间内，照明装置负载极易由于噪声干扰等原因出现的过压现象而损坏，从而缩短了照明装置负载的使用寿命。

另恒流驱动芯片输入电压范围窄，需在驱动电路中设置降压稳压电路，远近光切换电路多采用两个恒流驱动电路，通过控制其中一个控制电路实现远近光切换，也有少数采用一个驱动电路实现远近光切换，但也是元件多，电路复杂，造成使用不方便，驱动电路并一直处于带电工作状态，引起功耗过大；并且，现有用于照明装置的驱动电路，其在满足高功率因数的同时，存在频闪现象；或者在满足无频闪的同时，功率因数又比较低，无法实现高功率因数无频闪。

而且，现有的照明装置的驱动电路，主要是采用一个电阻与照明装置串联的方式，采用电阻的原因有两个：一是为了限流，保证电流在照明装置的允许范围内；二是为了降压，以保证照明装置的端电压也在其允许范围内。

这种电路的缺点也很显而易见：当电池电压高时，限流电阻消耗大量的电能，电路效率低；而当电池电压下降后，照明装置的电流也会随着下降，导致亮度无法满足要求，造成照明装置维持正常亮度的时间比较短；因此，这种电路具有效率低、而且性能差的技术问题。

实用新型内容

基于此，针对上述问题，有必要提出一种具有过压保护的高效电转化率驱动电路，其具有光照效果好、电转化率高、耗电量低等优点，且还具有过压保护的作用，保护电路，防止受噪声干扰等原因出现的过压现象而损坏，提高了照明装置的使用寿命；并且采用至少两个恒流驱动电路，使得在满足高功率因数的同时实现无频闪。

本实用新型的技术方案如下：

一种具有过压保护的高效电转化率驱动电路，包括照明装置负载、控制电路、整流桥电路、恒流驱动电路和过压保护电路；所述恒流驱动电路至少为两个，两个恒流驱动电路并联，所述控制电路的输出端连接两个恒流驱动电路的输入端，且在连接处设有控制开关，两个恒流驱动电路的输出端连接照明装置负载的阴极，所述整流桥电路的输出引脚连接照明装置负载的阳极，所述过压保护电路置于照明装置负载和整流桥电路之间。

恒流驱动电路实现对照明装置负载供电，恒流驱动电路至少为两个，且恒流驱动电路的元器件少，加工工艺简单，使得其转换效率更高，功率因素更大，由控制开关的连接方式来确定控制电路与哪个恒流驱动电路相连接，从而改变照明装置负载的照明效果，使得既提高了电转化效率，又提高了照明效果，同时性能稳定，减少了耗电量；并且，本实用新型具有过压保护措施，若出现过压则控制导通电流以降低照明装置负载的整体功率，从而降低了照明装置负载的损坏风险，提高了照明装置负载的使用寿命。

作为上述方案的进一步优化，所述控制电路包括MCU控制模块和分压转换模块，所述MCU控制模块的信号输出端连接分压转换模块的信号输入端，分压转换模块的信号输出端连接恒流驱动电路的输入端。实现对恒流驱动电路的电路调控，进而实现对照明装置负载的电流量控制；其中，MCU控制模块输出PWM信号，实现对后续功能模块进行调控；分压转换模块连接在MCU控制模块的PWM输出端与恒流驱动电路之间，用于根据MCU控制模块的调控来驱动照明装置负载，并对流经恒流驱动电路和照明装置负载的电压进行调整和平稳；解决了现有驱动电路效率低、性能差的技术问题，使得流经照明装置负载的电流恒定不变，延长正常照明工作的时间。

作为上述方案的进一步优化，所述MCU控制模块和分压转换模块之间还设有电流采集模块。电流采集模块连接在分压转换模块与MCU控制模块之间，用于控制流经恒流驱动电路和照明装置负载的电流，实现照明装置负载在恒流电流下工作，减少了耗电量，提高了照明用电的安全性。

作为上述方案的进一步优化，其中一个所述的恒流驱动电路包括功率因数校正单元和频闪控制单元，所述功率因数校正单元的信号输出端连接频闪控制单元的信号输入端，频闪控制单元的信号输出端连接照明装置负载的第一信号输入端。实现高功率因数的同时，还实现了无频闪，更节能环保，提高了照明效果。

作为上述方案的进一步优化，另一个所述的恒流驱动电路包括直流电源、反极性保护单元、升压恒流驱动单元和远近光单元，所述直流电源的信号输出端连接反极性保护单元的信号输入端，反极性保护单元的第一信号输出端连接升压恒流驱动单元的信号输入端，反极性保护单元的第二信号输出端连接远近光单元的信号输入端，升压恒流驱动单元的信号输出端连接照明装置负载的第二信号输入端，远近光单元的信号输出端连接照明装置负载的第三信号输入端。该恒流驱动电路的元器件少，加工工艺简单，使得其转换效率更高，功率因素更大，经升压恒流驱动单元的控制调节，不会使流经照明装置负载的电流出现较大的起伏，实现对电路的保护，且通过远近光单元内部的电路调节输入电路的电阻大小，实现调节输入电路的电流的大小，最终实现照明装置负载的远近光调节。

作为上述方案的进一步优化，所述过压保护电路包括过压反馈单元、压敏电阻、取样电路、信号隔离电路以及警示电路，所述过压反馈单元的信号输入端连接在照明装置负载的两极，过压反馈单元的信号输出端连接取样电路的信号输入端，取样电路的信号输出端连接信号隔离电路的信号输入端，信号隔离电路的信号输出端连接警示电路的第一信号输入端，警示电路的信号输出端连接整流桥电路输入引脚，所述压敏电阻并联在整流桥电路的两个输入引脚之间。过压反馈单元并接在照明装置负载两端获取输出电压，根据照明装置负载两端电压是否正常，输出相应的电压信号，接收到的电压信息经取样电路多次分压后，再由信号隔离电路判断电压情况，如果电压过高，则通过警示电路发送警告信息，根据警告信息进行相应电路保护，如切断激励、功放并显示过压信息等，进一步保证照明装置负载不受高压而损坏；并联在整流桥电路的两个输入引脚之间的压敏电阻起到保护整流桥电路的作用，当承受过压时进行电压钳位，吸收多余的电流以保护敏感器件。

作为上述方案的更进一步优化，所述MCU控制模块的第一信号输出端连接分压转换模块的第一信号输入端；MCU控制模块的第二信号输出端连接电流采集模块的信号输入端，电流采集模块的信号输出端连接分压转换模块的第二信号输入端；MCU控制模块的第三信号输出端连接警示电路的第二信号输入端。MCU控制模块、电流采集模块以及分压转换模块之间的连接，使得电流恒定，其电路设计简单，保证了驱动电路正常运行，不会造成电路紊乱。

作为上述方案的更进一步优化，所述整流桥电路的一端输入引脚还串联有保险丝。起到熔断作用，当电流异常升高到一定的高度和热度的时候，自身熔断切断电流，保护了电路安全性，使驱动电路能正常运行。

作为上述方案的更进一步优化，所述信号隔离电路包括晶体管和由晶体管驱动的隔离开关，所述晶体管的基极连接取样电路的分压接点，所述晶体管的信号输出端连接隔离开关的信号输入端，所述隔离开关控制连接警示电路。当电压过高时，将驱动晶体管，隔离开关由于晶体管导通而吸合，并通过警示电路发送告警信号，根据告警信号进行相应的保护措施；其结构简单，成本低，且充分起到了电路过压保护的作用。

作为上述方案的更进一步优化，所述取样电路包括多个串联的分压电阻，所述的分压电阻与信号隔离电路之间设有检波二极管和限流电阻，所述检波二极管的正极接取样电路，所述限流电阻的一端接检波二极管的负极，另一端接晶体管的基极。取样电路上串联有多个分压电阻，起到了降压限流的作用，且分压电阻与信号隔离电路之间设有检波二极管和限流电阻，检波二极管可将叠加在高频载波上的低频信号检测出来，限流电阻用以限制所在支路电流的大小，也起到分压的作用，以防电流过大烧坏所串联的电路；检波二极管和限流电阻的配合最大限度保护了电路安全，提高了各电路元件的使用寿命。

本实用新型的有益效果是：

1、具有光照效果好、电转化率高、耗电量低等优点，采用至少两个恒流驱动电路，由控制开关的连接方式来确定控制电路与哪个恒流驱动电路相连接，从而改变照明装置负载的照明效果，使得既提高了电转化效率，又提高了照明效果，同时性能稳定，减少了耗电量。

2、采用至少两个不同电路的恒流驱动电路，其中一个包括功率因数校正单元和频闪控制单元，在实现高功率因数的同时，还实现了无频闪，更节能环保，提高了照明效果；另一个包括直流电源、反极性保护单元、升压恒流驱动单元和远近光单元，其加工工艺简单，电转换效率更高，功率因素更大，经升压恒流驱动单元的控制调节，不会使流经照明装置负载的电流出现较大的起伏，实现对电路的保护，且通过远近光单元内部的电路调节输入电路的电阻大小，实现调节输入电路的电流的大小，最终实现照明装置负载的远近光调节。

3、采用MCU控制模块、分压转换模块以及电流采集模块的配合，实现对恒流驱动电路的电路调控，进而实现对照明装置负载的电流量控制；使照明装置负载在恒流电流下工作，减少了耗电量，提高了电转化效率以及用电的安全性。

4、采用过压保护电路，若出现过压则控制导通电流以降低照明装置负载的整体功率，防止受噪声干扰等原因出现的过压现象而损坏，从而降低了照明装置负载的损坏风险，提高了照明装置负载的使用寿命。

5、并联在整流桥电路的两个输入引脚之间的压敏电阻起到保护整流桥电路的作用，当承受过压时进行电压钳位，吸收多余的电流以保护敏感器件；整流桥电路的一端输入引脚串联的保险丝，起到熔断作用，当电流异常升高到一定的高度和热度的时候，自身熔断切断电流，保护了电路安全性，使驱动电路能正常运行。

附图说明

图1是本实用新型实施例所述具有过压保护的高效电转化率驱动电路的电路结构图；

图2是本实用新型实施例所述控制电路的电路结构图；

图3是本实用新型实施例所述其中一个恒流驱动电路的电路结构图；

图4是本实用新型实施例所述另一个恒流驱动电路的电路结构图；

图5是本实用新型实施例所述过压保护电路的电路结构图。

附图标记说明：

10-照明装置负载；20-控制电路；201-MCU控制模块；202-分压转换模块；203-电流采集模块；30-整流桥电路；301-保险丝；40-恒流驱动电路；401-功率因数校正单元；402-频闪控制单元；403-直流电源；404-反极性保护单元；405-升压恒流驱动单元；406-远近光单元；50-过压保护电路；501-过压反馈单元；502-压敏电阻；503-取样电路；504-信号隔离电路；504a-晶体管；504b-隔离开关；505-警示电路；506-检波二极管；507-限流电阻；60-控制开关。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

实施例

如图1所示，一种具有过压保护的高效电转化率驱动电路，包括照明装置负载10、控制电路20、整流桥电路30、恒流驱动电路40和过压保护电路50；所述恒流驱动电路40至少为两个，两个恒流驱动电路40并联，所述控制电路20的输出端连接两个恒流驱动电路40的输入端，且在连接处设有控制开关60，两个恒流驱动电路40的输出端连接照明装置负载10的阴极，所述整流桥电路30的输出引脚连接照明装置负载10的阳极，所述过压保护电路50置于照明装置负载10和整流桥电路30之间。

恒流驱动电路40实现对照明装置负载10供电，恒流驱动电路40至少为两个，且恒流驱动电路40的元器件少，加工工艺简单，使得其转换效率更高，功率因素更大，由控制开关60的连接方式来确定控制电路与哪个恒流驱动电路40相连接，从而改变照明装置负载10的照明效果，使得既提高了电转化效率，又提高了照明效果，同时性能稳定，减少了耗电量；并且，本实用新型具有过压保护措施，若出现过压则控制导通电流以降低照明装置负载10的整体功率，从而降低了照明装置负载10的损坏风险，提高了照明装置负载10的使用寿命。

在其中一个实施例中，如图2所示，所述控制电路20包括MCU控制模块201和分压转换模块202，所述MCU控制模块201的信号输出端连接分压转换模块202的信号输入端，分压转换模块202的信号输出端连接恒流驱动电路40的输入端。实现对恒流驱动电路40的电路调控，进而实现对照明装置负载10的电流量控制；其中，MCU控制模块201输出PWM信号，实现对后续功能模块进行调控；分压转换模块202连接在MCU控制模块201的PWM输出端与恒流驱动电路40之间，用于根据MCU控制模块201的调控来驱动照明装置负载10，并对流经恒流驱动电路40和照明装置负载10的电压进行调整和平稳；解决了现有驱动电路效率低、性能差的技术问题，使得流经照明装置负载10的电流恒定不变，延长正常照明工作的时间。

在另一个实施例中，如图2所示，所述MCU控制模块201和分压转换模块202之间还设有电流采集模块203。电流采集模块203连接在分压转换模块202与MCU控制模块201之间，用于控制流经恒流驱动电路40和照明装置负载10的电流，实现照明装置负载10在恒流电流下工作，减少了耗电量，提高了照明用电的安全性。

在另一个实施例中，如图3所示，其中一个所述的恒流驱动电路40包括功率因数校正单元401和频闪控制单元402，所述功率因数校正单元401的信号输出端连接频闪控制单元402的信号输入端，频闪控制单元402的信号输出端连接照明装置负载10的第一信号输入端。实现高功率因数的同时，还实现了无频闪，更节能环保，提高了照明效果。

在另一个实施例中，如图4所示，另一个所述的恒流驱动电路40包括直流电源403、反极性保护单元404、升压恒流驱动单元405和远近光单元406，所述直流电源403的信号输出端连接反极性保护单元404的信号输入端，反极性保护单元404的第一信号输出端连接升压恒流驱动单元405的信号输入端，反极性保护单元404的第二信号输出端连接远近光单元406的信号输入端，升压恒流驱动单元405的信号输出端连接照明装置负载10的第二信号输入端，远近光单元406的信号输出端连接照明装置负载10的第三信号输入端。该恒流驱动电路40的元器件少，加工工艺简单，使得其转换效率更高，功率因素更大，经升压恒流驱动单元405的控制调节，不会使流经照明装置负载10的电流出现较大的起伏，实现对电路的保护，且通过远近光单元406内部的电路调节输入电路的电阻大小，实现调节输入电路的电流的大小，最终实现照明装置负载10的远近光调节。

在另一个实施例中，如图5所示，所述过压保护电路50包括过压反馈单元501、压敏电阻502、取样电路503、信号隔离电路504以及警示电路505，所述过压反馈单元501的信号输入端连接在照明装置负载10的两极，过压反馈单元501的信号输出端连接取样电路503的信号输入端，取样电路503的信号输出端连接信号隔离电路504的信号输入端，信号隔离电路504的信号输出端连接警示电路505的第一信号输入端，警示电路505的信号输出端连接整流桥电路30输入引脚，所述压敏电阻502并联在整流桥电路30的两个输入引脚之间。过压反馈单元501并接在照明装置负载10两端获取输出电压，根据照明装置负载10两端电压是否正常，输出相应的电压信号，接收到的电压信息经取样电路多次分压后，再由信号隔离电路504判断电压情况，如果电压过高，则通过警示电路505发送警告信息，根据警告信息进行相应电路保护，如切断激励、功放并显示过压信息等，进一步保证照明装置负载10不受高压而损坏；并联在整流桥电路30的两个输入引脚之间的压敏电阻502起到保护整流桥电路30的作用，当承受过压时进行电压钳位，吸收多余的电流以保护敏感器件。

在另一个实施例中，如图2所示，所述MCU控制模块201的第一信号输出端连接分压转换模块202的第一信号输入端；MCU控制模块201的第二信号输出端连接电流采集模块203的信号输入端，电流采集模块203的信号输出端连接分压转换模块202的第二信号输入端；MCU控制模块201的第三信号输出端连接警示电路505的第二信号输入端。MCU控制模块201、电流采集模块203以及分压转换模块202之间的连接，使得电流恒定，其电路设计简单，保证了驱动电路正常运行，不会造成电路紊乱。

在另一个实施例中，如图1所示，所述整流桥电路30的一端输入引脚还串联有保险丝301。起到熔断作用，当电流异常升高到一定的高度和热度的时候，自身熔断切断电流，保护了电路安全性，使驱动电路能正常运行。

在另一个实施例中，如图5所示，所述信号隔离电路504包括晶体管504a和由晶体管504a驱动的隔离开关504b，所述晶体管504a的基极连接取样电路503的分压接点，所述晶体管504a的信号输出端连接隔离开关504b的信号输入端，所述隔离开关504b控制连接警示电路505。当电压过高时，将驱动晶体管504a，隔离开关504b由于晶体管504a导通而吸合，并通过警示电路505发送告警信号，根据告警信号进行相应的保护措施；其结构简单，成本低，且充分起到了电路过压保护的作用。

在另一个实施例中，如图5所示，所述取样电路503包括多个串联的分压电阻，所述的分压电阻与信号隔离电路504之间设有检波二极管506和限流电阻507，所述检波二极管506的正极接取样电路503，所述限流电阻507的一端接检波二极管506的负极，另一端接晶体管504a的基极。取样电路503上串联有多个分压电阻，起到了降压限流的作用，且分压电阻与信号隔离电路504之间设有检波二极管506和限流电阻507，检波二极管506可将叠加在高频载波上的低频信号检测出来，限流电阻507用以限制所在支路电流的大小，也起到分压的作用，以防电流过大烧坏所串联的电路；检波二极管506和限流电阻507的配合最大限度保护了电路安全，提高了各电路元件的使用寿命。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有过压保护的高效电转化率驱动电路，其特征在于，包括照明装置负载、控制电路、整流桥电路、恒流驱动电路和过压保护电路；所述恒流驱动电路至少为两个，两个恒流驱动电路并联，所述控制电路的输出端连接两个恒流驱动电路的输入端，且在连接处设有控制开关，两个恒流驱动电路的输出端连接照明装置负载的阴极，所述整流桥电路的输出引脚连接照明装置负载的阳极，所述过压保护电路置于照明装置负载和整流桥电路之间。

2.根据权利要求1所述的具有过压保护的高效电转化率驱动电路，其特征在于，所述控制电路包括MCU控制模块和分压转换模块，所述MCU控制模块的信号输出端连接分压转换模块的信号输入端，分压转换模块的信号输出端连接恒流驱动电路的输入端。

3.根据权利要求2所述的具有过压保护的高效电转化率驱动电路，其特征在于，所述MCU控制模块和分压转换模块之间还设有电流采集模块。

4.根据权利要求1所述的具有过压保护的高效电转化率驱动电路，其特征在于，其中一个所述的恒流驱动电路包括功率因数校正单元和频闪控制单元，所述功率因数校正单元的信号输出端连接频闪控制单元的信号输入端，频闪控制单元的信号输出端连接照明装置负载的第一信号输入端。

5.根据权利要求1或4所述的具有过压保护的高效电转化率驱动电路，其特征在于，另一个所述的恒流驱动电路包括直流电源、反极性保护单元、升压恒流驱动单元和远近光单元，所述直流电源的信号输出端连接反极性保护单元的信号输入端，反极性保护单元的第一信号输出端连接升压恒流驱动单元的信号输入端，反极性保护单元的第二信号输出端连接远近光单元的信号输入端，升压恒流驱动单元的信号输出端连接照明装置负载的第二信号输入端，远近光单元的信号输出端连接照明装置负载的第三信号输入端。

6.根据权利要求1所述的具有过压保护的高效电转化率驱动电路，其特征在于，所述过压保护电路包括过压反馈单元、压敏电阻、取样电路、信号隔离电路以及警示电路，所述过压反馈单元的信号输入端连接在照明装置负载的两极，过压反馈单元的信号输出端连接取样电路的信号输入端，取样电路的信号输出端连接信号隔离电路的信号输入端，信号隔离电路的信号输出端连接警示电路的第一信号输入端，警示电路的信号输出端连接整流桥电路输入引脚，所述压敏电阻并联在整流桥电路的两个输入引脚之间。

7.根据权利要求2所述的具有过压保护的高效电转化率驱动电路，其特征在于，所述MCU控制模块的第一信号输出端连接分压转换模块的第一信号输入端；MCU控制模块的第二信号输出端连接电流采集模块的信号输入端，电流采集模块的信号输出端连接分压转换模块的第二信号输入端；MCU控制模块的第三信号输出端连接警示电路的第二信号输入端。

8.根据权利要求1或6所述的具有过压保护的高效电转化率驱动电路，其特征在于，所述整流桥电路的一端输入引脚还串联有保险丝。

9.根据权利要求6所述的具有过压保护的高效电转化率驱动电路，其特征在于，所述信号隔离电路包括晶体管和由晶体管驱动的隔离开关，所述晶体管的基极连接取样电路的分压接点，所述晶体管的信号输出端连接隔离开关的信号输入端，所述隔离开关控制连接警示电路。

10.根据权利要求9所述的具有过压保护的高效电转化率驱动电路，其特征在于，所述取样电路包括多个串联的分压电阻，所述的分压电阻与信号隔离电路之间设有检波二极管和限流电阻，所述检波二极管的正极接取样电路，所述限流电阻的一端接检波二极管的负极，另一端接晶体管的基极。