CN213694235U - 反激恒流驱动电路、反激恒流控制电路以及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种反激恒流驱动电路、反激恒流控制电路以及电子设备，反激恒流驱动电路包括：反激式变压器、二极管、开关管、采样元件和储能电容；所述反激式变压器具有初级绕组和次级绕组，所述次级绕组具有第一输出端和第二输出端；所述开关管包括输入端、输出端和使能端；所述次级绕组的第一输出端经由所述二极管、所述开关管的输入端、所述开关管的输出端、所述采样元件和负载连接至所述次级绕组的第二输出端；所述开关管的使能端为恒流控制端；所述储能电容与所述负载并联连。本申请可将交流电经过整流桥获得的直流脉冲电压直接通过反激式变压器的次级绕组进行储能，无需额外使用电感进行储能，可节省成本。
Description
技术领域
本申请实施例涉及恒流驱动电路领域，特别是涉及一种反激恒流驱动电路、反激恒流控制电路以及电子设备。
背景技术
LED因其具有节能、环保、寿命长和易控制等优点，广泛应用到各个领域。LED的特性决定了要保持其亮度恒定和防止烧坏，这就需要为LED提供恒流驱动。传统技术中为了实现恒流供电，通常需要在恒流驱动电源电路中设置储能器件如电感进行储能，当恒流驱动电源电路中的电流过大或过小时，断开电源供电，切换到储能器件对LED进行供电，使LED的电流保持恒定。但是，通过储能器件如电感进行储能的方式，增加了成本。
实用新型内容
为克服相关技术中存在的问题，本申请提供了一种反激恒流驱动电路、反激恒流控制电路以及电子设备，其具有可节省成本的优点。
根据本申请实施例的第一方面，提供一种反激恒流驱动电路，包括：反激式变压器、二极管、开关管、采样元件和储能电容；所述反激式变压器具有初级绕组和次级绕组；所述次级绕组具有第一输出端和第二输出端；所述开关管包括输入端、输出端和使能端；所述次级绕组的第一输出端经由所述二极管、所述开关管的输入端、所述开关管的输出端、所述采样元件和负载连接至所述次级绕组的第二输出端；所述开关管的使能端为恒流控制端；所述储能电容与所述负载并联连接。
根据本申请实施例的第二方面，提供一种反激恒流控制电路，包括：反激恒流驱动电路和控制器；所述反激恒流驱动电路包括反激式变压器、二极管、开关管、采样元件和储能电容；所述反激式变压器具有初级绕组和次级绕组；所述次级绕组具有第一输出端和第二输出端；所述开关管包括输入端、输出端和使能端；所述次级绕组的第一输出端经由所述二极管、所述开关管的输入端、所述开关管的输出端、所述采样元件和负载连接至所述次级绕组的第二输出端；所述开关管的使能端与所述控制器的输出端连接；所述储能电容与所述负载并联连接。
根据本申请实施例的第三方面，提供一种电子设备，包括：反激恒流驱动电路、控制器和LED；所述反激恒流驱动电路包括反激式变压器、二极管、开关管、采样元件和储能电容；所述反激式变压器具有初级绕组和次级绕组；所述次级绕组具有第一输出端和第二输出端；所述开关管包括输入端、输出端和使能端；所述次级绕组的第一输出端经由所述二极管、所述开关管的输入端、所述开关管的输出端、所述采样元件和所述LED连接至所述次级绕组的第二输出端；所述开关管的使能端与所述控制器的输出端连接；所述储能电容与所述LED并联连接。
相比于现有技术，本申请通过将所述初级绕组的输入端连接至直流脉冲电压激励端，所述次级绕组的第一输出端经由所述二极管、所述开关管的输入端、所述开关管的输出端、所述采样元件和所述LED连接至所述次级绕组的第二输出端，将所述储能电容与所述负载并联连接，从而将交流电经过电磁干扰滤波器和整流桥输出的直流脉冲电压直接通过所述反激式变压器进行电压调节，且通过所述反激式变压器的次级绕组进行储能，从而无需额外使用电感进行储能，就能实现恒流驱动，可节省成本。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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为本申请传统技术中的恒流驱动电路的电路图；
图2为本申请一个示例性实施例的恒流驱动电路的电路图；
图3为本申请另一个示例性实施例的恒流驱动电路的电路图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施例方式作进一步地详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。
下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。在此所使用的词语“如果”/“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
为了更好的理解本申请的技术方案，在阐述本申请的技术方案之前，在此先介绍下传统技术中恒流驱动电路。传统的恒流驱动电路通常包括升压恒流驱动电路和降压恒流驱动电路，两者的基本原理相同，在此仅介绍传统的降压恒流驱动电路进行说明。请参阅图1，传统的降压恒流驱动电路MOS管Q1、二极管D1、储能电感L1和储能电容C1。负载LED的正极连接直流供电端的正极，负载LED的负极经由储能电感L1、MOS管Q1的漏极D、MOS管Q1的源极S后接地；所述MOS管Q1的栅极G为恒流控制端，直流供电端的负极接地。所述二极管D1的正极与所述MOS管Q1的漏极D连接；所述二极管D1的负极连接至直流供电端的正极；所述储能电容C1的正极与所述负载LED的正极连接；所述储能电容C的负极与所述负载LED的负极。其中，所述直流供电端为交流电经过EMI(EMI Filter，电磁干扰)滤波器、整流桥、AC/DC转换器、变压器和整流滤波后的供电端。当MOS管Q1导通时，从所述直流供电端的正极、负载LED、储能电感L1、MOS管Q1的漏极、MOS管Q1的源极到地形成闭合回路，从而由直流供电端直接为负载LED供电，储能电感L和储能电容C进行储能。同时，检测负载LED的电流，当负载LED的电流超过预设值时，断开MOS管Q1，储能电感L1和储能电容C1通过二极管D1和负载LED形成闭合回路，而继续给负载LED供电，使LED发光，直至负载LED的电流未超过预设值后，导通MOS管Q1继续切换至由直流供电端为负载LED供电，从而实现负载LED灯的恒流驱动。由上述方案可知，传统技术中的恒流驱动电路需要额外设置电感进行储能，增加了成本。
请参阅图2和图3。本申请实施例公开的反激恒流驱动电路包括反激式变压器T2、二极管D2、开关管Q2、采样元件R2和储能电容C2。
所述反激式变压器T2是一种当变压器的初级绕组被直流脉冲电压激励时，变压器的次级绕组不向负载提供功率输出，而仅在变压器初级绕组的直流脉冲电压激励被关断后，变压器的次级绕组才向负载提供功率输出的器件。而当所述初级绕组被直流脉冲电压激励时，所述次级绕组存储能量，当在变压器初级绕组的直流脉冲电压激励被关断后，则所述次级绕组存储的能量向负载供电，从而无需额外使用电感进行储能。
所述反激式变压器T2具有初级绕组和次级绕组；所述初级绕组的输入端为直流脉冲电压激励端。所述直流脉冲电压激励端为交流电经过EMI滤波器和整流桥后的输出端。所述次级绕组具有第一输出端和第二输出端；所述开关管Q2包括输入端、输出端和使能端；所述次级绕组的第一输出端经由所述二极管D2、所述开关管Q2的输入端、所述开关管Q2的输出端、所述采样元件R2和负载LED连接至所述次级绕组的第二输出端；所述开关管Q2的使能端为恒流控制端；所述储能电容C2与所述负载LED并联连接，具体的，所述储能电容C2的正极与所述负载LED的正极连接，所述储能电容C2的负极与所述负载LED的负极连接。通过所述次级绕组进行储能，通过控制所述开关管Q2的使能端控制所述开关管Q2的导通和断开，通过所述二极管D2的单向导通性进而实现对负载的恒流供电，其中，所述开关管Q2的使能端为恒流控制端，实际上通过接收PWM(Pulse width modulation，脉冲宽度调制)信号，进而控制信号占空比，实现对电路中的电压进行斩波，从而调节电路中的电流，从而实现恒流驱动。具体的，当所述初级绕组被直流脉冲电压激励且所述二极管D2截止时，所述次级绕组存储能量；当变压器初级绕组的直流脉冲电压激励被关断后，所述二极管D2导通且所述开关管Q2导通时，从所述次级绕组的第一输入端、所述二极管D2、所述开关管Q2、所述采样元件R2和所述负载LED到所述次级绕组的第二输出端形成回路，从而由所述次级绕组存储的能量为负载LED供电；同时，所述储能电容C2也同时存储能量；当所述采样元件的电流超过预设值时，通过在所述开关管Q2的使能端控制所述开关管Q2断开，进而通过所述储能电容C2为所述负载LED供电，从而实现稳定地对所述负载LED进行恒流供电，其中，获取所述采样元件的电流的方式是本领域技术人员常用的技术方式，本申请并不加以限制，例如可以通过在所述采样元件上并联电压表检测获得。
相比于现有技术，本申请通过将所述初级绕组的输入端连接至直流脉冲电压激励端，将所述反激式变压器T2的次级绕组的第一输出端经由所述二极管D2、所述开关管Q2的输入端、所述开关管Q2的输出端、所述采样元件R2和所述负载LED连接至所述次级绕组的第二输出端；所述储能电容C2与所述负载LED并联连接，从而将交流电经过整流桥获得的直流脉冲电压直接通过所述反激式变压器T2进行电压调节，且通过所述反激式变压器T2的次级绕组进行储能，从而无需额外使用电感进行储能，就能实现恒流驱动，可节省成本。
所述开关管Q2可以为MOS管或三极管等开关导通器件，在本申请的一个示例性实施例中，所述开关管Q2为MOS管；所述开关管Q2的使能端为所述MOS管的栅极G；所述开关管Q2的输入端为所述MOS管的漏极D；所述开关管Q2的输出端为所述MOS管的源极S。所述采样元件R2为采样电阻。所述储能电容C2为电解电容。
请参阅图2，在一个示例性实施例中，所述次级绕组的第一输出端与所述二极管D2的正极连接；所述二极管D2的负极与所述开关管Q2的输入端连接；所述开关管Q2的输出端经由所述采样元件R2和所述负载连接至所述次级绕组的第二输出端。
请参阅图3，在另一个示例性实施例中，所述次级绕组的第一输出端与所述二极管D2的正极连接；所述二极管D2的负极经由所述负载与所述开关管Q2的输入端连接；所述开关管Q2的输出端经由所述采样元件R2连接至所述次级绕组的第二输出端。
本申请还提供一种反激恒流控制电路，包括反激恒流驱动电路和控制器；所述反激恒流驱动电路包括反激式变压器T2、二极管D2、开关管Q2、采样元件R2和储能电容C2；所述反激式变压器T2具有初级绕组和次级绕组。所述初级绕组的输入端为交流电经过EMI滤波器和整流桥后的直流脉冲电压激励端。所述次级绕组具有第一输出端和第二输出端；所述开关管Q2包括输入端、输出端和使能端；所述次级绕组的第一输出端经由所述二极管、所述开关管Q2的输入端、所述开关管Q2的输出端、所述采样元件R2和负载LED连接至所述次级绕组的第二输出端；所述开关管Q2的使能端为恒流控制端；所述储能电容C2与所述负载LED并联连接，具体的，所述储能电容C2的正极与所述负载LED的正极连接，所述储能电容C2的负极与所述负载LED的负极连接。其中，所述反激恒流驱动电路的其他结构与连接关系与前述完全相同，这里不加以赘述。其中，所述控制器可为任何可实现本申请技术方案的器件，其可以包括一个或者多个处理核心，例如其可以采用微控制器MCU等器件来实现，具体的类型、型号，本申请不加以限制。
本申请还提供一种电子设备，包括反激恒流驱动电路、控制器和LED；所述反激恒流驱动电路包括反激式变压器T2、二极管D2、开关管Q2、采样元件R2和储能电容C2；所述反激式变压器T2具有初级绕组和次级绕组。所述初级绕组的输入端为交流电经过EMI滤波器和整流桥后的直流脉冲电压激励端。所述次级绕组具有第一输出端和第二输出端；所述开关管Q2包括输入端、输出端和使能端；所述次级绕组的第一输出端经由所述二极管、所述开关管Q2的输入端、所述开关管Q2的输出端、所述采样元件R2和负载LED连接至所述次级绕组的第二输出端；所述开关管Q2的使能端为恒流控制端；所述储能电容C2与所述负载LED并联连接，具体的，所述储能电容C2的正极与所述负载LED的正极连接，所述储能电容C2的负极与所述负载LED的负极连接。其中，所述反激恒流驱动电路的其他结构与连接关系与前述完全相同，这里不加以赘述。其中，所述控制器可为任何可实现本申请技术方案的器件，其可以包括一个或者多个处理核心，例如其可以采用微控制器MCU等器件来实现，具体的类型、型号，本申请不加以限制。
还需要说明的是，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、商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、商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，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种反激恒流驱动电路，其特征在于，包括：反激式变压器、二极管、开关管、采样元件和储能电容；
所述反激式变压器具有初级绕组和次级绕组，所述次级绕组具有第一输出端和第二输出端；所述开关管包括输入端、输出端和使能端；
所述次级绕组的第一输出端经由所述二极管、所述开关管的输入端、所述开关管的输出端、所述采样元件和负载连接至所述次级绕组的第二输出端；所述开关管的使能端为恒流控制端；所述储能电容与所述负载并联连接。
2.根据权利要求1所述的反激恒流驱动电路，其特征在于，所述次级绕组的第一输出端与所述二极管的正极连接；所述二极管的负极与所述开关管的输入端连接；所述开关管的输出端经由所述采样元件和所述负载连接至所述次级绕组的第二输出端。
3.根据权利要求1所述的反激恒流驱动电路，其特征在于，所述次级绕组的第一输出端与所述二极管的正极连接；所述二极管的负极经由所述负载与所述开关管的输入端连接；所述开关管的输出端经由所述采样元件连接至所述次级绕组的第二输出端。
4.根据权利要求1所述的反激恒流驱动电路，其特征在于，所述开关管为MOS管；所述开关管的使能端为所述MOS管的栅极；所述开关管的输入端为所述MOS管的漏极；所述开关管的输出端为所述MOS管的源极。
5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的反激恒流驱动电路，其特征在于，所述采样元件为采样电阻。
6.根据权利要求5所述的反激恒流驱动电路，其特征在于，所述储能电容为电解电容。
7.一种反激恒流控制电路，其特征在于，包括：反激恒流驱动电路和控制器；所述反激恒流驱动电路包括反激式变压器、二极管、开关管、采样元件和储能电容；所述反激式变压器具有初级绕组和次级绕组；所述次级绕组具有第一输出端和第二输出端；所述开关管包括输入端、输出端和使能端；所述次级绕组的第一输出端经由所述二极管、所述开关管的输入端、所述开关管的输出端、所述采样元件和负载连接至所述次级绕组的第二输出端；所述开关管的使能端与所述控制器的输出端连接；所述储能电容与所述负载并联连接。
8.根据权利要求7所述的反激恒流控制电路，其特征在于，所述次级绕组的第一输出端与所述二极管的正极连接；所述二极管的负极与所述开关管的输入端连接；所述开关管的输出端经由所述采样元件和所述负载连接至所述次级绕组的第二输出端交流电。
9.根据权利要求7所述的反激恒流控制电路，其特征在于，所述次级绕组的第一输出端与所述二极管的正极连接；所述二极管的负极经由所述负载与所述开关管的输入端连接；所述开关管的输出端经由所述采样元件连接至所述次级绕组的第二输出端。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：反激恒流驱动电路、控制器和LED；所述反激恒流驱动电路包括反激式变压器、二极管、开关管、采样元件和储能电容；所述反激式变压器具有初级绕组和次级绕组；所述次级绕组具有第一输出端和第二输出端；所述开关管包括输入端、输出端和使能端；所述次级绕组的第一输出端经由所述二极管、所述开关管的输入端、所述开关管的输出端、所述采样元件和所述LED连接至所述次级绕组的第二输出端；所述开关管的使能端与所述控制器的输出端连接；所述储能电容与所述LED并联连接。
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Cited By (1)
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2020
- 2020-11-06 CN CN202022544761.7U patent/CN213694235U/zh active Active
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN113966032A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-01-21 | 河北科技大学 | 一种基于反激电路的单级多路led驱动器 |
| CN113966032B (zh) * | 2021-10-18 | 2023-11-21 | 河北科技大学 | 一种基于反激电路的单级多路led驱动器 |
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