多開關恒流驅動器制造技術

本實用新型專利技術公開一種多開關恒流驅動器，用于實現對至少一個LED模組依次串聯的LED串的驅動；所述LED驅動器包括整流橋、一個恒流源和至少一個可控限流開關，所述整流橋的輸入正、負端分別連接交流電源的正、負極，該整流橋的輸出正端經由恒流源連接LED串的正端；可控限流開關的數目與LED模組的數目相同，所述可控限流開關與LED模組一一對應，各可控限流開關的一端分別連接其所對應的LED模組的負端，而所有可控限流開關的另一端共同連接到整流橋的輸出負端。此種驅動器可去除現有LED燈具中的開關電源，并能夠避免由于電容引起的PF較低問題，同時具有超長的使用壽命。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于LED燈具領域，特別涉及ー種LED串的驅動器，具體是ー種不需要占空比調節的LED恒流驅動器。
技術介紹
LED驅動需要一個恒定的電流和一定電壓，最常用的方案是米用ー個開關電源。但由于開關電源本身的設計較為復雜，需要ー個PWM控制芯片和ー個功率拓撲，這種單級控制的拓撲往往PF (Power Factor，功率因數)很低，開關電源的輸出電容往往體積較大，價格較高。在高溫的環境中，開關電源的壽命及穩定性較差。如圖I所示，是ー種現有LED驅動器的結構圖，其中，AC/DC電源變換器的輸入端連接交流電源VI，其輸出正端和輸出負端分別表示為VO+和V0-，受控的LED串以4個LED模組為例，4個LED模組DI、D2、D3、D4沿電流方向依次同向串聯，各LED模組可以是單個LED， 也可以是相互串聯或并聯的至少兩個LED，甚至可以是串、并聯混合連接的多個LED ；AC/DC電源變換器的輸出正、負端分別連接LED串的正、負端，從而為LED串提供恒定的電流和一定范圍的電壓。圖I所示驅動器的優點在于LED串的工作電流恒定，不會隨著輸入交流電壓的變化而變化，但其也有不足存在，即成本較高，如果采用單級的驅動，PF和驅動效率很難兼顧，驅動器的壽命受到輸出電容的壽命限制，尤其是在高溫的環境下會造成驅動器的壽命較短。因此，基于現有LED驅動器的不足，本設計人對現有的LED驅動器進行研究改進，本案由此產生。
技術實現思路
本技術的目的，在于提供ー種多開關恒流驅動器，其可去除現有LED驅動器中的開關電源，并能夠避免由于電容引起的PF較低問題，同時具有超長的使用壽命。為了達成上述目的，本技術的解決方案是ー種多開關恒流驅動器，用于實現對至少ー個LED模組依次串聯的LED串的驅動；所述LED驅動器包括整流橋、一個恒流源和至少ー個可控限流開關，所述整流橋的輸入正、負端分別連接交流電源的正、負極，該整流橋的輸出正端經由可控限流開關連接LED串的正端；可控限流開關的數目與LED模組的數目相同，所述可控限流開關與LED模組一一對應，各可控限流開關的一端分別連接其所對應的LED模組的負端，而所有可控限流開關的另一端共同連接到整流橋的輸出負端。上述LED模組是單個LED、相互串聯或并聯的至少兩個LED或混合連接的多個LED。上述整流橋由4個ニ極管組成，第一ニ極管的陰極連接第二ニ極管的陽極，連接點作為整流橋的輸入負端；第三ニ極管的陰極連接第四ニ極管的陽極，連接點作為整流橋的輸入正端；第一、三ニ極管的陽極相連，共同作為整流橋的輸出正端；第二、四ニ極管的陰極相連，共同作為整流橋的輸出負端。與上述LED模組相連的可控限流開關自動檢測其兩端的電壓，當流經可控限流開關的電流超出設定的電流值時可控限流開關兩端的電壓將會隨著輸入電壓的上升而上升，當可控限流開關兩端的電壓值超過設定值時其將自動關斷。上述恒流源為由三極管、恒流ニ極管、MOSFET, IGBT或場效應管構成的恒流源電路。上述可控限流開關的開通和關斷通過外圍的CPU進行統ー的控制，CPU根據輸入電壓的變化主動調節各個限流開關的開通的時序以實現系統的優化。上述LED模組、恒流源和串聯的可控限流開關數量根據輸入交流電壓的高低情況 進行數量上的増加或者減少以達到系統的優化。采用上述方案后，本技術具有以下改進(I)本技術通過對交流電整流后進行多個可控限流開關的切換控制，從而可以去除開關電源，并能夠避免現有電路結構中由于電容引起的PF較低的問題；(2)本技術所提供的電路由于沒有鋁電解的壽命限制，使得LED驅動器具有超長的使用壽命。附圖說明圖I是一種現有LED驅動器的電路不意圖；圖2是本技術的電路示意圖；圖3是本技術另ー種電路示意圖。具體實施方式以下將結合附圖，對本技術的技術方案進行詳細說明。如圖2所示，本技術提供ー種多開關恒流驅動器，用于實現對η (η為自然數)個LED模組構成的LED串的驅動，所有LED模組沿電流方向依次串聯，所述的LED模組可以是單個LED，也可以是至少兩個LED依次串聯，或是至少兩個LED相互并聯，甚至是多個LED由串聯、并聯混合連接，由于各LED模組的具體形態并不屬于本技術的討論重點，因此在本技術附圖中，以單個LED的形式來表示各LED模組，需要理解的是，單個LED只是LED模組的一種表現形式，而不能以此限定LED模組的包含內容；在本實施例中，以4個依次串聯的LED模組D5、D6、D7、D8為例進行說明，并以D5的陽極作為LED串的正端，以D8的陰極作為LED串的負端，更多數量的串聯LED模組可依此類推。本技術提供的ー種多開關恒流驅動器，包括整流橋、η (η為自然數)個可控限流開關和一個恒流源，所述整流橋的輸入正端和輸入負端分別連接交流電源V2的正極和負極，而輸出正端連接恒流源的正端，而恒流源的負端連接LED串的正端；在本實施例中，整流橋由4個ニ極管014、015、018、019連接而成，ニ極管018的陰極連接ニ極管D14的陽極，連接點作為整流橋的輸入負端，ニ極管D19的陰極連接ニ極管D15的陽極，連接點作為整流橋的輸入正端，且ニ極管D18、D19的陽極相連，共同作為整流橋的輸出負端，而ニ極管D15、D14的陰極相連，共同作為整流橋的輸出正端；前述整流橋的連接結構為公知常識，在此不再贅述；而恒流源可采用由三極管、恒流ニ極管、MOSFET、IGBT或場效應管配合相關的控制元器件組成的恒流源電路。可控限流開關的數目與受控LED模組的數目相同，所述各可控限流開關與LED模組一一對應，各可控限流開關的一端分別連接其所對應的LED模組的負端，而所有可控限流開關的另一端共同連接到整流橋的輸出負端；配合圖2所示，4個可控限流開關SI、S2、S3、S4的一端分別連接LED模組D5、D6、D7、D8的負端，另一端均連接至ニ極管D19、D18的陰極。限流開關工作吋，基于可控限流開關的自身特性，可根據其流過的電流自動調節其兩端的電壓，從而滿足LED串的需求，當限流開關兩端的電壓低于設定的電壓值時，可控限流開關工作在開通狀態；而當限流開關兩端的電壓超出設定的電壓值時，第一個限流關自動關斷，第二個限流開關將自動開通；其后面的開關依次類推，從而實現對其所對應的LED模組的限流開關通和關閉。如圖3所示，本技術中的可控限流開關的開通和關斷的時序控制可以通過外部的CPU (即圖3中的Ul)進行調節，CPU通過Rl和R2對輸入電壓的檢測，CPU將根據特 定的算法進行每個可控限流開關的開通和關斷狀態以實現最高的系統效率。該技術的其他電路功能與前述相同，不再累述。以上實施例僅為說明本技術的技術思想，不能以此限定本技術的保護范 圍，凡是按照本技術提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本技術保護范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多開關恒流驅動器，用于實現對至少一個LED模組依次串聯的LED串的驅動；其特征在于：所述LED驅動器包括整流橋、一個恒流源和至少一個可控限流開關，所述整流橋的輸入正、負端分別連接交流電源的正、負極，該整流橋的輸出正端經由可控限流開關連接LED串的正端；可控限流開關的數目與LED模組的數目相同，所述可控限流開關與LED模組一一對應，各可控限流開關的一端分別連接其所對應的LED模組的負端，而所有可控限流開關的另一端共同連接到整流橋的輸出負端。

【技術特征摘要】
1.一種多開關恒流驅動器，用于實現對至少一個LED模組依次串聯的LED串的驅動；其特征在于所述LED驅動器包括整流橋、一個恒流源和至少一個可控限流開關，所述整流橋的輸入正、負端分別連接交流電源的正、負極，該整流橋的輸出正端經由可控限流開關連接LED串的正端；可控限流開關的數目與LED模組的數目相同，所述可控限流開關與LED模組一一對應，各可控限流開關的一端分別連接其所對應的LED模組的負端，而所有可控限流開關的另一端共同連接到整流橋的輸出負端。2.如權利要求I所述的多開關恒流驅動器，其特征在于所述LED模組是單個LED、相互串聯或并聯的至少兩個LED或混合連接的多個LED。3.如權利要求I所述的多開關恒流驅動器，其特征在于所述整流橋由4個二極管組成，第一二極管的陰極連接第二二極管的陽極，連接點作為整流橋的輸入負端；第三二極管的陰極連接第四二極管的陽極，連接點作為整流橋的輸入正端；第一、三二極管的陽極相連...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張從峰，
申請(專利權)人：張從峰，
類型：實用新型
國別省市：