用于LED的驱动电路和LED照明设备制造技术

本申请涉及电源电路，提供了一种用于LED的驱动电路和LED照明设备，驱动电路包括输入端、功率因子矫正级、恒流驱动级及第一、二输出端，输入端用于接入输入市电；功率因子矫正级与所述输入端连接，用于对所述输入市电进行转换得到总线电压；恒流驱动级与所述功率因子矫正级的输出连接，用于对所述总线电压的一部分进行转换得到输出电流；第一输出端连接到所述恒流驱动级，用于将所述输出电流提供给部分LED；第二输出端与恒流驱动级串联于总线电压且连接到另一部分LED，使得所述第二输出端与所述恒流驱动级的输入分担所述总线电压。降低了恒流驱动级的输入电压、损耗，提升效率，同时可以不选用高电压额定元件，以降低成本和尺寸。寸。寸。

【技术实现步骤摘要】
用于LED的驱动电路和LED照明设备


[0001]本申请属于电源电路
，尤其涉及一种用于LED的驱动电路和 LED照明设备。

技术介绍

[0002]LED(发光二极管)广泛应用于照明领域，对于LED的驱动，级联的升压
‑
降压拓扑一直是一个很好的选择，特别是在室内应用中。然而，对于传统的升压
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降压拓扑电路，升压级的输出，也就是降压级两端之间的电压差非常高，使得这种拓扑有两个缺点：在降压电路的降压开关在高频关断时，降压开关电压变化非常大，关断损耗非常大，效率很低；另外，在降压开关高频切换期间，降压电路各个器件承受的电压非常高，需要高电压额定元件，这意味着成本更高，尺寸更大。

技术实现思路

[0003]本申请的目的在于提供一种用于LED的驱动电路和LED照明设备，旨在解决传统级联的升压
‑
降压LED驱动存在开关损耗大、效率低、成本高、尺寸大问题。
[0004]本技术的基本构思是，在第一级(升压级)和第二级(降压级)之间串联增加一个LED段，或等效地来看划分移动一部分原始LED负载到第一级和第二级之间，用部分LED去承担一部分的第一级输出电压，这样第二级的输入电压不再是全部的第一级输出电压，使得降压开关的电压应力降低。并且优选地，由于第二级通常是电流受控的，而第二级与这一段LED是串联的，因此这一串联段LED的电流与第二级的电流是相关的，所以通过控制第二级进行高频开关时的峰值电流(或等效地流过高频开关的电流有效值)，流过这一串联段LED的电流也得到了控制，因此整个驱动电路和照明设备的平均输出电流/功率也是可控的。值得注意的是，现有技术中已有将LED与一个恒流转换器进行串联的方案，但是这个结构并未使用在功率因子转换级和恒流驱动级这种两级架构下，因而在此现有技术中LED的功能也并非是承担功率因子转换级的输出电压的一部分。
[0005]本申请实施例的第一方面提供了一种用于LED的驱动电路，包括
[0006]输入端，用于接入输入市电；
[0007]功率因子矫正级，与所述输入端连接，用于对所述输入市电进行转换得到总线电压；
[0008]恒流驱动级，与所述功率因子矫正级的输出连接，用于对所述总线电压的一部分进行转换得到输出电流；
[0009]第一输出端，连接到所述恒流驱动级，用于将所述输出电流提供给部分 LED；以及
[0010]第二输出端，用于连接到另一部分LED，且与所述恒流驱动级整体上串联于所述功率因子矫正级的输出，使得所述第二输出端与所述恒流驱动级的输入分担所述总线电压。
[0011]通过在功率因子矫正级和恒流驱动级之间额外设置多一个输出端用以连接另一部分LED，使得这个另一部分LED与驱动部分LED的恒流驱动级共同分担功率因子矫正级输
出的总线电压，让恒流驱动级能够不工作在全部的总线电压下，只需承担部分的总线电压，那么恒流驱动级的器件工作电压将会变低，能够降低损耗和提升效率，同时可以不选用高电压额定元件，以降低成本和尺寸。
[0012]在一个可选的实施例中，所述功率因子矫正级包括升压转换器。升压转换器是比较常见的一种功率因子校正级，使得整个驱动电路的功率因子较高，满足标准要求。
[0013]一般地，升压转换器主要包括电感器、续流二极管、开关管和输出电容，电感器、续流二极管串联连接在功率因子矫正级的输入正极和输出正极之间，开关管连接在续流二极管的正极和功率因子矫正级的输入负极之间，输出电容连接在功率因子矫正级的输出正极和输出负极(即地端)之间，通过控制开关管的通断以使功率因子矫正级的输入电压升压后输出；其中，一般来说，功率因子校正级的所关注的输出是输出电压，或者总线电压Vbus；具体实现来说，可以在开关管上串接一个检测电阻，使得升压转换器的控制器还可以根据所检测到的电流的大小控制功率因子矫正级，首先，升压转换器的控制器控制流过检测电阻的电流峰值跟随正弦半波，达到提高功率因数的目的，其次，控制电流峰值也起到过电流保护的作用。
[0014]可以理解，其他类型的转换器也可以用作功率因子矫正级，本申请在此不再赘述。
[0015]在一个可选的实施例中，所述恒流驱动级包括降压转换器。
[0016]一般地，降压转换器主要包括电感器、续流二极管和开关管，电感器、开关管串联连接在第二输出端的负极(用于接部分LED的负极)和功率因子矫正级的输出负极(即地端)之间，续流二极管连接在电感器、开关管的连接点和第二输出端的正极之间，一般来说降压转换器使用峰值电流检测进行反馈控制，即通过检测在充电周期中由输入端流过第二输出端和所述电感器的电流并控制开关管的断开和导通，以使第二输出端的正、负极之间实现恒流。
[0017]可以理解，其他类型的转换器也可以用作恒流驱动级，例如降压升压 (buck
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boost)转换器或反激(flyback)转换器，本申请在此不再赘述。
[0018]在一个可选的实施例中，还包括与所述第二输出端并联的第二输出电容，用于平滑第二输出端的输出，以对LED负载进行保护，同时也能使得LED发光亮度稳定。
[0019]在一个可选的实施例中，还包括与所述第一输出端并联的第一输出电容，用于平滑第一输出端的输出，以对LED负载进行保护，同时也能使得LED发光亮度稳定。
[0020]在一个可选的实施例中，所述降压转换器包括相连接的储能电感、功率开关和续流元件，所述第二输出端、所述第一输出端、所述储能电感和所述功率开关串联至所述功率因子矫正级的输出，所述续流元件将所述储能电感耦接到所述第一输出端，且所述降压转换器上的电压应力对应于所述总线电压减所述第二输出端上的电压。
[0021]如此，降压转换器上的储能电感、功率开关和续流元件则不需要承受全部的总线电压，可以在器件选型时，选择额定电压较低和体积较小的器件，在保证电路安全的前提下得以降低成本和电路体积。
[0022]在一个可选的实施例中，还包括：
[0023]电流检测电阻，所述电流检测电阻串联在所述恒流驱动级和所述功率因子矫正级的输出之间，用于检测所述恒流驱动级从所述功率因子矫正级所汲取的电流的大小，其中该电流也流过所述第二输出端；
[0024]控制电路，连接到所述电流检测电阻和所述恒流驱动级，用于根据所检测到的电流的大小控制所述恒流驱动级。
[0025]该实施例中，设置电流检测电阻用于使得恒流驱动级具有输出反馈，控制电路根据输出的反馈继续控制恒流驱动级实现一个闭环控制；进一步来说，由于第二输出端与恒流驱动级是串联的，第二输出端的电流也得以控制。根据整个驱动电路所需要达到的输出功率，可以为该电流选择一个合适的目标电流，使得第二输出端和恒流驱动级的第一输出端的整体输出功率为该需要达到的输出功率。
[0026]在一个可选的实施例中，还包括整流滤波电路，所述整流滤波电路连接在所述输入端和所述升压转换器的输入之间。整流滤波电路用于对输入市电进行整流滤波。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于LED的驱动电路，包括输入端(11)，用于接入输入市电；功率因子矫正级(12)，与所述输入端(11)连接，用于对所述输入市电进行转换得到总线电压(Vbus1)；恒流驱动级(13)，与所述功率因子矫正级(12)的输出连接，用于对所述总线电压的一部分(Vbus2)进行转换得到输出电流；第一输出端(14)，连接到所述恒流驱动级(13)，用于将所述输出电流提供给部分LED(16)；其特征在于，还包括：第二输出端(15)，用于连接到另一部分LED(17)，且与所述恒流驱动级(13)整体上串联于所述功率因子矫正级(12)的输出，使得所述第二输出端(15)与所述恒流驱动级(13)的输入分担所述总线电压(Vbus1)。2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述功率因子矫正级(12)包括升压转换器。3.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述恒流驱动级(13)包括降压转换器。4.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，还包括与所述第二输出端(15)并联的第二输出电容(C2)。5.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，还包括与所述第一输出端(14)并联的第一输出电容(C3)。6.根据权利要求3所述的驱动电路，其特征在于，所述降压转换器包括相连接的储能电感(L2)、功率开关(M2)和续流元件(D2)，所述第二输出端(15)、所述第一输出端(14)、所述储能电感(L2)和所述功率开关(M2)串联至...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈兴志，罗成虎，胡飏，
申请(专利权)人：昕诺飞控股有限公司，
类型：新型
国别省市：