电力负载驱动装置制造方法及图纸

一种电力负载驱动装置，包括：具有被布置成将输入电流输送到多个分支中的电源的电流分布装置，使得输入电流分布到多个单独分支电流中；其中多个分支中的每个包括电感设备，其布置成形成与至少一个其它相关分支的相关电感设备的电感耦合；以及连接到电流分布装置的每个相关分支的多个输出负载。

【技术实现步骤摘要】
电力负载驱动装置
本专利技术涉及电力负载驱动装置，且具体地--但不是排他地--涉及多个LED灯 串的驱动电路。
技术介绍
照明装置对人的日常生活，如在暗/低光环境中的照明是必不可少的，或在各种 情况例如修理和维护中作为视觉辅助设备。照明装置也是必不可少的部件，例如平板显示 器的背光模块和信号指示器。 在过去，照明装置通常以白炽或荧光灯泡/管制成。在最新的固态照明技术中，高 亮度发光二极管（LED)由于其高发光功效和长预期使用寿命而在各种商业、住宅和工业照 明应用中被广泛采用。LED灯由连接在灯串的形式中的多个LED组成，每个灯串具有串联连 接的几个LED，以便满足前级驱动器的输出电压和电流规范。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种电力负载驱动装置，其包括：具有被布置成将 输入电流输送到多个分支中的电源的电流分布装置，使得输入电流分布到多个单独分支电 流中；其中多个分支中的每个包括电感设备，其布置成形成与至少一个其它相关分支的相 关电感设备的电感耦合；以及连接到电流分布装置的每个相关分支的多个输出负载。 在第一方面的实施方式中，每个分支的电感设备包括第一线圈和第二线圈。 在第一方面的实施方式中，每个分支的第一线圈与相邻分支的第二线圈电感地稱合。 在第一方面的实施方式中，每个分支的第一线圈和相邻分支的第二线圈一起限定 变压器单元。 在第一方面的实施方式中，变压器单元的数量等于分支的数量。 在第一方面的实施方式中，变压器单元以菊花链方式被连接。 在第一方面的实施方式中，第一线圈是变压器单元的初级线圈，而第二线圈是变 压器单元的次级线圈。 在第一方面的实施方式中，每个变压器单元的初级线圈和次级线圈被布置在相邻 分支中。 在第一方面的实施方式中，每个变压器单元的初级线圈与相邻变压器单元的次级 线圈被布置在同一分支上。 在第一方面的实施方式中，多个单独分支中的每个的单独分支电流的总和实质上 等于输入电流。 在第一方面的实施方式中，电力负载驱动装置还包括可操作来将一个或多个相关 输出负载从电流分布装置的一个或多个相关分支断开的多个隔离电路。 在第一方面的实施方式中，隔离电路连接在相关输出负载和电流分布装置的相关 分支之间。 在第一方面的实施方式中，电力负载驱动装置还包括布置成当相关输出负载从电 流分布装置的相关分支断开时，接收电流分布装置的单独分支电流的再循环电路。 在第一方面的实施方式中，再循环电路连接到电流分布装置的至少一个分支，并 与电源电通信。 在第一方面的实施方式中，电力负载驱动装置还包括布置成当相关输出负载从电 流分布装置的相关分支断开时，维持再循环电路与相关分支之间的电连接的多个二极管。 在第一方面的实施方式中，二极管形成再循环电路和电流分布装置的相关分支之 间的连接。 在第一方面的实施方式中，电力负载驱动装置还包括连接在电源和电流分布装置 的多个输入分支的每个相关分支之间的多个开关电路。 在第一方面的实施方式中，开关电路包括布置成防止电流在电流分布装置的单独 输入分支与另一单独分支之间流动的第一二极管；以及布置成当零电压施加到开关电路 时，维持电流流动的第二二极管。 在第一方面的实施方式中，电力负载驱动装置还包括在每个相关输出负载和电流 分布装置的每个相关分支之间连接的多个开关电路。 在第一方面的实施方式中，开关电路包括连接成全桥整流器的多个二极管。 在第一方面的实施方式中，电源是通过将直流源连接到输入开关电路而产生的交 流源。 根据本专利技术的第二方面，提供了电力负载开关装置，其包括：串联连接的多个电力 负载；与多个电力负载中的每个并联连接的多个开关电路；其中开关电路布置成当相关电 力负载断开时维持连接。 在第二方面的实施方式中，开关电路包括硅控整流器。 在第一方面的实施方式中，多个输出负载使用第二方面的电力负载开关装置来实现。 在第一方面的实施方式中，多个输出负载是包括串联连接的多个LED的多个灯串。 在第一方面的实施方式中，由于多个输出负载中的一个或多个从电流分布装置的 每个相关分支断开，电流分布装置布置成吸收由电力负载驱动装置内的断开引起的电力波 动。 【附图说明】 现在将参考附图作为例子描述本专利技术的实施方式，其中： 图1是示出简化的电流分布方案的图； 图2是示出根据本专利技术的一个实施方式的电流分布装置的图； 图3是示出图2的电流分布装置的分支的图； 图4是示出根据本专利技术的一个实施方式的电力负载驱动装置的方框图； 图5是示出图4的电力负载驱动装置的补偿器单元的示意图； 图6是示出图5的电力负载驱动装置的电流分布装置的单独分支的等效电路的示 意图； 图7是示出根据本专利技术的另一实施方式的电力负载驱动装置的方框图； 图8是示出图7的电力负载驱动装置的示意图； 图9是示出根据本专利技术的一个实施方式的电力负载开关装置的等效电路的示意 图； 图10是示出图9的电力负载开关的电路的示意图； 图11A是在使用根据本专利技术的一个实施方式的电力负载驱动装置实施的实验中， 在300mA的稳定LED负载电流下的电流曲线； 图11B是在使用根据本专利技术的一个实施方式的电力负载驱动装置实施的实验中， 在240mA的稳定LED负载电流下的电流曲线； 图11C是在使用根据本专利技术的一个实施方式的电力负载驱动装置实施的实验中， 在180mA的稳定LED负载电流下的电流曲线； 图11D是在使用根据本专利技术的一个实施方式的电力负载驱动装置实施的实验中， 在120mA的稳定LED负载电流下的电流曲线； 图12A是在使用根据本专利技术的一个实施方式的电力负载驱动装置实施的实验中， 由四个LED串联连接的输出负载灯串在稳定LED负载电流下且一个LED处于断路时的电流 曲线； 图12B是在使用根据本专利技术的一个实施方式的电力负载驱动装置实施的实验中， 由四个LED串联连接的输出负载灯串在稳定LED负载电流下且一个LED处于短路时的电流 曲线。 【具体实施方式】 专利技术人在整个其自己的研究、试验和实验中设想LED可理想地通过使其灯串并联 来驱动。然而，由于在LED当中的不一致的非线性电压-电流特征和LED正向电压的负温 度系数，在这种连接下的灯串电流实际上并不平衡。 被动电流平衡技术基于使用电阻器、耦合电感器、变压器或电容器来平衡灯串电 流。在一个例子中，插入电阻器以与每个灯串串联。电流平衡功能通过灯串电流和电阻器的 正温度系数之间的反馈机制来实现。当通过灯串的电流增加时，所连接的电阻器的功率耗散 将增加。于是，电阻器值将增加且灯串电流将减少。然而，这个简单的方法是能量低效的。 在另一例子中，使用具有多个输出模块的串联谐振转换器。每个输出用于通过串 联谐振电流和两个二极管桥整流器来驱动两个LED灯串。在每个模块中的谐振电感器的其 中之一耦合到另一模块的谐振电感器。串联谐振电容器用于执行电隔离。在一些例子中， 电流平衡技术是基于霍夫曼树的概念。变压器具有连接到需要电流平衡的两个电流路径 的初级侧和次级侧。然后，在进一步的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力负载驱动装置，包括：具有被布置成将输入电流输送到多个分支中的电源的电流分布装置，使得所述输入电流分布到多个单独分支电流中；其中所述多个分支中的每个包括电感设备，所述电感设备布置成形成与至少一个其它相关分支的相关电感设备的电感耦合；以及连接到所述电流分布装置的每个相关分支的多个输出负载。

【技术特征摘要】
2013.03.15 US 13/836,3371. 一种电力负载驱动装置，包括： 具有被布置成将输入电流输送到多个分支中的电源的电流分布装置，使得所述输入电 流分布到多个单独分支电流中；其中所述多个分支中的每个包括电感设备，所述电感设备 布置成形成与至少一个其它相关分支的相关电感设备的电感耦合；以及连接到所述电流分 布装置的每个相关分支的多个输出负载。2. 如权利要求1所述的电力负载驱动装置，其中每个分支的所述电感设备包括第一线 圈和第二线圈。3. 如权利要求2所述的电力负载驱动装置，其中每个分支的所述第一线圈与相邻分支 的所述第二线圈电感地耦合。4. 如权利要求3所述的电力负载驱动装置，其中每个分支的所述第一线圈和相邻分支 的所述第二线圈一起限定变压器单元。5. 如权利要求4所述的电力负载驱动装置，其中变压器单元的数量等于分支的数量。6. 如权利要求4所述的电力负载驱动装置，其中所述变压器单元以菊花链方式被连 接。7. 如权利要求4所述的电力负载驱动装置，其中所述第一线圈是所述变压器单元的初 级线圈，而所述第二线圈是所述变压器单元的次级线圈。8. 如权利要求7所述的电力负载驱动装置，其中每个变压器单元的所述初级线圈和所 述次级线圈被布置在相邻分支中。9. 如权利要求7所述的电力负载驱动装置，其中每个变压器单元的所述初级线圈与相 邻变压器单元的所述次级线圈被布置在同一分支上。10. 如权利要求1所述的电力负载驱动装置，其中所述多个单独分支中的每个的单独 分支电流的总和实质上等于所述输入电流。11. 如权利要求1所述的电力负载驱动装置，还包括可操作来将一个或多个相关输出 负载从所述电流分布装置的一个或多个相关分支断开的多个隔离电路。12. 如权利要求11所述的电力负载驱动装置，其中所述隔离电路连接在所述相关输出 负载和所述电流分布装置的所述相关分支之间。13. 如权利要求11所述的电力负载驱动装置，还包括布置成当所述相关输出负载从所 述电流分布装置的所述相关分支断开时，接收所述电流分布装置的所述单独分支电流的再 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟树鸿，张瑞宏，
申请(专利权)人：香港城市大学，
类型：发明
国别省市：中国香港;81