一种LED驱动器和LED照明装置制造方法及图纸

一种LED驱动器和LED照明装置，LED驱动器包括：桥式电路，包括第一至第四桥臂，第一与第二桥臂之间具有第一节点，第二与第三桥臂之间具有第二节点，第三与第四桥臂之间具有第三节点，第四与第一桥臂具有第四节点，第四与第二节点之间输入有直流电压，第一桥臂包括第一晶体管，第二桥臂包括第二晶体管，第一和第二晶体管受控交替导通；并联谐振电路，耦接于第一和第三节点之间，包括并联的谐振电感和谐振电容，并联谐振电路适于驱动LED负载；激励源电路，适于为所述并联谐振电路提供激励电流；启动电路，适于在直流电压建立后，控制第二晶体管导通，使得并联谐振电路开始起振。本发明专利技术LED驱动器具有优异的负载调整率和较高的驱动效率。

【技术实现步骤摘要】
一种LED驱动器和LED照明装置
本专利技术涉及光源驱动器设计领域，特别涉及一种LED驱动器和LED照明装置。
技术介绍
在照明领域，荧光灯是一种传统的光源，它是一种低压气体放电灯，工作时表现为负阻特性，在运行期间大多需要一个配套的电子镇流器。而LED光源因其高光效率、长寿命和低成本等优点，已经展现出广泛的应用前景。在越来越多的应用场景中，人们更希望用LED光源替换传统的荧光灯。在现有技术中，以LED光源替换荧光灯时，为了能够不拆除电子镇流器，可直接选用可兼容电子镇流器的LED光源，以使得只需要简单地移除掉旧的荧光灯，替换上LED光源，就可以完成光源的更新。这样的应用由于简单方便，受到了用户的欢迎。然而，电子镇流器是为了匹配荧光灯而设计的，而替换荧光的LED光源在同样的光通量输出时，LED光源的功率要比荧光低很多，通常只有荧光功率的50％左右。因此，LED光源在匹配电子镇流器时，所述电子镇流器就会造成“大马拉小车”的现象，以致功率不匹配、驱动效率低，通常驱动效率只能达到83～85％，导致整个照明系统的光效也很低，很难达到灯具设计联盟(DesignLightingConsortium，DLC)4.0中对能效标准的金牌标准。而用LED光源替换传统的荧光灯的目的是为了节能，因此，提高驱动效率使之达到DLC4.0的标准是十分必要的。而且，在电子镇流器驱动LED光源时，LED光源和荧光灯的阻抗特性也不一致，也会导致电子镇流器工作状态不稳定，高频振荡厉害，产生噪声、电磁兼容等问题。此外，电子镇流器驱动LED光源的负载调整率也很差，例如，当一个一拖四(一个电源带四个灯条)的电子镇流器，驱动具有4根灯条的LED光源和驱动具有3根灯条的LED光源时，流经各灯条的电流的变化量超过20％。现有技术中存在一种LED驱动器方案，将幅度为200V、频率为50Hz的市电交流电压转换为稳定的直流电压(约为311V)，再将转换得到的直流信号经过恒流输出的降压(Buck)电路进行降压，例如可以降压至约60V，以满足LED光源的额定驱动电压，降压得到的恒流电压信号可以直接用于驱动LED光源。由于此方案包括两级电压转换，导致驱动效率不高，通常只能达到85～87％，很难达到DLC4.0能效的金牌标准，无法满足市场对LED驱动器节能的需求。现有技术中还存在一种驱动效率较高的LED驱动器，采用串联谐振电路，将LED光源负载并联在串联谐振的电感上。这个方案的驱动效率很高，且谐振回路中具有极少的高频振荡，但这个方案的负载调整率很差，例如所设计的LED驱动器为一拖二(一个电源带两个灯条)的驱动器，在驱动仅包括一根灯条的LED光源负载时，负载电流会增加一倍，可能会导致LED光源负载过热损坏。因此，总结而言，现有技术中的LED驱动器存在着无法兼顾驱动效率低、负载调整率差的技术问题。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是如何同时兼顾LED驱动器的驱动效率和负载调整率。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种LED驱动器，包括：桥式电路，包括第一桥臂、第二桥臂第三桥臂和第四桥臂，所述第一桥臂与第二桥臂之间具有第一节点，所述第二桥臂与第三桥臂之间具有第二节点，所述第三桥臂与第四桥臂之间具有第三节点，所述第四桥臂与第一桥臂具有第四节点，所述第四节点与第二节点之间输入有直流电压，所述第一桥臂包括第一晶体管，所述第二桥臂包括第二晶体管，所述第一晶体管和第二晶体管受控交替导通；并联谐振电路，耦接于所述第一节点和第三节点之间，包括并联的谐振电感和谐振电容，所述并联谐振电路适于非隔离地驱动LED负载；激励源电路，适于为所述并联谐振电路提供激励电流；启动电路，适于在所述直流电压建立后，控制所述第二晶体管导通，使得所述并联谐振电路开始起振。可选地，所述LED驱动器还包括：高频振荡消除电路，串联于所述并联谐振电路与所述LED负载耦接形成的回路中，所述高频振荡消除电路适于抑制寄生振荡。可选地，所述高频振荡消除电路包括并联的第一电感和第一电阻。可选地，所述谐振电感包括串联的第二电感和第三电感，所述第二电感的第一端耦接所述第三节点，所述第三电感的第二端耦接所述第一节点，所述第二电感的第二端和所述第三电感的第一端耦接于第五节点；所述LED驱动器还包括：第一保护电路，耦接于所述第五节点和第四节点之间，适于对所述第五节点和第四节点之间的电压进行钳位；第二保护电路，耦接于所述第五节点和第二节点之间，适于在对所述第五节点和第二节点之间的电压进行钳位。可选地，所述第一保护电路包括第一二极管，所述第一二极管的正极耦接所述第五节点，所述第一二极管的负极耦接所述第四节点；所述第二保护电路包括第二二极管，所述第二二极管的正极耦接所述第二节点，所述第二二极管的负极耦接所述第五节点。可选地，所述激励源电路包括：第一镇流电感，串联于所述第一晶体管和第一节点之间；第二镇流电感，串联于所述第二晶体管和第一节点之间。可选地，所述LED驱动器还包括：第一电容，与串联后的所述第一镇流电感和所述第二镇流电感并联。所述激励源电路包括：第三镇流电感，串联于所述第一晶体管和第四节点之间，其中，所述三镇流电感的第一端耦接所述第四节点；第四镇流电感，串联于所述第二晶体管和第二节点之间，其中，所述第四镇流电感的第一端耦接所述第二节点。可选地，所述LED驱动器还包括：第二电容，耦接于所述三镇流电感的第二端和所述第四镇流电感的第二端之间。可选地，所述LED负载包括单个LED单元或多个并联的LED单元，耦接于所述第一节点和第三节点之间。为解决上述技术问题，本专利技术实施例还提供一种LED照明装置，包括以上所述的LED驱动器和LED负载。与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果：本专利技术实施例提供一种LED驱动器，所述LED驱动器可以包括桥式电路、并联谐振电路、激励源电路和启动电路。其中，所述桥式电路包括首尾相接的第一至第四桥臂，所述第一与第二桥臂之间具有第一节点，所述第二与第三桥臂之间具有第二节点，第三与第四桥臂之间具有第三节点，第四与第一桥臂具有第四节点，第一桥臂包括第一晶体管，第二桥臂包括第二晶体管，第一和第二晶体管受控交替导通；第四与第二节点之间输入有直流电压；所述启动电路适于在直流电压建立后，控制第二晶体管导通，使得所述并联谐振电路开始起振；所述并联谐振电路耦接于第一和第三节点之间，包括并联的谐振电感和谐振电容，并联谐振电路适于非隔离地驱动LED负载；所述激励源电路适于为所述并联谐振电路提供激励电流。本专利技术本实施例采用并联谐振方案，相对于现有技术中采用串联谐振的方案，在并联谐振方案中，所述谐振电感两端的电压较小，所述谐振电感两端的电压与所述LED负载两端的电压差(也即所述LED负载的寄生串联电容或者外部串联于所述LED负载的限流电容上的电压)被限制在较小的范围内，可以使得本实施例LED驱动器具有优异的负载调整率。进一步而言，所述并联谐振电路非隔离地驱动LED负载，相比于传统的电子镇流器，本实施例中的并联谐振电路在驱动LED负载时无需经过升压变压器的中间耦合，没有了隔离绕组(也即所述升压变压器)带来的损耗和高频振荡，可以大大提高驱动效率的同时也可以满足LED负载的额定驱动电压要求。进一步而言，本专利技术实施例还包括适于抑制寄本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED驱动器，其特征在于，包括：桥式电路，包括第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂和第四桥臂，所述第一桥臂与第二桥臂之间具有第一节点，所述第二桥臂与第三桥臂之间具有第二节点，所述第三桥臂与第四桥臂之间具有第三节点，所述第四桥臂与第一桥臂具有第四节点，所述第四节点与第二节点之间输入有直流电压，所述第一桥臂包括第一晶体管，所述第二桥臂包括第二晶体管，所述第一晶体管和第二晶体管受控交替导通；并联谐振电路，耦接于所述第一节点和第三节点之间，包括并联的谐振电感和谐振电容，所述并联谐振电路适于非隔离地驱动LED负载；激励源电路，适于为所述并联谐振电路提供激励电流；启动电路，适于在所述直流电压建立后，控制所述第二晶体管导通，使得所述并联谐振电路开始起振。

【技术特征摘要】
1.一种LED驱动器，其特征在于，包括：桥式电路，包括第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂和第四桥臂，所述第一桥臂与第二桥臂之间具有第一节点，所述第二桥臂与第三桥臂之间具有第二节点，所述第三桥臂与第四桥臂之间具有第三节点，所述第四桥臂与第一桥臂具有第四节点，所述第四节点与第二节点之间输入有直流电压，所述第一桥臂包括第一晶体管，所述第二桥臂包括第二晶体管，所述第一晶体管和第二晶体管受控交替导通；并联谐振电路，耦接于所述第一节点和第三节点之间，包括并联的谐振电感和谐振电容，所述并联谐振电路适于非隔离地驱动LED负载；激励源电路，适于为所述并联谐振电路提供激励电流；启动电路，适于在所述直流电压建立后，控制所述第二晶体管导通，使得所述并联谐振电路开始起振。2.根据权利要求1所述的LED驱动器，其特征在于，还包括：高频振荡消除电路，串联于所述并联谐振电路与所述LED负载耦接形成的回路中，所述高频振荡消除电路适于抑制寄生振荡。3.根据权利要求2所述的LED驱动器，其特征在于，所述高频振荡消除电路包括并联的第一电感和第一电阻。4.根据权利要求1所述的LED驱动器，其特征在于，所述谐振电感包括串联的第二电感和第三电感，所述第二电感的第一端耦接所述第三节点，所述第三电感的第二端耦接所述第一节点，所述第二电感的第二端和所述第三电感的第一端耦接于第五节点；所述LED驱动器还包括：第一保护电路，耦接于所述第五节点和第四节点之间，适于对所述第五节点和第四节点之间的电压进行钳位；第二保护电路，耦接于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈忠，王新胜，陈亮，邬秋峰，
申请(专利权)人：上海明石光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31