具有直接替换能力的发光二极管（LED）驱动器制造技术

本公开涉及具有直接替换能力的发光二极管(LED)驱动器。公开了用于为负载供电的驱动器电路。该驱动器电路包含用于连接到镇流器的输入端、整流器、开关和故障电路。整流器将从输入端接收到的AC电力转换为DC电力。整流器包含整流器输入端。开关电连接到整流器输入端。开关响应于接收到激活信号而被激活以在整流器输入端处形成短路。故障电路电连接到开关。故障电路响应于检测到驱动器电路的过压、过温和过流状态中的至少一种而产生激活信号。

Light Emitting Diode (LED) Driver with Direct Replacement Ability

The present disclosure relates to light emitting diode (LED) drivers with direct replacement capability. A driver circuit for supplying power to a load is disclosed. The driver circuit includes an input terminal, a rectifier, a switch and a fault circuit for connecting to the ballast. The rectifier converts AC power received from the input to DC power. The rectifier includes the input of the rectifier. The switch is electrically connected to the input of the rectifier. The switch is activated in response to receiving an activation signal to form a short circuit at the input end of the rectifier. The fault circuit is electrically connected to the switch. The fault circuit generates an activation signal in response to detecting at least one of the overvoltage, overtemperature and overcurrent states of the driver circuit.

【技术实现步骤摘要】
具有直接替换能力的发光二极管(LED)驱动器本申请是申请日为2016年1月19日、申请号为201680005526.6、专利技术名称为“具有直接替换能力的发光二极管(LED)驱动器”的专利技术专利申请的分案申请。
本公开一般涉及用于为负载供电的驱动器电路，并且更具体而言，涉及可连接到包含过流、过温和过压保护的荧光镇流器的驱动器电路。
技术介绍
基于发光二极管(LED)的照明系统比其它类型的照明系统，诸如例如，白炽或荧光照明，可以给出若干能量和可靠性优点。因此，基于LED的照明系统可以被用于替代其它现有照明技术。由于许多原因，荧光管照明在许多应用中，尤其在商业市场中，历史上已经是照明的重要来源。然而，荧光灯通常不能从交流电(AC)直接运行。为了使荧光照明实用和相对容易使用，可以在AC电源和荧光灯管之间放置镇流器，以便控制和调节电压、电流和功率。从荧光管照明转换到较新技术，诸如基于LED的照明系统，会由于与荧光照明基本上相关联的特性而变得昂贵。特别地，从荧光管照明到LED管照明的转换通常需要荧光灯管以及用于控制对荧光灯管供电的镇流器被首先去除。然后，通常不需要镇流器的LED管灯随后被安装。一些人会觉得在可以安装LED灯管之前首先去除镇流器是麻烦和耗时的。因此，在本领域中存在的持续需求是以更高效的方案用LED管照明改造荧光管照明。
技术实现思路
在一个实施例中，公开了用于为负载供电的驱动器电路。该驱动器电路包括用于连接到镇流器的输入端、整流器、开关和故障电路。整流器将从输入端接收到的AC电力转换为DC电力。整流器包含整流器输入端。开关电连接到整流器输入端。开关响应于接收到激活信号而被激活以在整流器输入端处形成短路。故障电路电连接到开关。故障电路响应于检测到驱动器电路的过压、过温和过流状态中的至少一种而产生激活信号。在另一个实施例中，公开了用于为负载供电的驱动器电路。该驱动器电路包括用于连接到镇流器的输入端、整流器、开关、故障电路和电荷泵电路。整流器把从输入端接收到的AC电力转换成DC电力。整流器包含整流器输入端。开关电连接到整流器输入端。开关响应于接收到激活信号而被激活以在整流器输入端处形成短路。故障电路电连接到开关。故障电路响应于检测到驱动器电路的过压、过温和过流状态中的至少一种而产生激活信号。电荷泵电路向故障电路提供基本上恒定的DC电流。在又另一个实施例中，公开了照明系统。该照明系统包括荧光镇流器、发光二极管(LED)管灯和用于给LED管灯供电的驱动器电路。驱动器电路包括用于连接到镇流器的输入端、整流器、开关和故障电路。整流器把从输入端接收到的AC电力转换成DC电力。整流器包含整流器输入端。开关电连接到整流器输入端。开关响应于接收到激活信号而被激活以在整流器输入端处形成短路。故障电路电连接到开关。故障电路响应于检测到驱动器电路的过压、过温和过流状态中的至少一种而产生激活信号。附图说明图1是包含用于向负载提供DC电流的驱动器电路的照明系统的示例性框图；图2A-2B是图1所示的驱动器电路的示例性电路图，其中电路包含作为可控硅整流器(SCR)的开关；图3A-3B是图2A-2B所示的电路图的替代实施例，其中图2A所示的开关是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)并且该驱动器电路包含锁定电路；以及图4A-4B是图3A-3B所示的电路图的替代实施例，其中开关是SCR。具体实施方式以下详细描述将说明本专利技术的一般原理，其示例另外在附图中示出。在附图中，相同的标号指示相同或功能类似的元件。图1是包含电连接到荧光镇流器12的驱动器电路10的照明系统8的示例性框图。驱动器电路10向负载18提供DC电流。在所示的实施例中，负载18是发光二极管(LED)管灯。然而，应当理解的是，所公开的驱动器电路10也可以用于向需要DC电力的任何其它类型的负载供电。驱动器电路10可以包括用于连接到荧光镇流器12的一对电力输入线20。荧光镇流器12可以电连接到AC电源(未示出)，诸如例如，标称120伏AC的电源线。荧光镇流器12可以用于控制和调节荧光管灯(未示出)的电压、电流和功率。如下面更详细解释的，当荧光管灯(未示出)被固态照明(即，LED管灯)代替时，驱动器电路10消除了去除照明系统8的荧光镇流器12的需求。图2A-2B是图1所示的驱动器电路10的示例性电路图。参考图1-2A，驱动器电路10包括两个限流电容器C1和C2(在图2A中示出)、整流器26、DC滤波器28、保护电路30、电荷泵电路32、过压电路34、过温电路36和过流电路38。过压电路34、过温电路36和过流电路38是用于在故障状态期间关闭或阻止电力传递通过驱动器电路10的故障电路42的一部分，这将在下面更详细地解释。整流器26可以与限流电容器C1和C2电联通，并且将来自荧光镇流器12的输入AC电力转换成脉动DC电力。虽然整流器26被示为全波二极管桥式整流器，但是本领域技术人员将容易理解，也可以使用任何类型的全波整流器。整流器26的输出端可以与DC滤波器28电联通。在如图2A-2B所示的示例性实施例中，DC滤波器28可以包含电容器C6。本领域普通技术人员将容易理解，电容器C6可以是充当平滑电容器的电解电容器。具体而言，电容器C6可以用于平滑或减少由整流器26提供的DC电力中的波纹量，使得可以向驱动器电路10内的其余部件提供相对稳定的DC电力。保护电路30可以包含两个二极管D5和D6、开关Q1和电阻器R1。开关Q1包含阳极A和阴极C，其中阳极A电连接到整流器26的输入端44，并且二极管D5和D6将电流引导到开关Q1的阳极A。开关Q1的栅极G可以电连接到故障电路42。如下面更详细解释的，响应于检测到故障状态，故障电路42产生施加到开关Q1的栅极G的激活信号48，从而激活开关Q1。一旦开关Q1被激活，就可以在整流器26内形成短路状态。具体而言，开关Q1可以响应于接收到来自故障电路42的激活信号48而在整流器26的输入端44处形成短路。在如图1所示的非限制性实施例中，开关Q1是可控硅整流器(SCR)，其也被称为闸流晶体管。然而，应当理解的是，开关Q1不限于SCR，并且也可以使用由故障电路42激活的其它类型的开关元件。例如，在图3A-3B所示的实施例中，开关Q1是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。返回参考图2A-2B，本领域普通技术人员将认识到的是，一旦被激活，SCRQ1就可以保持激活，直到流过SCRQ1的电流下降到SCRQ1的相应保持电流以下。在一个非限制性实施例中，SCRQ1的保持电流为约2mA。参考图1-2B，电荷泵电路32向故障电路42的过压电路34、温度电路36和过流电路38提供基本上恒定的DC电流。在图2A-2B所示的实施例中，电荷泵电路32可以包含电容器C3和C4、二极管D7和齐纳二极管D8。电容器C3可以用于限制到齐纳二极管D8的电流。齐纳二极管D8可以用于调节由电荷泵电路32提供的电压。例如，在一种方案中，齐纳二极管D8可以用于将提供给故障电路42的电压限制到约6.2伏。二极管D7提供整流并在电容器C4上维持电荷。如果齐纳二极管D8两端的电压下降到电路10的电源电压Vcc之下，那么二极管D7还阻止电流使电容器C4放电。在一个实施例中，电源电压Vcc为约5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固态照明单元，用于替换荧光照明系统内的荧光管灯，所述固态照明单元包括：发光二极管管灯；以及驱动器电路，用于为所述发光二极管管灯供电，包括：输入端，用于连接所述荧光照明系统的镇流器；整流器，用于将从所述输入端接收的AC电力转换为DC电力，所述整流器包含整流器输入端；开关，电连接到所述整流器输入端，其中响应于接收到激活信号，所述开关被激活以在所述整流器输入端处形成短路；故障电路，电连接到所述开关，其中所述故障电路响应于检测到所述驱动器电路的过压、过温和过流状态中的至少一种而产生所述激活信号；电荷泵电路，用于向所述故障电路提供基本上恒定的DC电流，所述电荷泵电路包含第一电容器和齐纳二极管，其中所述第一电容器限制到所述齐纳二极管的电流，并且所述齐纳二极管限制提供给所述故障电路的电压；以及输出端，用于所述DC电力，其中所述发光二极管管灯电连接到所述驱动器电路的输出端。

【技术特征摘要】
2015.01.29 US 14/608,3351.一种固态照明单元，用于替换荧光照明系统内的荧光管灯，所述固态照明单元包括：发光二极管管灯；以及驱动器电路，用于为所述发光二极管管灯供电，包括：输入端，用于连接所述荧光照明系统的镇流器；整流器，用于将从所述输入端接收的AC电力转换为DC电力，所述整流器包含整流器输入端；开关，电连接到所述整流器输入端，其中响应于接收到激活信号，所述开关被激活以在所述整流器输入端处形成短路；故障电路，电连接到所述开关，其中所述故障电路响应于检测到所述驱动器电路的过压、过温和过流状态中的至少一种而产生所述激活信号；电荷泵电路，用于向所述故障电路提供基本上恒定的DC电流，所述电荷泵电路包含第一电容器和齐纳二极管，其中所述第一电容器限制到所述齐纳二极管的电流，并且所述齐纳二极管限制提供给所述故障电路的电压；以及输出端，用于所述DC电力，其中所述发光二极管管灯电连接到所述驱动器电路的输出端。2.根据权利要求1所述的固态照明单元，其中所述电荷泵电路包含第二电容器和二极管，其中所述二极管提供整流并在所述第二电容器上维持电荷。3.根据权利要求1所述的固态照...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·A·哈斯，T·陈，
申请(专利权)人：技术消费产品股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US