基於倍壓整流電路架構的線性恆流驅動電源及驅動電路的製作方法

2023-09-20 14:57:30

本實用新型屬於LED恆流驅動技術領域，尤其涉及基於倍壓整流電路架構的線性恆流驅動電源及驅動電路。

背景技術：

傳統的線性恆流驅動技術方案，如圖1所示，電網輸出的交流電壓經過整流橋DB1整流後的電壓在滿足高於LED燈組電壓，達到恆流驅動晶片工作電壓後，恆流驅動晶片輸出恆定電流，因為LED燈組和恆流驅動晶片在電路中是串聯關係，所以驅動晶片的電流也是流經LED燈組的恆定電流。此時，LED燈組的輸出功率Pout＝Uled*Iout，其中，Uled是LED燈組的電壓，Iout是LED燈組的電流，採用這種傳統的線性恆流驅動電路架構需滿足LED燈組電壓低於整流後的電網電壓。因此在輸出相同電流的情況下，對工作在110Vac電網電壓和工作在220Vac電網電壓的2種系統進行對比，工作在110Vac的系統LED燈組壓降只有220Vac系統的一半，所以輸出功率只有220Vac系統的一半。如圖2所示，要使110Vac系統達到和220Vac相同輸出功率的效果，110Vac系統的工作電流需要加大一倍。在正常應用的系統中，LED燈組和恆流驅動晶片已經工作在額定電流，110Vac系統加大一倍工作電流，需增加相同數量的恆流驅動晶片和LED燈組。綜上所述，現有技術中存在改變LED恆流驅動電源中的交流電壓時為保證輸出功率不變需要增加恆流驅動晶片和LED燈組的問題。

技術實現要素：

本實用新型提供基於倍壓整流電路架構的線性恆流驅動電源及驅動電路，以解決現有技術中存在改變LED恆流驅動電源中的交流電壓時為保證輸出功率不變需要增加恆流驅動晶片和LED燈組的問題。

本實用新型第一方面提供一種基於倍壓整流電路架構的線性恆流驅動電源，所述線性恆流驅動電源的輸出端連接LED燈組和恆流驅動晶片，所述線性恆流驅動電源包括交流電源、第一單向導通器件、第二單向導通器件、第一儲能器件以及第二儲能器件，所述第一單向導通器件和所述第一儲能器件形成第一充電支路，所述第二單向導通器件和所述第二儲能器件形成第二充電支路，所述第一充電支路和所述第二充電支路並聯後與所述交流電源連接；

當所述交流電源的輸出電壓在正向周期時，所述交流電源通過所述第一單向導通器件為所述第一儲能器件充電；

當所述交流電源的輸出電壓在負向周期時，所述交流電源通過所述第二單向導通器件為所述第二儲能器件充電；

所述第一儲能器件充電和所述第二儲能器件充電為所述LED燈組和所述恆流驅動晶片供電。

結合第一方面，作為第一方面的第一種實施方式，所述線性恆流驅動電源還包括第二電阻，所述交流電源的正輸出端連接所述第一單向導通器件的輸入端和所述第二單向導通器件的輸出端，所述第一單向導通器件的輸出端連接所述第一儲能器件的輸入端和所述第二電阻的第一端，所述第一儲能器件的輸出端連接所述交流電源的負輸出端和所述第二儲能器件的輸入端，所述第二儲能器件的輸出端、第二電阻的第二端以及第二單向導通器件的輸入端共接於地，所述第二電阻的第一端為所述線性恆流驅動電源的第一輸出端，所述第二電阻的第二端為所述線性恆流驅動電源的第二輸出端。

結合第一方面，作為第一方面的第二種實施方式，所述第一單向導通器件為第一二極體，所述第一二極體的陽極為所述第一單向導通器件的輸入端，所述第一二極體的陰極為所述第一單向導通器件的輸出端。

結合第一方面，作為第一方面的第三種實施方式，所述第二單向導通器件為第二二極體，所述第二二極體的陽極為所述第二單向導通器件的輸入端，所述第二二極體的陰極為所述第二單向導通器件的輸出端。

結合第一方面，作為第一方面的第四種實施方式，所述第一儲能器件為第一電解電容，所述第一電解電容的正極為所述第一儲能器件的輸入端，所述第一電解電容的負極為所述第一儲能器件的輸出端。

結合第一方面，作為第一方面的第五種實施方式，所述第二儲能器件為第二電解電容，所述第二電解電容的正極為所述第二儲能器件的輸入端，所述第二電解電容的負極為所述第二儲能器件的輸出端。

結合第一方面，作為第一方面的第六種實施方式，所述線性恆流驅動電源還包括保險絲，所述保險絲的一端連接所述交流電源，所述保險絲的一端連接所述第一單向導通器件的輸入端和所述第二單向導通器件的輸出端。

本實用新型第二方面提供一種基於倍壓整流電路架構的線性恆流驅動電路，所述線性恆流驅動電路包括上述的線性恆流驅動電源、LED燈組以及恆流驅動晶片。

本實用新型提供的基於倍壓整流電路架構的線性恆流驅動電源及驅動電路，通過第一單向導通器件、第二單向導通器件、第一儲能器件以及第二儲能器件形成倍壓整流電路結構，在不增加恆流驅動晶片和不改變驅動電源輸出電流的基礎上，可以使LED燈組的輸出功率大幅度提升，實現了110Vac電網電壓下的線性恆流驅動電源輸出的功率等效為傳統的220Vac電網電壓下的恆流驅動電源輸出的功率，極大的降低了系統成本和提高了系統的輸出光效特性。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是現有技術提供的一種恆流驅動電路的電路圖；

圖2是現有技術提供的一種恆流驅動電路的電路圖；

圖3是本實用新型一種實施例提供的線性恆流驅動電路的電路圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。為了說明本實用新型的技術方案，下面通過具體實施例來進行說明。

本實用新型實施例提供一種基於倍壓整流電路架構的線性恆流驅動電源10，如圖3所示，線性恆流驅動電源10的第一輸出端連接LED燈組中第一個LED燈LED1的陽極，線性恆流驅動電源10的第二輸出端通過第一電阻R1連接恆流驅動晶片U1，恆流驅動晶片U1的輸出端連接LED燈組中最後一個LED燈LEDn的陰極，線性恆流驅動電源10包括交流電源AC、第一單向導通器件101、第二單向導通器件102、第一儲能器件103、第二儲能器件104以及第二電阻R2，第一單向導通器件101和第一儲能器103件形成第一充電支路，第二單向導通器件102和第二儲能器件104形成第二充電支路，第一充電支路和第二充電支路並聯後與交流電源連接；

交流電源AC的正輸出端連接第一單向導通器件101的輸入端和第二單向導通器件102的輸出端，第一單向導通器件101的輸出端連接第一儲能器件103的輸入端和第二電阻R2的第一端，第一儲能器件103的輸出端連接交流電源AC的負輸出端和第二儲能器件104的輸入端，第二儲能器件104的輸出端、第二電阻R2的第二端以及第二單向導通器件102的輸入端共接於地，第二電阻R2的第一端為線性恆流驅動電源10的第一輸出端，第二電阻R2的第二端為線性恆流驅動電源10的第二輸出端；

當交流電源AC的輸出電壓在正向周期時，交流電源AC為第一儲能器件103充電；

當交流電源AC的輸出電壓在負向周期時，交流電源AC為第二儲能器件104充電。

本發明實施例提供的線性恆流驅動電源10通過第一單向導通器件101、第二單向導通器件102、第一儲能器件103以及第二儲能器件104形成倍壓整流電路結構，輸出LED燈組的電壓高於傳統110Vac整流後的電網電壓，在不改變驅動電源輸出電流的基礎上，可以使輸出系統的輸出功率大幅度提升，提升的比例幅度為LED燈串的電壓變化幅度比例，例如，將傳統的110Vac電網電壓下的線性恆流驅動電源方案的LED燈組電壓提升一倍，應用於倍壓整流電路架構的線性恆流驅動電源，在不增加恆流驅動晶片U1的基礎上使其輸出的LED功率將提升一倍，簡化了整體電路結構，節省了整個裝置的成本。

進一步的，第一單向導通器件101為第一二極體D1，第一二極體D1的陽極為第一單向導通器件101的輸入端，第一二極體D1的陰極為第一單向導通器件101的輸出端。

進一步的，第二單向導通器件102為第二二極體D2，第二二極體D2的陽極為第二單向導通器件102的輸入端，第二二極體D2的陰極為第二單向導通器件102的輸出端。

進一步的，第一儲能器件103為第一電解電容E1，第一電解電容E1的正極為第一儲能器件103的輸入端，第一電解電容E1的負極為第一儲能器件103的輸出端。

進一步的，第二儲能器件104為第二電解電容E2，第二電解電容E2的正極為第二儲能器件104的輸入端，第二電解電容E2的負極為第二儲能器件104的輸出端。

進一步的，線性恆流驅動電源10還包括保險絲，保險絲的一端連接交流電源AC，保險絲的一端連接第一單向導通器件101的輸入端和第二單向導通器件102的輸出端。

本發明實施例提供的線性恆流驅動電源10工作原理如下：在電網的110V交流電源AC的正向周期內，第一二極體D1和第一電解電容E1構成迴路，110V交流電源AC通過第一二極體D1給第一電解電容E1進行充電，此時第一電解電容E1上電壓為在電網交流電的負向周期內，第二二極體D2和第二電解電容E2構成迴路，給第二電解電容E2進行充電，第二電解電容E2上電壓為第一電解電容E1和第二電解電容E2處於串聯關係，因此，第一電解電容E1的陽極電位與第二電解電容E2的陰極電位之間的電位差為即110Vac交流電源AC的倍壓整流電路架構的線性恆流驅動電源輸出的電壓相當於傳統的線性恆流驅動電源在220Vac電網交流電壓下經整流濾波後的工作電壓。因此，110Vac電網電壓下的倍壓整流電路架構的線性恆流驅動電源LED輸出的功率可等效為傳統的220Vac電網電壓下的線性恆流驅動電源LED輸出的功率，在不改變恆流驅動晶片數量和恆定電流設定值的基礎上即可提升LED的輸出功率，極大的降低了系統成本和提高了系統的輸出光效特性。

本發明另一種實施例提供一種基於倍壓整流電路架構的線性恆流驅動電路，線性恆流驅動電路包括上述的線性恆流驅動電源、LED燈組以及恆流驅動晶片。

本實用新型提供的基於倍壓整流電路架構的線性恆流驅動電源及驅動電路，通過第一單向導通器件、第二單向導通器件、第一儲能器件以及第二儲能器件形成倍壓整流電路結構，在不增加恆流驅動晶片和不改變驅動電源輸出電流的基礎上，可以使LED燈組的輸出功率大幅度提升，實現了110Vac電網電壓下的線性恆流驅動電源輸出的功率等效為傳統的220Vac電網電壓下的恆流驅動電源輸出的功率，極大的降低了系統成本和提高了系統的輸出光效特性。

以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限於這些說明。對於本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應當視為屬於本實用新型由所提交的權利要求書確定的專利保護範圍。