負載驅動電路的製作方法

2024-03-11 05:48:15

專利名稱：負載驅動電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種負載驅動電路，更具體地，涉及ー種具有低成本、控制精確且獨立的輔助電源的負載驅動電路。
背景技術：
在各種負載驅動電路中，通常需要使用輔助電源，以單獨對負載驅動控制器進行供電。在現有技術中，ー種常用的方案是使用 具有特定數量的繞組的變壓器來對負載驅動控制器進行供電。具體地，以照明裝置為例，在發光二極體(LED)驅動電路中，如圖I所示，其示出了現有的輔助電源設計方案，該輔助電源以取自後級變壓器的多個繞組中的ー個繞組的電壓對LED驅動控制器(圖I中例如為脈寬調製(PWM)控制器)供電。然而，由於增加了變壓器的繞組數量，因此使得裝置的體積較大、製造成本較高並且結構較複雜，此外，由於以來自後級輸出的電カ對LED驅動控制器進行供電，因此LED驅動控制器的操作會受到後級電路的影響，例如，在電路需要過壓保護或欠壓保護的情況下，由於LED驅動控制器的供電受到後級電路的影響，因此無法實現對提供至LED驅動控制器的電壓信號的「鎖死」。

實用新型內容在下文中給出了關於本實用新型的簡要概述，以便提供關於本實用新型的某些方面的基本理解。但是，應當理解，這個概述並不是關於本實用新型的窮舉性概述。它並不是意圖用來確定本實用新型的關鍵性部分或重要部分，也不是意圖用來限定本實用新型的範圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出關於本實用新型的某些概念，以此作為稍後給出的更詳細描述的前序。因此，鑑於上述情形，本實用新型的目的是提供ー種包括新型輔助電源的負載驅動電路，該輔助電源使用較少的電路部件且不需要額外的變壓器繞組，因而大大筒化了電路結構、減小了裝置體積並且降低了製造成本。此外，該輔助電源獨立於後級電路的輸出，從而能夠實現對負載驅動控制器精確且穩定的供電。根據本實用新型的實施例，提供了ー種負載驅動電路，其可以包括整流模塊，連接到交流電源，被配置成將來自交流電源的輸入交流電壓轉換為輸出直流電壓；輔助電源模塊，連接在整流模塊與負載驅動控制器之間，被配置成對負載驅動控制器進行供電；負載驅動控制器，連接到負載驅動模塊，被配置成對負載驅動模塊進行控制；負載驅動模塊，連接到負載，被配置成對負載進行驅動；以及ー個或多個負載。根據本實用新型的優選實施例，輔助電源模塊可以包括電容器，被配置成利用從整流模塊輸出的直流電壓進行充電，並以所存儲的電能對負載驅動控制器進行供電；第一二極體，與電容器構成充電迴路，在輸入交流電壓的幅值上升期間，電容器通過充電迴路進行充電；以及第ニニ極管，與電容器構成放電迴路，在輸入交流電壓的幅值減小期間，電容器通過放電迴路進行放電，以維持負載驅動電路正常工作。根據本實用新型的另ー優選實施例，輔助電源模塊還可以包括穩壓電路，被配置成穩定提供至負載驅動控制器的電壓。根據本實用新型的另ー實施例，還提供了ー種照明裝置，該照明裝置包括如上所述的負載驅動電路。

本實用新型可以通過參考下文中結合附圖所給出的詳細描述而得到更好的理解，其中在所有附圖中使用了相同或相似的附圖標記來表示相同或者相似的部件。所述附圖連同下面的詳細說明一起包含在本說明書中並形成說明書的一部分，用來進ー步舉例說明本實用新型的優選實施例和解釋本實用新型的原理和優點，其中圖I是示出根據現有技術的負載驅動電路的配置示例的電路圖；圖2是示出根據本實用新型的實施例的負載驅動電路的功能配置的框圖；圖3是示出根據本實用新型的實施例的輔助電源模塊的配置示例的電路圖； 圖4是示出圖3所示的電容器上的對地電壓的波形的示意圖；以及圖5是示出根據本實用新型的實施例的、應用了本實用新型的輔助電源模塊的LED驅動器的配置示例的電路圖。
具體實施方式
在下文中將結合附圖對本實用新型的示範性實施例進行描述。為了清楚和簡明起見，在說明書中並未描述實際實施方式的所有特徵。然而，應該了解，在開發任何這種實際實施例的過程中必須做出很多特定於實施方式的決定，以便實現開發人員的具體目標，例如，符合與系統及業務相關的那些限制條件，並且這些限制條件可能會隨著實施方式的不同而有所改變。此外，還應該了解，雖然開發工作有可能是非常複雜和費時的，但對得益於本公開內容的本領域技術人員來說，這種開發工作僅僅是例行的任務。在此，還需要說明的一點是，為了避免因不必要的細節而模糊了本實用新型，在附圖中僅僅示出了與根據本實用新型的方案密切相關的裝置結構，而省略了與本實用新型關係不大的其它細節。以下將參照附圖1-5來描述本實用新型的優選實施例。應當指出，儘管在下文中以在LED驅動電路中的應用為例對本實用新型進行描述，但是本領域技術人員應理解，本技術不限於此，而是可應用於各種類型的負載驅動電路。首先，將參照圖2描述根據本實用新型的負載驅動電路的功能配置的框圖。如圖2所示，負載驅動電路可以包括整流模塊201、輔助電源模塊202、負載驅動控制器203、負載驅動模塊204以及ー個或多個負載205。具體地，整流模塊201可以連接到交流電源，並被配置成將來自交流電源的輸入交流電壓轉換為輸出直流電壓。輔助電源模塊202可以連接在整流模塊201與負載驅動控制器203之間，並被配置成對負載驅動控制器203進行供電。與圖I所示的現有技術的負載驅動電路相比，在本實用新型中，輔助電源模塊202連接在整流電路之後，因而只要輸入交流電源正常，輔助電源模塊就可以正常工作，從而能夠可靠地保證對負載驅動控制器的穩定供電。此外，不需要設置變壓器的額外繞組來對負載驅動控制器進行供電，從而減小了裝置體積、簡化了構造並降低了成本。負載驅動控制器203可以連接到負載驅動模塊204，並被配置成對負載驅動模塊204進行控制。特別地，負載驅動控制器203可以是本領域公知的具有任意結構的驅動電路控制器，諸如PWM控制器等。負載驅動模塊204可以連接到負載205，並被配置成對負載205進行驅動。接下來，將參照圖3，詳細描述根據本實用新型的實施例的輔助電源模塊的配置示例。優選地，在實施例中，整流模塊被示出為整流橋，但是應理解，本技術不限於此，而是可以採用本領域公知的任意整流電路。具體地，輔助電源模塊可以包括電容器Cl、第一ニ極管Dl以及第ニニ極管D2。優選地，輔助電源模塊還可以包括穩壓電路LI。接下來將詳細描述輔助電源模塊的各個部件的功能配置。
電容器Cl可以被配置成利用從整流橋BRl輸出的直流電壓進行充電，並以所存儲的電能對後級的負載驅動控制器進行供電。第一ニ極管Dl可以與電容器Cl構成充電迴路，在輸入交流電壓的幅值上升期間，來自整流橋BRl的輸出電壓通過電容器Cl、第一ニ極管Dl以及電容器C2構成的迴路對電容器Cl進行充電，直到電容器Cl上的電壓達到最大幅值為止。在電容器Cl充電期間，電容器Cl上的電壓通過ニ極管Dl以及開關元件Ql以提供負載驅動控制器的電源電壓VCC。優選地，開關元件Ql可以是晶閘管(SCR)、金屬氧化物半導體場效應管(M0SFET)、絕緣柵雙極電晶體(IGBT)等，本實用新型對此不作限制。第二ニ極管D2可以與電容器Cl構成放電迴路，在輸入交流電壓的幅值減小期間，由於整流橋BRl的輸出電壓減小，而電容器Cl上的電壓較高，因此電容Cl將通過其與第二ニ極管D2構成的放電迴路進行放電，以維持電路正常工作。特別地，圖4示出了電容器Cl上的對地電壓的波形。從圖4可以清楚地看出電容器Cl的充電和放電時期。優選地，輔助電源模塊還可以包括穩壓電路LI，其可以被配置成穩定提供至負載驅動控制器的供電電壓，從而使得負載驅動控制器更加穩定可靠地工作。作為示例，穩壓電路LI由齊納ニ極管Z1、電阻器Rl和R2以及電容器C3構成，但是應理解，本技術不限於此，而是可以利用本領域公知的任意穩壓電路，只要可以實現穩壓功能即可。應指出，該穩壓電路是可選的，在後級的負載驅動控制器的工作電壓範圍較寬的情況下，不需要設置穩壓電路。如圖3和圖4所示，由於輔助電源模塊設置在整流橋之後，因此其工作頻率為輸入交流電壓頻率的二倍，從而增強了輔助電源模塊的供電能力。另外，在需要更高或更低的輸出功率容量的情況下，只需要相應地調整電容器Cl的電容值即可，因而電路實現較簡單。根據以上電路實現方案，通過將輔助電源模塊設置在整流模塊與負載驅動控制器之間，從而僅利用較少的電路部件(諸如電容器、ニ極管等)就可以實現對負載驅動控制器穩定、可靠且精確的供電。接下來，參照圖5，其具體示出了根據本實用新型的實施例的、應用了本實用新型的輔助電源模塊的LED驅動器的配置示例。應理解，在圖5中，負載驅動控制器被示出為PWM控制器，並且負載被示出為ー個或多個發光二極體LED，但是這僅是示例而非限制，本領域技術人員可以根據實際需要將本實用新型應用於任何相關領域並對結構進行適當地調整。儘管以上結合圖2-5描述了根據本實用新型的優選實施例的負載驅動電路的具體實現，但是應理解，上述電路結構及所使用的電子部件僅是示例性的而非限制，本領域技術人員可根據本實用新型所教導的原理而根據實際需要對以上電路結構進行各種變型、替換等。另外，還應該指出的是，上述系列功能和裝置也可以通過軟體和/或固件實現。在通過軟體和/或固件實現的情況下，從存儲介質或網絡向具有專用硬體結構的計算機安裝構成該軟體的程序，該計算機在安裝有各種程序吋，能夠執行各種功能。本領域技術人員應理解，在不背離本實用新型的範圍的情況下，除了這裡具體描述的之外，本實用新型能夠進行變化和修改。對於本領域技術人員來說明顯的所有這種變化和修改應被視為落入本實用新型的精神和範圍內。應理解，本實用新型包括所有這樣的變化和修改。本實用新型還單獨地或共同包括說明書中引用的或指出的所有特徵以及所述特徵的任意兩個或更多的任意和所有組合。·
權利要求1.一種負載驅動電路,包括 整流模塊，連接到交流電源，被配置成將來自所述交流電源的輸入交流電壓轉換為輸出直流電壓； 輔助電源模塊，連接在所述整流模塊與負載驅動控制器之間，被配置成對所述負載驅動控制器進行供電； 負載驅動控制器，連接到負載驅動模塊，被配置成對所述負載驅動模塊進行控制； 負載驅動模塊，連接到負載，被配置成驅動所述負載；以及 一個或多個負載。
2.根據權利要求I所述的負載驅動電路，其中，所述輔助電源模塊包括 電容器，被配置成利用從所述整流模塊輸出的直流電壓進行充電，並以所存儲的電能對所述負載驅動控制器進行供電；以及 第一二極體，與所述電容器構成充電迴路，在所述輸入交流電壓的幅值上升期間，所述電容器通過所述充電迴路進行充電；以及 第二二極體，與所述電容器構成放電迴路，在所述輸入交流電壓的幅值減小期間，所述電容器通過所述充放電迴路進行放電，以維持所述負載驅動電路正常工作。
3.根據權利要求2所述的負載驅動電路，其中，所述輔助電源模塊還包括穩壓電路，被配置成穩定提供至所述負載驅動控制器的電壓。
4.一種照明裝置，包括根據權利要求1-3中任一項所述的負載驅動電路。
專利摘要本實用新型提供了一種負載驅動電路，其可以包括整流模塊，連接到交流電源，被配置成將來自交流電源的輸入交流電壓轉換為輸出直流電壓；輔助電源模塊，連接在整流模塊與負載驅動控制器之間，被配置成對負載驅動控制器進行供電；負載驅動控制器，連接到負載驅動模塊，被配置成對負載驅動模塊進行控制；負載驅動模塊，連接到負載，被配置成對負載進行驅動；以及一個或多個負載。根據本實用新型，可以實現具有低成本、小體積、結構簡單的輔助電源的負載驅動電路，並且能夠實現對負載驅動控制器的可靠、穩定且精確的供電。
文檔編號H02M3/28GK202652092SQ20122019392
公開日2013年1月2日 申請日期2012年4月28日 優先權日2012年4月28日
發明者林達炘, 李豔, 劉亞平, 曾思雄 申請人:歐司朗股份有限公司