一種自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路，包括濾波裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、開關(guān)裝置、與開關(guān)裝置連接的采樣裝置、以及變壓器，變壓器至少包括一自激驅(qū)動(dòng)繞組，驅(qū)動(dòng)裝置控制開關(guān)裝置的導(dǎo)通和關(guān)斷，驅(qū)動(dòng)裝置、自激驅(qū)動(dòng)繞組、開關(guān)裝置以及采樣裝置形成一回路，自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路的輸入電壓經(jīng)過濾波裝置后得到直流母線電壓，自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路還包括連接驅(qū)動(dòng)裝置和開關(guān)裝置之間的電流控制裝置，電流控制裝置具有直流母線電壓信號引入裝置，直流母線電壓信號引入裝置引入直流母線電壓，電流控制裝置控制開關(guān)裝置。
【專利說明】一種自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路
[0001]【【技術(shù)領(lǐng)域】】 本發(fā)明涉及一種驅(qū)動(dòng)電路，尤其指一種發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電路。
[0002] 【【背景技術(shù)】】 伴隨著發(fā)光二極管（LED)技術(shù)及產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用，與之配套的LED驅(qū)動(dòng)電源的需求也 日益增長，為了降低LED驅(qū)動(dòng)電源的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)成本，從而降低LED燈具的價(jià)格，自激振蕩 電路也越來越受到重視。自激振蕩電路應(yīng)用范圍非常寬廣，不僅適合隔離反激結(jié)構(gòu)，也適合 各種不隔離電源拓?fù)?。中國專利公告第CN202663608U號揭不了一種自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路，包 括變壓裝置、開關(guān)裝置。其中變壓裝置的第一、第二線圈的感應(yīng)產(chǎn)生感應(yīng)信號，用于控制開 關(guān)裝置的導(dǎo)通和截止。
[0003] 通過自激驅(qū)動(dòng)繞組和開關(guān)裝置的截止、放大和飽和導(dǎo)通實(shí)現(xiàn)電路自激振蕩工作， 電路中電感或者變壓器工作在臨界模式，工作頻率會隨輸入電壓、負(fù)載（即LED)而變化，所 有的電路都無需額外控制芯片和價(jià)格較為昂貴的場效應(yīng)管。然而現(xiàn)有技術(shù)中的自激振蕩電 路雖然成本低，但由于在自激振蕩電路中沒有輸出電流的閉環(huán)反饋，而且自激振蕩電路中 也沒有類似集成控制芯片內(nèi)部那樣的高精度電壓參考信號，開環(huán)的控制使得輸出電流在輸 入電壓變化和輸出負(fù)載變化時(shí)也產(chǎn)生較大的變化。從實(shí)際的測試結(jié)果來看，一款采用如圖 2中所示降壓電路式自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路的產(chǎn)品，在輸入電壓變化正負(fù)20%的情況下，輸出電 流變化達(dá)到正17%和負(fù)26% ;而在輸出電壓變化正負(fù)13%的情況下，輸出電流變化則有正負(fù) 8%，如此大的輸出電流范圍變化會導(dǎo)致LED燈具的光輸出也相應(yīng)產(chǎn)生較大變化，影響燈具 的實(shí)際使用效果，而且對燈具散熱設(shè)計(jì)以及LED燈珠壽命也會有一定的影響。
[0004] 因此，為了克服上述缺陷，有必要提供一種改進(jìn)的提高自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路恒流精 度的電路。
[0005] 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】 本發(fā)明的目的在于提供一種具有較高恒流精度的自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路，包括濾 波裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、開關(guān)裝置、與開關(guān)裝置連接的采樣裝置、以及變壓器，變壓器至少包括一 自激驅(qū)動(dòng)繞組，驅(qū)動(dòng)裝置控制開關(guān)裝置的導(dǎo)通和關(guān)斷，驅(qū)動(dòng)裝置、自激驅(qū)動(dòng)繞組、開關(guān)裝置 以及采樣裝置形成一回路，自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路的輸入電壓經(jīng)過濾波裝置后得到直流母線電 壓，自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路還包括連接驅(qū)動(dòng)裝置和開關(guān)裝置之間的電流控制裝置，電流控制裝 置具有直流母線電壓信號引入裝置，直流母線電壓信號引入裝置引入直流母線電壓，電流 控制裝置控制開關(guān)裝置。
[0007] 相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路有以下優(yōu)點(diǎn)：輸出電流的變化較小，恒 流精度較高。
[0008] 【【專利附圖】

【附圖說明】】 圖1為本發(fā)明自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)框圖。
[0009] 圖2為本發(fā)明自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路的電流控制裝置的第一種實(shí)施方式的電路圖。 [0010] 圖3為本發(fā)明自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路的電流控制裝置的第二種實(shí)施方式的電路圖。
[0011] 圖4為本發(fā)明自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路的具有直流母線電壓信號引入裝置的第一種實(shí) 施方式的電流控制裝置的電路圖。
[0012] 圖5為本發(fā)明自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路的具有直流母線電壓信號引入裝置的第二種實(shí) 施方式的電流控制裝置的電路圖。
[0013] 圖6為本發(fā)明自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路的較佳實(shí)施例的電路圖。
[0014] 圖7為本發(fā)明自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路的較佳實(shí)施例中具有直流母線電壓信號引入裝 置和不具有直流母線電壓信號引入裝置的開關(guān)裝置的集電極的電流波形。
[0015] 【【具體實(shí)施方式】】 請參照圖1所示，本發(fā)明自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路1包括連接輸入電壓VI的濾波裝置10、驅(qū) 動(dòng)裝置20、開關(guān)裝置Q1以及變壓器30。自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路1的輸出電流用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載LED 以點(diǎn)亮LED。變壓器30至少包括一自激驅(qū)動(dòng)繞組L2。驅(qū)動(dòng)裝置20用于控制開光裝置Q1 導(dǎo)通和關(guān)斷，從而通過自激驅(qū)動(dòng)繞組L2、開關(guān)裝置Q1的截止、放大和導(dǎo)通以實(shí)現(xiàn)電路自激 振蕩工作。開關(guān)元件Q1共地連接，與自激驅(qū)動(dòng)繞組L2之間連接一采樣裝置Rs，以提供采樣 信號控制開關(guān)元件Q1的截止、導(dǎo)通。
[0016] 驅(qū)動(dòng)裝置10、自激驅(qū)動(dòng)繞組L2、開關(guān)裝置Q1以及采樣裝置Rs形成一回路。自激 振蕩驅(qū)動(dòng)電路1還包括位于驅(qū)動(dòng)裝置10、自激驅(qū)動(dòng)繞組L2、開關(guān)裝置Q1以及采樣裝置Rs 形成的回路之間的電流控制裝置40。
[0017] 請參照圖2所示，本發(fā)明第一種實(shí)施方式中，電流控制裝置40包括開關(guān)元件Q2以 及與開關(guān)元件Q2連接的電壓控制元件41。開關(guān)元件Q2的一端連接開關(guān)裝置Q1和驅(qū)動(dòng)裝置 20,開關(guān)元件Q2的另一端連接電壓控制元件41 ;電壓控制元件41的一端連接開關(guān)元件Q2, 另一端連接采樣裝置Rs與開關(guān)裝置Q1之間。由于輸入電壓的變化，開關(guān)裝置Q1的導(dǎo)通時(shí) 間增長，使得開關(guān)裝置Q1的電流峰值增大。當(dāng)開關(guān)裝置Q1的電流峰值增大到一定值時(shí)，開 關(guān)元件Q2導(dǎo)通。由于開關(guān)裝置Q1的導(dǎo)通需要足夠的壓降作為條件，設(shè)置開關(guān)元件Q2導(dǎo)通 時(shí)開關(guān)裝置Q1上不具有足夠的壓降，從而開關(guān)裝置Q1達(dá)不到導(dǎo)通條件，即關(guān)斷。這樣通過 開關(guān)裝置Q1的電流不會持續(xù)增大，自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路1的輸出電流不會持續(xù)增大變化。這 樣，當(dāng)輸入電壓變化導(dǎo)致經(jīng)過開關(guān)裝置Q1的電流超過一定值時(shí)，開關(guān)元件Q2導(dǎo)通，開關(guān)裝 置Q1關(guān)斷，使得自激振蕩電路1的輸出電壓不會隨著輸入電壓的變化的增大而增大變化， 從而控制輸出電流的變化范圍，使負(fù)載LED的發(fā)光更穩(wěn)定。其中的電壓控制元件41用于調(diào) 節(jié)開關(guān)元件Q2 -端的電壓，從而控制開關(guān)元件Q2導(dǎo)通的時(shí)間，即設(shè)定一定的條件，使輸入 電壓上升到一定數(shù)值時(shí)，開關(guān)元件Q2的一端電壓才達(dá)到開關(guān)元件Q2的導(dǎo)通條件。電壓控 制元件41可以是二極管、電阻、穩(wěn)壓管或者它們的組合。
[0018] 請參照圖3所示，本發(fā)明第二種實(shí)施方式中，電流控制裝置41包括穩(wěn)壓裝置Z。穩(wěn) 壓裝置Z的一端連接驅(qū)動(dòng)裝置20和開關(guān)裝置Q1，另一端連接采樣裝置Rs不與驅(qū)動(dòng)裝置20 連接的一端。開關(guān)裝置Q1的導(dǎo)通需要兩端有足夠的壓降。開關(guān)裝置Q1的一端電壓始終保 持與穩(wěn)壓裝置Z的電壓相同，因此當(dāng)輸入電壓變化使得開關(guān)裝置Q1的電流增大時(shí)，采樣裝 置Rs的電壓Vrs也增大。當(dāng)電壓Vrs上升到一定程度時(shí)，由于穩(wěn)壓裝置Z的作用，開關(guān)裝 置Q1的兩端沒有了足夠的壓降，從而開關(guān)裝置Q1關(guān)斷，采樣裝置Rs的電壓Vrs不會再持 續(xù)增大，使得輸出電流不會變化范圍太大。開關(guān)裝置Q1可以為三極管，穩(wěn)壓裝置Z是限流 用穩(wěn)壓管。當(dāng)采用負(fù)溫度特性的穩(wěn)壓管時(shí)，穩(wěn)壓裝置Z還可以用來抵消為三極管的開關(guān)裝 置Q1的基極和發(fā)射極的負(fù)溫度特性。通常情況下，穩(wěn)壓裝置Z采用限流穩(wěn)壓二極管，開關(guān) 裝置Q1可以是三極管也可以是場效應(yīng)晶體管（MOS管）或者其他開關(guān)裝置。
[0019] 進(jìn)一步的，請參照圖4至圖5所示，當(dāng)對恒流精度有更進(jìn)一步的要求時(shí)，電流控制 裝置40或41還包括一直流母線電壓信號引入裝置42或43。自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路1中輸入 電壓經(jīng)過濾波裝置10后A點(diǎn)的電壓為直流母線電壓。第一種直流母線電壓信號引入裝置 42對應(yīng)第一種電流控制裝置40。第二種直流母線電壓信號引入裝置43對應(yīng)第二種電流控 制裝置41。直流母線電壓信號引入裝置42、43 -端與濾波裝置10連接，另一端與采樣裝置 Rs連接。根據(jù)電路特性，直流母線電壓信號引入裝置42、43兩端的電壓的加權(quán)之和是一設(shè) 定值，即電壓Va與電壓Vrs的加權(quán)之和為設(shè)定值。因此當(dāng)輸入電壓增大到一定值之后，當(dāng) 輸入輸出電壓差值變大時(shí)，米樣裝置Rs的電壓Vrs的變化會與輸入輸出電壓差值的變化呈 反向。因此當(dāng)自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路的輸入電壓變化超過一定范圍時(shí)，其輸出電流不會因?yàn)檩?入電壓的變化增大而增大變化，從而減小了輸出電流的變化范圍，使輸出電流更穩(wěn)定，恒流 精度更高。
[0020] 請參照圖4所示，針對于第一種實(shí)施方式的第一種電流控制裝置40,直流母線電 壓信號引入裝置42具有至少一電阻元件(未標(biāo)號)。本實(shí)施方式中，直流母線電壓信號引入 裝置42包括第一電阻Ra以及第二電阻Rb。第一電阻Ra的一端連接濾波裝置10,另一端 連接第二電阻Rb ;第二電阻Rb -端連接第一電阻Ra，另一端連接采樣裝置Rs與開關(guān)裝置 Q1之間。
[0021] 請參照圖5所示，針對于第二種實(shí)施方式的第二種電流控制裝置41，直流母線電 壓信號引入裝置43為一個(gè)單一的元件即可，或者說濾波裝置10與采樣裝置Rs之間只需要 增加單一電阻元件即可。本實(shí)施方式中直流母線電壓信號引入裝置43為一個(gè)電阻Ra。
[0022] 具體的，請參照圖6所示，本發(fā)明第一較佳實(shí)施例中，本發(fā)明第二較佳實(shí)施例中， 自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路2a包括連接輸入電壓的整流裝置26、濾波裝置21、啟動(dòng)裝置22、開關(guān)裝 置Q1、變壓器25、采樣裝置Rs、電流控制控制裝置23以及驅(qū)動(dòng)裝置24。變壓器25包括繞 組L1和自激驅(qū)動(dòng)繞組L2。開關(guān)裝置Q1為功率三極管，包括為基極bl、發(fā)射極el以及集電 極cl。電流控制裝置23包括開關(guān)元件Q2、穩(wěn)壓二極管Z2、電阻R2、電阻R6、以及直流母線 電壓信號引入裝置231。直流母線電壓信號引入裝置231包括電阻R6、R7。電阻R6的一端 與電阻R7和穩(wěn)壓二極管Z2連接，另一端連接于采樣裝置Rs與開關(guān)裝置Q1之間。電阻R7 一端連接電阻R6的一端和穩(wěn)壓二極管Z2,另一端連接濾波裝置21。直流母線電壓信號經(jīng) 過電阻R7和電阻R6與采樣信號疊加連接到穩(wěn)壓二極管Z2。開關(guān)元件Q2為功率三極管， 包括基極b2、發(fā)射極e2和集電極c2。開關(guān)裝置Q1也為功率三極管，包括基極bl、發(fā)射極 el和集電極c2。電阻R2作為開關(guān)元件Q2的泄放電阻，減少穩(wěn)壓二極管Z2漏電流對開關(guān) 元件Q2基極b2的影響。假設(shè)整流裝置26后的電壓為Vin，輸出電壓為Vo,穩(wěn)壓管Z2的電 壓為VZ2,開關(guān)元件Q2的基極b2和發(fā)射極e2正向?qū)▔航禐閂be，流過開關(guān)裝置Q1集電 極cl電流為IQ1。從圖7可以得到，當(dāng)開關(guān)裝置Q1導(dǎo)通時(shí)，電流IQ1以一定斜率上升，當(dāng)電 流IQ1到達(dá)設(shè)定峰值之后，當(dāng)輸入輸出電壓差值變大時(shí)，電流IQ1峰值會相應(yīng)變小，反之則 電流IQ1峰值會相應(yīng)變大。在高功率因數(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用中，輸入電壓Vin呈現(xiàn)正弦波峰形狀，而 電流IQ1峰值則相應(yīng)呈現(xiàn)正弦波谷形狀；在不同的輸入電壓工作時(shí)，高輸入電壓的電流IQ1 則比低輸入電壓的電流IQ1要小，從而減少輸出電流由于輸入電壓輸出電壓波動(dòng)引起的變 化。從而有效限制輸出電流變化過大，且增加了恒流精度。
[0023] 請參照圖7所示，為第一較佳實(shí)施例和第二較佳實(shí)施例的電流IQ1波形示意圖，其 中線條X是未加任何電流控制裝置時(shí)的包絡(luò)波形；而線條y則是電流控制裝置23中不具有 直流母線電壓信號引入裝置231的包絡(luò)波形，可見電流IQ1峰值得到一定的削減；線條z是 電流控制裝置23中加入直流母線電壓信號引入裝置的包絡(luò)波形，電流IQ1峰值得到進(jìn)一步 的削減。測試的結(jié)果表明，具有直流母線電壓信號引入裝置231的電流控制裝置23,在輸入 電壓變化±20%的情況下，輸出電流變化只有+1%和-4% ;而在輸出電壓變化± 13%的情況 下，輸出電流變化則只有± 1% ;同時(shí)，溫度測試表明，所加電流控制裝置對恒流精度的影響 在環(huán)境溫度變化±25° C的情況下只有±2. 5%，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了所加電流控制裝置對輸出 恒流特性在不同工作條件下的極大改善。
[0024] 其他實(shí)施例中，自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路的拓?fù)溥€有很多種，比如升壓電路式自激振蕩 驅(qū)動(dòng)電路或者其他降壓電路式自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路。本發(fā)明適用于多種自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路， 但是不適用于開關(guān)裝置Q1浮地連接的自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路，例如【背景技術(shù)】中圖2所示的降壓 電路式自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路就不適用于本發(fā)明，而其他開關(guān)裝置Q1共地連接的自激振蕩驅(qū) 動(dòng)電路都適用于本發(fā)明，不以說明書中所例舉的實(shí)施例為限。
【權(quán)利要求】
1. 一種自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路，包括濾波裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、開關(guān)裝置、與所述開關(guān)裝置連接 的采樣裝置、以及變壓器，所述變壓器至少包括一自激驅(qū)動(dòng)繞組，所述驅(qū)動(dòng)裝置控制所述開 關(guān)裝置的導(dǎo)通和關(guān)斷，所述驅(qū)動(dòng)裝置、自激驅(qū)動(dòng)繞組、開關(guān)裝置以及采樣裝置形成一回路， 所述自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路的輸入電壓經(jīng)過所述濾波裝置后得到直流母線電壓，其特征在于： 所述自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路還包括連接所述驅(qū)動(dòng)裝置和所述開關(guān)裝置之間的電流控制裝置，所 述電流控制裝置具有直流母線電壓信號引入裝置，所述直流母線電壓信號引入裝置引入直 流母線電壓，所述電流控制裝置控制所述開關(guān)裝置。
2. 如權(quán)利要求1所述的自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于：所述電流控制裝置包括開關(guān) 元件以及與開關(guān)元件連接的電壓控制元件。
3. 如權(quán)利要求2所述的自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于：所述開關(guān)元件的一端連接所 述開關(guān)裝置和驅(qū)動(dòng)裝置，另一端連接所述電壓控制元件；所述電壓控制元件的一端連接所 述開關(guān)元件，另一端連接所述采樣裝置與開關(guān)裝置之間。
4. 如權(quán)利要求2所述的自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于：所述直流母線電壓信號引入 裝置一端連接濾波裝置，另一端連接采樣裝置與開關(guān)裝置之間。
5. 如權(quán)利要求4所述的自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于：所述直流母線電壓信號引入 裝置包括至少一個(gè)電阻元件。
6. 如權(quán)利要求5所述的自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于：所述直流母線電壓信號引入 裝置包括第一電阻元件和第二電阻元件，所述第一電阻元件的一端連接所述濾波裝置，另 一端連接所述第二電阻元件，所述第二電阻元件的一端連接所述第一電阻元件，另一端連 接采樣裝置與開關(guān)之間。
7. 如權(quán)利要求1所述的自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于：所述電流控制裝置包括一穩(wěn) 壓裝置，所述穩(wěn)壓裝置的一端連接所述驅(qū)動(dòng)裝置和開關(guān)裝置，另一端連接所述采樣裝置不 與驅(qū)動(dòng)裝置連接的一端。
8. 如權(quán)利要求7所述的自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于：所述穩(wěn)壓裝置為限流穩(wěn)壓二 極管。
9. 如權(quán)利要求8所述的自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于：所述直流母線電壓信號引入 裝置一端連接濾波裝置，另一端連接采樣裝置與開關(guān)裝置之間。
10. 如權(quán)利要求9所述的自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于：所述直流母線電壓信號引入 裝置包括至少一個(gè)電阻元件。
【文檔編號】H05B37/02GK104125673SQ201310144889
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2013年4月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月24日
【發(fā)明者】文威, 白俊誼 申請人:歐普照明股份有限公司