一種自激振蕩升壓led驅(qū)動系統(tǒng)及半導體照明裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種自激振蕩升壓LED驅(qū)動系統(tǒng)及半導體照明裝置。所述驅(qū)動系統(tǒng)，包括：升壓供電輸出裝置，連接輸入電壓；開關裝置，包括一個開關單元，連接升壓供電輸出裝置，用于接收感應信號，實現(xiàn)開關單元的導通或截止；供電控制裝置，連接開關裝置，對開關裝置進行控制；其特征在于，升壓供電輸出裝置的容性元件一端連接輸入電壓的正端Vin+，升壓供電輸出裝置的第二線圈用于接收輸入電壓并在開關裝置的控制下進行儲能和釋能，升壓供電輸出裝置用于根據(jù)所述第二線圈的儲能和釋能對半導體光源負載進行供電，本發(fā)明提供了一種結(jié)構簡單、成本低的半導體光源驅(qū)動系統(tǒng)及半導體照明裝置。
【專利說明】—種自激振蕩升壓LED驅(qū)動系統(tǒng)及半導體照明裝置
[0001]【技術領域】
本發(fā)明涉及一種半導體光源的驅(qū)動系統(tǒng)，且更具體來說，涉及一種自激振蕩升壓LED驅(qū)動系統(tǒng)及半導體照明裝置。
[0002]【背景技術】
半導體光源(LED)是第三代半導體材料制作的光源和顯示器件，具有耗電量少、壽命長、無污染、色彩豐富、可控性強等特點，是照明光源及光產(chǎn)業(yè)的一次革命。隨著LED的發(fā)展，越來越多的LED照明產(chǎn)品涌入市場。LED的電子驅(qū)動部分是LED照明產(chǎn)品中一個不可缺少的組成部分。
[0003]目前LED市場，LED照明終端售價仍高于傳統(tǒng)燈泡與節(jié)能燈，降價已成為擴大市場接受度的關鍵。隨著LED顆粒價格的不斷下降，電子驅(qū)動部分的價格比例越顯重要，目前市場上所普及使用的LED驅(qū)動線路大都采用IC控制，其主要缺點就是價格成本較高。
[0004]因此，如何提供一種結(jié)構簡單、成本低的半導體光源驅(qū)動系統(tǒng)成為半導體領域發(fā)展的突出問題。針對現(xiàn)有技術中存在的問題，本方案提出一種自激振蕩升壓LED驅(qū)動系統(tǒng)及半導體照明裝置是半導體光源驅(qū)動系統(tǒng)【技術領域】目前急待解決的問題之一。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構簡單，應用范圍非常寬，成本低廉的主要針對LED照明產(chǎn)品中的電子驅(qū)動線路。本發(fā)明使用較少元器件實現(xiàn)LED的電子驅(qū)動部分，大大減少了元器件數(shù)量和成本，使電子驅(qū)動部分占LED照明系統(tǒng)中的比例大幅度縮小，并具結(jié)構簡單、成本低、效率損失減少的特點。
[0006]本發(fā)明實施例提供了一種自激振蕩升壓LED驅(qū)動系統(tǒng)，所述驅(qū)動系統(tǒng)包括:
升壓供電輸出裝置(30)，連接輸入電壓，含有互相耦合的第一線圈、第二線圈；以及串
聯(lián)在一起的二極管和容性元件；
開關裝置(10)，包括一個開關單元，連接升壓供電輸出裝置(30)，用于接收第一線圈產(chǎn)生的感應信號，實現(xiàn)開關單元的導通或截止；
供電控制裝置(20)，連接開關裝置(10)，由二極管、阻性元件及容性元件構成，對開關裝置(10)進行控制；
升壓供電輸出裝置(30)的容性元件一端連接輸入電壓的正端Vin+，升壓供電輸出裝置(30)的第二線圈用于接收輸入電壓并在開關裝置(10)的控制下進行儲能和釋能，升壓供電輸出裝置(30)用于根據(jù)所述第二線圈的儲能和釋能對半導體光源負載進行供電。
[0007]根據(jù)本發(fā)明實施例，所述升壓供電輸出裝置(30)，第二線圈(202)的第一端與開關裝置(10)的發(fā)射極(303)、二極管(401)的第一端連接；第二線圈(202)的第二端連接至輸入電壓的一端(負端Vin-);二極管(401)的第二端與容性元件(402)的第二端連接；容性元件(402 )的第一端連接至輸入電壓的另一端(正端Vin+ )。
[0008]根據(jù)本發(fā)明實施例，所述開關單元(300)的基極(301)與供電控制裝置(20)中二極管(102)的第一端、容性元件(203)的第一端連接；開關單元(300)的集電極(302)連接至輸入電壓的一端(正端Vin+);開關單元(300)的發(fā)射極(303)與升壓供電輸出裝置(30)中第二線圈(202)的第一端連接。
[0009]根據(jù)本發(fā)明實施例，所述供電控制裝置(20)，連接開關裝置(10)，由二極管(102)、阻性元件(204)及容性元件(203)構成，對開關裝置(10)進行控制；其中，阻性元件(204)與容性元件(203)串聯(lián)連接，二極管(102)的第一端、容性元件(203)的第一端與開關單元(300)的基極(301)連接；二極管(102)的第二端與第一線圈(201)的第一端連接；容性元件(203)的第二端與阻性元件(204)的第一端連接；阻性元件(204)的第二端與第一線圈(201)的第二端連接。
[0010]一種半導體照明裝置，包含上述任一項所述的驅(qū)動系統(tǒng)。
根據(jù)以下參考附圖對本發(fā)明的描述，本發(fā)明的其他目標和效用將變得顯而易見，并且讀者可全面了解本發(fā)明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是LED驅(qū)動系統(tǒng)模塊結(jié)構連接示意圖。
[0012]圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的LED驅(qū)動系統(tǒng)電路圖。
[0013]圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的LED驅(qū)動系統(tǒng)啟動階段工作示意圖。
[0014]圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的LED驅(qū)動系統(tǒng)第一儲能階段工作示意圖。
[0015]圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的LED驅(qū)動系統(tǒng)釋能階段工作示意圖。
[0016]圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的LED驅(qū)動系統(tǒng)第二儲能階段工作示意圖。
[0017]在上述附圖中，相同附圖標記指示相同、相似或相應的元件或功能。
[0018]【具體實施方式】
下文將參照圖式通過實施例來詳細描述本發(fā)明的具體實施例。
[0019]本發(fā)明使用較少元器件實現(xiàn)LED的電子驅(qū)動部分，大大減少了元器件數(shù)量和成本，使電子驅(qū)動部分占LED照明系統(tǒng)中的比例大幅度縮小。
[0020]圖1是本發(fā)明所述一種簡單自激振蕩升壓LED驅(qū)動系統(tǒng)模塊結(jié)構連接示意圖。[0021 ] 一種簡單自激振蕩升壓LED驅(qū)動系統(tǒng)包括開關裝置10、供電控制裝置20以及升壓供電輸出裝置30，其中，
升壓供電輸出裝置30，連接輸入電壓，含有互相耦合的第一線圈、第二線圈；以及串聯(lián)在一起的二極管和容性元件；
開關裝置10，連接升壓供電輸出裝置30，用于接收第一線圈產(chǎn)生的感應信號，實現(xiàn)開關單元的導通或截止；
供電控制裝置20，連接開關裝置10，由二極管、阻性元件及容性元件構成，對開關裝置10進行控制；
其特征在于，升壓供電輸出裝置30的容性元件一端連接輸入電壓的正端Vin+，升壓供電輸出裝置30的第二線圈用于接收輸入電壓并在開關裝置10的控制下進行儲能和釋能，升壓供電輸出裝置30用于根據(jù)所述第二線圈的儲能和釋能對半導體光源負載進行供電。
[0022]圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的LED驅(qū)動系統(tǒng)電路圖。
[0023]在一個感性元件202上使用一個副繞(感性元件201)，其中，一個副繞感性元件201作為一個開關裝置10的控制信號輸入，連接一個二極管102、一個容性元件203和一個阻性元件204作為控制信號輸入的大小及時間控制，該感性元件202連接一個二極管401和一個容性元件402產(chǎn)生直流輸出。
[0024]具體而言，在本實施例中，升壓供電輸出裝置30，連接輸入電壓，含有第一線圈201、第二線圈202、二極管401和容性元件402 ;其中，第一線圈201和第二線圈202互相耦合，以及串聯(lián)在一起的二極管401和容性元件402。第二線圈202的第一端與開關裝置10的發(fā)射極303、二極管401的第一端連接；第二線圈202的第二端連接至輸入電壓的一端Vin-(負端)；二極管401的第二端與容性元件402的第二端連接；容性元件402的第一端連接至輸入電壓的另一端Vin+ (正端)。
[0025]開關裝置10，包括一開關單元300，連接升壓供電輸出裝置30，用于接收第一線圈201產(chǎn)生的感應信號，實現(xiàn)開關單元300的導通或截止；其中，開關單元300的基極301與供電控制裝置20中二極管102的第一端、容性元件203的第一端連接；開關單元300的集電極302連接至輸入電壓的一端Vin+ ;開關單元300的發(fā)射極303與升壓供電輸出裝置30中第二線圈202的第一端連接。
[0026]供電控制裝置20，連接開關裝置10，由二極管102、阻性元件204及容性元件203構成，對開關裝置10進行控制；其中，阻性元件204與容性元件203串聯(lián)連接，二極管102的第一端、容性元件203的第一端與開關單元300的基極301連接；二極管102的第二端與第一線圈201的第一端連接；容性元件203的第二端與阻性元件204的第一端連接；阻性元件204的第二端與第一線圈201的第二端連接。
[0027]升壓供電輸出裝置30的第二線圈202用于接收輸入電壓并在開關裝置10的控制下進行儲能和釋能，升壓供電輸出裝置30用于根據(jù)所述第二線圈202的儲能和釋能對半導體光源負載501進行供電。
[0028]圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的LED驅(qū)動系統(tǒng)啟動階段工作示意圖；當本發(fā)明所述的半導體光源驅(qū)動系統(tǒng)連接到直流輸入電壓Vin后，Vin通過容性元件402，二極管401和感性元件第二線圈202進行放電產(chǎn)生電流II，使第二線圈202產(chǎn)生電壓V2，同時為容性元件402充電電壓產(chǎn)生V5，第一線圈201受第二線圈202感應產(chǎn)生感應電動勢VI。此后，本發(fā)明所述的半導體光源驅(qū)動系統(tǒng)進入第一儲能階段。
[0029]圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的LED驅(qū)動系統(tǒng)第一儲能階段工作示意圖；第一線圈201受第二線圈202感應產(chǎn)生感應電動勢VI，Vl通過阻性元件204、容性元件203和開關單元300的基極301及發(fā)射極303進行放電產(chǎn)生電流13，開關單元300導通。Vin通過開關單元300的集電極302和發(fā)射極303，以及第二線圈202放電，產(chǎn)生電流12。12通過開關單元300以及第二線圈202，第二線圈202儲能。13對容性元件203進行充電，容性元件203兩端產(chǎn)生圖示方向電壓V3。隨著V3的上升，13下降，并且隨之使得開關單元300截止。然而，由于流過第二線圈202的電流不能突變，因此該電流通過Vin和二極管401流動到半導體光源負載501，并且使第二線圈202兩端電壓V2反向。負載供電電壓升至V2加Vin0此后，本發(fā)明所述的半導體光源驅(qū)動系統(tǒng)進入釋能階段，并且半導體光源負載501開始發(fā)光。
[0030]圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的LED驅(qū)動系統(tǒng)釋能階段工作示意圖；第一線圈201受第二線圈202感應產(chǎn)生的感應電動勢Vl同樣反向。Vl通過二極管102、容性元件203、第二電阻204進行放電產(chǎn)生電流14。開關單元300截止。第二線圈202兩端電壓V2通過Vin以及半導體光源負載501與二極管401進行放電，第二線圈202釋能，同時為容性元件402充電產(chǎn)生電壓V5。電流14對容性元件203反向充電產(chǎn)生反向電壓V4。容性元件402兩端電壓升高至V2和Vin的和時，停止釋能。此后，本發(fā)明所述的半導體光源驅(qū)動系統(tǒng)進入第二儲能階段。
[0031]圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的LED驅(qū)動系統(tǒng)第二儲能階段工作示意圖；容性元件402兩端電壓V5通過半導體光源負載501放電，容性元件203兩端電壓V4通過開關單元300的基極301和發(fā)射極303、第一線圈201和阻性元件204進行放電，產(chǎn)生電流15，使開關單元300的集電極302和發(fā)射極303導通。Vin通過開關單元300的集電極302和發(fā)射極303和第二線圈202進行放電產(chǎn)生電流12。第二線圈202儲能，在其兩端產(chǎn)生電壓V2。接下來，參考圖4中的升壓供電輸出裝置30和開關裝置10來繼續(xù)描述。第一線圈201受第二線圈202感應產(chǎn)生感應電動勢VI，Vl通過阻性元件204、容性元件203和開關單元300的基極301及發(fā)射極303進行放電產(chǎn)生電流13。13對容性元件203進行充電。容性元件203兩端產(chǎn)生圖示方向電壓V3。隨著V3的上升，13下降，并且隨之使得開關單元300截止。然而由于流過第二線圈202的電流不能突變，因此該電流通過Vin和二極管401流動到半導體光源負載501，并且使第二線圈202兩端電壓V2反向。負載供電電壓升至V2加Vin。此后，本發(fā)明所述的半導體光源驅(qū)動系統(tǒng)再次進入釋能階段。
[0032]然后，本發(fā)明所述的半導體光源驅(qū)動系統(tǒng)從釋能階段再次進入第二儲能階段，如此循環(huán)。
[0033]上述實施例只是例示性的，并且不希望它們限制本發(fā)明的技術方法。雖然已參照優(yōu)選實施例詳細描述了本發(fā)明，但所屬領域的技術人員將了解，可在不偏離本發(fā)明技術方法的精神和范疇的情況下修改或等同替換本發(fā)明的技術方法，這些修改和等同替換也屬于本發(fā)明權利要求書的保護范疇。
【權利要求】
1.一種自激振蕩升壓LED驅(qū)動系統(tǒng)，包括: 升壓供電輸出裝置(30)，連接輸入電壓，含有互相耦合的第一線圈、第二線圈；以及串聯(lián)在一起的二極管和容性元件； 開關裝置(10)，包括一個開關單元，連接升壓供電輸出裝置(30)，用于接收第一線圈產(chǎn)生的感應信號，實現(xiàn)開關單元的導通或截止； 供電控制裝置(20)，連接開關裝置(10)，由二極管、阻性元件及容性元件構成，對開關裝置(10)進行控制； 其特征在于，升壓供電輸出裝置(30)的容性元件一端連接輸入電壓的正端Vin+，升壓供電輸出裝置(30)的第二線圈用于接收輸入電壓并在開關裝置(10)的控制下進行儲能和釋能，升壓供電輸出裝置(30)用于根據(jù)所述第二線圈的儲能和釋能對半導體光源負載進行供電。
2.如權利要求1所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述升壓供電輸出裝置(30)，第二線圈(202)的第一端與開關裝置(10)的發(fā)射極(303)、二極管(401)的第一端連接；第二線圈(202)的第二端連接至輸入電壓的一端(負端Vin-) ;二極管(401)的第二端與容性元件(402)的第二端連接；容性元件(402)的第一端連接至輸入電壓的另一端(正端Vin+)。
3.如權利要求1所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述開關單元(300)的基極(301)與供電控制裝置(20)中二極管(102)的第一端、容性元件(203)的第一端連接；開關單元(300)的集電極(302)連接至輸 入電壓的一端(正端Vin+);開關單元(300)的發(fā)射極(303)與升壓供電輸出裝置(30)中第二線圈(202)的第一端連接。
4.如權利要求1所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述供電控制裝置(20)，連接開關裝置(10)，由二極管(102)、阻性元件(204)及容性元件(203)構成，對開關裝置(10)進行控制；其中，阻性元件(204)與容性元件(203)串聯(lián)連接，二極管(102)的第一端、容性元件(203)的第一端與開關單元(300)的基極(301)連接；二極管(102)的第二端與第一線圈(201)的第一端連接；容性元件(203)的第二端與阻性元件(204)的第一端連接；阻性元件(204)的第二端與第一線圈(201)的第二端連接。
5.一種半導體照明裝置，其特征在于，包含如權利要求1-4任一項所述的驅(qū)動系統(tǒng)。
【文檔編號】H05B37/02GK103906306SQ201210589001
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月29日 優(yōu)先權日:2012年12月29日
【發(fā)明者】王耀海 申請人:歐普照明股份有限公司