無磁環(huán)鎮(zhèn)流器驅動電路及包括該驅動電路的照明裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種無磁環(huán)鎮(zhèn)流器驅動電路和包括該驅動電路的照明裝置，驅動電路包括輸入整流單元、連接在輸入整流單元的輸出端的觸發(fā)單元和連接至觸發(fā)單元的開關單元，以及連接至開關單元的開關驅動單元和連接至開關驅動單元的負載，其特征在于，驅動電路還包括連接在開關單元和開關驅動單元之間的穩(wěn)定單元，其中，來自開關驅動單元的電流信號輸出至穩(wěn)定單元，并由穩(wěn)定單元穩(wěn)定處理后輸出至開關單元。本實用新型的驅動電路和照明裝置能在鎮(zhèn)流器無磁環(huán)的情況下在高溫高壓環(huán)境中穩(wěn)定的工作。
【專利說明】無磁環(huán)鎮(zhèn)流器驅動電路及包括該驅動電路的照明裝置【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種無磁環(huán)鎮(zhèn)流器驅動電路以及包括該驅動電路的照明裝置。
【背景技術】
[0002]目前使用的照明裝置，例如熒光燈，廣泛地應用了可用于雙極型三極管(BJT)的鎮(zhèn)流器，該鎮(zhèn)流器作為驅動器而驅動三極管，其中特別的是使用了具有磁環(huán)的鎮(zhèn)流器。但隨著鎮(zhèn)流器的磁環(huán)的成本越來越高，使得照明裝置中的鎮(zhèn)流器的成本也隨之提升，從而導致照明裝置的花費也會提高。因此，設計新的無磁環(huán)的鎮(zhèn)流器成為新的選擇，并且在照明裝置中使用無磁環(huán)的鎮(zhèn)流器也變成了目前新的趨勢?，F(xiàn)有技術中提出一種無磁環(huán)的鎮(zhèn)流器，該鎮(zhèn)流器可以被使用于熒光燈中，但是該設計具有這樣的技術缺陷，即因為在高溫和高壓的情況下，三極管的基極驅動電流和儲能時間都會增加，導致燈在高溫和高壓的環(huán)境中運行時會遭到損壞，從而進一步造成燈的功耗增加使得燈最終故障。
實用新型內(nèi)容
[0003]為了解決以上的技術問題，本實用新型提出一種新型的無磁環(huán)鎮(zhèn)流器驅動電路和包括該驅動電路的照明裝置。根據(jù)本實用新型的驅動電路使得無磁環(huán)的鎮(zhèn)流器能夠在如高輸入電壓或者高環(huán)境溫度的環(huán)境中穩(wěn)定工作。
[0004]本實用新型的第一個目的通過這樣一種無磁環(huán)鎮(zhèn)流器驅動電路，驅動電路包括輸入整流單元、連接在輸入整流單元的輸出端的觸發(fā)單元和連接至觸發(fā)單元的開關單元，以及連接至開關單元的開關驅動單元和連接至開關驅動單元的負載，其中驅動電路還包括連接在開關單元和開關驅動 單元之間的穩(wěn)定單元，其中，來自開關驅動單元的電流信號輸出至穩(wěn)定單元，由穩(wěn)定單元穩(wěn)定處理后輸出至開關單元。根據(jù)本實用新型的驅動電路，不僅可以使得鎮(zhèn)流器在沒有設置磁環(huán)的情況下正常工作，而且還能在例如高輸入電壓或高環(huán)境溫度的環(huán)境中穩(wěn)定的工作，使得該驅動電路具有更強的適應能力和更穩(wěn)定的性能。
[0005]根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施例，開關單元設置為包括設計成三極管的高邊開關元件和低邊開關元件。通過使用低成本的三極管作為驅動電路的高邊開關元件和低邊開關元件，使得驅動電路能夠在節(jié)省成本的情況下，不僅無需依賴現(xiàn)在普遍使用在節(jié)能燈和鎮(zhèn)流器上的磁環(huán)，而且還能使得驅動電路正常運行和在高輸入電壓或高環(huán)境溫度的環(huán)境中穩(wěn)定的工作。此外，由于三極管成本低廉，而三極管的開關工作原理與場效應管不同，三極管作為電流驅動型器件，根據(jù)本實用新型的驅動電路不僅考慮了驅動電流，而且還考慮了存儲時間、放大倍數(shù)以及發(fā)射極-基極反向電壓等參數(shù)，而這些參數(shù)與溫度有著密切關系。
[0006]優(yōu)選的是，穩(wěn)定單元設置為諧振電路。為了穩(wěn)定開關單元的驅動電流，避免由于輸入電壓波動導致驅動三極管的電流不穩(wěn)定，造成三極管無法正常開通和關斷，在該驅動電路中加入了設計為諧振電路的穩(wěn)定單元，并且優(yōu)選的是LC諧振電路。
[0007]優(yōu)選的是，穩(wěn)定單元包括高邊穩(wěn)定單元和低邊穩(wěn)定單元，其中高邊穩(wěn)定單元連接至高邊開關元件，并且低邊穩(wěn)定單元連接至低邊開關元件。通過分別在半橋驅動電路的高邊驅動電路和低邊驅動電路中設置穩(wěn)定單元，即高邊穩(wěn)定單元和低邊穩(wěn)定單元，整個驅動電路能夠在高輸入電壓或高環(huán)境溫度中穩(wěn)定的工作。
[0008]優(yōu)選的是，驅動電路還包括連接在高邊開關元件和高邊穩(wěn)定單元之間的第一限流單元，來自高邊穩(wěn)定單元的電流信號輸入至第一限流單元后，并由第一限流單元輸出經(jīng)限流的電流信號至高邊開關元件。第一限流單元限制輸入至高邊開關元件的控制端的電流，保護高邊開關元件。
[0009]優(yōu)選的是，驅動電路還包括連接在低邊開關元件和低邊穩(wěn)定單元之間的第二限流單元，來自低邊穩(wěn)定單元的電流信號輸入至第二限流單元后，并由第二限流單元輸出經(jīng)限流的電流信號至低邊開關元件。第二限流單元限制輸入至低邊開關元件的控制端的電流，保護低邊開關元件。
[0010]有利的是，高邊穩(wěn)定單元包括連接至高邊開關元件的控制端的第一電感和第一電容。設計為LC諧振電路的高邊穩(wěn)定單元實現(xiàn)了穩(wěn)定輸入至高邊開關元件的驅動電流的作用。
[0011]有利的是，低邊穩(wěn)定單元包括連接至低邊開關單元的控制端的第二電感和第二電容。設計為LC諧振電路的低邊穩(wěn)定單元實現(xiàn)了穩(wěn)定輸入至低邊開關元件的驅動電流的作用。
[0012]優(yōu)選的是，開關單元包括連接至高邊開關元件的參考電極的第一電阻，第一限流單元包括分別連接至高邊開關元件的控制電極的第二電阻、第三電阻和第一二極管，并且第三電阻的另一端連接在第一電感和第一電容之間的節(jié)點上。根據(jù)這樣簡單的電路結構，在驅動電路的高邊驅動部分中，高邊開關元件能夠根據(jù)經(jīng)過穩(wěn)定的和經(jīng)過限流的驅動電流信號來進行導通和關斷。
[0013]優(yōu)選的是，開關單元還包括連接至低邊開關元件的參考電極的第四電阻，第二限流單元包括分別連接至低邊開關元件的控制電極的第五電阻、第六電阻和第二二極管，并且第六電阻的另一端連接在第二電感和第二電容之間的節(jié)點上。在驅動電路的低邊驅動部分中，低邊開關元件能夠根據(jù)經(jīng)過穩(wěn)定的和經(jīng)過限流的驅動電流信號來進行導通和關斷。
[0014]本實用新型的另一個目的通過這樣一種照明裝置來實現(xiàn)，其中該照明裝置包括根據(jù)以上的驅動電路。根據(jù)本實用新型的照明裝置具有無磁環(huán)的鎮(zhèn)流器，并能夠在高輸入電壓或高環(huán)境溫度的情況下穩(wěn)定工作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]附圖構成本說明書的一部分，用于幫助進一步理解本實用新型。這些附圖圖解了本實用新型的實施例，并與說明書一起用來說明本實用新型的原理。在附圖中相同的部件用相同的標號表不。圖中不出:
[0016]圖1示出根據(jù)本實用新型的無磁環(huán)鎮(zhèn)流器驅動電路的功能結構示意圖；
[0017]圖2示出根據(jù)本實用新型的無磁環(huán)鎮(zhèn)流器驅動電路的電路結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]圖1示出根據(jù)本實用新型的無磁環(huán)鎮(zhèn)流器驅動電路100的功能結構示意圖。如圖1所示，根據(jù)本實用新型的驅動電路100包括輸入整流單元I和連接至輸入整流單元I的觸發(fā)單元2，以及連接至觸發(fā)單元2的開關單元3，其中，開關單元3連接至開關驅動單元6，并且該開關驅動單元6連接至負載10的輸入端。開關單元3還包括設計為三極管的高邊開關元件31和低邊開關元件32。此外，驅動電路100還包括與高邊開關元件31和低邊開關元件32對應的高邊穩(wěn)定單元41和低邊穩(wěn)定單元42，其中高邊穩(wěn)定單元41和低邊穩(wěn)定單元42構成穩(wěn)定單元4，并且該穩(wěn)定單元4連接在開關單元3的控制端(未示出)和開關驅動單元6之間。此處，負載10優(yōu)選具有照明功能的熒光燈，該熒光燈可以使用鎮(zhèn)流器，特別是無磁環(huán)的鎮(zhèn)流器，而且連接至負載10的開關驅動單元6設計為例如具有初級和次級線圈的電感變壓器。借助該電感變壓器的次級側的線圈可以向開關單元3提供驅動電流。來自開關驅動單元6的電流信號輸出至穩(wěn)定單元4，并且在經(jīng)過穩(wěn)定單元4穩(wěn)定處理后，由穩(wěn)定單元4輸出至開關單元3。由穩(wěn)定單元4提供經(jīng)過處理的穩(wěn)定后的驅動電流信號，避免了由于輸入電壓的波動導致驅動開關單元的驅動電流不穩(wěn)定，造成開關單元無法正常工作。
[0019]圖2示出根據(jù)本實用新型的無磁環(huán)鎮(zhèn)流器驅動電路100的電路結構示意圖。具體地，在該驅動電路100的高邊驅動電路部分設置有高邊開關元件31和相應的與高邊開關元件31連接的高邊穩(wěn)定單元41，并且在高邊開關元件31和高邊穩(wěn)定單元41之間還設有第一限流單元51。其中，第一限流單元51包括第二電阻R2、第三電阻R3以及第一二極管D1。在該驅動電路100的低邊驅動電路部分設置有低邊開關元件32和相應的與低邊開關元件32連接的低邊穩(wěn)定單元42，并且在低邊開關元件32和低邊穩(wěn)定單元42之間還設有第二限流單元52。其中，第二限流單元52包括第五電阻R5、第六電阻R6以及第二二極管D2。
[0020]此外，如圖2所示的，作為高邊開關元件31的三極管的發(fā)射極連接有第一電阻R1，在三極管的基極連接有第二電阻R2和第三電阻R3，并且為了提高驅動電路的穩(wěn)定性，在連接至三極管的基極和發(fā)射極的電阻R2和R3之間連接有第一二極管D1，用于避免三極管受到過高的反向發(fā)射極-基極電壓，這樣保護了三極管。類似的，在作為低邊開關元件32的三極管的發(fā)射極處連接有第四電阻R4，在該三極管的基極處連接有第五電阻R5和第六電阻R6，同樣地為了保護該三極管，在該三極管的基極和發(fā)射極的電阻R5和R6之間設置有第二二極管D2。
[0021]圖2還示出了，為了穩(wěn)定用于驅動高邊開關元件31和低邊開關元件32的驅動電流，在該驅動電路100中還設置有設計為LC諧振電路的穩(wěn)定單元4。具體地,在高邊開關元件31的三極管的基極處設置有高邊穩(wěn)定單兀41,包括第一電感LI和第一電容Cl。在低邊開關元件32的三極管的基極處設置有低邊穩(wěn)定單元42，包括第二電感L2和第二電容C2。在例如啟動該驅動電路100時，由開關驅動單元6向低邊開關元件32提供驅動電流，從而使得低邊開關元件32打開，而高邊開關元件31關斷，再借助開關驅動單元6向高邊開關元件31所提供的驅動電流，使得高邊開關元件31打開，而低邊開關元件32關斷。其中，由開關驅動單元6向高邊開關元件31或者低邊開關元件32所提供的驅動電流都會先由相應的高邊穩(wěn)定單元41或者低邊穩(wěn)定單元42來穩(wěn)定。這樣使得高邊開關元件31和低邊開關元件32交替的開關和關斷，以形成激勵負載10的高頻信號。根據(jù)這樣的設計，有效地避免了由于輸入電壓的波動導致驅動三極管的電流不穩(wěn)定，造成三極管無法正常地進行開通和關斷，從而保證了根據(jù)本實用新型設計的驅動電路能夠在高輸入電壓或高環(huán)境溫度下進行穩(wěn)定的工作。
[0022]根據(jù)本實用新型的無磁環(huán)鎮(zhèn)流器驅動電路100可以使用在需要半橋拓撲作為驅動電源的照明裝置上，其中包括雙端熒光燈、單端熒光燈等，或其他電源類產(chǎn)品。
[0023]以上僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
[0024]參考標號
[0025]I輸入整流單元
[0026]2觸發(fā)單元
[0027]3開關單元
[0028]31高邊開關元件
[0029]32低邊開關元件
[0030]4穩(wěn)定單元
[0031]41高邊穩(wěn)定單元
[0032]42低邊穩(wěn)定單元
[0033]51第一限流單元
[0034]52第二限流單元
[0035]6開關驅動單元
[0036]10 負載
[0037]LI第一電感
[0038]L2第二電感
[0039]Cl第一電容
[0040]C2第二電容
[0041]Rl第一電阻
[0042]R2第二電阻
[0043]R3第三電阻
[0044]R4第四電阻
[0045]R5第五電阻
[0046]R6第六電阻
[0047]Dl 第一二極管
[0048]D2 第二二極管
[0049]100驅動電路。
【權利要求】
1.一種無磁環(huán)鎮(zhèn)流器驅動電路(100)，所述驅動電路(100)包括輸入整流單元(I)、連接在所述輸入整流單元(I)的輸出端的觸發(fā)單元(2)和連接至所述觸發(fā)單元(2)的開關單元(3)，以及連接至所述開關單元(3)的開關驅動單元(6)和連接至所述開關驅動單元(6)的負載(10)，其特征在于，所述驅動電路(100)還包括連接在所述開關單元(3)和所述開關驅動單元(6)之間的穩(wěn)定單元(4)，其中，來自所述開關驅動單元(6)的電流信號輸出至所述穩(wěn)定單元(4)，并由所述穩(wěn)定單元(4)穩(wěn)定處理后輸出至所述開關單元(3)。
2.根據(jù)權利要求1所述的驅動電路(100)，其特征在于，所述開關單元(3)設置為包括設計成三極管的高邊開關元件(31)和低邊開關元件(32 )。
3.根據(jù)權利要求2所述的驅動電路(100)，其特征在于，所述穩(wěn)定單元(4)設置為諧振電路。
4.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的驅動電路(100)，其特征在于，所述穩(wěn)定單元(4)包括高邊穩(wěn)定單元(41)和低邊穩(wěn)定單元(42)，其中所述高邊穩(wěn)定單元(41)連接至所述高邊開關元件(31)，并且所述低邊穩(wěn)定單元(42 )連接至所述低邊開關元件(32 )。
5.根據(jù)權利要求4所述的驅動電路(100)，其特征在于，所述驅動電路(100)還包括連接在所述高邊開關元件(31)和所述高邊穩(wěn)定單元(41)之間的第一限流單元(51)，來自所述高邊穩(wěn)定單元(41)的電流信號輸入至所述第一限流單元(51)后，并由所述第一限流單元(51)輸出經(jīng)限流的電流信號至所述高邊開關元件(31)。
6.根據(jù)權利要求5所述的驅動電路(100)，其特征在于，所述驅動電路(100)還包括連接在所述低邊開關元件(32)和所述低邊穩(wěn)定單元(42)之間的第二限流單元(52)，來自所述低邊穩(wěn)定單元(42 )的電流信號輸入至所述第二限流單元(52)后，并由所述第二限流單元(52)輸出經(jīng)限流的電流信號至所述低邊開關元件(32)。
7.根據(jù)權利要求6所述的驅動電路(100)，其特征在于，所述高邊穩(wěn)定單元(41)包括連接至所述高邊開關元件(31)的控制端的第一電感(LI)和第一電容(Cl)。
8.根據(jù)權利要求7所述的驅動電路(100)，其特征在于，所述低邊穩(wěn)定單元(42)包括連接至所述低邊開關單元(32)的控制端的第二電感(L2)和第二電容(C2)。
9.根據(jù)權利要求8所述的驅動電路(100)，其特征在于，所述開關單元(3)還包括連接至所述高邊開關元件(31)的參考電極的第一電阻(R1)，所述第一限流單元(51)包括分別連接至所述高邊開關元件(31)的控制電極的第二電阻(R2)、第三電阻(R3)和第一二極管(D1)，并且所述第三電阻(R3)的另一端連接在所述第一電感(LI)和所述第一電容(Cl)之間的節(jié)點上。
10.根據(jù)權利要求9所述的驅動電路(100)，其特征在于，所述開關單元(3)還包括連接至所述低邊開關元件(32)的參考電極的第四電阻(R4)，所述第二限流單元(52)包括分別連接至所述低邊開關元件(32)的控制電極的第五電阻(R5)、第六電阻(R6)和第二二極管(D2)，并且所述第六電阻(R6)的另一端連接在所述第二電感(L2)和所述第二電容(C2)之間的節(jié)點上。
11.一種照明裝置，其特征在于，所述照明裝置包括根據(jù)權利要求ι-?ο中任一項所述的驅動電路(100)。
【文檔編號】H05B41/26GK203814027SQ201420060294
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年2月10日 優(yōu)先權日:2014年2月10日
【發(fā)明者】吳銘基, 謝虔, 張振宇 申請人:歐司朗有限公司