一種自激振蕩led降壓系統(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LED降壓系統(tǒng)及半導體照明裝置。所述系統(tǒng)包括啟動裝置（10）；供電輸出裝置（40），連接啟動裝置（10），含有互相耦合的第一線圈、第二線圈和第三線圈；開關裝置（30）包括開關單元，連接供電輸出裝置（40），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（30），由阻性元件及容性元件構(gòu)成，對開關裝置（30）進行控制；其特征在于，供電輸出裝置（40）的第二線圈用于接收輸入電壓并在開關裝置（30）的控制下進行儲能，第三線圈用于釋能，供電輸出裝置（40）用于根據(jù)所述第二線圈的儲能和第三線圈的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(gòu)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LED降壓系統(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LED降壓系統(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(gòu)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LED降壓系統(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(gòu)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(gòu)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LED降壓系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
啟動裝置(10)，連接外部輸入電壓；
供電輸出裝置(40)，連接啟動裝置(10)，含有互相耦合的第一線圈、第二線圈和第三線圈；
開關裝置(30)，包括一開關單元，連接供電輸出裝置(40)，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(30)，由阻性元件及容性元件構(gòu)成，對開關裝置
(30)進行控制；
其特征在于，供電輸出裝置(40)的第二線圈用于接收輸入電壓并在開關裝置(30)的控制下進行儲能，第三線圈用于釋能，供電輸出裝置(40)用于根據(jù)所述第二線圈的儲能和第三線圈的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，所述啟動裝置(10)包含阻性元件(101)、二極管(102)，其中，阻性元件(101)的第一端連接于輸入電壓的一端(Vin+)，阻性元件(101)的第二端連接于二極管(102)的第一端，而二極管(102)的第二端與供電輸出裝置(40)連接。
[0008]根據(jù)本發(fā)明實施例，所述供電輸出裝置(40)還包含二極管(401)以及容性元件(402)，其中，第二線圈(202)的第二端與第三線圈(203)的第一端、容性元件(402)的第一端連接，第三線圈(203)的第二端與二極管(401)的第一端連接，二極管(401)的第二端、容性元件(402)的第二端與輸入電壓的另一端(Vin-)連接。
[0009]根據(jù)本發(fā)明實施例，所述開關裝置(30)，連接供電輸出裝置(40)，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)與啟動裝置(10)中阻性元件(101)的第二端、二極管(102)的第一端連接；開關單元(300)的集電極(302)與啟動裝置(10)中阻性元件(101)的第一端、輸入電壓的一端(Vin+)連接；開關單元(300 )的發(fā)射極(303 )與供電輸出裝置(40 )、二極管(102 )的第二端連接。
[0010]根據(jù)本發(fā)明實施例，所述供電控制裝置(20)中的阻性元件(204)與容性元件(205)串聯(lián)連接，供電控制裝置(20)的兩端分別連接第一線圈(201)和開關裝置(30)。
[0011]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。
[0012]【專利附圖】

【附圖說明】
圖1是LED驅(qū)動系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)連接示意圖。
[0013]圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的LED驅(qū)動系統(tǒng)電路圖。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]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。
[0017]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。
[0018]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。
[0019]【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。
[0020]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。
[0021]圖1是本發(fā)明所述一種自激振蕩LED降壓系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)連接示意圖。
[0022]一種自激振蕩LED降壓系統(tǒng)包括啟動裝置10、開關裝置30、供電控制裝置20、供電輸出裝置40，其中，
啟動裝置10，連接外部輸入電壓；
供電輸出裝置40，連接啟動裝置10，含有互相耦合的第一線圈、第二線圈和第三線圈；開關裝置30，包括一開關單元300，連接供電輸出裝置40，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30，由阻性元件及容性元件構(gòu)成，對開關裝置30進行控制；
其特征在于，供電輸出裝置40的第二線圈用于接收輸入電壓并在開關裝置30的控制下進行儲能，第三線圈用于釋能，供電輸出裝置40用于根據(jù)所述第二線圈的儲能和第三線圈的釋能對半導體光源負載50進行供電。
[0023]圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的LED驅(qū)動系統(tǒng)電路圖。
[0024]在一個感性元件202上使用二個副繞(感性元件201和感性元件203)，其中，一個副繞(感性元件201)作為一個開關裝置300的控制信號輸入，中間串聯(lián)一個阻性元件204和一個容性元件205作為控制信號輸入的大小及時間控制，使用該感性元件202的另一個副繞(感性元件203)連接一個單向?qū)ㄔ?01和一個容性元件402產(chǎn)生直流輸出。
[0025]具體而言，在本實施例中，啟動裝置10包含阻性元件101、二極管102，其中，阻性元件101的第一端連接于輸入電壓的一端(正端Vin+)，阻性元件101的第二端連接于二極管102的第一端，而二極管102的第二端與供電輸出裝置40連接。
[0026]供電輸出裝置40包含第一線圈201、第二線圈202、第三線圈203、二極管401以及容性元件402，其中，第一線圈201、第二線圈202和第三線圈203互相耦合，第二線圈202的第一端與啟動裝置10中二極管102的第二端連接，第二線圈202的第二端與第三線圈203的第一端、容性元件402的第一端連接，第三線圈203的第二端與二極管401的第一端連接，二極管401的第二端、容性元件402的第二端與輸入電壓的另一端(Vin-負端)連接。
[0027]開關裝置30，包括一開關單元300，連接供電輸出裝置40，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與啟動裝置10中阻性元件101的第二端、二極管102的第一端連接；開關單元300的集電極302與啟動裝置10中阻性元件101的第一端、輸入電壓的一端(Vin+)連接；開關單元300的發(fā)射極303與供電輸出裝置40、二極管102的第二端連接。
[0028]供電控制裝置20，連接開關裝置30，由阻性元件204及容性元件205構(gòu)成，對開關裝置30進行控制；其中，阻性元件204與容性元件205串聯(lián)連接，容性元件205的第一端與啟動裝置10中阻性元件101的第二端、二極管102的第一端連接；阻性元件204的第二端與供電輸出裝置40的第一線圈201連接。
[0029]供電輸出裝置40的第二線圈202用于接收輸入電壓Vin并在開關裝置30的控制下進行儲能，第三線圈203用于釋能，供電輸出裝置40用于根據(jù)所述第二線圈202的儲能和第三線圈203的釋能對半導體光源負載50進行供電。
[0030]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通過阻性元件101和開關單元300的基極301，發(fā)射極303，第二線圈202以及容性元件402進行放電產(chǎn)生電流11，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以及容性元件402和負載半導體光源501進行放電產(chǎn)生電流12。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。
[0031]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；12通過開關單元300、第二線圈202以及容性元件402和負載半導體光源501，第二線圈202儲能并在其兩端產(chǎn)生電壓V2，同時第一線圈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205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205進行充電。容性元件205兩端產(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，因此該第二線圈上的電壓V2反向，能量通過耦合由第三線圈203通過二極管401流動到半導體光源負載501，進行能量釋放。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。
[0032]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205、電阻元件204進行放電產(chǎn)生電流14。開關單元300截止。第三線圈203受第二線圈202感應產(chǎn)生感應電動勢V6，V6通過二極管401與半導體光源負載501進行放電，第二線圈202通過耦合由第三線圈203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205反向充電產(chǎn)生反向電壓V4。在容性元件402兩端電壓V5升高至第三線圈203兩端電壓V6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。
[0033]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205兩端電壓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以及容性元件402和半導體光源負載501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中的供電控制裝置20和開關裝置30進行描述。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205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205進行充電。容性元件205兩端產(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，第二線圈202兩端電壓V2反向，能量通過耦合由第三線圈203通過二極管401流動到半導體光源負載501，進行能量釋放。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。
[0034]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)。
[0035]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(quán)利要求書的保護范疇。
【權(quán)利要求】
1.一種自激振蕩LED降壓系統(tǒng),包括: 啟動裝置(10)，連接外部輸入電壓； 供電輸出裝置(40)，連接啟動裝置(10)，含有互相耦合的第一線圈、第二線圈和第三線圈； 開關裝置(30)，包括一開關單元，連接供電輸出裝置(40)，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(30)，由阻性元件及容性元件構(gòu)成，對開關裝置(30)進行控制； 其特征在于，供電輸出裝置(40)的第二線圈用于接收輸入電壓并在開關裝置(30)的控制下進行儲能，第三線圈用于釋能，供電輸出裝置(40)用于根據(jù)所述第二線圈的儲能和第三線圈的釋能對半導體光源負載進行供電。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述啟動裝置(10)包含阻性元件(101)、二極管(102)，其中，阻性元件(101)的第一端連接于輸入電壓的一端(Vin+)，阻性元件(101)的第二端連接于二極管(102)的第一端，而二極管(102)的第二端與供電輸出裝置(40)連接。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述供電輸出裝置(40)還包含二極管(401)以及容性元件(402)，其中，第二線圈(202)的第二端與第三線圈(203)的第一端、容性元件(402)的第一端連接，第三線圈(203)的第二端與二極管(401)的第一端連接，二極管(401)的第二端、容性元件(402)的第二端與輸入電壓的另一端(Vin-)連接。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述開關裝置(30)，連接供電輸出裝置(40)，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)與啟動裝置(10)中阻性元件(101)的第二端、二極管(102)的第一端連接；開關單元(300)的集電極(302)與啟動裝置(10)中阻性元件(101)的第一端、輸入電壓的一端(Vin+)連接；開關單元(300)的發(fā)射極(303)與供電輸出裝置(40)、二極管(102)的第二端連接。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述供電控制裝置(20)中的阻性元件(204)與容性元件(205)串聯(lián)連接，供電控制裝置(20)的兩端分別連接第一線圈(201)和開關裝置(30)。
6.一種半導體照明裝置，其特征在于，包含如權(quán)利要求1-5任一項所述的驅(qū)動系統(tǒng)。
【文檔編號】H05B37/02GK103906307SQ201210589321
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月29日 優(yōu)先權(quán)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