本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及一種用于照明裝置的驅(qū)動器(100)以及具有該驅(qū)動器的照明裝置,其中,該驅(qū)動器包括:整流單元(1),連接至整流單元(1)的輸出端的一級降壓單元(BUCK1);連接至一級降壓單元的輸出端的二級降壓單元(BUCK2);以及分別連接至一級降壓單元和二級降壓單元的微控制器(MCU),照明裝置的光源(2)連接至二級降壓單元的輸出端,其中,驅(qū)動器(100)還包括電流檢測單元(3),其連接至光源(2)負(fù)極端,電流檢測單元檢測流經(jīng)光源的輸出電流(I_LED),并將與輸出電流(I_LED)相對應(yīng)的檢測電流(I_sense)反饋給微控制器(MCU),其根據(jù)檢測電流(I_sense)生成控制信號給二級降壓單元(BUCK2),二級降壓單元(BUCK2)輸出經(jīng)過調(diào)整的輸出電流(I_LED)。(*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期,可自由使用*)
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
用于照明裝置的驅(qū) 動器和具有該驅(qū)動器的照明裝置
本技術(shù)涉及一種用于照明裝置的驅(qū)動器。此外,本技術(shù)還涉及一種具有該驅(qū)動器的照明裝置。
技術(shù)介紹
眾所周知,LED照明具有不可替代的優(yōu)點(diǎn),其節(jié)省能源,超低功耗,電光功率轉(zhuǎn)換接近100%,相同的照明效率比傳統(tǒng)光源節(jié)能80%以上,并且其壽命較長。鑒于以上優(yōu)點(diǎn),人們越來越多地將LED作為光源來使用,例如現(xiàn)在市場上出現(xiàn)的大量的PAR型、A型和MR型LED 改型燈。這些類型的改型燈需要通過驅(qū)動器來驅(qū)動,在驅(qū)動器中通常集成有微控制器,這些微控制器使用內(nèi)置比較器,以控制二級降壓單元的開關(guān)模式輸出。然而,微控制器的自動斷電功能的不確定的延遲時(shí)間以及變壓器、電容等誤差導(dǎo)致了較差的LED電流輸出精度。現(xiàn)有技術(shù)提供了中的一種具有微控制器的LED驅(qū)動器,該驅(qū)動器是一種雙降壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),一級降壓單元能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的輸出電壓,而二級降壓單元具有固定頻率的PWM輸出。PWM占空比通過采樣電阻來確定,一旦微控制器的比較器的CS腳的電流高于參考腳的固定的電流,那么比較器將切斷二級降壓單元的PWM輸出。然而,微控制器并不能直接獲得負(fù)載電流,也就是作為光源的LED的電流Ι-LED。這就是說,不同的微控制器在自動斷開 PWM輸出時(shí)具有不同的延遲時(shí)間,因此CS腳的電流是不同的,LED輸出的電流也是不同的。 由于電感器和其他電子器件的容差,LED輸出電流的容差可能在正負(fù)20%的范圍內(nèi)波動。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為解決上述技術(shù)問題,本技術(shù)提出了一種用于照明裝置的驅(qū)動器,該驅(qū)動器能夠間接檢測作為負(fù)載的光源,尤其是LED的輸出電流,并反饋給微控制器,從而獲得高精度的負(fù)載輸出電流,同時(shí)根據(jù)本技術(shù)的驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)簡單,成本更加低廉。本技術(shù)的第一個(gè)目的通過一種用于照明裝置的驅(qū)動器由此實(shí)現(xiàn),即該驅(qū)動器包括整流單元,連接至整流單元的輸出端的一級降壓單元;連接至一級降壓單元的輸出端的二級降壓單元;以及分別連接至一級降壓單元和二級降壓單元的微控制器,照明裝置的光源連接至二級降壓單元的輸出端,其中,驅(qū)動器還包括電流檢測單元,電流檢測單元連接至光源負(fù)極端,電流檢測單元檢測流經(jīng)光源的輸出電流,并將與輸出電流相對應(yīng)的檢測電流反饋給微控制器,微控制器根據(jù)檢測電流生成控制信號給二級降壓單元,二級降壓單元輸出經(jīng)過調(diào)整的輸出電流。根據(jù)本技術(shù)的驅(qū)動器能夠直接檢測高側(cè)負(fù)載輸出電流并提供給微控制器,用于調(diào)整基準(zhǔn)值,然后通過(PWM和RC濾波器控制)來相應(yīng)地改變基準(zhǔn)值, 校正具有不同的MCU自動關(guān)機(jī)延遲時(shí)間的基準(zhǔn)值和感應(yīng)容差,這產(chǎn)生高精度的負(fù)載輸出電流。根據(jù)本技術(shù)提出,電流檢測單元包括供電模塊;比較調(diào)整模塊;放大模塊; 以及采樣模塊,其中,供電模塊輸出的供電電壓分別提供給比較調(diào)整模塊和放大模塊,放大模塊將來自供電模塊的鏡像電流放大預(yù)定倍數(shù)后輸出放大電流,放大電流轉(zhuǎn)換成第一比較電壓,比較調(diào)整模塊比較第一比較電壓和由輸出電流轉(zhuǎn)換的第二比較電壓,并在第一比較電壓和第二比較電壓不同時(shí)將鏡像電流調(diào)整至與輸出電流成比例關(guān)系,采樣模塊根據(jù)調(diào)整后的放大電流獲得檢測電流并輸出給微控制器。由于放大電流應(yīng)該跟隨輸出電流,因此將鏡像電流調(diào)整至與輸出電流成比例關(guān)系時(shí),既可以通過采樣模塊獲得代表輸出電流的鏡像電流,從而使微控制器相應(yīng)地調(diào)整參考基準(zhǔn),進(jìn)而控制二級降壓單元輸出高精度的負(fù)載輸出電流。優(yōu)選的是,二級降壓單元包括第一二極管;第一電容器;第一電感器;第一晶體管;以及第一電阻,其中,第一二極管的負(fù)極連接至一級降壓單元的輸出端,第一電容器的正極連接至第一二極管的負(fù)極以及光源的正極端,第一電容器的負(fù)極連接至第一電感器的一端,光源的負(fù)極端連接至第一電容器的負(fù)極以及第一電感器的一端,第一電感器的另一端連接至第一晶體管的工作電極,第一二極管的正極連接至第一電感器的另一端以及第一晶體管的工作電極,第一晶體管的控制電極連接至微控制器的控制輸出端,第一晶體管的參考電極通過第一電阻接地。在本技術(shù)的設(shè)計(jì)方案中,通過控制第一晶體管的占空比, 可以精確地控制二級降壓單元輸出的輸出電流。有利的是,供電模塊包括電壓調(diào)節(jié)器和第二電阻,其中電壓調(diào)節(jié)器的輸入端通過第二電阻連接至光源的正極端,電壓調(diào)節(jié)器的輸出端分別連接至比較調(diào)整模塊和放大模塊。電壓調(diào)節(jié)器從二級降壓單元的輸出端取電,從而為比較調(diào)整模塊提供驅(qū)動電壓,并為放大模塊提供用于產(chǎn)生放大電流的鏡像電流。可選的是,供電模塊包括電壓調(diào)節(jié)器;第二電阻;第二電容器;第三電容器;第二二極管以及第三二極管,其中,電壓調(diào)節(jié)器的輸入端通過第二電阻連接至光源的正極端, 電壓調(diào)節(jié)器的輸出端分別連接至比較調(diào)整模塊和放大模塊,第二二極管的正極連接至第三二極·管的負(fù)極,第二二極管的負(fù)極連接至第二電阻和電壓調(diào)節(jié)器的輸入端之間的中間結(jié)點(diǎn),第三二極管的正極接地,第一電感器抽頭分出的輸出端通過第二電容器連接至第二二極管的正極以及第三二極管的負(fù)極,第三電容器的一端連接至第二電阻和電壓調(diào)節(jié)器的輸入端之間的中間結(jié)點(diǎn),第三電容器的另一端接地。作為之前描述的供電模塊的一個(gè)備選方案,供電模塊也可以直接從電感器上取電。當(dāng)?shù)谝浑姼衅鞒轭^電壓高于電壓調(diào)節(jié)器的供電電壓時(shí),該抽頭電壓經(jīng)第二電容器,第二二極管,再到第三電容器,并提供給電壓調(diào)節(jié)器。當(dāng)?shù)谝浑姼衅鞯某轭^電壓比較低時(shí),第二電容器放電,由第三電容,第三二極管和第二二極管組成放電回路,給電路供電。根據(jù)本技術(shù)提出,比較調(diào)整模塊包括第三電阻;第四電阻;第五電阻;第四電容器;第五電容器;第一放大器;以及第二晶體管,其中第三電阻的一端連接至光源的負(fù)極端,另一端連接至地,第四電阻的一端連接至光源的負(fù)極端,另一端連接至第一放大器的反相輸入端,第四電容器連接第一放大器的反相輸入端與地之間,第一放大器的輸出端連接至第二晶體管的控制電極,第一放大器的正相輸入端通過串聯(lián)的第五電阻和第五電容器連接至第一放大器的輸出端,第二晶體管的工作電極連接至采樣模塊的采樣輸入端,其中, 第一放大器的供電端連接至電壓調(diào)節(jié)器的輸出端。在本技術(shù)的設(shè)計(jì)方案中,通過第四電阻獲得高側(cè)負(fù)載的輸出電流,該輸出電流通過第四電阻轉(zhuǎn)換成第二比較電壓,以用于與來自放大模塊的第一比較電壓進(jìn)行比較。在第一比較電壓與第二比較電壓不等時(shí),第一放大器輸出控制信號,控制第二晶體管的開關(guān)時(shí)間。優(yōu)選的是,放大模塊包括第六電阻;第七電阻;第八電阻;第九電阻;第十電阻;第十一電阻;第十二電阻;以及第二放大器,其中,第六電阻的一端連接至電壓調(diào)節(jié)器的輸出端,另一端連接至第七電阻的一端,第七電阻的另一端連接至第二晶體管的參考電極,第八電阻連接在第七電阻和第六電阻之間的中間結(jié)點(diǎn)與第二放大器的正相輸入端之間,第十電阻連接在第八電阻和第二放大器的正相輸入端之間的中間結(jié)點(diǎn)與地之間,第九電阻連接在第七電阻的另一端和第二晶體管的參考電極之間的中間結(jié)點(diǎn)與第二放大器的反相輸入端之間,第二放大器的輸出端通過第十二電阻連接至第一放大器的正相輸入端,第十一電阻連接在第九電阻和第二放大器的反相輸入端之間的中間結(jié)點(diǎn)與第二放大器的輸出端和第十二電阻之間的中間結(jié)點(diǎn)之間。放大模塊通過第六電阻和第七電阻獲得來自供電模塊的鏡像電流,并將該鏡像電流放大N倍,并通過第十二電阻計(jì)算出與該放大電流對應(yīng)的第一比較電壓。在正常的情況下,本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于照明裝置的驅(qū)動器(100),包括:整流單元(1),連接至所述整流單元(1)的輸出端的一級降壓單元(BUCK1);連接至所述一級降壓單元(BUCK1)的輸出端的二級降壓單元(BUCK2);以及分別連接至所述一級降壓單元(BUCK1)和所述二級降壓單元(BUCK2)的微控制器(MCU),所述照明裝置的光源(2)連接至所述二級降壓單元(BUCK2)的輸出端;其特征在于,所述驅(qū)動器(100)還包括電流檢測單元(3),所述電流檢測單元(3)連接至所述光源(2)負(fù)極端,所述電流檢測單元(3)檢測流經(jīng)所述光源(2)的輸出電流(I_LED),并將與所述輸出電流(I_LED)相對應(yīng)的檢測電流(I_sense)反饋給所述微控制器(MCU),所述微控制器(MCU)根據(jù)所述檢測電流(I_sense)生成控制信號給所述二級降壓單元(BUCK2),所述二級降壓單元(BUCK2)輸出經(jīng)過調(diào)整的所述輸出電流(I_LED)。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員:林達(dá)炘,劉亞平,賈輝,蔣春軍,
申請(專利權(quán))人:歐司朗股份有限公司,
類型:實(shí)用新型
國別省市:
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