专利名称：具有冗余容错功能的led光源驱动器的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及一种LED光源，特别涉及到一种LED光源的冗余驱动器。
背景技术：
LED光源以高效节能长寿环保(不含卤元素)越来越多在各种场合得到应用，现在 设计良好的LED光源寿命可以达到50， 000小时的寿命，超过90%的灭灯故障原因是驱动器 的损坏，提高LED驱动器的寿命，消除质量的短板，使整个产品各部件的寿命均衡是一个非 常重要的研究问题。 为了解决驱动器可靠性，提高LED光源的使用寿命，现有技术已经采用了一种简 单的技术——冗余技术，即在传统驱动器的基础上设置了一个后备驱动器，当正常工作的 电源因为多种的原因(元件、外界电压、雷击等)没有了正常输出后，电路会自动地切换到 备份的电源备份驱动器上，保持灯具正常的工作，保证了在高可靠性场合灯具正常的使用， 去除了多次进行维护的成本。但是即使是这样，由于传统的冗余备份方案还是存在着以下 问题 1.传统的冗余备份方案会有专门的检测和切换电路，而这些检测和切换的电路的 本身也存在可靠性问题，很可能出现需要该切换时却没有办法切换等问题。例如公告号为 CN201219317,公告日为2009年4月8日的中国实用新型专利，公开了一种具有冗余容错功 能的LED投光灯，包括底座、与底座连接的支架和与支架连接的灯体，灯体包括灯壳和安装 在灯壳内的PCB板，PCB板上设置有LED发光单元、驱动控制芯片、信号控制线路、一根电源 正极线路和一根电源负极线路；所述驱动控制芯片为所述驱动控制芯片中至少包括有一个 冗余容错驱动控制芯片，该芯片具有至少两对并行的信号输入端和信号输出端，每对信号 输入端和信号输出端的信号输入端通过一根线路与信号输出端连接，冗余容错驱动控制芯 片之间通过至少两根线路所提供的至少两条并行且具有冗余容错功能的信号控制线路相 互连接。此专利产品就是具有专门的检测和切换电路，增加了出现问题的可能性，也无法控 制成本。 2.传统的冗余备份方案往往采用开关管，但是开关管的耐受冲击的能力和开关管
的结压导致驱动器效率降低。特别是在对大电流的情况下，更是如此。 3.传统的冗余备份方案使用的冗余驱动器考虑到在线切换时间的问题，即使是备
份部分没有输出，其输入部分也是随时接通的，这样会出现两个问题一备份驱动器即使没
有输出，只要和输入相连也会消耗功率造成整体产品效率的降低和能源的浪费。二电路正
常使用时，备用驱动器并没有完全的脱离整个系统成为真正的备用状态，造成备用驱动器
一直处在工作状态也会导致元件的使用寿命降低。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种具有冗余容错功能的LED光源驱动器， 该LED光源驱动器简化了原有的冗余电路设计，同时使备用驱动器并完全的脱离整个系统处在真正的备用状态，除低了成本，也大大提高了 LED光源的使用寿命。
本发明的技术方案如下 —种具有冗余容错功能的LED光源驱动器，包括至少一个的LED驱动器，所述的具 有冗余容错功能的LED光源驱动器还至少包括一个冗余驱动器，直接采用电源输出作为切 换的检测和切换的能源，将电源输出直接与继电器相连，采用继电器作为开关元件，实现了 LED驱动器和冗余驱动器的输出备份切换。
更进一步的技术方案是 所述的LED驱动器有两个，冗余驱动器有一个，而所述的继电器有四个，分别是继 电器K1、继电器K2、继电器K3、继电器K4。 所述的LED驱动器和冗余驱动器的组成部分完全相同，包括 整流电路，其输入端接入市电，将市电由交流变换为脉动直流电； 主动PFC，串接在第一整流电路的输出回路上，通过高频脉冲开关校正输入电压和
电流的相位，使整个电源功率因数提高； 功率变换电路，串接在主动PFC的输出回路上，通过功率变压器把高电压的脉冲 电流变换为低压大电流的交流电，同时提供高低压的电气隔离； 整流滤波电路，串接在功率变换电路的输出回路上，把高频的交流变换为高频直 流，同时进行滤波成纹波非常小的直流电； 输出电路，与整流滤波电路的输出端相接，为LED提供恒定的电流；
取样反馈电路，从输出电路接出，对电源输出的电流电压进行检测，并反馈到P丽 控制器，以保持额定的电流对LED进行驱动，同时对电源输出情况进行监控，在出现异常的 时候关断电源的工作； P丽控制器，接收第一取样反馈电路的反馈信号和控制信号，调整脉宽比，完成调 整输出到功率变换电路、以及延时启动关断。 所述的整流电路的输入端串接有保险电路和防雷电路，其中保险电路输出端与防 雷电路相连，防雷电路输出端连接整流电路。
与现有技术相比，本发明的有益效果是 1.直接采用输出作为切换的检测和切换的能源，传统的冗余方案会有专门的检测
和切换电路，而电路的本身也存在可靠性问题，很可能出现需要该切换时却没有办法切换，
所以采用输出作为直接的驱动好处在没有输出的时候就直接切换的电源上。 2.采用继电器进行备份切换，考虑到开关管的耐受冲击的能力和开关管的结压导
致驱动器效率降低，特别是对于大电流的情况，选用全密闭欧姆龙的长寿命继电器正常的
开关寿命为500万次，因为正常开启时候继电器只工作一次，对于LED光源50， 000小时的
寿命足够可以。使用继电器还有一个好处就是继电器触点只存在断开和接触两种状态，同
时有动作的时间延时不用再便用专门的电路设计。同时继电器正常工作的电流消耗为0. 03
安培整个电路消耗功率不超过0. 5瓦的。对于整个灯具消耗可以忽略。 3.在进行冗余设计时实现了在输出切换的同时进行输入的切换，一般的冗余驱动
器考虑到在线切换时间的问题，即使是备份部分没有输出，输入部分也随时和输入接通，这
样有两个问题一是备份驱动器即使没有输出，只要和输入相连也会消耗功率造成整体产
品效率的降低和能源的浪费，二是备用驱动器一直处在工作状态也会导致元件的使用寿命降低，而用于灯具的几百毫秒的切换时间却是可以允许的，在设计时利用继电器的多触点 在进行输出的切换的同时完成备份驱动器的输入切换，使电路正常时备用驱动器完全的脱 离整个系统成为真正的备用状态。 4.驱动器的长期不用电子元件处于灯具温度较高的环境下，寿命也会减少，特别 是电解电容。所以本发明就是利用继电器的延时特点，在每次上电时会使电路进行相应的 工作几秒钟，进行驱除水气和激活电解液等，延长了备用驱动器的储存寿命
图1本发明具体实施例的电路连接框图
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步阐述。 —种具有冗余容错功能的LED光源驱动器，包括至少一个的LED驱动器，所述的具 有冗余容错功能的LED光源驱动器还至少包括一个冗余驱动器，直接采用电源输出作为切 换的检测和切换的能源，将电源输出直接与继电器相连，采用继电器作为开关元件，实现了 LED驱动器和冗余驱动器的输出备份切换。所述的LED驱动器有两个，冗余驱动器有一个， 而所述的继电器有四个，分别是继电器K1 、继电器K2 、继电器K3 、继电器K4 。两个LED驱动 器、一个冗余驱动器以及继电器之间的连接方法正如图l所示，是比较常见的连接方法。所 述的至少一个LED驱动器和冗余驱动器的组成部分完全相同，包括整流电路，其输入端接 入市电，将市电由交流变换为脉动直流电；主动PFC，串接在第一整流电路的输出回路上， 通过高频脉冲开关校正输入电压和电流的相位，使整个电源功率因数提高；功率变换电路， 串接在主动PFC的输出回路上，通过功率变压器把高电压的脉冲电流变换为低压大电流的 交流电，同时提供高低压的电气隔离；整流滤波电路，串接在功率变换电路的输出回路上， 把高频的交流变换为高频直流，同时进行滤波成纹波非常小的直流电；输出电路，与整流滤 波电路的输出端相接，为LED提供恒定的电流；取样反馈电路，从输出电路接出，对电源输 出的电流电压进行检领"并反馈到P丽控制器，以保持额定的电流对LED进行驱动，同时对 电源输出情况进行监控，在出现异常的时候关断电源的工作；P丽控制器，接收第一取样反 馈电路的反馈信号和控制信号，调整脉宽比，完成调整输出到功率变换电路、以及延时启动 关断。所述的整流电路的输入端串接有保险电路和防雷电路，其中保险电路输出端与防雷 电路相连，防雷电路输出端连接整流电路。
权利要求
一种具有冗余容错功能的LED光源驱动器，包括至少一个的LED驱动器，其特征在于所述的具有冗余容错功能的LED光源驱动器还至少包括一个冗余驱动器，直接采用电源输出作为切换的检测和切换的能源，将电源输出直接与继电器相连，采用继电器作为开关元件，实现了LED驱动器和冗余驱动器的输出备份切换。
2. 如权利要求1所述的具有冗余容错功能的LED光源驱动器，其特征在于所述的LED 驱动器有两个，冗余驱动器有一个，而所述的继电器有四个，分别是继电器K1、继电器K2、 继电器K3、继电器K4。
3. 如权利要求1所述的具有冗余容错功能的LED光源驱动器，其特征在于所述的LED 驱动器和冗余驱动器的组成部分完全相同，包括整流电路，其输入端接入市电，将市电由交流变换为脉动直流电；主动PFC，串接在第一整流电路的输出回路上，通过高频脉冲开关校正输入电压和电流的相位，使整个电源功率因数提高；功率变换电路，串接在主动PFC的输出回路上，通过功率变压器把高电压的脉冲电流变换为低压大电流的交流电，同时提供高低压的电气隔离；整流滤波电路，串接在功率变换电路的输出回路上，把高频的交流变换为高频直流，同时进行滤波成纹波非常小的直流电；输出电路，与整流滤波电路的输出端相接，为LED提供恒定的电流；取样反馈电路，从输出电路接出，对电源输出的电流电压进行检测，并反馈到P丽控制器，以保持额定的电流对LED进行驱动，同时对电源输出情况进行监控，在出现异常的时候关断电源的工作；P丽控制器，接收第一取样反馈电路的反馈信号和控制信号，调整脉宽比，完成调整输 出到功率变换电路、以及延时启动关断。
4. 如权利要求3所述的具有冗余容错功能的LED光源驱动器，其特征在于所述的整 流电路的输入端串接有保险电路和防雷电路，其中保险电路输出端与防雷电路相连，防雷 电路输出端连接整流电路。
全文摘要
本发明公开了一种具有冗余容错功能的LED光源驱动器，包括至少一个的LED驱动器，所述的具有冗余容错功能的LED光源驱动器还至少包括一个冗余驱动器，直接采用电源输出作为切换的检测和切换的能源，将电源输出直接与继电器相连，采用继电器作为开关元件，实现了LED驱动器和冗余驱动器的输出备份切换。本发明的有益效果是简化了电路设计，降低了成本，同时也提高了产品的稳定性。
文档编号H05B37/04GK101790272SQ20101908704
公开日2010年7月28日 申请日期2010年3月2日 优先权日2010年3月2日
发明者卿晓辉, 徐文洪, 成军, 邓陵泉 申请人:四川锦明光电股份有限公司