驱动电路及照明装置的制作方法

本技术涉及电路，具体地涉及一种驱动电路及照明装置。

背景技术：

1、led照明装置常用的两种驱动电路包括线性驱动电路和开关电源，其中开关电源以其高效率、小体积的优点得到了广泛的应用。

2、图1为现有技术中的一种有源功率因数校正电路。其中，电感103、场效应管106和二极管104组成开关升压电路拓扑，电容105用于输出电压滤波和储能，电阻108和电阻109用于产生交流电相位电压信号，电阻111和电阻112用于检测输出电压信号，二者馈入pfc控制电路，产生一个与输出电压和交流电波形相关的信号，控制流过电阻110的电流。进一步地，使流过场效应管106，电感103的电流波形与交流电相位电压相关，幅值与输出电压相关，达到功率因数校正的目的。该方案可达到接近于1的高功率因数性能，缺点是电路复杂和成本高，另外，输出电压必须高于输入交流电压的峰值，需要后级开关电源的半导体开关器件承受更高的电压应力，而这需要更高的半导体器件成本。

3、图2为现有技术中的一种无源填谷电路，其工作模式如下：

4、在交流电201相位电压大于储能电容203和储能电容204两者电压之和时，二极管206和二极管207截止，二极管205和整流桥202导通，交流电通过整流桥202和二极管205给储能电容203和储能电容204供电，同时也给负载供电。在这期间，储能电容203和储能电容204分别被充电到交流电201峰值的一半电压；在交流电201相位电压小于其峰值电压一半时，储能电容203通过二极管206、储能电容204通过二极管207对负载放电，此时整流桥202和二极管205均反向截止；在交流电201的相位电压在其峰值和峰值的一半电压时，交流电201通过整流桥202直接向负载供电，二极管205、二极管206和二极管207均反向截止，储能电容电压维持不变。该方案的功率因数比图1所示的有源功率因数校正电路低，但电路比较简单，成本也较低，广泛应用在节能灯、led照明等功率较小，成本敏感的产品中。该无源填谷电路的输出电压最低值为交流电峰值的一半以下，这要求后级开关电源必须适应较宽的输入电压范围，因而导致了后级开关电源的性能指标降低和成本增加，也导致了该无源填谷电路的应用受限。

5、因而，仍然需要一种功率因数校正电路，输出电压无附加升高且输出电压波动范围小的功率因数校正电路。

技术实现思路

1、针对以上问题，本实用新型提供了一种驱动电路及照明装置，驱动电路能够对电路中具有充放电功能的元件进行更加细致有效的调控，从而在改善电路功率因数的同时，降低电路输出电压的波动范围。

2、在本实用新型的技术方案中，提供了一种驱动电路，包括整流单元、储能单元、开关单元、负载单元、电流源和控制电路，储能单元和开关单元串联，整流单元并联于储能单元和开关单元组成的串联体两端；负载单元和电流源串联，整流单元并联于负载单元和电流源组成的串联体两端；控制电路的一端连接电流源，另一端连接开关单元的控制端，控制电路响应于电流源两端的电压值或者流经电流源的电流值小于预设阈值，控制开关单元使储能单元放电。

3、根据本实用新型的技术方案，整流单元对外部电源输入的交流电压信号进行整流，整流单元输出的输出电压可以为储能单元和开关单元组成的串联体和/或负载单元和电流源组成的串联体供电；开关单元与储能单元串联，控制储能单元切换充电、放电等工作状态。其中，预设阈值可以由外部电路设定，控制电路响应于电流源两端的电压值或者流经电流源的电流值小于预设阈值小于预设阈值，控制开关单元使储能单元放电，负载单元即电流源两端的电压值或者流经电流源的电流值小于预设阈值则会增大；电流源两端的电压值或者流经电流源的电流值增大至大于等于预设阈值后，控制开关单元使储能单元停止放电，即控制电路根据电流源两端的电压值或者流经电流源的电流值的反馈调节，使得电流源两端的电压值或者流经电流源的电流值小于预设阈值能够维持在一个稳定值。换言之，驱动电路的输出电压波动范围小，即流经与电流源串联的负载单元的电流值能够趋于稳定，且整体驱动电路中的元件连接简单、成本较低。

4、在本实用新型的技术方案中，驱动电路中的开关单元包括并联的充电开关和放电开关，充电开关被配置为，响应于整流单元两端的电压大于储能单元两端的电压，充电开关导通，否则充电开关截止；放电开关被配置为，响应于电流源两端的电压值或者流经电流源的电流值小于预设阈值，放电开关导通，否则放电开关截止。

5、根据本实用新型的技术方案，在电流源两端的电压值或者流经电流源的电流值小于预设阈值时，储能单元放电，外部电源和储能单元同时为负载单元供电，使得在外部电源的输出电压较低的情况下，负载单元仍能够进行导通工作，即允许外部电源的输出电压更低。如果外部电源被配置为交流市电，则交流市电的电流导通角得到了扩展，提高了电路整体的功率因数。在外部电源的输出电压大于预设阈值且小于储能单元两端的电压时，储能单元不工作；在外部电源的输出电压大于储能单元两端的电压时，储能单元充电，外部电源同时为负载单元和储能单元供电，使得输出电压超出负载单元的电压的部分能够被有效利用，从而提高了驱动电路整体的电能转换效率。

6、优选地，在本实用新型的技术方案中，驱动电路中的充电开关被配置为二极管。

7、根据本实用新型的优选技术方案，二极管能够控制经过储能单元的电流流向。

8、优选地，在本实用新型的技术方案中，驱动电路中的电流源被配置为受外部信号控制的可变电流源。

9、根据本实用新型的技术方案，可以根据外部信号设置预设阈值的大小，即控制储能单元放电的条件，从而能够控制电流源保持恒定输出时的恒定值大小，负载单元为led照明单元时，即可实现稳定的调光控制。

10、在本实用新型的技术方案中，电流源包括第一功率管，第一功率管的一端连接负载单元，另一端通过第一电阻连接接地端。

11、在本实用新型的技术方案中，控制电路包括第二功率管和第二放大器，第二功率管的一端连接放电开关的控制端，另一端连接接地端；第二放大器响应于第一功率管的电流低于预设阈值，控制第二功率管导通。

12、在本实用新型的技术方案中，控制电路包括第三功率管和第三放大器，第三功率管的一端连接放电开关的控制端，另一端连接接地端；第三放大器响应于所述第一功率管的漏极电压低于预设阈值，控制第三功率管导通。

13、在本实用新型的技术方案中，还提供了一种照明装置，照明装置包括上述驱动电路。

技术特征：

1.一种驱动电路，包括整流单元、储能单元、开关单元、负载单元、电流源和控制电路，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述开关单元包括并联的充电开关和放电开关，

3.根据权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，

4.根据权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，所述电流源被配置为受外部信号控制的可变电流源。

5.根据权利要求4所述的驱动电路，其特征在于，所述电流源包括第一功率管，一端连接所述负载单元，另一端通过第一电阻连接接地端。

6.根据权利要求5所述的驱动电路，其特征在于，所述控制电路包括

7.根据权利要求5所述的驱动电路，其特征在于，所述控制电路包括

8.一种照明装置，其特征在于，所述照明装置包括如权利要求1-7任一项所述的驱动电路。

技术总结
本技术涉及电路技术领域，具体地涉及一种驱动电路和照明装置。本技术的技术方案中的驱动电路，包括整流单元、储能单元、开关单元、负载单元、电流源和控制电路，储能单元和开关单元串联，整流单元并联于储能单元和开关单元组成的串联体两端；负载单元和电流源串联，整流单元并联于负载单元和电流源组成的串联体两端；控制电路的一端连接电流源，另一端连接开关单元的控制端，控制电路响应于电流源两端的电压值或者流经电流源的电流值小于预设阈值，控制开关单元使储能单元放电。驱动电路能够对电路中具有充放电功能的元件进行更加细致有效的调控，从而在改善电路中功率因数的同时，降低电路输出电压的波动范围。

技术研发人员：雷鸿雪
受保护的技术使用者：上海路傲电子科技有限公司
技术研发日：20231115
技术公布日：2024/6/23