CN110662324A

CN110662324A - 驱动器和照明模块

Info

Publication number: CN110662324A
Application number: CN201810688420.1A
Authority: CN
Inventors: 张清富; 李志峰; 杨旭生
Original assignee: Landes Vance
Current assignee: Landes Vance; Ledvance GmbH
Priority date: 2018-06-28
Filing date: 2018-06-28
Publication date: 2020-01-07
Also published as: DE102019117474A1

Abstract

本发明涉及用于照明模块的驱动器(100)，并且涉及具有这种驱动器(100)和发光元件(300)的照明模块。驱动器具有驱动器输入端(P1、P2、P3、P4)，其用于接收由电子控制装置(ECG)输出的电源电压。该驱动器还具有驱动器输出端(301、302)，其用于向发光元件供电。此外，驱动器具有桥(110)，其用于对电源电压进行整流并提供整流后的电压；以及功率开关晶体管(135)，其用于切换整流后的电压以在所述驱动器输出端(301、302)上供电。在桥(110)的两端提供LC电路(102,104)以使驱动器输出端(301,302)之间的电压稳定。

Description

驱动器和照明模块

技术领域

本发明涉及一种用于照明模块的驱动器和一种包括所述驱动器的照明模块。

背景技术

多年来，作为白炽灯泡的有效替代品，荧光灯已经是众所周知的并广泛应用的照明设备。然而，随着LED灯的出现，可以获得更高效和更长寿命的照明装置。此外，与荧光灯相比，LED灯的材料由于例如不需要汞而更安全。因此，存在这样的需求：利用LED灯替换现有的荧光灯，优选地，在不改变整个照明器或灯具的情况下利用LED灯替换现有的荧光灯。

目前可用的荧光灯灯具通常包括用于调节和限制提供给荧光灯的电流的电子镇流器(也称为电子控制装置，简称为ECG)。因此，用于代替荧光灯或卤素灯的LED灯(LED改造灯)需要与ECG兼容。

图1示出ECG的驱动器，该ECG被设计成与在不同地区(包括欧洲、中东和非洲(EMEA)以及亚太(APAC)地区)的电源兼容。ECG提供输出端P1、P2、P3和P4，它们分别通过灯丝222、224、226和228连接到图1所示的驱动器。通过ECG输出端P1至P4，ECG经由继电器接触器(或开关)230和电容器240将高频信号提供给驱动器。来自ECG的能量用于向在驱动器输出端301、302两端设置的镇流器供电。ECG可以是智能ECG，其可以驱动不同的荧光管，例如28W、35W、49W和80W荧光管。智能ECG可以根据通过灯丝222、224、226和228检测到的电阻来改变该智能ECG的输出电流。结果，荧光灯功率越低，智能ECG输出的频率越高。

图1的驱动器是无源电路。它包括桥二极管112、114、116和118。它们构成并联连接到输入滤波器电容器120和电阻器132的桥。

另一电阻器134与电容器138和二极管139一起控制功率开关晶体管135的栅极。功率开关晶体管135的漏极经由电阻器136连接到驱动器的第一输出端301。功率开关晶体管135的源极通过与滤波器电容器180并联设置的继电器线圈130连接到驱动器的第二输出端302。

驱动器输出端301、302之间的电压取决于由ECG提供的能量和电容器240的电容值。电容器240的电容值Z根据以下公式随智能ECG输出的频率f变化：

结果，当由智能ECG输出的频率增加时，电容器240的电容减小。反过来，减小的电容将导致驱动器输出端301、302之间的电压升高。该电压可能升高到超过端301、302之间连接的照明元件的指定电压范围。结果，功率开关晶体管135可能会过热和/或发生故障。

在现有技术中，已经提出了解决这个问题的方案，如图2所示。该驱动器包括比较器140，当驱动器输出端301、302之间的电压超过预定值时，该比较器140向功率开关晶体管135输出高电压。滤波器电容器180向连接在端301、302之间的照明元件提供电压，同时续流二极管185防止电流回流到功率开关晶体管135和桥二极管112、114、116、118。总之，提供比较器140可以帮助继电器线圈130两端的电压保持在指定的范围内。

发明内容

鉴于目前可用的照明模块的上述缺点，本发明的目的是提供一种用于LED灯的驱动器，以改装现有的照明模块(如，包括ECG的当前可用的荧光灯具)以使其与LED灯兼容。

该驱动器被设计为与智能ECG兼容并提高驱动器向LED灯输送的电压的稳定性。这通过基于输入电压的频率自动调节输出电压来实现。

与现有技术的驱动器相比，驱动器也可以更便宜和/或涉及更简单的电路***。此外，与上面讨论的现有技术的驱动器相比，驱动器的设计可以更紧凑，特别是在使用表面安装器件(SMD)来实现驱动器的LC电路时。

该问题通过根据独立权利要求的用于照明模块的驱动器来解决。

优选实施例由从属权利要求、说明书和附图给出。

相应地，提供了一种用于照明模块的驱动器，包括：驱动器输入端，其用于接收ECG输出的电源电压；以及驱动器输出端，其用于向发光元件供电。桥对电源电压进行整流并提供整流后的电压；以及功率开关晶体管切换整流后的电压以在所述驱动器输出端上供电。进一步地，在桥的两端设置LC电路，其用于稳定驱动器输出端之间的电压。

在第一方面，提供了一种驱动器，其中所述桥包括第一桥输入端和第二桥输入端，其中LC电路连接在所述第一桥输入端和所述第二桥输入端之间。这可以使LC电路能够至少部分地抵消由智能ECG产生的电容的可能变化。

根据另一方面，提供了一种驱动器，其是无源驱动器。这种设计可以为智能ECG的兼容性提供更简单、更低功耗的解决方案。

根据以上方面中的任一个，所述驱动器可以用于驱动LED照明模块，例如LED改造管。所述LED改造管可以是T5LED改造管或T8LED改造管。

本发明的另一目的是提供一种包括驱动器和发光元件的照明模块，其中发光元件耦接到所述驱动器的驱动器输出端。所述驱动器优选为上述的驱动器。也就是说，关于驱动器公开的所有特征还关于照明模块被公开，反之亦然。

发光元件优选包括发光二极管(LED)或者就是发光二极管。照明模块可以适于放置在LED灯中。

附图说明

通过结合附图来考虑并参考下面的详细描述，本公开将更容易被理解，其中：

图1是现有技术中已知的用于照明模块的第一类型的驱动器的示意图，

图2是现有技术中已知的用于照明模块的第二类型的驱动器的示意图，

图3是LC电路的电路图，

图4是图3所示的LC电路的响应的曲线图，

图5是用于照明模块的驱动器的示例性实施例的示意图，

图6是图1的驱动器的驱动器输出端之间的电压的曲线图，和

图7是图5所示的驱动器的实施例的驱动器输出端之间的电压的曲线图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图更详细地解释驱动器和照明模块的示例性实施例。相同或相似元件或具有相同效果的元件由相同的附图标记表示，并且为了避免重复，可以省略对其的重复描述。附图和图中所示的元件彼此的大小关系不应被视为按比例绘制。然而，可利用放大的大小来说明单个元件以进行更好的说明和/或更好的理解。

图3示出了包括电感器L 102和电容器C 104的LC谐振电路。这种谐振电路产生特性阻抗，特性阻抗随输入频率变化并且在谐振点处最低，如图4所示。当输入频率f高于或低于谐振点时，LC电路的特性阻抗Z增加。

在图5中，示出了用于照明模块的驱动器100的示例性实施例。该驱动器在某些方面类似于图1的现有技术的驱动器。然而，图5的驱动器的不同之处在于：它在其桥式整流器(或整流器电桥)110内包括LC电路102、104。

具体地，桥式整流器110包括第一桥输入端111和第二桥输入端113以及第一桥输出端115和第二桥输出端117。第一桥输入端111通过桥二极管112连接到第一桥输出端115。第二桥输入端113通过桥二极管114连接到第一桥输出端115。第二桥输出端117通过桥二极管116连接到第一桥输入端111。第二桥输出端117通过桥二极管118连接到第二桥输入端113。

LC电路102、104连接在第一桥输入端111和第二桥输入端113之间。LC电路102、104使得从智能ECG接收的一些能量能够通过。通过为LC电路102、104的谐振点选择合适的频率，当智能ECG产生谐振点附近的频率时，所得到的阻抗将较低。这导致输出端301、302之间的电压保持相对稳定。更具体地，这导致输出电压保持在指定范围内，对于一些LED，该范围可能在5V和35V之间。因此，这防止可能损坏或破坏功率开关晶体管135的热问题出现。

图6和图7示出了图1的驱动器和图5的驱动器之间的输出电压的差异。具体地，图6示出了图1的驱动器的驱动器输出端301、302之间的电压是大约65V。图7示出了图5的驱动器的驱动器输出端301、302之间的电压仅在值18.6V附近很小地波动。由此可见，显然，图5的实施例产生稳定地保持在指定范围内的输出电压。

对于本领域技术人员来说显而易见的是，所示实施例仅描述了多个可能性的一个例子。因此，这里讨论的实施例不应被理解为构成这些特征和配置的限制。所描述的特征的任何可能的组合和配置都可以根据本发明的范围来选择。

附图标记列表

P1、P2、P3、P4 ECG输出端

100 照明模块的驱动器

102 电感器

104 电容器

110 桥式整流器

111、113 第一桥输入端和第二桥输入端

115、117 第一桥输出端和第二桥输出端

112、114、116、118 桥二极管

120 输入滤波器电容器

130 继电器线圈

132 电阻器

134 电阻器

135 功率开关晶体管

136 电阻器

138 电容器

139 二极管

140 比较器

142 二极管

143 电阻器

144 电阻器

145 电阻器

146 电阻器

148 电阻器

180 滤波器电容器

185 续流二极管

222、224、226、228 灯丝

230 继电器接触器

240 滤波器电容器

301、302 第一驱动器输出端和第二驱动器输出端

Claims

1.一种用于照明模块的驱动器(100)，包括：

驱动器输入端(P1、P2、P3、P4)，其用于接收由电子控制装置(ECG)输出的电源电压；

驱动器输出端(301、302)，其用于向发光元件供电；

桥(110)，其用于对所述电源电压进行整流并提供整流后的电压；和

功率开关晶体管(135)，其用于切换所述整流后的电压以在所述驱动器输出端(301、302)上供电；

其特征在于：

所述驱动器包括LC电路(102、104)，所述LC电路(102、104)设置在所述桥(110)的两端以使所述驱动器输出端(301、302)之间的电压稳定。

2.根据权利要求1所述的驱动器(100)，其中所述桥(110)包括第一桥输入端(111)和第二桥输入端(113)，其中所述LC电路(102、104)连接在所述第一桥输入端(111)和所述第二桥输入端(113)之间。

3.根据权利要求1或2所述的驱动器(100)，其中所述驱动器是无源驱动器。

4.一种照明模块，其包括根据前述权利要求中任一项所述的驱动器(100)和发光元件，其中所述发光元件耦接到所述驱动器(100)的驱动器输出端(301、302)。