[发明专利]驱动恒流源负载的装置

说明书

本发明公开了一种驱动恒流源负载的装置，包括功率转换级、恒流控制器集成电路以及输出电压采样保持电路；输出电压采样保持电路包括采样二极管及保持电容，采样二极管的正极连接抽头电感的抽头，其负极与保持电容一端之间的节点连接至集成电路内的限压或恒压控制电路，保持电容的另一端连接至参考地。采用本发明上述电路架构的驱动装置，其防潮性能达到前所未有的高度，并且具有更高的输出电压采样精度和反馈供电效率。

技术领域

本发明涉及恒流源负载的驱动装置，具体而言，涉及采用新的非隔离输出电压采样保持电路架构的恒流源负载驱动装置，以及包含所述驱动装置的照明灯具。

背景技术

作为新一代的照明光源，发光二极管(LED)已经得到广泛应用。在全球照明市场，LED照明预计占了七成以上。从1％到70％的市场占有率，LED照明只用了不到十年的时间。如此快的成长速度，基于两方面原因，一是LED照明确实更节能环保；二是LED照明灯具成本迅速下降，甚至已经低于传统照明灯具的成本。

随着LED照明市场逐渐饱和，增长乏力，利润不断下降，这一产业开始寻求转型升级。与传统照明相比，LED照明具有一个较大的优势，即，实现灯具的调光(调节亮度)和调色(改变光的颜色)相对容易。这一优势恰为智能照明所需。目前，智能化逐渐成为创新热点，比如人工智能AI、物联网、智能家居等等。在智能家居中，智能照明可能会最先实现商业化，这基本是业界共识。未来十年，将是LED智能照明大发展的十年。

在发明人本人的中国专利申请CN107222953A(2017年9月29日公开)中，披露了一种数模混合调光恒流控制器，该控制器既同时保留数字调光技术和模拟调光技术的优点，又回避了两者的缺点。图1为包含该控制器的智能照明系统的功能框图。如图1所示，由于数字信号容易产生，传输抗干扰强，所以现有技术中的无线信号接收与处理电路102完全保留。在无线信号接收与处理电路102与LED负载120之间，采用独创的包含数模混合调光恒流控制器的驱动电路111，它接收数字PWM调光信号，却输出连续稳定的工作电流。

图2示出了上述恒流驱动电路111。控制电路300内，调光数模转换电路330将外部的PWM调光信号转换为稳定的直流电压EAREF，该直流电压EAREF等于上述PWM调光信号的占空比与参考电压VREF3(例如200mV)的乘积。直流电压EAREF作为电压基准，送到误差放大电路320用作正端参考电压。控制电路300其余的部分，就是一个完整的闭环开关恒流控制结构。

在实际工业应用中，上述发明方案还存在以下有待改进之处。

从结构功能上讲，普通的LED照明灯具主要包括三部分，一是外壳，这是灯的外形；二是LED光源，也就是发光的部件；三是驱动电源，为LED光源提供能量。而LED光源与驱动电源之间，一般通过两种方式连接。一种是可靠固定连接，比如锡焊接，或者用螺钉锁死，如绝大部分LED球泡就采用锡焊接连接；还有一种是接插头连接，不需要借助任何工具，就可以轻松安装拆卸。目前市场上，大多数种类的LED灯具(比如吸顶灯、平板灯、筒灯等等)都采用后一种简易连接，这样就存在热插拔和接触不良的问题。显然，图2的恒流驱动电路中没有限压保护，热插拔和接触不良容易导致光源烧毁。

图2电路中，光耦303的输出工作电流一般为0.5mA到1mA；加上驱动10A以上功率开关205，所需的驱动电流会在4mA以上；再加上控制电路300自身所需，工作电流会在1mA左右。这样，图2电路总共的工作电流在6mA以上，这些电流如都靠电阻203提供不现实。因为对于220V的交流电网，整流滤波后的电压高达310V，这样6mA的电流流过电阻203，电阻203上的功耗就有1.8W左右，会使得系统效率降低，并导致电阻203的散热成本较高。