LED灯串输入端一LED灯串输出端一第二直流输出端0UT2 —第四节点D —第一普通二极管D3 —第三节点C —第二交流输出端M2，由于第一恒流器件D1和第一普通二极管D3在正向时具有恒定电流的能力，故整个电流通路上的电流保持恒定。同理当第二交流输出端M2电压大于第一交流输出端Ml电压且其差值大于LED灯串的开启电压时，电流流过的通路为第二交流输出端M2 —第三节点C —第二恒流器件D2 —第二节点B —第一直流输出端0UT1 — LED灯串输入端一LED灯串输出端一第二直流输出端0UT2 —第四节点D —第二普通二极管D4 —第一节点A —第一交流输出端Ml。在所述工作原理中，只有当第一交流输出端Ml和第二交流输出端M2之间的电压差的绝对值大于一定电压(即LED灯串的工作电压、普通二极管开启电压、恒流器件开启电压三者之和)时才会有大小恒定的电流流过，由此可知驱动系统的输出电流是方波信号，对于不同的应用情况可以选择不同的变压器来调整变压器T1的输出电压大小，从而调节输出电流的占空比，或者使用可调变压器来调整输出电流的占空比，从而调节LED的发光强度。所述LED照明驱动系统也可以在第一直流输出端0UT1、第二直流输出端0UT2之间增加续流器件，这样便可以使驱动系统保持全周期恒流输出，这时LED灯串将一直保持在最高亮度。
[0041]实施例
[0042]本实施例中，变压器T1变压比例为220:110。第一恒流器件D1和第二恒流器件D2为相同的具有反向耐压的恒流器件，第一普通二极管D3和第二普通二极管D4为相同的二极管。所述恒流器件的结构示意图如图5所示，包括P型轻掺杂衬底2，位于P型轻掺杂衬底2之上的N型轻掺杂外延层3，位于N型轻掺杂外延层3之中的扩散P型阱区4，所述扩散P型阱区4为两个并位于两端，位于扩散P型阱区4之中的P型重掺杂区5和N型重掺杂区7，位于N型重掺杂区7和N型轻掺杂外延层3之间且嵌入扩散P型阱区4上表面的耗尽型沟道区6，位于N型轻掺杂外延层3和耗尽型沟道区6上表面的氧化层10，覆盖整个上表面的金属阴极9，位于P型轻掺杂衬底2下表面的金属阳极8，所述P型重掺杂区5、N型重掺杂区7和金属阴极9形成欧姆接触。仿真结构如图6所示。
[0043]如图4所示，使用时，所述第一交流输入端AC1和第二交流输入端AC2分别接市电220V交流电的两端，第一直流输出端0UT1和第二直流输出端0UT2分别接LED灯串的两端。
[0044]图7为本发明实施例提供的LED照明驱动系统的输入电压和输出电流仿真曲线。本发明LED照明驱动系统的输入电压为市电220V的交流电，变压器T1输出端为110V交流电，LED灯串开启电压为110V时，本发明LED照明驱动系统的输入电压和输出电流随时间变化关系如图7所示，电流的输出为占空比为1:1的方波信号，输出电流的频率为100Hz，可以正常驱动LED灯串照明，且有利于驱动系统和LED灯串的散热，使系统的可靠性以及效率均得到提升。
[0045]如图8所示，为本发明另一实施例的LED照明驱动系统的结构示意图，包括变压器T1和驱动芯片T2两部分；所述变压器T1包括两个交流输入端和两个输出端:第一交流输入端AC1、第二交流输入端AC2以及第一交流输出端Ml和第二交流输出端M2 ;所述驱动芯片T2包括2个具有反向截至特性的恒流器件和2个普通二极管:第一普通二极管D1、第一恒流器件D2、第二恒流器件D3、第二普通二极管D4 ;所述第一普通二极管D1的阳极与第二普通二极管D4的阴极相连接形成第一节点A，所述第一普通二极管D1的阴极与第一恒流器件D2的阴极相连接形成第二节点B，所述第一恒流器件D2的阳极与第二恒流器件D3的阴极相连接形成第三节点C，所述第二恒流器件D3的阳极与第二普通二极管D4的阳极相连接形成第四节点D ;所述变压器T1的第一交流输出端Ml与驱动芯片T2的第一节点A相连接，所述变压器T1的第二交流输出端M2与驱动芯片T2的第三节点C相连接。
[0046]进一步地，所述LED照明驱动系统包括4个端口，分别为第一交流输入端AC1、第二交流输入端AC2、第一直流输出端OUT 1、第二直流输出端0UT2 ;所述第一直流输出端0UT1连接驱动芯片T2内部第二节点B，所述第二直流输出端0UT2连接驱动芯片T2内部第四节点Do
[0047]如图9所示，为本发明另一实施例的LED照明驱动系统的结构示意图，包括变压器T1和驱动芯片T2两部分；所述变压器T1包括两个交流输入端和两个输出端:第一交流输入端AC1、第二交流输入端AC2以及第一交流输出端Ml和第二交流输出端M2 ;所述驱动芯片T2包括2个具有反向截至特性的恒流器件和2个普通二极管:第一恒流器件D1、第二恒流器件D2、第一普通二极管D3、第二普通二极管D4 ;所述第一恒流器件D1的阳极与第二普通二极管D4的阴极相连接形成第一节点A，所述第一恒流器件D1的阴极与第二恒流器件D2的阴极相连接形成第二节点B，所述第二恒流器件D2的阳极与第一普通二极管D3的阴极相连接形成第三节点C，所述第一普通二极管D3的阳极与第二普通二极管D4的阳极相连接形成第四节点D ;所述变压器T1的第一交流输出端Ml与驱动芯片T2的第一节点A相连接，所述变压器T1的第二交流输出端M2与驱动芯片T2的第三节点C相连接，所述驱动芯片T2的第一直流输出端0UT1与驱动芯片T2的第二节点B相连接，所述驱动芯片T2的第二直流输出端0UT2与驱动芯片T2的第四节点D相连接；所述第一恒流器件D1由2个恒流器件单元串联得到，第二恒流器件D2由2个恒流器件单元串联得到，第一普通二极管D3由2个普通二极管单元串联得到，第二普通二极管D4由2个普通二极管单元串联得到。
【主权项】
1.一种LED照明驱动系统，包括变压器(T1)和驱动芯片(T2)两部分；所述变压器(T1)包括两个交流输入端和两个输出端，分别为:第一交流输入端(AC1)、第二交流输入端(AC2)以及第一交流输出端(Ml)、第二交流输出端(M2);所述驱动芯片(T2)包括第一器件(D1)、第二器件(D2)、第三器件(D3)、第四器件(D4)，所述第一器件(D1)的阳极与第四器件(D4)的阴极相连接形成第一节点(A)，第一器件(D1)的阴极与第二器件(D2)的阴极相连接形成第二节点(B)，第二器件(D2)的阳极与第三器件(D3)的阴极相连接形成第三节点(C)，第三器件(D3)的阳极与第四器件(D4)的阳极相连接形成第四节点⑶；所述第一器件(D1)、第二器件(D2)、第三器件(D3)、第四器件(D4)中至多有2个普通二极管；当只有一个普通二极管时，所述第一器件(D1)、第二器件(D2)、第三器件(D3)、第四器件(D4)中任意一个为普通二极管，其余三个为具有反向截止特性的恒流器件；当有两个普通二极管时，所述第一器件(D1)、第二器件(D2)、第三器件(D3)、第四器件(D4)中包括2个普通二极管和2个具有反向截止特性的恒流器件，且第一器件(D1)和第三器件(D3)为不同的器件，第二器件(D2)和第四器件(D4)为不同的器件；所述变压器(T1)的第一交流输出端(Ml)与驱动芯片(T2)的第一节点(A)相连接，所述变压器(T1)的第二交流输出端(M2)与驱动芯片(T2)的第三节点(C)相连接，所述驱动芯片(T2)的第一直流输出端(0UT1)与驱动芯片(T2)的第二节点(B)相连接，所述驱动芯片(T2)的第二直流输出端(0UT2)与驱动芯片(T2)的第四节点⑶相连接。2.根据权利要求1所述的LED照明驱动系统，其特征在于，所述恒流器件为η个恒流器件单元串联得到；所述普通二极管为m个普通二极管单元串联得到。3.根据权利要求1所述的LED照明驱动系统，其特征在于，所述第一器件(D1)为第一恒流器件、第二器件(D2)为第二恒流器件、第三器件(D3)为第一普通二极管、第四器件(D4)为第二普通二极管。4.根据权利要求3所述的LED照明驱动系统，其特征在于，所述第一恒流器件、第二恒流器件为相同的二端恒流器件。5.根据权利要求3所述的LED照明驱动系统，其特征在于，所述第一恒流器件、第二恒流器件为不同的二端恒流器件。6.根据权利要求1所述的LED照明驱动系统，其特征在于，所述恒流器件的特点为:当正向电压大于夹断电压时，其电流保持恒定；当施加反向电压时，器件保持关断，处于截至态，且具有较高的耐压。7.根据权利要求1所述的LED照明驱动系统，其特征在于，所述变压器(T1)为可调变压器或普通变压器。8.根据权利要求1所述的LED照明驱动系统，其特征在于，所述变压器(T1)可集成到驱动芯片(T2)中。
【专利摘要】一种LED照明驱动系统，包括变压器和驱动芯片，变压器包括两个交流输入端和两个输出端；驱动芯片包括第一器件、第二器件、第三器件、第四器件，第一器件的阳极与第四器件的阴极连接形成第一节点，第一器件的阴极与第二器件的阴极相连接形成第二节点，第二器件的阳极与第三器件的阴极相连接形成第三节点，第三器件的阳极与第四器件的阳极相连接形成第四节点；变压器的第一交流输出端与第一节点相连接，变压器的第二交流输出端与第三节点相连接。本发明驱动系统将整流功能和恒流功能结合在一起，使得LED的驱动更简单可靠，可实现驱动系统的小型化；利用变压器将输入交流电转换到合适的电压，使系统功耗进一步降低，提高驱动系统的效率。
【IPC分类】H05B33/08
【公开号】CN105392240
【申请号】CN201510995850
【发明人】乔明, 于亮亮, 方冬, 李成州, 何逸涛, 张波
【申请人】电子科技大学
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年12月25日