一種dc/ac轉(zhuǎn)換裝置、dc/dc轉(zhuǎn)換裝置和恒流驅(qū)動(dòng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種DC/AC轉(zhuǎn)換裝置、DC/DC轉(zhuǎn)換裝置和恒流驅(qū)動(dòng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力電子技術(shù)、LED光源的迅速發(fā)展，LED光源由于具有發(fā)光效率高，耗電量小，使用壽命長(zhǎng)，安全可靠性強(qiáng)等特點(diǎn)而被廣泛地應(yīng)用于各種照明需求中。但同時(shí)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、歐洲標(biāo)準(zhǔn)等對(duì)LED照明產(chǎn)品的功率因數(shù)(PF值)有一定的要求，特別地，在應(yīng)用數(shù)量較多的工程項(xiàng)目中對(duì)LED照明產(chǎn)品的功率因數(shù)要求更高。
[0003]目前，實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)的LED驅(qū)動(dòng)方案包括前級(jí)加有源功率因數(shù)校正(APFC)線路和單級(jí)有源功率因數(shù)校正恒流方案等，然而上述方案隨著功率因數(shù)的提高，也出現(xiàn)了成本顯著上升及驅(qū)動(dòng)設(shè)備效率下降的問題，并且其電路結(jié)構(gòu)通常較為復(fù)雜，不利于實(shí)施。
[0004]因此，迫切需要提出一種既能實(shí)現(xiàn)單極功率因數(shù)校正、又能提高效率、降低成本的驅(qū)動(dòng)方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為此，本發(fā)明提供一種，以力圖解決或者至少緩解上面存在的至少一個(gè)問題。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種DC/AC轉(zhuǎn)換裝置，包括電荷栗電路、與電荷栗電路連接的半橋諧振裝置和與半橋諧振裝置連接的控制裝置，其中電荷栗電路適于接收直流輸入電壓和來自半橋諧振裝置的交流反饋，經(jīng)功率因數(shù)校正后輸出直流母線電壓；半橋諧振裝置適于接收該直流母線電壓，經(jīng)轉(zhuǎn)換輸出交流輸出電壓，半橋諧振裝置包括半橋逆變電路和諧振槽路，半橋逆變電路包括開關(guān)，并適于接收直流母線電壓和來自控制裝置的開關(guān)信號(hào)，輸出脈沖電壓至諧振槽路；諧振槽路適于接收脈沖電壓，經(jīng)諧振輸出交流輸出電壓，還適于輸出交流反饋至電荷栗電路；控制裝置適于生成開關(guān)信號(hào)，根據(jù)該開關(guān)信號(hào)控制交流輸出電壓，開關(guān)信號(hào)指示開關(guān)的導(dǎo)通或截止。
[0007]可選地，在根據(jù)本發(fā)明的DC/AC轉(zhuǎn)換裝置中，電荷栗電路連接在直流輸入電壓進(jìn)端和出端之間，并包括節(jié)點(diǎn)N和節(jié)點(diǎn)H，節(jié)點(diǎn)N適于接收來自諧振槽路的交流反饋，節(jié)點(diǎn)Η適于輸出直流母線電壓；半橋逆變電路連接在節(jié)點(diǎn)Η與直流輸入電壓出端之間，并包括開關(guān)和節(jié)點(diǎn)Μ，該開關(guān)包括串接的第一開關(guān)和第二開關(guān)，該節(jié)點(diǎn)Μ位于第一開關(guān)和第二開關(guān)串接中點(diǎn)，適于輸出脈沖電壓；諧振槽路連接在節(jié)點(diǎn)Ν與節(jié)點(diǎn)Μ之間，并包括隔離變壓器Τ.η，隔離變壓器初級(jí)側(cè)適于經(jīng)節(jié)點(diǎn)Ν輸出交流反饋至電荷栗電路，次級(jí)側(cè)適于輸出交流輸出電壓。
[0008]可選地，在根據(jù)本發(fā)明的DC/AC轉(zhuǎn)換裝置中，開關(guān)信號(hào)包括控制第一開關(guān)導(dǎo)通或截止的第一開關(guān)信號(hào)和控制第二開關(guān)導(dǎo)通或截止的第二開關(guān)信號(hào)，第一開關(guān)信號(hào)和第二開關(guān)信號(hào)為具有占空比的方波信號(hào)。
[0009]可選地，在根據(jù)本發(fā)明的DC/AC轉(zhuǎn)換裝置中，第一開關(guān)為開關(guān)管Qi，第二開關(guān)為開關(guān)管Q2，開關(guān)管Q2集電極與節(jié)點(diǎn)Η連接，發(fā)射極經(jīng)節(jié)點(diǎn)Μ與開關(guān)管Q i集電極連接，開關(guān)管Q !發(fā)射極與直流輸入電壓出端連接，開關(guān)管QdP開關(guān)管92基極均與控制裝置連接，分別接收第一開關(guān)信號(hào)和第二開關(guān)信號(hào)。
[0010]可選地，在根據(jù)本發(fā)明的DC/AC轉(zhuǎn)換裝置中，諧振槽路包括電容Cr、電感Lr和隔離變壓器τ.η，節(jié)點(diǎn)Ν經(jīng)電容(；、電感匕和隔離變壓器初級(jí)側(cè)與節(jié)點(diǎn)Μ連接。
[0011]可選地，在根據(jù)本發(fā)明的DC/AC轉(zhuǎn)換裝置中，電荷栗電路還包括二極管Dpull、二極管Dpush、電容Cbcicist和電容C ht，二極管Dpull正極與直流輸入電壓進(jìn)端連接，負(fù)極經(jīng)節(jié)點(diǎn)N與二極管Dpush正極連接，二極管D push負(fù)極與節(jié)點(diǎn)Η連接，電容C bcmst連接在節(jié)點(diǎn)N與直流輸入電壓出端之間，電容Cht連接在節(jié)點(diǎn)Η與直流輸入電壓出端之間。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種DC/DC轉(zhuǎn)換裝置，包括:根據(jù)本發(fā)明的DC/AC轉(zhuǎn)換裝置，以及輸出整流裝置，適于接收來自DC/AC轉(zhuǎn)換裝置的交流輸出電壓，經(jīng)整流為負(fù)載提供恒流驅(qū)動(dòng)。
[0013]可選地，在根據(jù)本發(fā)明的DC/DC轉(zhuǎn)換裝置中，輸出整流裝置包括二極管D-1、二極管電容(；ut和節(jié)點(diǎn)0，隔離變壓器次級(jí)側(cè)兩端分別與二極管D _、二極管正極連接，二極管D。-、二極管負(fù)極均與節(jié)點(diǎn)0連接，節(jié)點(diǎn)0還與電容C _正極連接，并適于輸出恒流驅(qū)動(dòng)，電容(；ut負(fù)極與隔離變壓器次級(jí)側(cè)繞組中心抽頭連接。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的還有一個(gè)方面，提供了一種恒流驅(qū)動(dòng)裝置，包括輸入整流裝置，以及根據(jù)本發(fā)明的DC/DC轉(zhuǎn)換裝置，其中輸入整流裝置適于將市電電壓整流后輸出至DC/DC轉(zhuǎn)換裝置；DC/DC轉(zhuǎn)換裝置適于接收整流后的市電電壓，經(jīng)轉(zhuǎn)換為負(fù)載提供恒流驅(qū)動(dòng)。
[0015]可選地，在根據(jù)本發(fā)明的恒流驅(qū)動(dòng)裝置中，輸入整流裝置包括整流橋，整流橋包括四個(gè)整流二極管。
[0016]可選地，在根據(jù)本發(fā)明的恒流驅(qū)動(dòng)裝置中，還包括EMI電路，EMI電路適于抑制高頻干擾，連接在市電與所述輸入整流裝置之間。
[0017]可選地，在根據(jù)本發(fā)明的恒流驅(qū)動(dòng)裝置中，EMI電路包括電容Cx和共模電感L
[0018]可選地，在根據(jù)本發(fā)明的恒流驅(qū)動(dòng)裝置中，還包括濾波電路，濾波電路包括電容cfl、電容Cf2和電感Ldni。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的方案，通過半橋諧振裝置和電荷栗電路，單極實(shí)現(xiàn)了功率因數(shù)校正、低諧波恒流輸出，且實(shí)現(xiàn)了開關(guān)損耗較小的軟開關(guān)功能，效率較高，可以適用于驅(qū)動(dòng)高功率負(fù)載；同時(shí)電路拓?fù)浜?jiǎn)單易實(shí)施，元器件數(shù)量較少，極大的降低了成本，減小了裝置體積，便于小型化。此外，還通過其中的隔離變壓器實(shí)現(xiàn)了負(fù)載端與電源端的電氣隔離，充分保證了使用安全。
【附圖說明】
[0020]為了實(shí)現(xiàn)上述以及相關(guān)目的，本文結(jié)合下面的描述和附圖來描述某些說明性方面，這些方面指示了可以實(shí)踐本文所公開的原理的各種方式，并且所有方面及其等效方面旨在落入所要求保護(hù)的主題的范圍內(nèi)。通過結(jié)合附圖閱讀下面的詳細(xì)描述，本公開的上述以及其它目的、特征和優(yōu)勢(shì)將變得更加明顯。遍及本公開，相同的附圖標(biāo)記通常指代相同的部件或元素。
[0021]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式的照明系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)框圖；
[0022]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施方式的恒流驅(qū)動(dòng)裝置200的結(jié)構(gòu)框圖；
[0023]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施方式的DC/DC轉(zhuǎn)換裝置300的結(jié)構(gòu)框圖；
[0024]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施方式的DC/AC轉(zhuǎn)換裝置400的結(jié)構(gòu)框圖；以及
[0025]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施方式的恒流驅(qū)動(dòng)裝置200的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開的示例性實(shí)施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實(shí)施例，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施例所限制。相反，提供這些實(shí)施例是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠?qū)⒈竟_的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
[0027]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施方式的照明系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)框圖。該照明系統(tǒng)100可以包括市電電源110，恒流驅(qū)動(dòng)裝置200和負(fù)載130，市電電源110可以根據(jù)各種實(shí)施方式提供不同的未經(jīng)整流的交流市電電壓，例如220V工頻交流市電。負(fù)載130可以是基于LED的照明單元，例如包括串行連接的LED光源的串。市電電源110可以通過恒流驅(qū)動(dòng)裝置200為負(fù)載130提供恒流驅(qū)動(dòng)。
[0028]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施方式的恒流驅(qū)動(dòng)裝置200，該恒流驅(qū)動(dòng)裝置200可以包括EMI電路210、輸入整流裝置220、濾波電路230和DC/DC轉(zhuǎn)換裝置300。EMI電路210與市電電源110連接，適于抑制高頻干擾，例如可以抑制交流電網(wǎng)中高頻干擾對(duì)該恒流驅(qū)動(dòng)裝置200的影響，也可以抑制設(shè)備對(duì)交流電網(wǎng)的干擾，EMI電路210通常為由串聯(lián)電感和并聯(lián)電容構(gòu)成的低通濾波電路。輸入整流裝置220與HMI電路210連接，適于接收EMI濾波后的市電電壓，經(jīng)整流后輸出較平滑的直流電壓。輸入整流裝置220通常為由若干個(gè)整流二極管構(gòu)成的整流橋。濾波電路230與輸入整流裝置220連接，一般由電容和/或電感構(gòu)成，適于濾除整流電壓中的紋波，平滑輸出波形。
[0029]DC/DC轉(zhuǎn)換裝置300與濾波電路230連接，接收市電電壓經(jīng)整流、濾波后輸出的平滑的直流輸入電壓，即上述濾波電路230輸出的直流電壓，經(jīng)轉(zhuǎn)換為負(fù)載130提供恒流驅(qū)動(dòng)。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施方式的DC/DC轉(zhuǎn)換裝置300，DC/DC轉(zhuǎn)換裝置300可以包括DC/AC轉(zhuǎn)換裝置400和輸出整流裝置310。DC/AC轉(zhuǎn)