一種led驅(qū)動(dòng)器及其驅(qū)動(dòng)方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種LED驅(qū)動(dòng)方法，所驅(qū)動(dòng)的LED負(fù)載為串聯(lián)設(shè)置的若干LED串，其中有效LED串的數(shù)量可變；AC輸入電壓經(jīng)橋堆整流后輸出DC驅(qū)動(dòng)電壓；所述LED驅(qū)動(dòng)方法包括如下步驟：一個(gè)電壓周期內(nèi)，在DC驅(qū)動(dòng)電壓上升期間，順序增加有效LED串；隨后在DC驅(qū)動(dòng)電壓下降期間，順序減少有效LED串。對(duì)應(yīng)地，本發(fā)明提出一種配置為上述方法控制的LED驅(qū)動(dòng)器，旨在解決現(xiàn)有LED驅(qū)動(dòng)器存在調(diào)光輸出不穩(wěn)定、可調(diào)范圍窄、功率因數(shù)較低等問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】—種LED驅(qū)動(dòng)器及其驅(qū)動(dòng)方法
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及LED光控【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種LED驅(qū)動(dòng)器及其驅(qū)動(dòng)方法。

【背景技術(shù)】
[0003]LED負(fù)載正常工作發(fā)光需其兩端電壓達(dá)至某一啟動(dòng)閥值，而對(duì)不同的LED負(fù)載，其啟動(dòng)閥值會(huì)有所不同。現(xiàn)有的民用LED串的啟動(dòng)閥值一般在40V至50V之間，個(gè)別情況甚至達(dá)至60V。AC電壓輸入(正弦波)經(jīng)橋堆半波整流后生成DC驅(qū)動(dòng)電壓，在所述DC驅(qū)動(dòng)電壓的瞬時(shí)值上升所述啟動(dòng)閥值前，LED負(fù)載是不會(huì)發(fā)光的，由此產(chǎn)生的對(duì)LED驅(qū)動(dòng)電源影響包括:1、驅(qū)動(dòng)電壓可調(diào)范圍變窄；所述可調(diào)范圍是由啟動(dòng)閥值至電壓峰值之間的電壓，啟動(dòng)閥值越高，有效可調(diào)的電壓范圍就越窄。2、LED調(diào)暗時(shí)光效差或是閃爍明顯；啟動(dòng)閥值越高，LED驅(qū)動(dòng)電壓低于閥值的時(shí)間比例就越高，會(huì)令LED光輸出產(chǎn)生較為明顯的閃爍，特別是在電壓軟低時(shí)，LED串往往難正常工作。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有見(jiàn)及此，本發(fā)明提出一種LED驅(qū)動(dòng)器及其驅(qū)動(dòng)方法，旨在解決現(xiàn)有LED驅(qū)動(dòng)電源存在調(diào)光輸出不穩(wěn)定、可調(diào)范圍窄、功率因數(shù)較低等問(wèn)題，其通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的:
一種LED驅(qū)動(dòng)方法，所驅(qū)動(dòng)的LED負(fù)載為串聯(lián)設(shè)置的若干LED串，其中有效LED串的數(shù)量可變；AC輸入電壓經(jīng)橋堆整流后輸出DC驅(qū)動(dòng)電壓；所述LED驅(qū)動(dòng)方法包括如下步驟:
一個(gè)電壓周期內(nèi)，在DC驅(qū)動(dòng)電壓上升期間，順序增加有效LED串；隨后在DC驅(qū)動(dòng)電壓下降期間，順序減少有效LED串。其中，所述的有效LED串是指接入負(fù)載回路，通電正常發(fā)光的LED串；相對(duì)地，未接入負(fù)載回路、不工作的LED串為無(wú)效LED串。
[0005]上述方案中LED負(fù)載采用多級(jí)啟動(dòng)方式，在DC驅(qū)動(dòng)電壓上升期間LED串依次發(fā)光，這樣使得單個(gè)LED串的啟動(dòng)閥值可以做得很低，在輸入電壓較低或?qū)ED進(jìn)行調(diào)暗操作時(shí)仍能保持穩(wěn)定的光輸出，不會(huì)出現(xiàn)明顯的閃爍。不僅有效地增大了電壓的可調(diào)范圍，而且有效功率也得到相應(yīng)提高，直接提升功率因數(shù)，能效更高。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)一步闡述如下:
所述有效LED串?dāng)?shù)量增加按第一順序，有效LED串?dāng)?shù)量減少按第二順序，所述第二順序?yàn)榈谝豁樞虻南喾错樞颉?br> [0007]進(jìn)一步的，通過(guò)切換與各LED串連接的斷接電路實(shí)現(xiàn)有效LED串?dāng)?shù)量的增加或減少；所述斷接電路在DC驅(qū)動(dòng)電壓上升期間按第三順序擇一接通，在DC驅(qū)動(dòng)電壓下降期間按第四順序擇一接通，所述第四順序?yàn)榈谌樞虻南喾错樞颉?br> [0008]進(jìn)一步的，所述第一順序與第三順序同步，所述第二順序與第四順序同步。
[0009]在提出上述驅(qū)動(dòng)方法的同時(shí)，本發(fā)明還提出: 一種LED驅(qū)動(dòng)器，配置為上述方法控制，其包括若干與LED串連接的斷接電路，被配置為與LED串陰極連接并依次擇一接通。
[0010]進(jìn)一步的，所述斷接電路內(nèi)設(shè)有斷接開(kāi)關(guān)與恒流源，所述斷接開(kāi)關(guān)受控于一多級(jí)控制單元。
[0011]進(jìn)一步的，所述LED負(fù)載回路設(shè)有第一功率電阻與第二功率電阻；所述第一功率電阻與LED負(fù)載串聯(lián)連接；所述第二功率電阻的一端與第一功率電阻連接，另一端懸空或與第一功率電阻連接形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)；所述第二功率電阻的懸空腳可作為L(zhǎng)ED驅(qū)動(dòng)器的外部引腳。上述第二功率電阻的懸空腳可作為L(zhǎng)ED驅(qū)動(dòng)器的外部引腳，通過(guò)外部接線與第一功率電阻形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)便于對(duì)LED負(fù)載的輸出功率進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0012]進(jìn)一步的，所述第一功率電阻等于第二功率電阻。二者阻值相等，在并聯(lián)時(shí)總阻值為原來(lái)的一半，則電路輸出功率相應(yīng)提高至原來(lái)的一倍。
[0013]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)越性體現(xiàn)在:
1、實(shí)現(xiàn)LED多級(jí)調(diào)光，降低LED串的啟動(dòng)閥值，一方面有效拓寬驅(qū)動(dòng)電壓可調(diào)范圍，另一方面提升功率因數(shù)，使得LED能效更高；
2、在輸入電壓較低或?qū)ED進(jìn)行調(diào)暗操作時(shí)仍能保持穩(wěn)定的光輸出，不會(huì)出現(xiàn)明顯的閃爍；
3、LED驅(qū)動(dòng)器的輸出電壓可調(diào)范圍更寬，令其兼容范圍更廣，可適用于大部分LED負(fù)載；
4、可根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)要求調(diào)節(jié)LED驅(qū)動(dòng)器的輸出功率，功率大小由外接的電阻阻值決定，更為靈活多變。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為驅(qū)動(dòng)方法流程圖。
[0015]圖2為滿電壓峰值時(shí)LED驅(qū)動(dòng)器的工作時(shí)序示意圖。
[0016]圖3為在圖2所示時(shí)序下LED串的工作狀態(tài)示意圖。
[0017]圖4為半電壓峰值時(shí)LED驅(qū)動(dòng)器的工作時(shí)序示意圖。
[0018]圖5為在圖4所示時(shí)序下LED串的工作狀態(tài)示意圖。
[0019]圖6為L(zhǎng)ED驅(qū)動(dòng)器的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]如下結(jié)合附圖，對(duì)本申請(qǐng)方案作進(jìn)一步描述:
如圖1所示，一種LED驅(qū)動(dòng)方法，所驅(qū)動(dòng)的LED負(fù)載為串聯(lián)設(shè)置的若干LED串L1、L2、L3、L4，其中有效LED串的數(shù)量可變；AC輸入電壓經(jīng)橋堆整流后輸出DC驅(qū)動(dòng)電壓；一個(gè)電壓周期內(nèi)，所述LED驅(qū)動(dòng)方法包括如下步驟:
步驟SOl:在DC驅(qū)動(dòng)電壓上升期間，順序增加有效LED串；
步驟S02:隨后在DC驅(qū)動(dòng)電壓下降期間，順序減少有效LED串。
[0021]其中，所述有效LED串?dāng)?shù)量增加按第一順序，有效LED串?dāng)?shù)量減少按第二順序，所述第二順序?yàn)榈谝豁樞虻南喾错樞?。即LED串的工作狀態(tài)為L(zhǎng)I一〉L1、L2—〉L1、L2、L3—>L1、L2、L3、L4—>L1、L2、L3—〉L1、L2—〉LI。
[0022]通過(guò)切換與各LED串連接的斷接電路1(1、1(2、1(3、1(4實(shí)現(xiàn)有效1^0串?dāng)?shù)量的增加或減少；所述斷接電路K1、K2、K3、K4在DC驅(qū)動(dòng)電壓上升期間按第三順序擇一接通，在DC驅(qū)動(dòng)電壓下降期間按第四順序擇一接通，所述第四順序?yàn)榈谌樞虻南喾错樞颉＜磾嘟与娐穼?dǎo)通狀態(tài)為 Kl一>K2—>Κ3—>Κ4一>Κ3—>Κ2—>K1。
[0023]所述第一順序與第三順序同步，所述第二順序與第四順序同步。
[0024]如圖2-3所示，滿電壓峰值時(shí)LED驅(qū)動(dòng)器的工作時(shí)序與LED串工作狀態(tài)示意圖: 在O-Tl期間，電源電壓從O開(kāi)始上升，此時(shí)電壓不足以驅(qū)動(dòng)LED串，故LED串L1、L2、
L3和L4均不工作；
在T1-T2期間，電源電壓大于第一閥值VI，并小于第二閥值V2，故此時(shí)僅驅(qū)動(dòng)LED串LI
工作；
在T2-T3期間，電源電壓大于第二閥值V2，并小于第三閥值V3，故此時(shí)僅驅(qū)動(dòng)LED串L1、L2工作；
在T3-T4期間，電源電壓大于第三閥值V3，并小于第四閥值V4，故此時(shí)僅驅(qū)動(dòng)LED串L1、L2、L3 工作；
在T4-T5期間，電源電壓大于第四閥值V4，故此時(shí)驅(qū)動(dòng)LED串L1、L2、L3、L4工作；
在T5-T6期間，電源電壓從峰值開(kāi)始下降，此時(shí)電壓大于第四閥值V4，故驅(qū)動(dòng)LED串L1、L2、L3、L4 工作；
在T6-T7期間，電源電壓大于第三閥值V3，并小于第四閥值V4，故此時(shí)僅驅(qū)動(dòng)LED串L1、L2、L3 工作；
在T7-T8期間，電源電壓大于第二閥值V2，并小于第三閥值V3，故此時(shí)僅驅(qū)動(dòng)LED串L1、L2工作；
在T8-T9期間，電源電壓大于第一閥值VI，并小于第二閥值V2，故此時(shí)僅驅(qū)動(dòng)LED串LI
工作；
在T9-T10期間，電源電壓降至低于第一閥值VI，此時(shí)電壓不足以驅(qū)動(dòng)LED串，故LED串L1、L2、L3和L4均不工作。
[0025]如圖4-5所示，半電壓峰值時(shí)LED驅(qū)動(dòng)器的工作時(shí)序與LED串工作狀態(tài)示意圖: 在O-Tll期間，電源電壓從O開(kāi)始上升，此時(shí)電壓不足以驅(qū)動(dòng)LED串，故LED串L1、L2、
L3和L4均不工作；
在T11-T12期間，電源電壓大于第一閥值VI，并小于第二閥值V2，故此時(shí)僅驅(qū)動(dòng)LED串LI工作；
在T12-T5期間，電源電壓大于第二閥值V2，并小于第三閥值V3，故此時(shí)僅驅(qū)動(dòng)LED串L1、L2工作；
由于最高輸入電壓僅為半峰值，其電壓未達(dá)至第三閥值V3，故無(wú)法驅(qū)動(dòng)LED串L3、L4工作；
在T5-T13期間，電源電壓從峰值開(kāi)始下降，此時(shí)電壓大于第二閥值V2，故驅(qū)動(dòng)LED串L1、L2工作；
在T13-T14期間，電源電壓大于第一閥值VI，并小于第二閥值V2，故此時(shí)僅驅(qū)動(dòng)LED串LI工作；
在T14-T10期間，電源電壓降至低于第一閥值VI，此時(shí)電壓不足以驅(qū)動(dòng)LED串，故LED串L1、L2、L3和L4均不工作。
[0026]在本例中，優(yōu)選的V4=4*V1、V3=3*V1，V2=2*V1 ;當(dāng)然，依實(shí)際設(shè)計(jì)需求各Vl、V2、V3與V4之間還可以是其它倍數(shù)關(guān)系。
[0027]如圖6所示，本發(fā)明方法的應(yīng)用實(shí)施例子之一:
一種LED驅(qū)動(dòng)器，配置為上述方法控制，其包括若干與LED串L1、L2、L3、L4連接的斷接電路Kl、K2、K3、K4，所述斷接電路Kl、K2、K3、K4被配置為依次擇一接通。
[0028]所述斷接電路K1、K2、K3、K4內(nèi)設(shè)有斷接開(kāi)關(guān)與恒流源，所述斷接開(kāi)關(guān)受控于一多級(jí)控制單元Ul。
[0029]所述LED負(fù)載回路設(shè)有第一功率電阻Rl與第二功率電阻R2 ;所述第一功率電阻Rl與LED負(fù)載串聯(lián)連接；所述第二功率電阻R2的一端與第一功率電阻Rl連接，另一端懸空；所述第二功率電阻R2的懸空腳可作為L(zhǎng)ED驅(qū)動(dòng)器的外部引腳。上述第二功率電阻R2的懸空腳可作為L(zhǎng)ED驅(qū)動(dòng)器的外部引腳，通過(guò)外部接線與第一功率電阻Rl形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)便于對(duì)LED負(fù)載的輸出功率進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0030]所述第一功率電阻Rl等于第二功率電阻R2，在并聯(lián)時(shí)總阻值為原來(lái)的一半，則電路輸出功率相應(yīng)提高至原來(lái)的一倍。
[0031]上述優(yōu)選實(shí)施方式應(yīng)視為本申請(qǐng)方案實(shí)施方式的舉例說(shuō)明，凡與本申請(qǐng)方案雷同、近似或以此為基礎(chǔ)作出的技術(shù)推演、替換、改進(jìn)等，均應(yīng)視為本專利的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種LED驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于:所驅(qū)動(dòng)的LED負(fù)載為串聯(lián)設(shè)置的若干LED串，其中有效LED串的數(shù)量可變；AC輸入電壓經(jīng)橋堆整流后輸出DC驅(qū)動(dòng)電壓；所述LED驅(qū)動(dòng)方法包括如下步驟: 一個(gè)電壓周期內(nèi)，在DC驅(qū)動(dòng)電壓上升期間，順序增加有效LED串；隨后在DC驅(qū)動(dòng)電壓下降期間，順序減少有效LED串。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于:所述有效LED串?dāng)?shù)量增加按第一順序，有效LED串?dāng)?shù)量減少按第二順序，所述第二順序?yàn)榈谝豁樞虻南喾错樞颉?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于:通過(guò)切換與各LED串連接的斷接電路實(shí)現(xiàn)有效LED串?dāng)?shù)量的增加或減少；所述斷接電路在DC驅(qū)動(dòng)電壓上升期間按第三順序擇一接通，在DC驅(qū)動(dòng)電壓下降期間按第四順序擇一接通，所述第四順序?yàn)榈谌樞虻南喾错樞颉?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于:所述第一順序與第三順序同步，所述第二順序與第四順序同步。
5.一種LED驅(qū)動(dòng)器，其特征在于:配置為權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述方法控制；所述LED驅(qū)動(dòng)器包括若干與LED串連接的斷接電路，被配置為與LED串陰極連接并依次擇一接通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的LED驅(qū)動(dòng)器，其特征在于:所述斷接電路內(nèi)設(shè)有斷接開(kāi)關(guān)與恒流源，所述斷接開(kāi)關(guān)受控于一多級(jí)控制單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED驅(qū)動(dòng)器，其特征在于:所述LED負(fù)載回路設(shè)有第一功率電阻與第二功率電阻；所述第一功率電阻與LED負(fù)載串聯(lián)連接；所述第二功率電阻的一端與第一功率電阻連接，另一端懸空或與第一功率電阻連接形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)；所述第二功率電阻的懸空腳可作為L(zhǎng)ED驅(qū)動(dòng)器的外部引腳。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的LED驅(qū)動(dòng)器，其特征在于:所述第一功率電阻等于第二功率電阻。
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK104302054SQ201410529532
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月10日
【發(fā)明者】梁道星 申請(qǐng)人:中山市德斯邦電子科技有限公司