專利名稱：隨輸入電壓改變串并聯(lián)結(jié)構(gòu)的led驅(qū)動(dòng)裝置及工作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子電路控制領(lǐng)域，特別涉及一種隨輸入電壓改變串并聯(lián)結(jié)構(gòu)的LED驅(qū)動(dòng)裝置及工作方法。
背景技術(shù)：
LED照明越來越普及，市場中存在很多通用的LED驅(qū)動(dòng)芯片與模塊，并且LED的驅(qū)動(dòng)電源慢慢形成業(yè)界通用標(biāo)準(zhǔn)，各品牌的驅(qū)動(dòng)電源之間經(jīng)?？梢曰ネㄊ褂谩榱私档蚅ED的驅(qū)動(dòng)電源的成本，產(chǎn)生了阻容降壓和恒流源芯片直接降壓兩種方式的LED驅(qū)動(dòng)裝置。由于阻容降壓造成的功因太低，在大于一定瓦數(shù)的應(yīng)用中被很多單位拒收，因此美國、歐洲、中國臺(tái)灣和韓國等地區(qū)發(fā)展了根據(jù)輸入電壓或者電流的高低而將被驅(qū)動(dòng)的LED分階段逐步導(dǎo)通和逐步斷開的技術(shù)，可以在較低的成本提供高功因高效率的LED驅(qū)動(dòng)電源，但是該技術(shù)存在兩個(gè)很大的問題，第一是日光燈管中在每一個(gè)電源弦波周期中導(dǎo)通時(shí)間短的LED就比較暗，在日光燈管中產(chǎn)生明顯的暗區(qū)；第二是，分段導(dǎo)通方法在低壓時(shí)只有少部分的LED亮起來，造成了時(shí)域上的暗區(qū)，因此分段導(dǎo)通雖然解決了效率和功因的問題，但是并沒有有效解決LED頻閃問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中LED驅(qū)動(dòng)裝置帶來的空間中暗區(qū)及時(shí)間上頻閃的技術(shù)問題，提供一種LED驅(qū)動(dòng)裝置，解決LED燈具，尤其是LED日光燈管中的空間暗區(qū)及時(shí)域頻閃問題。本發(fā)明的實(shí)施例提供一種隨輸入電壓動(dòng)態(tài)改變串并聯(lián)結(jié)構(gòu)的LED驅(qū)動(dòng)裝置，該LED驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)LED矩陣，所述LED驅(qū)動(dòng)裝置包括一個(gè)輸入電壓傳感模塊，一個(gè)電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊，一個(gè)可改變LED矩陣中LED的串并聯(lián)結(jié)構(gòu)的開關(guān)組合和一個(gè)可改變總電流大小的恒流源；
所述輸入電壓傳感模塊，將輸入電壓與預(yù)設(shè)的不同電壓范圍的臨界值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出一個(gè)輸入電壓狀態(tài)信號(hào)到所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊；
所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊，根據(jù)輸入電壓狀態(tài)信號(hào)輸出對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)到所述開關(guān)組合以及可改變總電流大小的恒流源；
所述開關(guān)組合連接到所述的可改變總電流大小的恒流源以及被驅(qū)動(dòng)的LED矩陣，根據(jù)所述的不同的控制信號(hào)而改變開關(guān)組合的串并聯(lián)結(jié)構(gòu)，所述的可改變總電流大小的恒流源根據(jù)開關(guān)組合的串并聯(lián)結(jié)構(gòu)分流到被驅(qū)動(dòng)的LED矩陣中；
所述可改變總電流大小的恒流源，根據(jù)所述的不同的控制信號(hào)改變?cè)摵懔髟吹目傠娏鞔笮∨浜纤鲩_關(guān)組合使得在單一串聯(lián)LED路徑上的電流保持在一恒流電流范圍。進(jìn)一步地，當(dāng)所述輸入電壓傳感模塊檢測(cè)到輸入電壓位于最低電壓范圍時(shí)，所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊控開關(guān)矩陣制將被驅(qū)動(dòng)的LED矩陣中所有的LED以最多路并聯(lián)的方式驅(qū)動(dòng)； 當(dāng)所述輸入電壓傳感模塊檢測(cè)到輸入電壓位于最高電壓范圍時(shí)，所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊控制開關(guān)組合將被驅(qū)動(dòng)的LED矩陣中所有的LED以最少路并聯(lián)以及最多路串聯(lián)的方式驅(qū)動(dòng)；
其中，在所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊的控制下，所述被驅(qū)動(dòng)的LED矩陣中LED的并聯(lián)數(shù)隨輸入電壓的升高而減少。進(jìn)一步地，所述的可改變總電流大小的恒流源的總電流大小在改變時(shí)與被驅(qū)動(dòng)的LED矩陣中LED的并聯(lián)數(shù)目成正比變化。進(jìn)一步地，所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊控制所述開關(guān)組合在不同的LED串并聯(lián)結(jié)構(gòu)下使得所述被驅(qū)動(dòng)的LED矩陣中的LED都一起導(dǎo)通或關(guān)斷，在導(dǎo)通時(shí)，所述可改變總電流大小的恒流源所提供的總電流經(jīng)由所述開關(guān)組合分流到所述被驅(qū)動(dòng)的LED矩陣中所有的LED并聯(lián)路徑中。進(jìn)一步地，所述開關(guān)組合具有兩種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)，所述預(yù)設(shè)電壓范圍為一個(gè)低壓范圍和一個(gè)聞壓范圍；
當(dāng)輸入電壓傳感模塊檢測(cè)到輸入電壓位于低壓范圍時(shí)，所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊控制開關(guān)組合在第一種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)；
當(dāng)輸入電壓傳感模塊檢測(cè)到輸入電壓位于高壓范圍時(shí)，所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊控制開關(guān)組合在第二種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)；
其中，所述第一種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)中被驅(qū)動(dòng)的LED的并聯(lián)數(shù)目是所述第二種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)中被驅(qū)動(dòng)的LED的并聯(lián)數(shù)目的兩倍。為了使得本發(fā)明的LED驅(qū)動(dòng)裝置有更高的電源效率，進(jìn)一步地，所述開關(guān)矩陣具有三種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)，所述預(yù)設(shè)電壓范圍為一個(gè)低壓范圍、一個(gè)中壓范圍和一個(gè)高壓范圍；
當(dāng)輸入電壓傳感模塊檢測(cè)到輸入電壓位于低壓范圍時(shí)，所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊控制開關(guān)組合在第一種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)；
當(dāng)輸入電壓傳感模塊檢測(cè)到輸入電壓位于中壓范圍時(shí)，所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊控制開關(guān)組合在第二種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)；
當(dāng)輸入電壓傳感模塊檢測(cè)到輸入電壓位于高壓范圍時(shí)，所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊控制開關(guān)組合在第三種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)；
其中，所述第一種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)中被驅(qū)動(dòng)的LED的并聯(lián)數(shù)目是所述第三種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)中被驅(qū)動(dòng)的LED的并聯(lián)數(shù)目的三倍，所述第二種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)中被驅(qū)動(dòng)的LED的并聯(lián)數(shù)目是所述第三種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)中被驅(qū)動(dòng)的LED的并聯(lián)數(shù)目的兩倍。進(jìn)一步地，所述LED矩陣中的LED具有三種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)，所述預(yù)設(shè)電壓范圍為一個(gè)低壓范圍、一個(gè)中壓范圍和一個(gè)高壓范圍；
當(dāng)輸入電壓傳感模塊檢測(cè)到輸入電壓位于低壓范圍時(shí)，所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊控制開關(guān)組合在第一種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)；
當(dāng)輸入電壓傳感模塊檢測(cè)到輸入電壓位于中壓范圍時(shí)，所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊控制開關(guān)組合在第二種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)；
當(dāng)輸入電壓傳感模塊檢測(cè)到輸入電壓位于高壓范圍時(shí)，所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊控制開關(guān)組合在第三種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)；
其中，與前面所提的三種結(jié)構(gòu)不同的是所述第一種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)中被驅(qū)動(dòng)的LED的并聯(lián)數(shù)目是所述第三種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)中被驅(qū)動(dòng)的LED的并聯(lián)數(shù)目的三倍，所述第一種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)中被驅(qū)動(dòng)的LED的并聯(lián)數(shù)目是所述第二種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)中被驅(qū)動(dòng)的LED的并聯(lián)數(shù)目的兩倍。進(jìn)一步地，所述輸入電壓傳感模塊、開關(guān)組合、可改變總電流大小的恒流源以及電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊都集成在同一芯片上，所述被驅(qū)動(dòng)的LED矩陣設(shè)置在芯片外部；所述的芯片還設(shè)置有用來連接外部元件的接口，根據(jù)所述外部元件的參數(shù)可設(shè)定被驅(qū)動(dòng)的LED矩陣中單一 LED串聯(lián)電路上的電流大小，以及調(diào)整所述不同電壓范圍的臨界值。本發(fā)明還提供一種上述的隨輸入電壓改變串并聯(lián)結(jié)構(gòu)的LED驅(qū)動(dòng)裝置的工作方法，包括以下步驟，
步驟一、采集電源輸入電壓，將其與預(yù)設(shè)的不同電壓范圍的臨界值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)；
步驟二、根據(jù)不同的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)LED矩陣中所有的LED以不同的串并聯(lián)結(jié)構(gòu)導(dǎo)通，當(dāng)輸入電壓位于最低電壓范圍時(shí)，控制LED矩陣中所有的LED以最多路并聯(lián)的方式導(dǎo)通；當(dāng)輸入電壓位于最高電壓范圍時(shí)，控制LED矩陣中所有的LED以最少路并聯(lián)以及最多路串聯(lián)的方式導(dǎo)通；其中，所述LED的并聯(lián)數(shù)隨輸入電壓的升高而減少。進(jìn)一步的，在所述步驟二中，控制流經(jīng)被驅(qū)動(dòng)的LED矩陣的總電流大小與LED矩陣中的并聯(lián)路數(shù)成正比，并且流經(jīng)單一串聯(lián)LED路徑上的電流保持在一恒流電流范圍。以上所述技術(shù)方案，通過對(duì)輸入電壓與預(yù)設(shè)的不同電壓范圍的臨界值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)改變被驅(qū)動(dòng)LED矩陣中LED的串并聯(lián)結(jié)構(gòu)，并使得在單一串聯(lián)LED路徑上的電流保持在一恒流電流范圍，實(shí)現(xiàn)了所有的LED在每一個(gè)電源弦波周期中一起導(dǎo)通或者熄滅，有效解決了日光燈管中LED在空間中有亮區(qū)暗區(qū)的現(xiàn)象，也使得時(shí)間軸上的暗區(qū)大幅縮短，進(jìn)一步的降低了傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)在直流低壓時(shí)LED燈具的頻閃問題。


圖1是本發(fā)明一種實(shí)施例的LED驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明一種實(shí)施例的LED矩陣和可控開關(guān)的排布及不同串并聯(lián)結(jié)構(gòu)下的電流分流路徑不意 圖3是本發(fā)明第二種實(shí)施例的LED矩陣和可控開關(guān)的排布及不同串并聯(lián)結(jié)構(gòu)下的電流分流路徑不意 圖4是本發(fā)明第三種實(shí)施例的LED矩陣和可控開關(guān)的排布及不同串并聯(lián)結(jié)構(gòu)下的電流分流路徑示意 圖5是本發(fā)明一種實(shí)施例的LED驅(qū)動(dòng)裝置的工作方法流程圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。根據(jù)圖1所示，本發(fā)明提供一種隨輸入電壓動(dòng)態(tài)改變串并聯(lián)結(jié)構(gòu)的LED驅(qū)動(dòng)裝置，所述LED驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)LED矩陣40，所述LED驅(qū)動(dòng)裝置包括一個(gè)輸入電壓傳感模塊10，一個(gè)電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊20，一個(gè)可動(dòng)態(tài)改變總電流大小的恒流源30，和一個(gè)可動(dòng)態(tài)改變LED矩陣40中LED的串并聯(lián)結(jié)構(gòu)的開關(guān)組合50 ；
所述LED矩陣40具有高壓端和低壓端，在LED矩陣40的高壓端和低壓端和之間形成可導(dǎo)通工作的多種具有不同LED串并聯(lián)結(jié)構(gòu)的支路，例如，所述LED矩陣40中的所有LED可相互串聯(lián)形成一條單一的串聯(lián)路徑，或LED矩陣40中的所有LED可相互并聯(lián)形成所有LED并聯(lián)形式的路徑；
所述輸入電壓傳感模塊10，用于監(jiān)測(cè)電源的輸入電壓，并將輸入電壓與預(yù)設(shè)的不同電壓范圍的臨界值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出一個(gè)輸入電壓狀態(tài)信號(hào)到所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊20。這里所述的預(yù)設(shè)的不同電壓范圍的臨界值可根據(jù)電源的輸入電壓提前設(shè)定好，比如，設(shè)置成O IlOVac的低壓范圍及IlOVac 220Vac的高壓范圍；如果是要制作燈具供美國市場使用，那么就要把LED數(shù)目和電壓范圍的臨界值換成能適應(yīng)美國的IlOVac的輸入電壓范圍的數(shù)值。所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊20，用于接收所述的輸入電壓狀態(tài)信號(hào)，并根據(jù)所述輸入電壓狀態(tài)信號(hào)輸出對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)到所述開關(guān)組合50以及可改變總電流大小的恒流源30 ；
所述開關(guān)組合50，連接到可改變總電流大小的恒流源30和被驅(qū)動(dòng)的LED矩陣40，開關(guān)組合50根據(jù)所述不同的控制信號(hào)動(dòng)態(tài)改變串并聯(lián)結(jié)構(gòu)，讓被驅(qū)動(dòng)的LED矩陣40中的部分LED先串聯(lián)后再將各串聯(lián)路徑并聯(lián)，具體的串聯(lián)數(shù)目及并聯(lián)數(shù)目可根據(jù)不同國家電源電壓規(guī)范預(yù)先設(shè)置被驅(qū)動(dòng)LED矩陣及控制信號(hào)的組態(tài)，當(dāng)把電路集成到芯片中時(shí)，可以預(yù)留設(shè)定接口調(diào)整電壓范圍的臨界值。單一串聯(lián)路徑上的電流乘以總LED數(shù)目和LED的順向?qū)妷壕痛蠹s是LED矩陣的總瓦數(shù)，為了使每顆LED在空間中和在時(shí)間上保持穩(wěn)定的亮度，對(duì)每一顆LED的驅(qū)動(dòng)電流就要保持固定的恒流狀態(tài)，也就是恒流源30隨同開關(guān)組合50 —起根據(jù)不同電壓范圍對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)動(dòng)態(tài)改變其總電流大小，使得在單一串聯(lián)LED路徑上的電流保持固定，由于被驅(qū)動(dòng)的LED是先串聯(lián)成串后再將各串聯(lián)路徑進(jìn)行并聯(lián)，所述可改變總電流大小的恒流源30的總電流值會(huì)與并聯(lián)路數(shù)成正比變化，但是制作硬件時(shí)很難保證變化的比例關(guān)系和理論完全一樣，因此只要能讓在單一串聯(lián)LED路徑上的電流保持在某一恒流電流范圍內(nèi)就好了，此范圍越小則亮暗區(qū)造成的光斑和時(shí)域中的閃爍就越小。進(jìn)一步地，當(dāng)所述的輸入電壓傳感模塊10監(jiān)測(cè)到輸入電壓位于較低的預(yù)設(shè)電壓范圍時(shí)，輸出的所述輸入電壓狀態(tài)信號(hào)給所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊控制開關(guān)組合50將被驅(qū)動(dòng)的LED矩陣40中所有的LED以較多路并聯(lián)的方式驅(qū)動(dòng)，即通電工作；當(dāng)所述輸入電壓傳感模塊10偵測(cè)到輸入電壓位于較高的預(yù)設(shè)電壓范圍時(shí)，輸出的所述輸入電壓狀態(tài)信號(hào)給所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊控制開關(guān)組合50將被驅(qū)動(dòng)的LED矩陣中所有的LED以較少路并聯(lián)的方式驅(qū)動(dòng)；當(dāng)所述輸入電壓傳感模塊檢測(cè)到輸入電壓位于最低電壓范圍時(shí)，所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊控制開關(guān)組合50將被驅(qū)動(dòng)的LED矩陣中所有的LED以最多路并聯(lián)的方式驅(qū)動(dòng)；當(dāng)所述輸入電壓傳感模塊檢測(cè)到輸入電壓位于最高電壓范圍時(shí)，所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊控制開關(guān)組合50將被驅(qū)動(dòng)的LED矩陣40中所有的LED以最少路并聯(lián)以及最多路串聯(lián)的方式驅(qū)動(dòng)；其中，在所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊的控制下，所述被驅(qū)動(dòng)的LED矩陣40中LED的并聯(lián)數(shù)隨輸入電壓的升高而減少。
以上技術(shù)方案中，為了能使在LED矩陣40中單一的串聯(lián)LED路徑上的電流保持在某一恒流電流范圍內(nèi)，所述的可改變總電流大小的恒流源的總電流大小在LED矩陣40中所有LED的串并聯(lián)結(jié)構(gòu)改變時(shí)和LED矩陣40中LED的并聯(lián)數(shù)目成正比變化，因此使得電流通過所述開關(guān)組合50分流到各個(gè)并聯(lián)的單一 LED串聯(lián)路徑中的電流值可以維持在一個(gè)固定的范圍內(nèi)。同時(shí)所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊20控制所述開關(guān)組合在不同的LED串并聯(lián)結(jié)構(gòu)下使得所述LED矩陣40中的LED都一起導(dǎo)通或關(guān)斷，在導(dǎo)通時(shí)，所述可改變總電流大小的恒流源所提供的總電流經(jīng)由所述開關(guān)組合分流到所述被驅(qū)動(dòng)的LED矩陣40中所有的LED并聯(lián)路徑中。更近一步地，所述輸入電壓傳感模塊10、開關(guān)組合50、可改變總電流大小的恒流源30以及電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊20可集成在同一芯片上，所述被驅(qū)動(dòng)的LED矩陣40設(shè)置在芯片外部；所述的芯片還設(shè)置有用來連接外部元件得接口，根據(jù)所述外部元件的參數(shù)，通過所述接口可設(shè)定單一 LED串聯(lián)電路上的電流大小，以及調(diào)整所述不同電壓范圍的臨界值。舉例來說，可以利用一個(gè)外部電阻來調(diào)整單一 LED串聯(lián)路徑上的電流，用另外的電阻來調(diào)整不同電壓范圍的臨界值。以中國電源電壓舉例，如果怕電源電壓異常變低時(shí)LED燈具過暗，那么調(diào)整臨界值時(shí)不一定完全把標(biāo)準(zhǔn)的輸入電源電壓范圍成比例分割，可以減少串聯(lián)路徑上的LED數(shù)目，并所有電壓范圍臨界值一起降低；但是如果很在乎正常輸入電源電壓范圍的電源效率，不在乎電源電壓的異常變低，那么就可以增加LED的數(shù)目和調(diào)高各電壓范圍的臨界值。下面將通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的隨輸入電壓改變串并聯(lián)結(jié)構(gòu)的LED驅(qū)動(dòng)裝置及其工作原理進(jìn)行進(jìn)一步的說明。第一種實(shí)施例:
結(jié)合圖2所示，所述LED矩陣40在其高壓端與低壓端之間設(shè)置有兩個(gè)LED串，假設(shè)這是為了中國的市電規(guī)格做的電路，目前業(yè)界的白光LED的順向?qū)妷菏?.0V到3.6V左右，所以LED串53和LED串57各自是39顆LED串聯(lián)，兩串LED加起來總共是串聯(lián)78顆LED，那么順向?qū)妷涸?34Vdc到302Vdc左右，220Vac經(jīng)過橋堆大約有310Vdc，可以直接推動(dòng)此78顆LED，并且有足夠的電壓來穩(wěn)定恒流源電流，如果擔(dān)心交流電源電壓不穩(wěn)，交流電源電壓峰值變低時(shí)LED不夠亮，那么可以將單一串聯(lián)數(shù)目由39顆串聯(lián)減少到36 38顆，亮度會(huì)變得穩(wěn)定，但是電流在恒流源上的壓降會(huì)增加，這壓降并不是在LED上面發(fā)光，而是在恒流源上面發(fā)熱，因此降低了電源效率。圖2中舉例的兩個(gè)LED串分別串接有39顆LED，一般電源電壓峰值降低時(shí)亮度會(huì)略微變暗，但并不會(huì)完全熄滅。同時(shí)，假設(shè)所述預(yù)設(shè)電壓范圍為一個(gè)低壓范圍和一個(gè)高壓范圍，當(dāng)電源輸入電壓落在低壓范圍時(shí)，所述輸入電壓傳感模塊10輸出的輸入電壓狀態(tài)信號(hào)給所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊20控制所述LED矩陣40中所有的LED以較多的并聯(lián)路數(shù)導(dǎo)通，即圖2中，所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊20控制LED矩陣40中的LED以兩路并聯(lián)的方式驅(qū)動(dòng)，可控開關(guān)55為斷開狀態(tài)，可控開關(guān)52、54、56及58為閉合狀態(tài)，兩路并聯(lián)中的第一個(gè)LED支路電流以單點(diǎn)劃線表示，由高壓端流經(jīng)可控開關(guān)52、LED串53和可控開關(guān)54到低壓端，兩路并聯(lián)中的第二個(gè)LED支路電流也以單點(diǎn)劃線表示，由高壓端流經(jīng)可控開關(guān)56、LED串57和可控開關(guān)58到低壓端。
當(dāng)電源輸入電壓落在高壓范圍時(shí)，所述輸入電壓傳感模塊10輸出的輸入電壓狀態(tài)信號(hào)給所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊20控制所述LED矩陣40中所有的LED以較少的并聯(lián)路數(shù)導(dǎo)通，即圖2中，所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊20控制LED矩陣40中的LED以一路并聯(lián)的方式驅(qū)動(dòng)，此時(shí)，可控開關(guān)55變成閉合狀態(tài)，可控開關(guān)54和56變?yōu)殚_路狀態(tài)，該LED支路中的電流以虛線表示，由高壓端流經(jīng)可控開關(guān)52、LED串53、可控開關(guān)55、LED串57和可控開關(guān)58到低壓端，其中可控開關(guān)52和可控開關(guān)58為一直導(dǎo)通的狀態(tài)，如果此驅(qū)動(dòng)電路不需要和其他多段電壓范圍架構(gòu)可以更換組態(tài)共用的，那么開關(guān)52和開關(guān)58不需要做成可控開關(guān)，直接做成導(dǎo)通路徑就好，因此在圖2中雖然標(biāo)示了數(shù)字，但直接畫成閉合狀態(tài)的導(dǎo)通路徑，可以節(jié)省成本。在以上所述控制過程中，不論LED矩陣40的高壓端與低壓端之間形成怎樣的LED支路通路，電流源30提供給每個(gè)LED串的工作電流是相同的，換句話說，所述的電流源輸出的總電流的大小與LED串的并聯(lián)路數(shù)成正比變化，因此在LED串53和LED串57是并聯(lián)時(shí)電流源的總輸出電流是在LED串53和57串聯(lián)時(shí)總輸出電流的兩倍，在生產(chǎn)燈具時(shí)，要把LED串53和LED串57進(jìn)行配對(duì)，盡量讓兩者順向?qū)妷阂恢?，該操作可使得電流源在兩個(gè)LED串并聯(lián)工作時(shí)，分流給每個(gè)LED支路的電流一致，在LED串53和57中加入串聯(lián)電阻可以加強(qiáng)并聯(lián)時(shí)的電流平衡，但是此串聯(lián)電阻將會(huì)降低電源效率，如果把恒流源拆成兩部分，在LED串53和57中各放一個(gè)恒流源，仍然符合上述專利實(shí)施方法，但是會(huì)增加成本，并且在串聯(lián)時(shí)恒流源大小不一致時(shí)會(huì)降低電源效率。第二種實(shí)施例:
圖3是本發(fā)明第二種實(shí)施例的LED矩陣和可控開關(guān)的排布示意圖和不同串并聯(lián)結(jié)構(gòu)下的電流分流路徑；結(jié)合圖3所示，圖3為一個(gè)LED矩陣40中可形成三種LED串并聯(lián)組合的例子，預(yù)設(shè)電壓范圍分為三段電壓范圍，分別是低壓范圍、中壓范圍和高壓范圍，與第一種實(shí)施例相比，本實(shí)施例可以降低跨在恒流源30上的電壓造成的功率損耗以提高電路的總體效率，還可以在較低的輸入電源電壓提前導(dǎo)通LED而縮短時(shí)間上的暗區(qū)。在所述LED矩陣40中，高壓端與低壓端之間有串并聯(lián)的開關(guān)組合與六個(gè)LED串，我們還是以在中國實(shí)施舉例，假設(shè)每個(gè)LED串分別串接有13顆LED，一個(gè)LED串是13顆LED，兩個(gè)LED串是26顆LED，三個(gè)LED串39顆，以此類推，最長的LED串是當(dāng)六串LED串在單一路串聯(lián)的狀況，LED串聯(lián)總數(shù)是78顆，如果擔(dān)心電源電壓不穩(wěn)，交流電源電壓峰值變低時(shí)LED不夠亮，那么可以將每個(gè)LED串的LED串聯(lián)數(shù)目由13顆串聯(lián)減少到12顆，亮度會(huì)相對(duì)穩(wěn)定些。當(dāng)輸入電壓傳感模塊10檢測(cè)到的輸入電源電壓位于低壓范圍時(shí)，輸出輸入電壓狀態(tài)信號(hào)給所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊20控制開關(guān)組合50將所述LED矩陣40中所有的LED以三路并聯(lián)的方式導(dǎo)通，即在圖3中可控開關(guān)640、650、654及660為斷開狀態(tài)，可控開關(guān)610、612、620、652、622、630及632為閉合狀態(tài)，三路并聯(lián)LED中的第一支LED支路電流以虛線表示，由高壓端流經(jīng)可控開關(guān)610、兩個(gè)LED串串接而成的26顆LED再經(jīng)可控開關(guān)612到低壓端；三路并聯(lián)中的第二支LED支路電流也以虛線表示，由高壓端經(jīng)可控開關(guān)620流經(jīng)一個(gè)LED串組成的13顆LED，再經(jīng)可控開關(guān)652，再經(jīng)另一個(gè)LED串組成的13顆LED，再經(jīng)可控開關(guān)622到低壓端；三路并聯(lián)中的第三支LED支路電流還以虛線表示，由高壓端流經(jīng)可控開關(guān)630、兩個(gè)LED串串接而成的26顆LED，再經(jīng)可控開關(guān)632到低壓端。當(dāng)輸入電壓傳感模塊10檢測(cè)到的輸入電源電壓位于中壓范圍時(shí)，輸出輸入電壓狀態(tài)信號(hào)給所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊20控制開關(guān)組合50將所述LED矩陣40中所有的LED以兩路并聯(lián)的方式導(dǎo)通，即可控開關(guān)612、620、622、630及652為斷開狀態(tài)，可控開關(guān)610、650、660、640、654和632為閉合狀態(tài)，兩路并聯(lián)中的第一支LED支路電流以單點(diǎn)劃線表示，由高壓端流經(jīng)可控開關(guān)610然后經(jīng)26顆LED再經(jīng)可控開關(guān)650，再經(jīng)13顆LED，最后經(jīng)可控開關(guān)660到低壓端；兩路并聯(lián)中的第二支LED支路電流也以單點(diǎn)劃線表示，由高壓端流經(jīng)可控開關(guān)640然后經(jīng)13顆LED再經(jīng)可控開關(guān)654，再經(jīng)26顆LED，最后經(jīng)可控開關(guān)632到低壓端。當(dāng)輸入電壓傳感模塊10檢測(cè)到的輸入電源電壓位于高壓范圍時(shí)，輸出輸入電壓狀態(tài)信號(hào)給所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊20控制開關(guān)組合50將所述LED矩陣40中所有的LED以一路并聯(lián)的方式導(dǎo)通，可控開關(guān)612、620、640、630、660和622為斷開狀態(tài)，可控開關(guān)610、650、652、654和632為閉合狀態(tài)，單路導(dǎo)通所有LED的電流以雙點(diǎn)劃線表示，由高壓端流經(jīng)可控開關(guān)610然后經(jīng)26顆LED再經(jīng)可控開關(guān)650，再經(jīng)13顆LED，再經(jīng)可控開關(guān)652然后經(jīng)13顆LED再經(jīng)可控開關(guān)654，再經(jīng)26顆LED，最后經(jīng)可控開關(guān)632到低壓軌道。在以上所述的三種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)方式中，不論哪種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)方式，所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊20都控制恒流源30給所述LED矩陣40中的單一 LED串提供同一大小的工作電流，因此，本實(shí)施例中，恒流源30輸出的總電流大小也與LED串的并聯(lián)路數(shù)成正比變化，在三路LED串路徑并聯(lián)時(shí)的恒流源30的總電流是一路LED串并聯(lián)時(shí)的三倍，在兩路LED串路徑并聯(lián)時(shí)的恒流源30的總電流是一路LED串路徑并聯(lián)時(shí)的兩倍，如此不管是幾路并聯(lián)，單一 LED串中的電流都是維持在一個(gè)相同的定值。第三種實(shí)施例:
圖4是本發(fā)明第三種實(shí)施例的LED矩陣和可控開關(guān)的排布示意圖和不同串并聯(lián)結(jié)構(gòu)下的電流分流路徑；結(jié)合圖4所示，圖4為另一種LED矩陣40中可形成三種LED串并聯(lián)結(jié)構(gòu)組合的例子，圖3中第二種實(shí)施例的三種結(jié)構(gòu)的串聯(lián)LED數(shù)目分別是26顆、39顆和78顆，對(duì)應(yīng)的導(dǎo)通電壓比例是2:3:6，因此低壓導(dǎo)通區(qū)間，中壓導(dǎo)通區(qū)間，高壓導(dǎo)通區(qū)間的電壓范圍比例大致是2: (3-2):(6-3)=2:1:3，如此的設(shè)計(jì)雖然比第一種實(shí)施例更優(yōu)一些，但是使得恒流源30在不同電壓范圍的效率會(huì)不一樣高，為了進(jìn)一步優(yōu)化效率，采取新的串聯(lián)數(shù)目比例，三種串聯(lián)的數(shù)目分別是26顆、52顆和78顆，如此以來，三段電壓范圍的比例就是1:1:1了，恒流源30在各電壓范圍的效率是一樣高的，可以提升整體電源效率。圖4中LED矩陣40的高壓端與低壓端之間有串并聯(lián)的開關(guān)組合與六個(gè)LED串，我們假設(shè)每個(gè)LED串分別串接有26顆LED，一串有26顆，兩串有52顆，三串就有78顆，和前述實(shí)施例一樣，如果困擾擔(dān)心電源電壓不穩(wěn)，當(dāng)最大電源電壓變低時(shí)LED不夠亮，那么可以將單串LED串聯(lián)數(shù)目由26顆串聯(lián)減少到25顆或24顆串聯(lián)，亮度會(huì)穩(wěn)定，但是會(huì)損失效率。圖4實(shí)施例中的預(yù)設(shè)電壓范圍也分為三段電壓范圍，分別是低壓范圍、中壓范圍和高壓范圍。當(dāng)輸入電壓傳感模塊10檢測(cè)到的輸入電源電壓位于低壓范圍時(shí)，輸出輸入電壓狀態(tài)信號(hào)給所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊20控制所述LED矩陣40中所有的LED以六路并聯(lián)的方式導(dǎo)通，控制相應(yīng)的可控開關(guān)使LED矩陣40中的電流按虛線的方向流動(dòng)，第一支LED支路電流由高壓端700流經(jīng)LED串710再經(jīng)過一個(gè)可控開關(guān)先與第二支LED支路電流由高壓端700流經(jīng)LED串712并聯(lián)后再經(jīng)一個(gè)可控開關(guān)流到低壓端，同理第三支LED支路電流由高壓端700流經(jīng)LED串720再經(jīng)過一個(gè)可控開關(guān)先與第四支LED支路電流由高壓端700流經(jīng)LED串722并聯(lián)后再經(jīng)一個(gè)可控開關(guān)流到低壓端，同理第五支LED支路電流由高壓端700流經(jīng)LED串730再經(jīng)過一個(gè)可控開關(guān)先與第六支LED支路電流由高壓端700流經(jīng)LED串732并聯(lián)后再經(jīng)一個(gè)可控開關(guān)流到低壓端，由于可控開關(guān)的控制原理與前述實(shí)施例中相同，只是可控開關(guān)閉合與斷開的組合不同，因此本實(shí)施例中對(duì)可控開關(guān)的控制細(xì)節(jié)不再詳細(xì)描述。當(dāng)輸入電壓傳感模塊10檢測(cè)到的輸入電源電壓位于中壓范圍時(shí)，輸出輸入電壓狀態(tài)信號(hào)給所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊20控制所述LED矩陣40中所有的LED以三路并聯(lián)的方式導(dǎo)通，該種控制方式下，電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊20控制相應(yīng)的可控開關(guān)使LED矩陣40中的電流按單點(diǎn)劃線的方向流動(dòng)，第一支LED支路電流由高壓端流經(jīng)LED串710與LED串720形成的串聯(lián)路徑到低壓端，第二支LED支路電流由高壓端流經(jīng)LED串712與LED串730形成的串聯(lián)路徑到低壓端，第三支LED支路電流由高壓端流經(jīng)LED串722與LED串732形成的串聯(lián)路徑到低壓端。當(dāng)輸入電壓傳感模塊10檢測(cè)到的輸入電源電壓位于高壓范圍時(shí)，輸出輸入電壓狀態(tài)信號(hào)給所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊20控制所述LED矩陣40中所有的LED以兩路并聯(lián)的方式導(dǎo)通，該種控制方式下，電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模20控制相應(yīng)的可控開關(guān)使LED矩陣40中的電流按雙點(diǎn)劃線的方向流動(dòng)，第一支LED支路電流由高壓端流經(jīng)LED串710、LED串720、LED串730串聯(lián)形成的路徑后流到低壓端，第二支LED支路電流由高壓端流經(jīng)LED串712、LED串722、LED串732串聯(lián)形成的路徑后流到低壓端。在以上所述的三種控制方式中，不論哪種控制方式，所述控制模塊20都控制電流源30給所述LED矩陣40中的LED串提供同一工作電流，因此，本實(shí)施例中，電流源30輸出的總電流大小也與LED串的并聯(lián)路數(shù)成正比變化，因此在六路LED串并聯(lián)時(shí)電流源的總電流是兩路LED串并聯(lián)時(shí)的二倍，在六路LED串并聯(lián)時(shí)的電流源總電流是二路LED串并聯(lián)時(shí)的兩倍，如此不管是幾路并聯(lián)，單一 LED串中的電流都是維持在定值，而電壓范圍都是以26顆LED為一個(gè)范圍，因此得到最平衡的恒流源效率，進(jìn)而得到較佳的整體電源效率，不過可控開關(guān)的數(shù)目要比第二種實(shí)施例多了一些，增加了一些成本。以上所述的第二種實(shí)施例和第三種實(shí)施例，與第一種實(shí)施例相比，分成三段電壓范圍能提高電源效率和功率因數(shù)，可是增加開關(guān)數(shù)目會(huì)提高硬件成本；當(dāng)電壓范圍兩段式的方式無法達(dá)到客戶需求的電源效率與功率因數(shù)時(shí)，直覺的會(huì)發(fā)展出上面第一種并聯(lián)數(shù)目為3:2:1的方式，但是各電源電壓范圍的上限與該范圍中的LED串聯(lián)數(shù)目大致正比，即2:3:6，也就是第一段范圍:第二段范圍:第三段范圍=2: (3-2): (6-3) =2:1:3，這個(gè)電源電壓范圍的分布并不均勻，因此愿意略微再多花一點(diǎn)成本的前提下，就可以采用第二種三個(gè)范圍中并聯(lián)數(shù)目比例為6:3:2的方式，其對(duì)應(yīng)的串聯(lián)數(shù)目比值為2:4:6，也就是第一段范圍:第二段范圍:第三段范圍=2: (4-2): (6-4) =2:2:2，這個(gè)電源電壓范圍的分布非常均勻。付出上述增加的開關(guān)成本得到均勻的電壓范圍，可以降低恒流源上面的最大壓降和總發(fā)熱，以及提供更高的功因和更高的電源效率。本發(fā)明還提供一種上述的隨輸入電壓改變串并聯(lián)結(jié)構(gòu)的LED驅(qū)動(dòng)裝置的工作方法，包括以下步驟，
步驟一、采集電源輸入電壓，將其與預(yù)設(shè)的不同電壓范圍的臨界值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)；
步驟二、根據(jù)不同的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)LED矩陣40中所有的LED以不同的串并聯(lián)結(jié)構(gòu)導(dǎo)通，當(dāng)輸入電壓位于最低電壓范圍時(shí)，控制LED矩陣40中所有的LED以最多路并聯(lián)的方式導(dǎo)通；當(dāng)輸入電壓位于最高電壓范圍時(shí)，控制LED矩陣中所有的LED以最少路并聯(lián)以及最多路串聯(lián)的方式導(dǎo)通；其中，所述LED的并聯(lián)數(shù)隨輸入電壓的升高而減少。進(jìn)一步的，在所述步驟二中，控制流經(jīng)被驅(qū)動(dòng)的LED矩陣的總電流大小與LED矩陣中的并聯(lián)路數(shù)成正比，并且流經(jīng)單一串聯(lián)LED路徑上的電流保持在一恒流電流范圍。本發(fā)明的以上實(shí)施例所提供的LED驅(qū)動(dòng)電路，能在某特定瓦數(shù)以上(例如5瓦)實(shí)現(xiàn)大功因(例如功因大于0.8)的效能，同時(shí)該LED驅(qū)動(dòng)電源的效率得到有效提高，并且所有的LED在每一個(gè)電源弦波周期中一起導(dǎo)通或者一起熄滅，在日光燈管中不會(huì)有亮區(qū)暗區(qū)的分別，解決高功因、高效率LED驅(qū)動(dòng)電路的問題，而且由于在低壓時(shí)所有的LED是一起導(dǎo)通的，使得時(shí)間軸上的暗區(qū)大幅縮短，進(jìn)一步的降低了傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)在直流低壓時(shí)造成LED燈具的頻閃問題。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種隨輸入電壓改變串并聯(lián)結(jié)構(gòu)的LED驅(qū)動(dòng)裝置，所述LED驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)LED矩陣，其特征在于:所述LED驅(qū)動(dòng)裝置包括一個(gè)輸入電壓傳感模塊，一個(gè)電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊，一個(gè)可改變LED矩陣中LED的串并聯(lián)結(jié)構(gòu)的開關(guān)組合和一個(gè)可改變總電流大小的恒流源； 所述輸入電壓傳感模塊，將輸入電壓與預(yù)設(shè)的不同電壓范圍的臨界值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出一個(gè)輸入電壓狀態(tài)信號(hào)到所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊； 所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊，根據(jù)輸入電壓狀態(tài)信號(hào)輸出對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)到所述開關(guān)組合以及可改變總電流大小的恒流源； 所述開關(guān)組合連接到所述的可改變總電流大小的恒流源以及被驅(qū)動(dòng)的LED矩陣，根據(jù)所述的不同的控制信號(hào)而改變開關(guān)組合的串并聯(lián)結(jié)構(gòu)，所述的可改變總電流大小的恒流源根據(jù)開關(guān)組合的串并聯(lián)結(jié)構(gòu)分流到被驅(qū)動(dòng)的LED矩陣中； 所述可改變總電流大小的恒流源，根據(jù)所述的不同的控制信號(hào)改變?cè)摵懔髟吹目傠娏鞔笮∨浜纤鲩_關(guān)組合使得在單一串聯(lián)LED路徑上的電流保持在一恒流電流范圍。
2.如權(quán)利要求1所述的一種隨輸入電壓改變串并聯(lián)結(jié)構(gòu)的LED驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于: 當(dāng)所述輸入電壓傳感模塊檢測(cè)到輸入電壓位于最低電壓范圍時(shí)，所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊控制所述的開關(guān)組合將被驅(qū)動(dòng)的LED矩陣中所有的LED以最多路并聯(lián)的方式驅(qū)動(dòng)； 當(dāng)所述輸入電壓傳感模塊檢測(cè)到輸入電壓位于最高電壓范圍時(shí)，所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊控制所述的開關(guān)組合將被驅(qū)動(dòng)的LED矩陣中所有的LED以最少路并聯(lián)以及最多路串聯(lián)的方式驅(qū)動(dòng)； 其中，在所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊的控制下，所述的開關(guān)組合的并聯(lián)數(shù)隨輸入電壓的升聞而減少。
3.如權(quán)利要求2所述的一種隨輸入電壓改變串并聯(lián)結(jié)構(gòu)的LED驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于:所述的可改變總電流大小的恒流源的總電流大小在改變時(shí)與被驅(qū)動(dòng)的LED矩陣中LED的并聯(lián)數(shù)目成正比變化。
4.如權(quán)利要求3所述的一種隨輸入電壓改變串并聯(lián)結(jié)構(gòu)的LED驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于:所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊控制所述開關(guān)組合在不同的LED串并聯(lián)結(jié)構(gòu)下使得所述被驅(qū)動(dòng)的LED矩陣中的LED都一起導(dǎo)通或關(guān)斷，在導(dǎo)通時(shí)，所述可改變總電流大小的恒流源所提供的總電流經(jīng)由所述開關(guān)組合分流到所述LED矩陣中所有的LED并聯(lián)路徑中。
5.如權(quán)利要求4所述的一種隨輸入電壓改變串并聯(lián)結(jié)構(gòu)的LED驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于:所述開關(guān)組合具有兩種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)，所述預(yù)設(shè)電壓范圍為一個(gè)低壓范圍和一個(gè)高壓范圍； 當(dāng)輸入電壓傳感模塊檢測(cè)到輸入電壓位于低壓范圍時(shí)，所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊控制開關(guān)組合在第一種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)； 當(dāng)輸入電壓傳感模塊檢測(cè)到輸入電壓位于高壓范圍時(shí)，所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊控制開關(guān)組合在第二種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)； 其中，所述第一種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)中被驅(qū)動(dòng)的LED的并聯(lián)數(shù)目是所述第二種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)中被驅(qū)動(dòng)的LED的并聯(lián)數(shù)目的兩倍。
6.如權(quán)利要求4所述的一種隨輸入電壓改變串并聯(lián)結(jié)構(gòu)的LED驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于:所述開關(guān)矩陣具有三種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)，所述預(yù)設(shè)電壓范圍為一個(gè)低壓范圍、一個(gè)中壓范圍和一個(gè)高壓范圍； 當(dāng)輸入電壓傳感模塊檢測(cè)到輸入電壓位于低壓范圍時(shí)，所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊控制開關(guān)組合在第一種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)； 當(dāng)輸入電壓傳感模塊檢測(cè)到輸入電壓位于中壓范圍時(shí)，所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊控制開關(guān)組合在第二種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)； 當(dāng)輸入電壓傳感模塊檢測(cè)到輸入電壓位于高壓范圍時(shí)，所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊控制開關(guān)組合在第三種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)； 其中，所述第一種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)中被驅(qū)動(dòng)的LED的并聯(lián)數(shù)目是所述第三種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)中被驅(qū)動(dòng)的LED的并聯(lián)數(shù)目的三倍，所述第二種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)中被驅(qū)動(dòng)的LED的并聯(lián)數(shù)目是所述第三種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)中被驅(qū)動(dòng)的LED的并聯(lián)數(shù)目的兩倍。
7.如權(quán)利要求4所述的一種隨輸入電壓改變串并聯(lián)結(jié)構(gòu)的LED驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于:所述LED矩陣中的LED 具有三種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)，所述預(yù)設(shè)電壓范圍為一個(gè)低壓范圍、一個(gè)中壓范圍和一個(gè)高壓范圍； 當(dāng)輸入電壓傳感模塊檢測(cè)到輸入電壓位于低壓范圍時(shí)，所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊控制開關(guān)組合在第一種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)； 當(dāng)輸入電壓傳感模塊檢測(cè)到輸入電壓位于中壓范圍時(shí)，所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊控制開關(guān)組合在第二種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)； 當(dāng)輸入電壓傳感模塊檢測(cè)到輸入電壓位于高壓范圍時(shí)，所述電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊控制開關(guān)組合在第三種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)； 其中，所述第一種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)中被驅(qū)動(dòng)的LED的并聯(lián)數(shù)目是所述第三種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)中被驅(qū)動(dòng)的LED的并聯(lián)數(shù)目的三倍，所述第一種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)中被驅(qū)動(dòng)的LED的并聯(lián)數(shù)目是所述第二種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)中被驅(qū)動(dòng)的LED的并聯(lián)數(shù)目的兩倍。
8.如上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的一種隨輸入電壓改變串并聯(lián)結(jié)構(gòu)的LED驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于:所述輸入電壓傳感模塊、開關(guān)組合、可改變總電流大小的恒流源以及電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊都集成在同一芯片上，所述被驅(qū)動(dòng)的LED矩陣設(shè)置在芯片外部；所述的芯片還設(shè)置有用來連接外部元件的接口，根據(jù)所述外部元件的參數(shù)設(shè)定被驅(qū)動(dòng)的LED矩陣中單一 LED串聯(lián)電路上的電流大小，以及調(diào)整所述不同電壓范圍的臨界值。
9.一種隨輸入電壓改變串并聯(lián)結(jié)構(gòu)的LED驅(qū)動(dòng)裝置的工作方法，所述LED驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)LED矩陣，其特征在于:包括以下步驟， 步驟一、采集電源輸入電壓，將其與預(yù)設(shè)的不同電壓范圍的臨界值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)； 步驟二、根據(jù)不同的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)LED矩陣中所有的LED以不同的串并聯(lián)結(jié)構(gòu)導(dǎo)通，當(dāng)輸入電壓位于最低電壓范圍時(shí)，控制LED矩陣中所有的LED以最多路并聯(lián)的方式導(dǎo)通；當(dāng)輸入電壓位于最高電壓范圍時(shí)，控制LED矩陣中所有的LED以最少路并聯(lián)以及最多路串聯(lián)的方式導(dǎo)通；其中，所述LED的并聯(lián)數(shù)隨輸入電壓的升高而減少。
10.如權(quán)利要求9所述的工作方法，其特征在于:在所述步驟二中，控制流經(jīng)被驅(qū)動(dòng)的LED矩陣的總電流大小與LED矩陣中的并聯(lián)路數(shù)成正比，并且流經(jīng)單一串聯(lián)LED路徑上的電流保持在一恒流電流 范圍。
全文摘要
一種隨輸入電壓動(dòng)態(tài)改變串并聯(lián)結(jié)構(gòu)的LED驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)LED矩陣，包括輸入電壓傳感模塊，將輸入電壓與預(yù)設(shè)的不同電壓范圍進(jìn)行比較，并輸出一個(gè)輸入電壓狀態(tài)信號(hào)；一個(gè)電路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)控制模塊，根據(jù)輸入電壓狀態(tài)信號(hào)輸出對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)到開關(guān)組合以及可動(dòng)態(tài)改變總電流大小的恒流源；一個(gè)可改變LED矩陣串并聯(lián)結(jié)構(gòu)的開關(guān)組合，根據(jù)不同的控制信號(hào)動(dòng)態(tài)改變LED矩陣的串并聯(lián)結(jié)構(gòu)；一個(gè)可動(dòng)態(tài)改變總電流大小的恒流源，根據(jù)不同的控制信號(hào)動(dòng)態(tài)改變?cè)摵懔髟吹目傠娏鞔笮∨浜祥_關(guān)組合使得在單一串聯(lián)LED路徑上的電流保持在一恒流電流范圍。有效解決了LED燈具有亮區(qū)暗區(qū)的現(xiàn)象，進(jìn)一步的降低了傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)在直流低壓時(shí)LED燈具的頻閃問題。
文檔編號(hào)H05B37/02GK103167701SQ201310110690
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2013年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月1日
發(fā)明者黃世蔚 申請(qǐng)人:黃世蔚