專利名稱：一種具有自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路的led燈和自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種具有自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路的LED燈和自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路。
背景技術(shù)：
LED具有光效高、壽命長(zhǎng)、固體光源、不含污染環(huán)境的重金屬元素等顯著優(yōu)點(diǎn)，是新一代光源，繼白熾燈、熒光燈后，正在掀起第三次照明革命。
LED中文名稱是“發(fā)光二極管”，其電器特性和二極管相似，是恒壓器件，對(duì)施加的工作電壓非常敏感，Ι/ν呈指數(shù)上升的關(guān)系，因此一般情況下LED必須和具有限流或恒流作用的驅(qū)動(dòng)電源配套才能正常工作，一般采用專用的LED電源把輸入的市電轉(zhuǎn)換為輸出電流恒定的直流電驅(qū)動(dòng)LED穩(wěn)定工作。
LED驅(qū)動(dòng)電源一般采用反激、LLC等AC to DC電路，由輸入濾波、整流、恒流及控制電路、MOS管、變壓器、輸出整流濾波等部分組成，元件多、電路復(fù)雜、設(shè)計(jì)難度大，因此成本較高，質(zhì)量好的LED驅(qū)動(dòng)電源成本價(jià)格約為1.5 3元/W不等。由于電路元件多,特別是含有電解電容等有壽命限制的元件，因此驅(qū)動(dòng)電源的壽命是有限的，這限制了 LED燈的整體壽命，往往在LED燈珠未達(dá)到使用壽命時(shí)電源就已出現(xiàn)故障，未能充分發(fā)揮LED壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。此外，由于電路工作于高頻開(kāi)關(guān)狀態(tài)，不可避免地產(chǎn)生電磁干擾，會(huì)污染電網(wǎng)并對(duì)周圍的無(wú)線電設(shè)備產(chǎn)生不良影響，因此，驅(qū)動(dòng)電源的EMC設(shè)計(jì)也是困擾工程師設(shè)計(jì)過(guò)程的一大問(wèn)題。
最近，市場(chǎng)上出現(xiàn)了一種不用驅(qū)動(dòng)電源的交流LED燈，其做法是采用交流LED燈珠(或是反接的普通燈珠)經(jīng)電阻限流直接接入市電，這種方式的好處是不用驅(qū)動(dòng)電源、成本低、壽命不受電源限制，但這種方式往往采用很多LED燈珠串聯(lián)后接入市電，使LED燈珠的總電壓降接近市電有效值，這導(dǎo)致出現(xiàn)一個(gè)致命的缺點(diǎn)就是頻閃比較厲害，且功率因素低、諧波對(duì)電網(wǎng)的污染比較大。
另一專利“LED工作模式控制裝置公開(kāi)(公告)號(hào)202503745U”也提出了一種LED分段接入供電電源以適應(yīng)電源電壓波動(dòng)(如市電經(jīng)整流后)的LED驅(qū)動(dòng)方式，該方式用可控開(kāi)關(guān)短路LED模組的方式使在電源電壓低時(shí)接入較少的LED、在電源電壓高時(shí)可控開(kāi)關(guān)開(kāi)路使接入較多的LED，從而實(shí)現(xiàn)LED能適應(yīng)電源電壓的波動(dòng)。此種方式可控開(kāi)關(guān)全部串聯(lián)在LED通路中，由于可控開(kāi)關(guān)有一定的飽和壓降或?qū)娮?，必定?huì)消耗一些功率，當(dāng)輸入電壓越低時(shí)串連的可控開(kāi)關(guān)也越多，此時(shí)可控開(kāi)關(guān)的電阻也更大、消耗的功率也越多，這會(huì)大大降低電路的效率。同時(shí)，該專利提出的電壓檢測(cè)和開(kāi)關(guān)控制部分是獨(dú)立的，所采用的元件多、電路復(fù)雜。發(fā)明內(nèi)容
基于此，有必要針對(duì)現(xiàn)有技術(shù) 對(duì)LED燈進(jìn)行供電時(shí)，在取消恒流驅(qū)動(dòng)電路和電解電容后出現(xiàn)頻閃的技術(shù)問(wèn)題，提供一種高效率、具有自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路的LED燈和自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路。一種具有自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路的LED燈，所述LED燈包括多個(gè)串聯(lián)的LED燈串，且每個(gè)LED燈串包括多個(gè)串聯(lián)的LED燈珠，所述自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路包括:整流單元、限流單元、電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元和多個(gè)可控開(kāi)關(guān)單元；所述整流單元，用于將交流電源輸入的交流電壓轉(zhuǎn)換為整流后的驅(qū)動(dòng)電壓；所述電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元，用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)電壓與多個(gè)參考電壓的比較結(jié)果控制多個(gè)所述可控開(kāi)關(guān)單元的通斷，每個(gè)參考電壓與一個(gè)可控開(kāi)關(guān)單元關(guān)聯(lián)，控制所關(guān)聯(lián)的參考電壓高于驅(qū)動(dòng)電壓的可控開(kāi)關(guān)單元斷開(kāi)，控制所關(guān)聯(lián)的參考電壓低于驅(qū)動(dòng)電壓的至少一個(gè)可控開(kāi)關(guān)單元連通；所述可控開(kāi)關(guān)單元，用于控制串聯(lián)的LED燈串到整流單元的電源負(fù)端的通斷；所述限流單元，用于對(duì)驅(qū)動(dòng)電壓進(jìn)行限流或恒流后輸入所述多個(gè)串聯(lián)的LED燈串的第一個(gè)LED燈串。進(jìn)一步的，所述電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元還包括多個(gè)參考電壓分壓電阻和穩(wěn)壓源，所述參考電壓分壓電阻對(duì)所述穩(wěn)壓源輸出的電壓進(jìn)行分壓后得到多個(gè)所述參考電壓。進(jìn)一步的，所述整流單元的輸入端接入交流電壓，輸出端與所述電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元的輸入端連接，每個(gè)LED燈串的連接點(diǎn)通過(guò)可控開(kāi)關(guān)單元接地，所述整流單元的輸出端通過(guò)限流單元與所述多個(gè)串聯(lián)的LED燈串的第一個(gè)LED燈串連接，所述電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元的輸出端與所述可控開(kāi)關(guān)單元的控制端連接。進(jìn)一步的，所述電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元包括多個(gè)與可控開(kāi)關(guān)單元連接的比較器，所述比較器用于根據(jù)驅(qū)動(dòng)電壓與多個(gè)參考電壓的比較結(jié)果控制與所述比較器連接的可控開(kāi)關(guān)單元的通斷。進(jìn)一步的，所述電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元包括單片機(jī)，所述單片機(jī)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器與整流單元的輸出端連接，實(shí)時(shí)檢測(cè)所述驅(qū)動(dòng)電壓與多個(gè)參考電壓的比較結(jié)果，并控制與所述單片機(jī)輸出端口連接的可控開(kāi)關(guān)單元的通斷。一種LED燈的自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路，用于對(duì)LED燈進(jìn)行供電，所述LED燈包括多個(gè)串聯(lián)的LED燈串，且每個(gè)LED燈串包括至少一個(gè)串聯(lián)的LED燈珠，包括:整流單元、限流單元、電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元和多個(gè)可控開(kāi)關(guān)單元；所述整流單元，用于將交流電源輸入的交流電壓轉(zhuǎn)換為整流后的驅(qū)動(dòng)電壓；所述電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元，用于根據(jù)驅(qū)動(dòng)電壓的變化控制所述多個(gè)可控開(kāi)關(guān)單元的通斷，每個(gè)參考電壓與一個(gè)可控開(kāi)關(guān)單元關(guān)聯(lián)，控制所關(guān)聯(lián)的參考電壓高于驅(qū)動(dòng)電壓的可控開(kāi)關(guān)單元斷開(kāi)，控制所關(guān)聯(lián)的參考電壓低于驅(qū)動(dòng)電壓的至少一個(gè)可控開(kāi)關(guān)單元連通；所述可控開(kāi)關(guān)單元，用于控制串聯(lián)的LED燈串到整流單元的電源負(fù)端的通斷；所述限流單元，用于對(duì)驅(qū)動(dòng)電壓進(jìn)行限流或恒流后輸入所述多個(gè)串聯(lián)的LED燈串的第一個(gè)LED燈串；所述整流單元的電源正端分別與所述電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元以及所述限流單元的輸入端連接，電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元的輸出端與多個(gè)可控開(kāi)關(guān)單元的控制端連接，限流單元的輸出端與所述多個(gè)串聯(lián)的LED燈串的第一個(gè)LED燈串連接，所述多個(gè)串聯(lián)的LED燈串分別通過(guò)可控開(kāi)關(guān)單元與整流單元的電源負(fù)端連接。
進(jìn)一步的，所述電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元還包括多個(gè)參考電壓分壓電阻和穩(wěn)壓源，所述參考電壓分壓電阻對(duì)所述穩(wěn)壓源輸出的電壓進(jìn)行分壓后得到多個(gè)所述參考電壓。進(jìn)一步的，所述整流單元的輸入端接入交流電壓，輸出端與所述電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元的輸入端連接，每個(gè)可控開(kāi)關(guān)單元的一端接地，另一端用于與每?jī)蓚€(gè)相鄰的LED燈串的連接點(diǎn)連接，所述整流單元的輸出端通過(guò)限流單元與所述多個(gè)串聯(lián)的LED燈串的第一個(gè)LED燈串連接，所述電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元的輸出端與所述可控開(kāi)關(guān)單元的控制端連接。進(jìn)一步的，所述電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元包括多個(gè)與可控開(kāi)關(guān)單元連接的比較器，所述比較器用于根據(jù)驅(qū)動(dòng)電壓與多個(gè)參考電壓的比較結(jié)果控制與所述比較器連接的可控開(kāi)關(guān)單元的通斷。進(jìn)一步的，所述電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元包括單片機(jī)，所述單片機(jī)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器與整流單元的電源正端連接，實(shí)時(shí)檢測(cè)所述驅(qū)動(dòng)電壓與多個(gè)參考電壓的比較結(jié)果，并控制與所述單片機(jī)輸出端口連接的可控開(kāi)關(guān)單元的通斷。本發(fā)明的具有自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路的LED燈和自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路，通過(guò)控制導(dǎo)通的LED數(shù)量的方式使串聯(lián)起來(lái)的LED燈珠自動(dòng)適應(yīng)驅(qū)動(dòng)電壓的變化，驅(qū)動(dòng)電壓低時(shí)導(dǎo)通的LED少，驅(qū)動(dòng)電壓高時(shí)導(dǎo)通的LED數(shù)量多，從而使LED的總電壓降跟隨驅(qū)動(dòng)電壓的變化，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的控制電路以及限流或恒流電路就能接入市電，以極為簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)方式使LED正常工作，取消了復(fù)雜的恒流驅(qū)動(dòng)電路和有壽命限制的電解電容，同時(shí)消除了頻閃、提高了功率因素、降低諧波失真、消除了電磁干擾、降低了成本。


圖1為本發(fā)明一種具有自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路的LED燈的結(jié)構(gòu)不意圖；圖2為本發(fā)明可控開(kāi)關(guān)單元的導(dǎo)通和關(guān)斷與驅(qū)動(dòng)電壓的變化示意圖；圖3為本發(fā)明一種具有自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路的LED燈的一種電路圖。圖4為本發(fā)明一種具有自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路的LED燈的另一種電路圖。圖5為本發(fā)明一個(gè)例子中單片機(jī)程序流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。如圖1所示為一種具有自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路的LED燈，所述LED燈包括多個(gè)串聯(lián)的LED燈串L1、L2、……Ln，且每個(gè)LED燈串包括多個(gè)串聯(lián)的LED燈珠(圖中未示出)，所述自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路包括:整流單元1、限流單元2、電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元3和多個(gè)可控開(kāi)關(guān)單元K1、K2......Kn ；所述整流單元1，即圖中的Dl D4組成的整流電路，用于將交流電源輸出的交流電壓轉(zhuǎn)換為整流后的驅(qū)動(dòng)電壓；所述電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元3，用于根據(jù)驅(qū)動(dòng)電壓的變化控制所述可控開(kāi)關(guān)單元的通斷，每個(gè)參考電壓與一個(gè)可控開(kāi)關(guān)單元關(guān)聯(lián)，控制所關(guān)聯(lián)的參考電壓高于驅(qū)動(dòng)電壓的可控開(kāi)關(guān)單元斷開(kāi) ，控制所關(guān)聯(lián)的參考電壓低于驅(qū)動(dòng)電壓的至少一個(gè)可控開(kāi)關(guān)單元連通；
所述可控開(kāi)關(guān)單元，用于控制串聯(lián)的LED燈串到整流單元的電源負(fù)端的通斷，其中Kl控制LED燈串LI，K2控制LED燈串L2……Kn控制LED燈串Ln ；
所述限流單元2，用于對(duì)驅(qū)動(dòng)電壓進(jìn)行限流或恒流后輸入所述多個(gè)串聯(lián)的LED燈串的第一個(gè)LED燈串，限流可用串聯(lián)在電路中的電阻實(shí)現(xiàn)，恒流可采用恒流源電路實(shí)現(xiàn)。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述整流單元I的輸入端接入交流電壓，輸出端與所述電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元3的輸入端連接，每個(gè)LED燈串的連接點(diǎn)通過(guò)可控開(kāi)關(guān)單元接地，所述整流單元I的輸出端通過(guò)限流單元2與所述多個(gè)串聯(lián)的LED燈串的第一個(gè)LED燈串連接，所述電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元3的輸出端與所述可控開(kāi)關(guān)單元K1、K2……Kn的控制端連接。
工作原理:市電經(jīng)過(guò)整流單元I整流后變成波動(dòng)的直流電，即將交流電源輸出的交流電壓轉(zhuǎn)換為整流后的驅(qū)動(dòng)電壓，電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元3實(shí)時(shí)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)電壓變化，驅(qū)動(dòng)電壓低時(shí)驅(qū)動(dòng)一部分的可控開(kāi)關(guān)單元導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)電壓高時(shí)驅(qū)動(dòng)另一部分的可控開(kāi)關(guān)單元導(dǎo)通；LED燈串分段串聯(lián)，各段分別與不同電壓段連通的可控開(kāi)關(guān)單元連接，從而實(shí)現(xiàn)LED燈串的串接數(shù)量跟隨驅(qū)動(dòng)電壓的變化，驅(qū)動(dòng)電壓低時(shí)串接的LED燈串?dāng)?shù)量少，驅(qū)動(dòng)電壓高時(shí)串接的LED燈串?dāng)?shù)量多，使電壓低的時(shí)候有一部分LED燈串導(dǎo)通，電壓高的時(shí)候更多的LED燈串導(dǎo)通，這樣LED總電壓降總是接近驅(qū)動(dòng)電壓，使LED不至于驅(qū)動(dòng)電壓太高而過(guò)流損壞，同時(shí)由于在整個(gè)市電電壓變化周期內(nèi)都有LED燈串導(dǎo)通，從而消除了頻閃，并且保持了較高的功率因素和較低的諧波失真，這種方式功率因素輕易能達(dá)到0.95以上，諧波也能做到20%以下。
理論上這種驅(qū)動(dòng)方式LED燈串分段分得越多越好，越能緊密跟隨驅(qū)動(dòng)電壓的變化，同時(shí)限流單元的壓降也越小、所消耗的功率也越小，這將提高整體效率，但這也增加了電壓檢測(cè)和驅(qū)動(dòng)單元數(shù)量從而增加成本。經(jīng)過(guò)權(quán)衡,小功率LED分成4 6段、大功率分成4 10段能較好地兼顧成本和性能。由于本專利的可控開(kāi)關(guān)單元是根據(jù)驅(qū)動(dòng)電壓的大小直接把相應(yīng)串?dāng)?shù)的LED接地導(dǎo)通、而不是短路或開(kāi)路LED燈串，因此不管驅(qū)動(dòng)電壓的高低，任何時(shí)候都只有一個(gè)或沒(méi)有導(dǎo)通的可控開(kāi)關(guān)串聯(lián)在LED回路中，意味著任何時(shí)候只有一個(gè)或者沒(méi)有可控開(kāi)關(guān)單元消耗功率，這提高電路的效率。
如圖1，設(shè)有L1、L2......Ln串LED燈串和對(duì)應(yīng)的K1、K2......Kn個(gè)可控開(kāi)關(guān)單元，每一串LED燈串由數(shù)顆LED燈珠串聯(lián)而成，視市電的大小和串?dāng)?shù)而定。交流市電經(jīng)整流單元I整流后變成波動(dòng)的直流電驅(qū)動(dòng)LED燈串`，整流后的電壓為驅(qū)動(dòng)電壓，電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元3實(shí)時(shí)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)電壓的大小，當(dāng)電壓較低時(shí)導(dǎo)通控制電路控制Kl開(kāi)通，此時(shí)相當(dāng)于LED燈串LI (由數(shù)顆LED燈珠串連組成，下同)導(dǎo)通發(fā)光；當(dāng)電壓升高，電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元3控制Kl關(guān)斷、Κ2開(kāi)通，此時(shí)相當(dāng)于L1、L2串聯(lián)后導(dǎo)通發(fā)光，L1、L2串聯(lián)后總電壓降也升高，能適應(yīng)驅(qū)動(dòng)電壓升高的變化，使LED不至于由于驅(qū)動(dòng)電壓太高而過(guò)流損壞，能正常工作發(fā)光；如此類推，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓升至接近最大值時(shí)，Kn開(kāi)通、其余關(guān)斷，此時(shí)相當(dāng)于全部LED燈串串連在一起，電壓降也達(dá)到最大值。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓開(kāi)始下降時(shí)，上述過(guò)程重復(fù)，Kl至Kn的導(dǎo)通和關(guān)斷順序反過(guò)來(lái)，Kn最先導(dǎo)通，Kl最后導(dǎo)通。最終的結(jié)果是LED燈串的電壓降能跟隨驅(qū)動(dòng)電壓的變化，配合限流單元2，從而使LED在允許的驅(qū)動(dòng)電壓、驅(qū)動(dòng)電流范圍內(nèi)正常工作。如圖2所示為可控開(kāi)關(guān)單元的導(dǎo)通和關(guān)斷與驅(qū)動(dòng)電壓的變化示意圖。
設(shè)市電電壓為U，共有η串LED燈串，每一串LED燈串的電壓降為U1，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下關(guān)系:n*Ul〈l.4*U即所有LED串連在一起的總電壓降應(yīng)低于市電的峰值。對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員，可以在閱讀本專利后，設(shè)定具體的參考電壓獲取方法，例如采用多個(gè)不同的穩(wěn)壓源作為參考電壓，在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元還包括多個(gè)參考電壓分壓電阻和穩(wěn)壓源，所述參考電壓分壓電阻對(duì)所述穩(wěn)壓源輸出的電壓進(jìn)行分壓后得到多個(gè)所述參考電壓。通過(guò)參考電壓分壓電阻可以獲得多個(gè)不同的參考電壓，從而對(duì)可控開(kāi)關(guān)單元進(jìn)行控制。本實(shí)施例，只需要一個(gè)穩(wěn)壓源，通過(guò)分壓得到多個(gè)不同的參考電壓，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，同時(shí)由于是對(duì)同一個(gè)參考電壓的分壓，因此，多個(gè)參考電壓是同一個(gè)穩(wěn)壓源的不同比例，從而與具有相同比例的LED燈串對(duì)應(yīng)，更能準(zhǔn)確的反應(yīng)出所需接入的LED燈串的數(shù)量，電路效率更高。電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元3可用單片機(jī)或模擬電路例如比較器實(shí)現(xiàn)，可控開(kāi)關(guān)單元可用雙極型晶體管或MOS管。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元3包括多個(gè)與可控開(kāi)關(guān)單元連接的比較器，所述比較器用于根據(jù)驅(qū)動(dòng)電壓與多個(gè)參考電壓的比較結(jié)果控制與所述比較器連接的可控開(kāi)關(guān)單元K1、K2……Kn的通斷。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所每個(gè)比較器的輸出端與一個(gè)可控開(kāi)關(guān)單元K1、K2……Kn的控制端連接，所述比較器的第一輸入端檢測(cè)驅(qū)動(dòng)電壓的變化，所述電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元還包括多個(gè)參考電壓分壓電阻和穩(wěn)壓源，所述參考電壓分壓電阻對(duì)所述穩(wěn)壓源輸出的電壓進(jìn)行分壓后得到多個(gè)參考電壓，并分 別輸入所述比較器的第二輸入端。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元還包括至少兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電壓分壓電阻，所述驅(qū)動(dòng)電壓分壓電阻對(duì)所述驅(qū)動(dòng)電壓進(jìn)行分壓后，輸入所述比較器的第一輸入端。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元3由單片機(jī)組成，所述單片機(jī)的輸出端(I/o)與可控開(kāi)關(guān)單元K1、K2……Kn的控制端連接，所述單片機(jī)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)與整流單元I的電源正端連接，實(shí)時(shí)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)電壓的變化。所述單片機(jī)用于實(shí)時(shí)檢測(cè)LED驅(qū)動(dòng)電壓大小，并根據(jù)驅(qū)動(dòng)電壓大小控制可控開(kāi)關(guān)單元K1、K2……Kn的通斷。本發(fā)明的LED燈的自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路，用于對(duì)LED燈進(jìn)行供電，其原理與上述一致，在此不予贅述。如圖3所示，為本發(fā)明的一個(gè)例子。該例子設(shè)計(jì)為120VAC輸入、24W LED可調(diào)光式吸頂燈。市電為120V交流輸入，經(jīng)保險(xiǎn)管FUSE后由整流橋堆BI把輸入交流電變?yōu)椴▌?dòng)的直流電VA，作為L(zhǎng)ED燈的驅(qū)動(dòng)電壓。RVl為防雷壓敏電阻，RU R2和Cl作用是為可控硅調(diào)光器續(xù)流。LED由LED1、LED2、LED3、LED4、LED5共5串LED燈串串聯(lián)而成，每一燈串由9顆三星5630燈珠串聯(lián)而成，圖中一顆LED燈串代表9顆串聯(lián)的LED燈珠。單顆5630電壓為
3.2V左右，9顆串連后的電壓為:9*3.2=28.8V5串LED燈珠的總電壓為:
5*28.8=144V。
低于市電峰值:120*1.4=168V。
權(quán)衡性價(jià)比考慮，本例子采用LM2902 (圖3中的IC1A、IC1B、IClC和IC1D)單電源四運(yùn)放作為電壓比較器，實(shí)時(shí)檢測(cè)LED驅(qū)動(dòng)電壓VA的變化。R4、R5和C2、D1為運(yùn)放提供15V電源供電。精密穩(wěn)壓器TL431 (圖3中的D2)及分壓電阻(R7、R8、R9、R10)為四個(gè)比較器的輸入端提供分別約為2.5V、2V、1.5VUV的參考電壓，VA經(jīng)電阻R3、Rll分壓后接至運(yùn)放的“ + ”輸入端(Vi)，設(shè)計(jì)分壓比使VA和Vi以及比較器的輸出關(guān)系如下:
Vi=VA*Rll/ (R3+R11)
表I
權(quán)利要求
1.一種具有自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路的LED燈，其特征在于，所述LED燈包括多個(gè)串聯(lián)的LED燈串，且每個(gè)LED燈串包括多個(gè)串聯(lián)的LED燈珠，所述自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路包括:整流單元、限流單元、電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元和多個(gè)可控開(kāi)關(guān)單元； 所述整流單元，用于將交流電源輸入的交流電壓轉(zhuǎn)換為整流后的驅(qū)動(dòng)電壓； 所述電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元，用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)電壓與多個(gè)參考電壓的比較結(jié)果控制多個(gè)所述可控開(kāi)關(guān)單元的通斷，每個(gè)參考電壓與一個(gè)可控開(kāi)關(guān)單元關(guān)聯(lián)，控制所關(guān)聯(lián)的參考電壓高于驅(qū)動(dòng)電壓的可控開(kāi)關(guān)單元斷開(kāi)，控制所關(guān)聯(lián)的參考電壓低于驅(qū)動(dòng)電壓的至少一個(gè)可控開(kāi)關(guān)單元連通； 所述可控開(kāi)關(guān)單元，用于控制串聯(lián)的LED燈串到整流單元的電源負(fù)端的通斷； 所述限流單元，用于對(duì)驅(qū)動(dòng)電壓進(jìn)行限流或恒流后輸入所述多個(gè)串聯(lián)的LED燈串的第一個(gè)LED燈串。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路的LED燈，其特征在于，所述電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元還包括多個(gè)參考電壓分壓電阻和穩(wěn)壓源，所述參考電壓分壓電阻對(duì)所述穩(wěn)壓源輸出的電壓進(jìn)行分壓后得到多個(gè)所述參考電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路的LED燈，其特征在于，所述整流單元的輸入端接入交流電壓，輸出端與所述電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元的輸入端連接，每個(gè)LED燈串的連接點(diǎn)通過(guò)可控開(kāi)關(guān)單元接地，所述整流單元的輸出端通過(guò)限流單元與所述多個(gè)串聯(lián)的LED燈串的第一個(gè)LED燈串連接，所述電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元的輸出端與所述可控開(kāi)關(guān)單元的控制端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路的LED燈，其特征在于，所述電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元包括多個(gè)與可控開(kāi)關(guān)單元連接的比較器，所述比較器用于根據(jù)驅(qū)動(dòng)電壓與多個(gè)參考電壓的比較結(jié)果控制與所述比較器連接的可控開(kāi)關(guān)單元的通斷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1具有自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路的LED燈，其特征在于，所述電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元包括單片機(jī)，所述單片機(jī)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器與整流單元的輸出端連接，實(shí)時(shí)檢測(cè)所述驅(qū)動(dòng)電壓與 多個(gè)參考電壓的比較結(jié)果，并控制與所述單片機(jī)輸出端口連接的可控開(kāi)關(guān)單元的通斷。
6.一種LED燈的自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路，用于對(duì)LED燈進(jìn)行供電，所述LED燈包括多個(gè)串聯(lián)的LED燈串，且每個(gè)LED燈串包括至少一個(gè)串聯(lián)的LED燈珠，其特征在于，包括:整流單元、限流單元、電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元和多個(gè)可控開(kāi)關(guān)單元； 所述整流單元，用于將交流電源輸入的交流電壓轉(zhuǎn)換為整流后的驅(qū)動(dòng)電壓； 所述電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元，用于根據(jù)驅(qū)動(dòng)電壓的變化控制所述多個(gè)可控開(kāi)關(guān)單元的通斷，每個(gè)參考電壓與一個(gè)可控開(kāi)關(guān)單元關(guān)聯(lián)，控制所關(guān)聯(lián)的參考電壓高于驅(qū)動(dòng)電壓的可控開(kāi)關(guān)單元斷開(kāi)，控制所關(guān)聯(lián)的參考電壓低于驅(qū)動(dòng)電壓的至少一個(gè)可控開(kāi)關(guān)單元連通； 所述可控開(kāi)關(guān)單元，用于控制串聯(lián)的LED燈串到整流單元的電源負(fù)端的通斷； 所述限流單元，用于對(duì)驅(qū)動(dòng)電壓進(jìn)行限流或恒流后輸入所述多個(gè)串聯(lián)的LED燈串的第一個(gè)LED燈串； 所述整流單元的電源正端分別與所述電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元以及所述限流單元的輸入端連接，電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元的輸出端與多個(gè)可控開(kāi)關(guān)單元的控制端連接，限流單元的輸出端與所述多個(gè)串聯(lián)的LED燈串的第一個(gè)LED燈串連接，所述多個(gè)串聯(lián)的LED燈串分別通過(guò)可控開(kāi)關(guān)單元與整流單元的電源負(fù)端連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED燈的自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元還包括多個(gè)參考電壓分壓電阻和穩(wěn)壓源，所述參考電壓分壓電阻對(duì)所述穩(wěn)壓源輸出的電壓進(jìn)行分壓后得到多個(gè)所述參考電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED燈的自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述整流單元的輸入端接入交流電壓，輸出端與所述電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元的輸入端連接，每個(gè)可控開(kāi)關(guān)單元的一端接地，另一端用于與每?jī)蓚€(gè)相鄰的LED燈串的連接點(diǎn)連接，所述整流單元的輸出端通過(guò)限流單元與所述多個(gè)串聯(lián)的LED燈串的第一個(gè)LED燈串連接，所述電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元的輸出端與所述可控開(kāi)關(guān)單元的控制端連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED燈的自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元包括多個(gè)與可控開(kāi)關(guān)單元連接的比較器，所述比較器用于根據(jù)驅(qū)動(dòng)電壓與多個(gè)參考電壓的比較結(jié)果控制與所述比較器連接的可控開(kāi)關(guān)單元的通斷。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED燈的自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元包括單片機(jī)，所述單片機(jī)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器與整流單元的電源正端連接，實(shí)時(shí)檢測(cè)所述驅(qū)動(dòng)電壓與多個(gè)參考電壓的比較結(jié)果，并控制與所述單片機(jī)輸出端口連接的可控開(kāi)關(guān)單元的通斷。 ·
全文摘要
本發(fā)明涉及LED相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種具有自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路的LED燈和自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路，所述LED燈包括多個(gè)串聯(lián)的LED燈串，且每個(gè)LED燈串包括至少一個(gè)串聯(lián)的LED燈珠，所述自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路包括整流單元、限流單元、電壓檢測(cè)和導(dǎo)通控制單元及至少一個(gè)可控開(kāi)關(guān)單元。本發(fā)明的具有自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路的LED燈和自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路，以極為簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)方式使LED正常工作，取消了復(fù)雜的恒流驅(qū)動(dòng)電路和有壽命限制的電解電容，同時(shí)消除了頻閃、提高了功率因素、降低諧波失真、消除了電磁干擾、降低了成本。
文檔編號(hào)H05B37/02GK103179764SQ20131012590
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月12日
發(fā)明者潘偉雄 申請(qǐng)人:廣州怡泰照明電子科技有限公司