發(fā)光二極管照明設(shè)備及其控制方法
【專利摘要】本申請公開了發(fā)光二極管照明設(shè)備及其控制方法。發(fā)光二極管照明設(shè)備包括：光源，包括具有一個或多個發(fā)光二極管的多個發(fā)光二極管通道，并且通過整流電壓的施加而發(fā)光，整流電壓是通過轉(zhuǎn)換交流電壓而獲得的；以及控制電路，根據(jù)流經(jīng)與發(fā)光二極管通道連接的多個開關(guān)電路的整流電壓的電平的變化選擇性地提供電流通路，并且控制提供到開關(guān)電路的控制脈沖的脈沖寬度以使得供給到光源的電流遵循整流電壓的波形。
【專利說明】發(fā)光二極管照明設(shè)備及其控制方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及照明設(shè)備，尤其涉及發(fā)光二極管照明設(shè)備及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對于節(jié)能減排而言，采用發(fā)光二極管(LED)作為光源的照明技術(shù)得到不斷發(fā)展。
[0003]尤其是，與其他光源相比，高亮度的發(fā)光二極管在多種因數(shù)諸如能源消耗、使用壽命或者光質(zhì)上 具有優(yōu)勢。
[0004]然而，采用發(fā)光二極管作為光源的照明設(shè)備的問題在于，因發(fā)光二極管是由電流驅(qū)動的特性導(dǎo)致其需要許多額外的電路。
[0005]為了解決上述問題而開發(fā)的一個例子是交流直接型照明。
[0006]因為交流直接型發(fā)光二極管照明裝置從商用交流電源生成整流電壓以驅(qū)動發(fā)光二極管并且直接使用整流電壓作為輸出電壓，所以交流直接型發(fā)光二極管照明裝置具有良好的功率因數(shù)。
[0007]在第10-1128680號韓國專利中公開了上述交流直接型發(fā)光二極管設(shè)備的例子。
[0008]然而，隨著發(fā)光二極管照明的普及，采用發(fā)光二極管作為光源的照明設(shè)備要求保證低功耗和經(jīng)改善的功率因數(shù)，并且要求具有簡單的部件和簡單的結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]因此，本發(fā)明已致力于解決相關(guān)技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供照明設(shè)備，包括作為光源的、具有經(jīng)改善的功率因數(shù)的發(fā)光二極管。
[0010]本發(fā)明的另一目的在于提供發(fā)光二極管照明設(shè)備及其控制方法，發(fā)光二極管照明設(shè)備用于監(jiān)測整流電壓的狀態(tài)以控制照明，并且改善電流調(diào)節(jié)以便控制發(fā)光所需的電流，
[0011]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了發(fā)光二極管照明設(shè)備，包括:光源，包括具有一個或多個發(fā)光二極管的多個發(fā)光二極管通道，并且通過整流電壓的施加而發(fā)光，整流電壓是通過轉(zhuǎn)換交流電壓而獲得的；以及控制電路，根據(jù)流經(jīng)與發(fā)光二極管通道連接的多個開關(guān)電路的整流電壓的電平的變化選擇性地提供電流通路，并且控制提供到開關(guān)電路的控制脈沖的脈沖寬度以使得供給到通道的光源的電流遵循整流電壓的波形。
[0012]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了發(fā)光二極管照明設(shè)備的控制方法，包括以下步驟:提供多個發(fā)光二極管通道；提供參考電壓以根據(jù)發(fā)光二極管通道提供電流通路；監(jiān)測整流電壓的變化并且提供監(jiān)測電壓；以及根據(jù)對監(jiān)測電壓與參考電壓進(jìn)行比較而獲得的結(jié)果將電流通路提供到選自發(fā)光二極管通道的發(fā)光二極管通道，并且通過使用具有變化的脈沖寬度的控制脈沖控制供給到通道的光源的電流以遵循整流電壓的波形。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)整流電壓的變化控制用于發(fā)光的電流的供給，從而能夠確保經(jīng)改善的電流調(diào)節(jié)特性。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，可以減小流經(jīng)商業(yè)電源(交流電源)的電流諧波的失真，并且根據(jù)電壓波形更加平穩(wěn)地形成電流波形，從而可以衰減電流波形的失真。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]通過結(jié)合附圖，閱讀下面的詳細(xì)描述之后，本發(fā)明的上述目的和其他特征及優(yōu)點將變得明確，在附圖中:
[0016]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光二極管照明設(shè)備的優(yōu)選實施方式的電路圖；
[0017]圖2是用于說明圖1的實施方式的操作特性的波形圖；以及
[0018]圖3是示出圖1的修改實施方式的電路圖。
【具體實施方式】
[0019]下文將更詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，附圖示出了本發(fā)明優(yōu)選實施方式的例子。只要有可能，在整個附圖和說明書中使用相同的附圖標(biāo)記表示相同或相似的部分。
[0020]根據(jù)本發(fā)明實施方式的發(fā)光二極管照明設(shè)備以AC (交流)直接方式驅(qū)動。根據(jù)本發(fā)明的實施方式公開了一種配置，在該配置中，整流電壓的改變作為監(jiān)測電壓被檢測以控制光源的發(fā)光，并且提供至光源的電流由根據(jù)感測電壓的控制脈沖來控制。
[0021]參照圖1，根據(jù)本發(fā)明的實施方式包括電源、光源12以及控制電路14。
[0022]電源包括轉(zhuǎn)換AC電壓以輸出整流電壓并提供AC電壓的AC功率源VAC，以及對AC電壓整流以輸出整流電壓的整流電路10。AC功率源VAC可以包括商用AC功率源。
[0023]整流電路10輸出具有波形的整流電壓，該波形通過按照AC功率源VAC的正弦波形充分整流AC電壓而獲得。因此，整流電壓具有這樣的特性，即具有紋波分量，該紋波分量具有根據(jù)商用AC功率源的半周期上升和下降的電壓電平。
[0024]光源12包括彼此串聯(lián)連接的多個發(fā)光二極管通道LEDl至LED3，并且根據(jù)本發(fā)明的實施方式公開一種配置，在該配置中發(fā)光二極管通道的數(shù)量是3。
[0025]發(fā)光二極管通道LEDl至LED3中的每一個可以包括一個或多個彼此串聯(lián)連接的發(fā)光二級管，并且根據(jù)本發(fā)明的實施方式公開一種配置，在該配置中發(fā)光二極管通道LEDl至LED3中的每一個包括多個彼此串聯(lián)連接的發(fā)光二極管。在圖1中，在多個彼此串聯(lián)連接的發(fā)光二極管中，只不出第一個和最后一個發(fā)光二極管，在第一個和最后一個發(fā)光二極管之間的發(fā)光二極管的連接關(guān)系被忽略并用虛線表示。
[0026]控制電路14將整流電壓的變化寬度分為多個部分，以對應(yīng)發(fā)光二極管通道LEDl至LED3中每一個的發(fā)光電壓。控制電路14具有以下功能:監(jiān)測整流電壓的改變以根據(jù)劃分的多個部分控制光源12的發(fā)光；由當(dāng)前整流電壓感測流過發(fā)光二極管通道LEDl至LED3的電流；以及控制用于發(fā)光的電流。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，控制電路14能夠控制恒定電流并能夠形成電流通路作為恒定電流通路。
[0027]光源12的發(fā)光二極管通道LEDl至LED3中的每一個在控制電路14的控制下發(fā)光。
[0028]更具體地，當(dāng)整流電壓上升時，發(fā)光二極管通道LEDl至LED3從整流電壓施加至的發(fā)光二極管通道到遠(yuǎn)程發(fā)光二極管通道依次發(fā)光，因此導(dǎo)致發(fā)光的發(fā)光二極管通道的數(shù)量增加。
[0029]然而，當(dāng)整流電壓下降時，發(fā)光二極管通道LEDl至LED3從遠(yuǎn)程發(fā)光二極管通道到整流電壓施加至的發(fā)光二極管通道依次不發(fā)光，因此導(dǎo)致發(fā)光的發(fā)光二極管通道的數(shù)量減少。
[0030]此時，控制電路14向發(fā)光二極管通道LEDl至LED3中的與當(dāng)前整流電壓對應(yīng)的通道提供電流通路，從而控制發(fā)光。
[0031]光源12的發(fā)光可以如上所述由控制電路14控制，并且控制電路14包括參考電壓生成電路20、電流感測電阻Rs、監(jiān)測電路24、脈沖生成單元26以及開關(guān)電路31至33。
[0032]參考電壓生成電路20包括多個彼此串聯(lián)連接的、施加恒定電壓Vref的電阻Rl至R4。
[0033]電阻Rl接地并且恒定電壓Vref施加于電阻R4。在電阻Rl與R4之間，電阻R4用作輸出調(diào)整的負(fù)載電阻。電阻Rl至R3輸出彼此電平不同的參考電壓VREFl至VREF3，參考電壓VREFl具有最低的電壓電平，而參考電壓VREF3具有最高的電壓電平。
[0034]也就是說，如圖2所示，優(yōu)選地，電阻Rl至R4被設(shè)置成輸出參考電壓VREFl至VREF3,參考電壓VREFl至VREF3具有根據(jù)施加于發(fā)光二極管通道LEDl至LED3的整流電壓的上升逐漸增加的電平。
[0035]更具體地，參考電壓VREFl至VREF3可以設(shè)置成分別與連接至開關(guān)電路31至33的發(fā)光二極管通道LEDl至LED3的發(fā)光電壓相對應(yīng)。
[0036]發(fā)光二極管通道LEDl至LED3的發(fā)光電壓可被定義為通道發(fā)光所需要的電壓。
[0037]更具體地，發(fā)光二極管通道LEDl發(fā)光所需的電壓是發(fā)光二極管通道LEDl的發(fā)光電壓，其中發(fā)光二極管通道LEDl的發(fā)光電壓可以被定義為具有這樣的電平，即在該電平下包含在發(fā)光二極管通道LEDl中的發(fā)光二極管可以發(fā)光。發(fā)光二極管通道LEDl和LED2發(fā)光所需的電壓是發(fā)光二極管通道LED2的發(fā)光電壓，其中發(fā)光二極管通道LED2的發(fā)光電壓可以被定義為具有這樣的電平，即在該電平下包含在發(fā)光二極管通道LEDl和LED2中的發(fā)光二極管可以發(fā)光。發(fā)光二極管通道LEDl至LED3發(fā)光所需的電壓是發(fā)光二極管通道LED3的發(fā)光電壓，其中發(fā)光二極管通道LED3的發(fā)光電壓可以被定義為具有這樣的電平，即在該電平下包含在發(fā)光二極管通道LEDl至LED3中的發(fā)光二極管可以發(fā)光。
[0038]整流電壓可以基于發(fā)光電壓被分為多個部分，參考電壓可以被設(shè)定為具有與上述部分的發(fā)光電壓對應(yīng)的電平，當(dāng)整流電壓上升或下降而進(jìn)入特定的部分時，與對應(yīng)部分對應(yīng)的發(fā)光二極管通道可能發(fā)光或不發(fā)光。
[0039]監(jiān)測電路24包括彼此串聯(lián)連接的電阻Rdl和Rd2以將整流電壓輸出從整流電路10分離，其中監(jiān)測電壓VMON通過在電阻Rdl和Rd2之間的節(jié)點輸出。監(jiān)測電壓VMON具有遵循整流電壓的變化的電平。
[0040]脈沖生成電路包括脈沖生成單元26和電流感測電阻Rs。
[0041]電流感測電阻Rs從打開的開關(guān)電路接收電流并通流動的電流接收感測電壓。
[0042]脈沖生成單元26接收電路感測電阻Rs的感測電壓，在電流通路改變的時間點靜止，并向開關(guān)電路31至33提供控制脈沖，該控制脈沖具有根據(jù)整流電壓的上升或下降而逐漸增加或減小的脈沖寬度。
[0043]更具體地，脈沖生成單元26將根據(jù)開關(guān)電路31至33在電流通路改變的時間點輸出的控制脈沖重置。電路通路改變的時間點可以根據(jù)感測電壓的改變來確定。在此時，脈沖生成單元26可以根據(jù)部分CHl至CH3提供具有互不相同的脈沖寬度的多個控制脈沖，最小脈沖寬度可根據(jù)與整流電壓的上升對應(yīng)的部分CHl至CH3被設(shè)定為彼此相同，而最大脈沖寬度可以根據(jù)與整流電壓的下降對應(yīng)的部分CHl至CH3被設(shè)定為彼此相同。在部分CHl至CH3中，脈沖生成單元26生成控制脈沖以使得它們的脈沖寬度與整流電壓的上升對應(yīng)地逐漸增加，并與整流電壓的下降對應(yīng)地逐漸減小。
[0044]在控制脈沖的脈沖寬度已根據(jù)與整流電壓的上升對應(yīng)的部分進(jìn)行重置的情況下，當(dāng)輸出具有逐漸增加的寬度的脈沖時，脈沖生成單元26可以基于初始控制脈沖在下一次順序地增加控制脈沖的寬度，例如增加為初始控制脈沖的脈沖寬度的兩倍、三倍、四倍或者兩倍、四倍、八倍。
[0045]當(dāng)然，上述脈沖寬度的設(shè)定只是出于示例性的目的，可以根據(jù)脈沖發(fā)光二極管通道的數(shù)量增加改變脈沖寬度，根據(jù)制造商的意圖該設(shè)定可以有多種實現(xiàn)。
[0046]同時，在控制脈沖的脈沖寬度已根據(jù)與整流電壓的下降對應(yīng)的部分進(jìn)行重置的情況下，當(dāng)輸出具有逐漸減小的寬度的脈沖時，脈沖生成單元26可以基于初始控制脈沖在下一次順序地減小控制脈沖的寬度，例如減小為初始控制脈沖的脈沖寬度的1/2倍、1/3倍、1/4倍或者1/2倍、1/4倍、1/8倍。
[0047]優(yōu)選地，脈沖生成單元26提供初始控制脈沖，以使得與整流電壓的上升對應(yīng)的初始控制脈沖的脈沖寬度不同于與整流電壓的下降對應(yīng)的初始控制脈沖的脈沖寬度
[0048]開關(guān)電路31至33提供電流通路，通過該通路光源12通過開關(guān)發(fā)光。
[0049]開關(guān)電路31至33中的每一個包括比較單元50和開關(guān)單元。開關(guān)單元可以包括NMOS晶體管52。 [0050]比較單元50將監(jiān)測電壓VMON與參考電壓REFl至REF3比較，并輸出與比較結(jié)果相對應(yīng)的開關(guān)脈沖。在此時，比較單元50輸出開關(guān)脈沖以具有與控制脈沖的脈沖寬度對應(yīng)的脈沖寬度，該控制脈沖由脈沖生成單元26提供。NMOS晶體管52通過比較單元50的開關(guān)脈沖執(zhí)行用于提供電流通路的開關(guān)操作。
[0051]盡管沒有詳細(xì)描述，每個比較單元50可以包括比較參考電壓與監(jiān)測電壓并輸出比較結(jié)果的比較器(未示出)、以及通過脈沖生成單元26的控制脈沖開關(guān)比較器的輸出并輸出開關(guān)脈沖的開關(guān)脈沖驅(qū)動部分(未示出)。開關(guān)脈沖驅(qū)動部分可以包括電流限制器。
[0052]具有更高電平的參考電壓VREFl至VREF3被提供至開關(guān)電路31至33，該開關(guān)電路31至33連接至遠(yuǎn)離施加整流電壓的位置的發(fā)光二極管通道LED1、LED2、…LENn。換句話說，當(dāng)包含在光源12中的發(fā)光二極管通道的數(shù)量為N時，則向與第N個發(fā)光二極管通道對應(yīng)的開關(guān)電路提供的參考電壓的電平高于向與第N-1個發(fā)光二極管通道對應(yīng)的開關(guān)電路提供的參考電壓的電平。
[0053]通過上述配置，開關(guān)電路31至33將其自身的參考電壓與由整流電壓改變的監(jiān)測電壓VMON進(jìn)行比較。
[0054]當(dāng)監(jiān)測電壓VMON低于每個參考電壓時，開關(guān)電路31至33中的每一個的各個比較器50向NMOS晶體管52輸出由控制脈沖驅(qū)動的開關(guān)脈沖，并且NMOS晶體管52響應(yīng)于開關(guān)脈沖而提供電流通路。
[0055]同時，當(dāng)監(jiān)測電壓升至超過各個參考電壓時，各個比較器50不輸出開關(guān)脈沖，并且NMOS晶體管52響應(yīng)于開關(guān)脈沖的不輸出而被關(guān)斷并不提供電流通路。
[0056]將參照圖2描述根據(jù)本實施方式如圖1所配置的實施方式的詳細(xì)操作。
[0057]圖2是示出三個發(fā)光二極管通道LEDl至LED3被驅(qū)動時的波形圖。[0058]在圖2中，應(yīng)注意的是，在發(fā)光二極管通道LEDl至LED3發(fā)光的時間點，基于電壓值將整流電壓分為CHl至CH3部分，即，具有不同電平的參考電壓VREFl至參考電壓VREF3、發(fā)光電壓根據(jù)CHl至CH3部分進(jìn)行設(shè)置。在圖2中，當(dāng)細(xì)分CHl至CH3部分時，參考電壓可設(shè)計為實際上遵循整流電壓的變化。
[0059]由于整流電壓具有通過充分整流AC電壓VAC而獲得的波形，所以整流電壓具有波紋分量，該波紋分量具有根據(jù)AC電壓VAC的半周期反復(fù)上升和下降的電平。
[0060]開關(guān)電路31至開關(guān)電路33將參考電壓VREFl至VREF3與監(jiān)測電壓VMON相比較，以選擇性地提供電流通路，并且在監(jiān)測電壓VMON比參考電壓VREFl至VREF3高時關(guān)斷。
[0061]在初始狀態(tài)下，根據(jù)整流電壓的監(jiān)測電壓VMON比參考電壓VREFl至VREF3低。因此，開關(guān)電路31至開關(guān)電路33保持導(dǎo)通狀態(tài)。
[0062]當(dāng)整流電壓上升并達(dá)到發(fā)光二極管通道LEDl的發(fā)光電壓時，發(fā)光二極管通道LEDl發(fā)光。當(dāng)發(fā)光二極管通道LEDl發(fā)光時，由開關(guān)電路31提供電流通路，并且從開關(guān)電路31向電流感測電阻Rs提供電流，以便生成感測電壓。
[0063]當(dāng)整流電壓升高時，監(jiān)測電路24的監(jiān)測電壓VMON也升高，并且當(dāng)整流電壓達(dá)到發(fā)光二極管通道LED2可以發(fā)光的發(fā)光電壓時，監(jiān)測電壓VMON也升高超過參考電壓VREFl。
[0064]也就是說，開關(guān)電路31的比較單元50保持NMOS晶體管52的導(dǎo)通狀態(tài)，直至發(fā)光二極管通道LED2發(fā)光，并且根據(jù)整流電壓的上升，當(dāng)監(jiān)測電壓VMON高于參考電壓VREFl時，開關(guān)電路31的比較單元50關(guān)斷NMOS晶體管52。NMOS晶體管52的導(dǎo)通和關(guān)斷指示開關(guān)電路31的導(dǎo)通和關(guān)斷。這可以以相同方式應(yīng)用于下面將要描述的開關(guān)電路32和開關(guān)電路33。
[0065]在開關(guān)電路31已經(jīng)導(dǎo)通的狀態(tài)下，脈沖生成單元26接收根據(jù)電流感測電阻Rs的電流的流動生成的感測電壓，生成控制脈沖，并且向開關(guān)電路31的比較單元50的脈沖輸入端子PWM提供控制脈沖。
[0066]開關(guān)電路31的比較單元50為NMOS晶體管52提供具有對應(yīng)于脈沖輸入端子PWM的控制脈沖的脈沖寬度的開關(guān)脈沖。因而，NMOS晶體管52由圖2中CHl部分的開關(guān)脈沖驅(qū)動，以便控制電流通路上電流的流動。
[0067]也就是說，當(dāng)整流電壓升高超過發(fā)光二極管通道LEDl自身的發(fā)光電壓時，發(fā)光二極管通道LEDl發(fā)光，并且電流通路上電流的流動由具有對應(yīng)于整流電壓的升高的脈沖寬度的開關(guān)脈沖控制。
[0068]優(yōu)選的是，用于控制電流的流動的控制脈沖的脈沖寬度根據(jù)整流電壓的上升在CHl部分中逐漸增大。
[0069]脈沖寬度的增大是為了線性地增加電流以提高電流效率。
[0070]在發(fā)光二極管通道LEDl發(fā)光后，當(dāng)整流電壓不斷上升并達(dá)到發(fā)光二極管通道LED2的發(fā)光電壓時，發(fā)光二極管通道LEDl和發(fā)光二極管通道LED2發(fā)光。當(dāng)發(fā)光二極管通道LED2發(fā)光時，由開關(guān)電路32提供電流通路，并且從開關(guān)電路32向電流感測電阻Rs提供電流。此時，開關(guān)電路31被關(guān)斷，因為監(jiān)測電壓VMON比參考電壓VREFl高。
[0071 ] 當(dāng)整流電壓升高時，監(jiān)測電路24的監(jiān)測電壓VMON也升高，并且當(dāng)整流電壓達(dá)到發(fā)光二極管通道LED3可以發(fā)光的發(fā)光電壓時，監(jiān)測電壓VMON也升高超過參考電壓VREF2。
[0072]也就是說，開關(guān)電路32的比較單元50保持NMOS晶體管52的導(dǎo)通狀態(tài)，直至發(fā)光二極管通道LED3發(fā)光，并且當(dāng)監(jiān)測電壓VMON高于參考電壓VREF2時，開關(guān)電路32的比較單元50關(guān)斷NMOS晶體管52。
[0073]在開關(guān)電路32已經(jīng)導(dǎo)通的狀態(tài)下，脈沖生成單元26生成具有根據(jù)如上所述的整流電壓的上升在該部分內(nèi)逐漸增大的脈沖寬度的控制脈沖，并且向開關(guān)電路32的比較單元50的脈沖輸入端子PWM提供控制脈沖。
[0074]開關(guān)電路32的比較單元50為NMOS晶體管52提供具有對應(yīng)于脈沖輸入端子PWM的控制脈沖的脈沖寬度的開關(guān)脈沖。因而，NMOS晶體管52由圖2中CH2部分的開關(guān)脈沖驅(qū)動，以便控制電流通路上電流的流動。
[0075]也就是說，當(dāng)整流電壓升高超過發(fā)光二極管通道LED2自身的發(fā)光電壓時，發(fā)光二極管通道LED2發(fā)光，并且電流通路上電流的流動由具有對應(yīng)于整流電壓的升高的脈沖寬度的開關(guān)脈沖控制。
[0076]在發(fā)光二極管通道LEDl和發(fā)光二極管通道LED2發(fā)光后，當(dāng)整流電壓不斷上升并達(dá)到發(fā)光二極管通道LED3的發(fā)光電壓時，發(fā)光二極管通道LEDl至發(fā)光二極管通道LED3發(fā)光。當(dāng)發(fā)光二極管通道LED3發(fā)光時，由開關(guān)電路33提供電流通路，并且從開關(guān)電路33向電流感測電阻Rs提供電流。因為監(jiān)測電壓VMON比參考電壓VREF2高，所以開關(guān)電路32被關(guān)斷。
[0077]電流通過開關(guān)電路33通過電流通路流過電流感測電阻Rs，并且脈沖生成單元26通過向電流感測電阻Rs施加感測電壓進(jìn)行驅(qū)動，生成控制脈沖，并且向開關(guān)電路33的比較單元50的脈沖輸入端子PWM提供控制脈沖。
[0078]在導(dǎo)通狀態(tài)下，開關(guān)電路33的比較單元50為NMOS晶體管52提供具有對應(yīng)于脈沖輸入端子PWM的控制脈沖的脈沖寬度的開關(guān)脈沖。因而，NMOS晶體管52由圖2中CH3部分的開關(guān)脈沖驅(qū)動，以便控制電流通路上電流的流動。
[0079]也就是說，當(dāng)整流電壓升高超過發(fā)光二極管通道LED3自身的發(fā)光電壓時，發(fā)光二極管通道LED3發(fā)光，并且電流通路上電流的流動由具有與電流通路上的電流對應(yīng)的感測電壓的電平的脈沖寬度的開關(guān)脈沖控制。
[0080]在根據(jù)本發(fā)明的圖1的實施方式中，根據(jù)整流電壓的上升，電流通路以從開關(guān)電路31至開關(guān)電路33的順序變化。即，電流通路從施加整流電壓的位置轉(zhuǎn)移至遠(yuǎn)程位置。
[0081]感測電壓的電平根據(jù)整流電壓的上升而上升，脈沖生成單元26提供具有根據(jù)如上所述的整流電壓的上升在每個部分內(nèi)逐漸增大的脈沖寬度的控制脈沖，并且因為控制脈沖的寬度大，所以施加至NMOS晶體管52的開關(guān)脈沖的脈沖寬度也逐漸增大。
[0082]在所有發(fā)光二極管通道LEDl至發(fā)光二極管通道LED3都發(fā)光后，整流電壓下降。
[0083]當(dāng)整流電壓開始下降時，發(fā)光二極管通道以LED3、LED2和LEDl的順序不發(fā)光。因而，基于施加整流電壓的位置，通過開關(guān)電路31至開關(guān)電路33的電流通路也依次從遠(yuǎn)程位置轉(zhuǎn)移至附近位置。在整流電壓下降時，脈沖生成單元26在每個部分中采用具有與整流電壓上升的情況下相比更寬的寬度的控制脈沖作為初始脈沖，并且提供具有逐漸增大的脈沖寬度的控制脈沖，導(dǎo)致開關(guān)脈沖的脈沖寬度的變化。
[0084]如上所述，在圖1的實施方式中，當(dāng)整流電壓上升或下降時，發(fā)光二極管通道LEDl至發(fā)光二極管通道LED3依次發(fā)光或不發(fā)光。
[0085]而且，根據(jù)整流電壓的上升或下降改變用于控制電流的開關(guān)脈沖的寬度，以使得發(fā)光二極管通道的發(fā)光所需的電流變化遵循整流電壓的變化。即，提供大量電流以允許大量發(fā)光體發(fā)光，而提供少量電流以允許少量發(fā)光體發(fā)光。
[0086]如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的實施方式中，不使用電感器或電容器，并且施加遵循每個通道中的整流電壓的監(jiān)測電壓，以使得能夠確保最佳功率因數(shù)，并可能確保充分的電流調(diào)節(jié)特性。
[0087]而且，在根據(jù)本發(fā)明的實施方式中，通過采用一個電流感測電阻向發(fā)光二極管通道提供電流通路，以便簡化構(gòu)成發(fā)光二極管驅(qū)動電路的部件，從而實現(xiàn)具有簡單結(jié)構(gòu)的電路。
[0088]此外，根據(jù)本發(fā)明的實施方式可以根據(jù)如圖3所示的開關(guān)電路31至開關(guān)電路33獨立提供脈沖生成電路來實現(xiàn)，其中脈沖生成電路分別包括電流感測電阻Rsl和脈沖生成單元261、電流感測電阻Rs2和脈沖生成單元262以及電流感測電阻Rs3和脈沖生成單元263。
[0089]圖3的實施方式與圖1的實施方式的不同之處在于將包括脈沖生成單元261和電流感測電阻Rsl、脈沖生成單元262和電流感測電阻Rs2以及脈沖生成單元263和電流感測電阻Rs3的獨立脈沖生成電路提供至開關(guān)電路31至開關(guān)電路33。由于其它元件與圖1中相同，所以將省略其配置和操作以避免冗余。
[0090]在圖3的配置中，優(yōu)選的是電流感測電阻RS1、電流感測電阻RS2、電流感測電阻RS3中每個都具有統(tǒng)一的電阻值，以滿足開關(guān)電路31至開關(guān)電路33中每個的導(dǎo)通狀態(tài)。
[0091]在圖3的實施方式中，發(fā)光二極管通道LEDl至發(fā)光二極管通道LED3根據(jù)類似于圖1的實施方式的整流電壓的上升或下降逐個增加發(fā)光或逐個減少發(fā)光。
[0092]在初始狀態(tài)下，開關(guān)電路31至開關(guān)電路33根據(jù)監(jiān)測電壓VMON與其自身參考電壓VREFl至參考電壓VREF3之間的差異保持導(dǎo)通狀態(tài)。
[0093]當(dāng)發(fā)光二極管通道LEDl至發(fā)光二極管通道LED3根據(jù)整流電壓的上升依次發(fā)光時，電流通路也通過開關(guān)電路31至開關(guān)電路33轉(zhuǎn)移并依次提供。
[0094]當(dāng)發(fā)光二極管通道LEDl發(fā)光時，由開關(guān)電路31提供電流通路，并且向電流感測電阻Rsl提供電流。當(dāng)發(fā)光二極管通道LEDl和發(fā)光二極管通道LED2發(fā)光時，由開關(guān)電路32提供電流通路，并且向電流感測電阻Rs2提供電流。當(dāng)發(fā)光二極管通道LEDl至發(fā)光二極管通道LED3發(fā)光時，由開關(guān)電路33提供電流通路，并且向電流感測電阻Rs3提供電流。
[0095]脈沖生成單元261至脈沖生成單元263通過由其自身的電流感測電阻Rsl、電流感測電阻Rs2和電流感測電阻Rs3生成的感測電壓進(jìn)行操作，并且輸出在提供電流通路的時間點重置、并且具有在改變電流通路的部分中逐漸增大或減小的脈沖寬度的控制脈沖。
[0096]因此，根據(jù)整流電壓的增大，通過開關(guān)電路31至開關(guān)電路33依次提供電流通路，并且開關(guān)電路31至開關(guān)電路33通過采用具有與脈沖生成單元261至脈沖生成單元263的脈沖寬度相對應(yīng)的脈沖寬度(參照圖2)的開關(guān)脈沖開關(guān)電流的流動，其中脈沖生成單元261至脈沖生成單元263對應(yīng)于開關(guān)電路31至開關(guān)電路33。
[0097]但是，當(dāng)整流電壓下降時，電流通路基于施加整流電壓的位置從遠(yuǎn)程位置轉(zhuǎn)移至附近位置。因此，用于控制光源12的發(fā)光的開關(guān)脈沖包括在每個部分中具有逐漸增大的脈沖寬度的脈沖，其中電流通路根據(jù)整流電壓的下降進(jìn)行改變。
[0098]在圖1和圖3的實施方式中，從開關(guān)電路31至開關(guān)電路33的比較單元50輸出的開關(guān)脈沖的脈沖寬度根據(jù)整流電壓的改變在部分內(nèi)逐步地改變，以使得電流通路的電流進(jìn)行獨立控制，并且如圖2所示，電流值遵循整流電壓輸入。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)光二極管照明設(shè)備，包括: 光源，包括具有一個或多個發(fā)光二極管的多個發(fā)光二極管通道，并且通過整流電壓的施加而發(fā)光，所述整流電壓是通過轉(zhuǎn)換交流電壓而獲得的；以及 控制電路，根據(jù)流經(jīng)與所述發(fā)光二極管通道連接的多個開關(guān)電路的所述整流電壓的電平的變化選擇性地提供電流通路，并且控制提供到所述開關(guān)電路的控制脈沖的脈沖寬度以使得供給到所述光源的電流遵循所述整流電壓的波形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管照明設(shè)備，其中， 所述控制電路獨立地控制所述電流通路的電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管照明設(shè)備，其中，所述控制電路包括: 監(jiān)測電路，提供與所述整流電壓的變化對應(yīng)的監(jiān)測電壓； 參考電壓生成電路，根據(jù)所述開關(guān)電路提供彼此不同的參考電壓； 所述多個開關(guān)電路，根據(jù)所述監(jiān)測電壓與所述參考電壓的比較結(jié)果提供所述電流通路，并且通過使用所述控制脈沖控制所述電流；以及 脈沖生成電路，將所述控制脈沖提供給所述多個開關(guān)電路，所述控制脈沖在提供所述電流通路的時間點重置，并且具有根據(jù)所述整流電壓的上升而逐步增加、根據(jù)所述整流電壓的下降而逐步減小的脈沖寬度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管照明設(shè)備，其中，所述脈沖生成電路包括: 電流感測電阻，共有地連接至所述多個開關(guān)電路，并且提供與所述電流對應(yīng)的感測電壓；以及 脈沖生成單元，接收所述感測電壓，并生成所述控制脈沖。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管照明設(shè)備，其中，所述控制電路包括: 監(jiān)測電路，提供與所述整流電壓的變化對應(yīng)的監(jiān)測電壓； 參考電壓生成電路，根據(jù)所述開關(guān)電路提供彼此不同的參考電壓； 所述多個開關(guān)電路，根據(jù)所述監(jiān)測電壓與所述參考電壓的比較結(jié)果提供所述電流通路，并且通過使用所述控制脈沖控制所述電流；以及 多個脈沖生成電路，將所述控制脈沖提供給所述多個開關(guān)電路，所述控制脈沖在提供所述電流通路的時間點重置，并且具有根據(jù)所述整流電壓的上升而逐步增加、根據(jù)所述整流電壓的下降而逐步減小的脈沖寬度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光二極管照明設(shè)備，其中，每個脈沖生成電路包括: 多個電流感測電阻，連接至所述多個開關(guān)電路，并且提供與所述電流對應(yīng)的感測電壓；以及 脈沖生成單元，接收所述感測電壓，并且生成所述控制脈沖。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)光二極管照明設(shè)備，其中， 所述脈沖生成電路的所述多個電流感測電阻具有相等的電阻值。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的發(fā)光二極管照明設(shè)備，其中， 所述參考電壓生成電路將高的參考電壓提供至與所述發(fā)光二極管通道中具有相對高的發(fā)光電壓的發(fā)光二極管通道連接的開關(guān)電路，將低的參考電壓提供至與具有相對低的發(fā)光電壓的發(fā)光二極管通道連接的開關(guān)電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的發(fā)光二極管照明設(shè)備，其中，所述開關(guān)電路包括:比較單元，根據(jù)對所述監(jiān)測電壓與所述參考電壓進(jìn)行比較而獲得的結(jié)果決定輸出電平，并且輸出具有與所述控制脈沖的脈沖寬度對應(yīng)的脈沖寬度的開關(guān)脈沖；以及 開關(guān)元件，響應(yīng)于所述開關(guān)脈沖選擇性地提供所述電流通路，并且根據(jù)所述開關(guān)脈沖的脈沖寬度控制所述電流。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)光二極管照明設(shè)備，其中， 所述脈沖生成電路被配置成通過使用所述開關(guān)脈沖確定所述電流通路變化的時間點。
11.一種使用具有上升或下降的電平的整流電壓控制發(fā)光二極管照明設(shè)備的方法，所述方法包括以下步驟: 提供多個發(fā)光二極管通道； 提供參考電壓以根據(jù)所述發(fā)光二極管通道提供電流通路； 監(jiān)測所述整流電壓的變化并且提供監(jiān)測電壓；以及 根據(jù)比較所述監(jiān)測電壓與所述參考電壓獲得的結(jié)果將所述電流通路提供到選自所述發(fā)光二極管通道的發(fā)光二極管通道，并且通過使用具有變化的脈沖寬度的控制脈沖控制供給到光源的電流以遵循所述整流電壓的波形。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中， 獨立地控制所述電流通路的電流。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中， 所述控制脈沖在提供所述電流通路的時間點重置，并且所述控制脈沖被生成和提供為具有根據(jù)所述整流電壓的上升而逐步增加、根據(jù)所述整流電壓的下降而逐步減小的脈沖寬度。
【文檔編號】H05B37/02GK104023431SQ201410073554
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月28日
【發(fā)明者】金容根, 李相永 申請人:硅工廠股份有限公司