專利名稱：一種自適應(yīng)供電電源電壓的led照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種LED照明裝置，尤其是能自適應(yīng)供電電源電壓的LED照明裝置。
背景技術(shù)：
LED照明裝置具有節(jié)能、長壽等特點(diǎn)，符合國家鼓勵(lì)發(fā)展綠色照明、低碳社會(huì)的要 求，其產(chǎn)品有很好的市場前景。然而由于LED器件的工作特性，對(duì)其供電的微小變化將引 起很大的電流變化，因此LED器件對(duì)供電電壓波動(dòng)非常敏感，必須在一個(gè)合適的電環(huán)境下 工作，以保證LED器件的工作壽命。 一直以來，如何保持LED照明裝置的LED工作電流恒 定是一個(gè)制約它發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)?？紤]到我國電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定的事實(shí)(一般電網(wǎng)電壓波動(dòng) 在180V-250V之間)，LED照明裝置要解決的一個(gè)重要的問題就是當(dāng)供電電源發(fā)生波動(dòng)時(shí)， 使LED的工作電流保持恒定。目前通用的解決方案有三種，串聯(lián)電阻恒流；線性恒流源電路 恒流；P麗開關(guān)電源恒流。串聯(lián)電阻的恒流特性不理想，基本上只能用在一些要求不高的場 合，不能真正成為照明LED燈具的恒流措施。P麗開關(guān)電源方案恒流準(zhǔn)確，補(bǔ)償電壓范圍寬， 能夠很好的解決電網(wǎng)電壓不穩(wěn)給LED驅(qū)動(dòng)帶來的問題，是目前LED燈驅(qū)動(dòng)的主流方案。國內(nèi) 外有許多專門作為LED驅(qū)動(dòng)電源的P麗控制芯片。但這種方案價(jià)格相對(duì)較高，同時(shí)還有兩個(gè) 不足一是P麗電源本身是消耗電功率的，目前P麗電源平均電效率為80%。此外是電磁干 擾問題，P麗電源工作的基本原理就是斬波，即高速開關(guān)將直流電壓切成寬度可改變的脈動(dòng) 直流，高頻高速脈動(dòng)必然帶來很大的電磁干擾。線性恒流源電路也有較好的驅(qū)動(dòng)電流精度， 它只要用幾個(gè)晶體管和電阻就可以構(gòu)成一個(gè)工作穩(wěn)定的恒流源，價(jià)格相對(duì)于P麗開關(guān)電源 低很多。線性恒流源電路屬于線性電源，工作中沒有高速開關(guān)產(chǎn)生的脈動(dòng)，所以基本不存在 電磁干擾現(xiàn)象。專利申請(qǐng)?zhí)枮?2107078. 4、02815923. 3的兩個(gè)發(fā)明專利中基本電路就是線 性恒流源電路驅(qū)動(dòng)LED的典型方案。然而當(dāng)供電電壓有較大幅度變化時(shí)，變化的電壓增量 都要由線性恒流源電路承當(dāng)，增加了恒流管被擊穿的危險(xiǎn)性，同時(shí)也增加消耗功率。因此這 種線性恒流源電路只能工作在供電電壓變化不大的環(huán)境下。專利申請(qǐng)?zhí)枮?00710193834. 9 的發(fā)明專利為了解決線性恒流源電路這個(gè)問題，它采用了P麗開關(guān)電源與線性恒流源電路 恒流的方法實(shí)現(xiàn)LED恒流驅(qū)動(dòng)，解決了線性恒流電路的問題，但卻也存在著開關(guān)電源固有 的電磁干擾問題。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的LED照明裝置當(dāng)供電電源發(fā)生波動(dòng)時(shí)，LED的工作電流不能保持 恒定的不足。本發(fā)明提供了一種自適應(yīng)供電電源電壓的LED照明裝置，當(dāng)供電電源發(fā)生波 動(dòng)時(shí)，能自動(dòng)改變串聯(lián)LED燈珠數(shù)量來適應(yīng)電壓變化，使LED的工作電流保持恒定。
本發(fā)明提供一種自適應(yīng)供電電源電壓的LED照明裝置，包括恒流源、若干只串聯(lián) 的LED燈珠、若干只串聯(lián)的可控LED燈珠和邏輯開關(guān)電路和電壓檢測單元。恒流源、若干只 串聯(lián)的LED燈珠和若干只串聯(lián)的可控LED燈珠串聯(lián)并接于供電電源，電壓檢測單元并接于
3供電電源，電壓檢測單元的輸出端與邏輯開關(guān)電路的輸入端相連，邏輯開關(guān)電路的各輸出 端分別與相應(yīng)的若干只串聯(lián)的可控LED燈珠對(duì)應(yīng)的控制開關(guān)相連接。 恒流源是一種線性恒流源，它與若干只串聯(lián)的LED燈珠和若干只串聯(lián)的可控LED 燈珠串聯(lián)組成的基本線性恒流驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。 LED串聯(lián)電路由若干只串聯(lián)的LED燈珠和若干只串聯(lián)的可控LED燈珠組成。若干 只串聯(lián)的可控LED燈珠的燈珠數(shù)是根據(jù)供電電壓的變化而隨時(shí)動(dòng)態(tài)改變的。參與工作的燈 珠總數(shù)是若干只串聯(lián)的LED燈珠和若干只參與工作的串聯(lián)的可控LED燈珠的燈珠數(shù)之和。
邏輯開關(guān)電路由邏輯電路及開關(guān)電路組成，根據(jù)供電電源的電壓高低確定開啟的 與閉合的開關(guān)電路的數(shù)目，改變?nèi)舾芍淮?lián)的可控LED燈珠串入的數(shù)目。
電壓檢測單元并接于供電電源，電壓檢測單元為包含比較電路、基準(zhǔn)電路的電壓 檢測電路。由它監(jiān)測供電電源電壓的瞬時(shí)變化。根據(jù)檢測到的電壓高低，通過邏輯開關(guān)電 路驅(qū)動(dòng)開關(guān)動(dòng)作，控制若干只串聯(lián)的可控LED燈珠串入的數(shù)目。
若干只串聯(lián)的可控LED燈珠可以由若干只可控串聯(lián)的電阻代替。
若干只串聯(lián)的LED燈珠或若干只串聯(lián)的可控LED燈珠至少為一只LED燈珠。
本發(fā)明在基本恒流驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，采用了一種能自動(dòng)地改變燈珠串聯(lián)數(shù)目來適 應(yīng)供電電壓變化的LED燈驅(qū)動(dòng)方法。主要解決了由于供電電壓發(fā)生變化而引起LED驅(qū)動(dòng)恒 流源附加的電壓變化造成的問題。當(dāng)供電電壓升高時(shí)，增加若干只串聯(lián)的可控LED燈珠的 燈珠數(shù)，當(dāng)供電電壓降低時(shí)，減少若干只串聯(lián)的可控LED燈珠的燈珠數(shù)。這樣參與工作的燈 珠總數(shù)就能最好的適應(yīng)當(dāng)前的供電電壓情況，既能保證LED驅(qū)動(dòng)電流的恒定，又使線性恒 流電路工作在最合適的電環(huán)境下。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例的原理示意圖。
圖2為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的電路示意圖。
圖3為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的電路示意圖。
圖4為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的電路示意圖。 圖中1.恒流源，2.若干只串聯(lián)的LED燈珠，3.若干只串聯(lián)的可控LED燈珠，4.邏 輯開關(guān)電路，5.電壓檢測單元。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。參見圖l，本發(fā)明設(shè)有恒流源1、 若干只串聯(lián)的LED燈珠2，若干只串聯(lián)的可控LED燈珠3，邏輯開關(guān)電路4，電壓檢測單元5。
恒流源1是一種線性恒流源，它可以由晶體管、場效應(yīng)管等線性元件組成。它與若 干只串聯(lián)的LED燈珠2 、若干只串聯(lián)的可控LED燈珠3 ，組成串聯(lián)電路。恒流源對(duì)LED燈珠 進(jìn)行恒流供電，保證LED工作電流的穩(wěn)定。 若干只串聯(lián)的LED燈珠2、若干只串聯(lián)的可控LED燈珠3組成串聯(lián)電路。若干只 串聯(lián)的LED燈珠2作為基本的正常發(fā)光的燈珠。由邏輯開關(guān)電路控制的若干只串聯(lián)的可控 LED燈珠3的燈珠數(shù)是根據(jù)供電電壓的變化而隨時(shí)動(dòng)態(tài)改變的。參與工作的燈珠總數(shù)是若 干只串聯(lián)的LED燈珠2與若干只參與工作串聯(lián)的可控LED燈珠3的燈珠數(shù)之和。
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邏輯開關(guān)電路4由邏輯電路及邏輯開關(guān)Kl…Km組成，根據(jù)檢測到的供電電源電壓 的高低確定邏輯開關(guān)Kl…Km的開啟與閉合，改變?nèi)舾芍淮?lián)的可控LED燈珠3燈珠串入的 數(shù)目。 根據(jù)需要確定邏輯開關(guān)Kl…Km的開關(guān)數(shù)，每一個(gè)開關(guān)可以并聯(lián)方式接入對(duì)應(yīng)的 若干只串聯(lián)的可控LED燈珠3。當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，則對(duì)應(yīng)的燈珠被短路。當(dāng)開關(guān)開路時(shí)，則對(duì) 應(yīng)的燈珠串入回路，正常發(fā)光。 電壓檢測單元5并接于供電電源電路，由它監(jiān)測供電電源電壓的瞬時(shí)變化。根據(jù)
檢測到的電壓高低，驅(qū)動(dòng)開關(guān)動(dòng)作邏輯單元，以控制燈珠串入的數(shù)目。當(dāng)供電電壓升高時(shí)，
增加若干只串聯(lián)的可控LED燈珠3的燈珠數(shù)，當(dāng)供電電壓降低時(shí)，減少若干只串聯(lián)的可控
LED燈珠3的燈珠數(shù)。這樣參與工作的燈珠總數(shù)就能最好的適應(yīng)當(dāng)前的供電電壓情況，既能
保證LED驅(qū)動(dòng)電流的恒定，又使線性恒流電路工作在最合適的電環(huán)境下。 圖2是本發(fā)明邏輯開關(guān)Kl…Km的另一種連接方法。每組開關(guān)的一端與若干只串
聯(lián)的可控LED燈珠3對(duì)應(yīng)的燈珠連接，另一端則直接連接到電源的負(fù)端。當(dāng)某一個(gè)開關(guān)閉
合時(shí)，對(duì)應(yīng)這個(gè)開關(guān)的LED燈珠及這個(gè)燈珠以下串接的LED燈珠都被短路。當(dāng)某一個(gè)開關(guān)
開啟時(shí)，則相應(yīng)的燈珠串入回路，正常發(fā)光。 參見圖3，本實(shí)施例，采用電阻代替相應(yīng)若干只串聯(lián)的可控LED燈珠3。 參見圖4，本實(shí)施例，采用電阻代替相應(yīng)若干只串聯(lián)的可控LED燈珠3且邏輯動(dòng)態(tài)
開關(guān)接電源負(fù)端，同樣可以起到與LED燈珠相同的承擔(dān)供電電壓增加的作用。
權(quán)利要求
一種自適應(yīng)供電電源電壓的LED照明裝置，其特征在于包括恒流源、若干只串聯(lián)的LED燈珠、若干只串聯(lián)的可控LED燈珠和邏輯開關(guān)電路和電壓檢測單元。恒流源、若干只串聯(lián)的LED燈珠和若干只串聯(lián)的可控LED燈珠串聯(lián)并接于供電電源，電壓檢測單元并接于供電電源，電壓檢測單元的輸出端與邏輯開關(guān)電路的輸入端相連，邏輯開關(guān)電路的各輸出端分別與相應(yīng)的若干只串聯(lián)的可控LED燈珠相連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)供電電源電壓的LED照明裝置，其特征在于所 述恒流源為一種線性恒流源，它可以由晶體管、場效應(yīng)管等線性元件組成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)供電電源電壓的LED照明裝置，其特征在于所 述可控LED燈珠是一種可被短路的LED燈組，它可以由至少為一個(gè)的LED燈珠并聯(lián)一個(gè)電 子開關(guān)構(gòu)成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)供電電源電壓的LED照明裝置，其特征在于所 述可控LED燈珠可用可控電阻代替，可控電阻由至少為一個(gè)的電阻并聯(lián)一個(gè)電子開關(guān)構(gòu) 成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)供電電源電壓的LED照明裝置，其特征在于所 述邏輯開關(guān)電路的輸出端分別與若干只串聯(lián)的可控LED燈珠的每個(gè)可控LED燈珠相連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或3或所述的一種自適應(yīng)供電電源電壓的LED照明裝置，其特征在 于所述并聯(lián)電子開關(guān)是用于短路LED燈珠，其接法還可一端接LED燈珠，另一端接最低電 位或最高電位。
全文摘要
一種自適應(yīng)供電電源電壓的LED照明裝置，采用了一種能自動(dòng)地改變LED燈珠串聯(lián)數(shù)目來適應(yīng)供電電壓變化。包括恒流源、若干只串聯(lián)的LED燈珠、若干只可控串聯(lián)的LED燈珠和邏輯開關(guān)電路和電壓檢測單元。恒流源、若干只串聯(lián)的LED燈珠和若干只可控串聯(lián)的LED燈珠串聯(lián)并接于供電電源，電壓檢測單元并接于供電電源，電壓檢測單元的輸出端與邏輯開關(guān)電路的輸入端相連，邏輯開關(guān)電路的各輸出端分別與相應(yīng)的若干只可控串聯(lián)的LED燈珠相連接。當(dāng)供電電壓升高時(shí)，增加LED的燈珠數(shù)，當(dāng)供電電壓降低時(shí)，減少LED的燈珠數(shù)。這樣參與工作的燈珠總數(shù)就能最好的適應(yīng)當(dāng)前的供電電壓情況，既能保證LED驅(qū)動(dòng)電流的恒定，又使線性恒流電路工作在最合適的電環(huán)境下。
文檔編號(hào)F21V23/00GK101772245SQ20101012675
公開日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2010年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月12日
發(fā)明者陳林 申請(qǐng)人:陳林