[實用新型]包含有由多個短串連成長串的LED燈串電路

有效

• 申請號: 201020686684.2
• 申請日: 2010-12-29
• 公開（公告）號: CN201995158U
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發明（設計）人: 黃樹良
• 申請（專利權）人: 技領半導體(上海)有限公司;技領半導體股份有限公司
• 主分類號: H05B37/00
• 分類號: H05B37/00;H05B37/02
• 代理公司: 北京市浩天知識產權代理事務所 11276
• 代理人: 劉民選

技術領域

本實用新型涉及一種發光二極管(LED)光源、控制和保護電路；特別涉及一種由交流電流驅動的LED光源、控制和保護電流。

背景技術

發光二極管燈串(即LEDs)逐步成為了常用的發光源，舉一個例子，如由交流供電的被稱之為白色LEDs的短串。交流LED有時專指某些電路。如專利號為：5,495,147、6,830,358、7,045,965、7,138,770、7,264,381和7,344,275的各美國專利文獻中涉及到的交流LED電路，這些交流LED電路包含有平行反串型LED燈串。再如在專利號為5,463,280和7,276,85的美國專利文獻中，涉及一種橋式整流LED燈串，還有在申請號為2007/0008721的美國專利文獻中公開了一種各交流LED燈并聯連接形成的燈串網，該燈串網可采用多方式形成。

圖1是現有交流LED燈串電路示意圖，該交流LED燈串電路既沒有交直流轉換器也沒有整流器。雖然電路也可接入直流電壓，但在輸入端1和2之間通常還是接入交流電源，例如，接入110V的交流電壓。如果輸入端1的電位高于輸入端2的電位，電流就由輸入端1經限流電阻3、節點4、第一串串連的LED燈串5、節點6和限流電阻7，流入輸入端2；而如果輸入端1的電位低于輸入端2的電位，電流的流向就反向，既由輸入端2依次經過限流電阻7、節點6、第二串串連的LED燈串8、節點4后，流入輸入端1。

圖2是現有另一種交流LED電路示意圖。電路中采用了全波整流器9，在輸入端10和11之間接入交流或直流電源，例如為110V交流電壓，在交流電壓的任意半周內兩個LED燈串12和13都會發光，但此電路需要額外增設全波整流器9。和圖1所示的電路一樣，此電路也設有限流電阻14和15來限制電流。

圖1和圖2所示的交流LED電路在應用時，為保證電路的穩定性，需要對電路進行控制，使輸入的交流電源和LED燈串上的電壓降能夠匹配，同時電路中也可能需要增設圖中所示的限流電阻，以便當輸入電壓或者LED燈串兩端的電壓降變化時限制電路電流。設置限流電阻的弊端在于會有功率損耗，導致LED燈串電路的效率較低，而且會發熱嚴重。

在圖2所示的電路，接入110V交流電壓，如果限流電阻為625歐姆，110V電壓在LED燈串上產生40毫安的電流，這樣LED燈串輸出4瓦功率，限流電阻?消耗1瓦的功率，電路總計會有26％的功率損失。如果電路工作在220V電壓、20毫安電流情形下，限流電阻為2.5千歐姆，結果，LED燈串的功率也為4瓦，限流電阻的功率也是1瓦，電路總計也有26％的功率損失。由于限流電阻上的RMS電壓降近似為交流RMS電壓的26％，如果接入的交流電壓增加10％，會導致LED燈串電流增加近40％(即10％/26％)，進而會導致限流電阻的功率消耗增加70％以上，使電路發熱增加，功率損失增加近50％。同樣，如果交流電壓減少10％，可以看到LED燈串電路的電流下降36％。

為了避免限流電阻上的功率損失，一種連接有電容的交流LEDs燈串電路被提出。如在專利號為6,972,528和7,489,086的美國專利文獻中，公開了在平行反串型LED燈串電路中采用了用作高頻退耦的電容。這個電路的一個弊端就在于需要高精度的電容，另一個弊端在于電路要依賴電壓變化率(即dV/dt)的穩定性，而且此電路一般也不能兼容可控硅調光器件。雖然這種電路能由高頻交流電壓源控制器所驅動，但如此又需要有用作高頻驅動器的復雜電路。

在專利號為6,577,072的美國專利文獻中，闡述了另一種實施方式，即采用包含開關的非單片集成電路，其開關和并接有儲能電容的LED燈串相連。當輸入電壓低于某一水平時，開關閉合，以便LED燈串由電容供電。由于放電后的電容需要通過開關進行再充電，因此這個電路也不是無功率損耗的。而且，LED燈串的光輸出也不能隨輸入電壓的變化而調節。

實用新型內容

一交流LED燈串電路包括：整流器、集成電路和連續串接的LED構成的燈串。這個電路接入交流電源，通過整流后提供給LED燈串。所述集成電路包含多個驅動開關，每個驅動開關的連接方式使得各自能獨立地且有選擇性地短路多串LED短串中相應的一串，多串LED短串都是LED燈串的一部分。當LED燈串上的電壓增加，集成電路就控制這些驅動開關，以使有電流流過的LED數目增加；而當LED燈串上的電壓減少時，集成電路就控制這些驅動開關，以使有電流流過的LED數目減少。