[實(shí)用新型]一種LED裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120360184.4
• 申請(qǐng)日: 2011-09-23
• 公開（公告）號(hào): CN202261969U
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付會(huì)芬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 付會(huì)芬
• 主分類號(hào): H05B37/02
• 分類號(hào): H05B37/02
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 俞宗耀

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種發(fā)光裝置，尤其涉及一種LED裝置。

背景技術(shù)

LED（發(fā)光二極管）由于節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)被稱為第四代綠色照明光源。LED的電壓敏感特性要求對(duì)LED驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，否則，微小的電壓增量就可能引起電流的急劇增加。不恰當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)設(shè)計(jì)不但導(dǎo)致額外的功率消耗，而且由于效率降低，發(fā)熱增加，導(dǎo)致LED結(jié)溫升高，直接影響其使用壽命。由于LED的上述特點(diǎn)，普通的LED通常采用直流電源尤其是恒流源進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。當(dāng)用于照明等由交流電源供電的場(chǎng)合，往往先經(jīng)過(guò)電源變換器將交流電變成低壓直流電后再用于LED驅(qū)動(dòng)，導(dǎo)致LED驅(qū)動(dòng)裝置體積大、效率差、成本高，阻礙了LED在照明領(lǐng)域的普及。

中國(guó)專利號(hào)為200710142585.0，名稱為“用于驅(qū)動(dòng)LED的裝置以及方法”的實(shí)用新型專利公開了一種交流電源驅(qū)動(dòng)的LED裝置及其驅(qū)動(dòng)方法，如圖1所示，其中，外接交流電源100經(jīng)全波整流電路101整流后，所得電壓(以下稱為整流電壓)通過(guò)浮動(dòng)電流源102為L(zhǎng)ED陣列103提供驅(qū)動(dòng)電流。控制電路200檢測(cè)整流電壓的高低并通過(guò)控制相應(yīng)開關(guān)的通斷以調(diào)整實(shí)際參與發(fā)光的LED的數(shù)目。控制電路200包括低壓直流電源201、基準(zhǔn)電阻列202、比較器203、邏輯選擇電路204以及開關(guān)電路205。限流電阻104和穩(wěn)壓二極管201以及保持電容器106構(gòu)成低壓直流電源，為控制電路200供電。基準(zhǔn)電阻列202包括N+1個(gè)分壓電阻202₀～202_n，用于產(chǎn)生一組由低到高的基準(zhǔn)電壓Vref₀～Vref_N-1。分壓器105用于對(duì)所述整流電壓進(jìn)行檢測(cè)，其檢測(cè)值Vsense通過(guò)一組比較器203分別與所述基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，其輸出經(jīng)邏輯選擇電路204對(duì)開關(guān)電路205中的相應(yīng)控制開關(guān)的通斷進(jìn)行控制：當(dāng)整流電壓較高時(shí)，使較多數(shù)目的LED點(diǎn)亮；當(dāng)整流電壓較低時(shí)，使較少數(shù)目的LED點(diǎn)亮，從而使任意時(shí)刻點(diǎn)亮的LED數(shù)目與該時(shí)刻的電源電壓所能點(diǎn)亮的LED的最大數(shù)目相等，提高裝置的驅(qū)動(dòng)效率。

該現(xiàn)有技術(shù)存在以下不足：首先，其所需要的控制信號(hào)較多，控制電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜。盡管可以通過(guò)將控制開關(guān)所并聯(lián)的單個(gè)LED替換為由多個(gè)LED串聯(lián)成的燈串來(lái)減少所需控制信號(hào)的數(shù)量，例如將每個(gè)控制開關(guān)并聯(lián)的LED燈串中的LED數(shù)量由1只增加到10只，則可將所需控制信號(hào)減少為原來(lái)的十分之一，但相應(yīng)地會(huì)導(dǎo)致裝置的驅(qū)動(dòng)效率降低。其次，LED的正向壓降具有離散性，在生產(chǎn)過(guò)程中通過(guò)對(duì)LED進(jìn)行篩選分檔，或者在集成芯片制作過(guò)程中通過(guò)控制工藝參數(shù)可保證同一裝置中LED的正向壓降基本一致，但卻無(wú)法保證批量生產(chǎn)過(guò)程中不同批次的裝置之間LED正向壓降的一致性。同時(shí)，由于將整流電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，而不是將其與LED的實(shí)際正向壓降值進(jìn)行比較，其結(jié)果必然會(huì)發(fā)生偏差。當(dāng)設(shè)定的基準(zhǔn)電壓值低于實(shí)際值時(shí)，將導(dǎo)致恒流源工作在欠壓狀態(tài)，使得驅(qū)動(dòng)電流偏低，LED亮度不足；當(dāng)設(shè)定的基準(zhǔn)電壓值高于實(shí)際值時(shí)，多出的電壓直接由恒流源分擔(dān)，將導(dǎo)致恒流源工作在過(guò)壓狀態(tài)，使得發(fā)熱增加，效率降低，并由此帶來(lái)功耗、溫升以及LED的使用壽命問(wèn)題。在點(diǎn)亮的LED數(shù)目較多時(shí)情況會(huì)變得更加明顯。因此，需要在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)基準(zhǔn)電壓進(jìn)行調(diào)整，以降低由LED正向壓降的離散性帶來(lái)的影響，這將不利于批量加工，并導(dǎo)致成本增加。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種LED裝置，簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)，降低功率消耗，且其工作狀態(tài)不受LED正向壓降離散性的影響。

本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題而采用的技術(shù)方案是提供一種LED驅(qū)動(dòng)裝置，包括整流電路、LED燈串、串聯(lián)在所述整流電路和LED燈串之間的恒流源以及開關(guān)控制單元，其中，所述LED燈串分成n組，每組LED燈串并聯(lián)有控制開關(guān)Ki，所述控制開關(guān)Ki和開關(guān)控制單元相連，第i+1組中LED燈數(shù)目大于等于第i組中LED燈數(shù)目，i為整數(shù)，n為自然數(shù)，i?<?n。

上述的LED驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述開關(guān)控制單元包括第一電壓比較器、第二電壓比較器和加減計(jì)數(shù)器；所述恒流源的輸入端分別和所述第一電壓比較器的同向輸入端、第二電壓比較器的反向輸入端相連，所述第一電壓比較器的反向輸入端輸入基準(zhǔn)電壓上限值Vmax，輸出端和加減計(jì)數(shù)器的INC端相連，所述第二電壓比較器的同向輸入端輸入基準(zhǔn)電壓下限值Vmin，輸出端和加減計(jì)數(shù)器的DEC端相連；所述加減計(jì)數(shù)器的輸出端依次和控制開關(guān)相連。

上述的LED驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述第i組中LED燈串中LED燈數(shù)目為2ⁱ，i的取值為0，1，…，n－1。