[發明專利]恒壓可調光LED驅動電源

有效

• 申請號: 201210056680.X
• 申請日: 2012-03-06
• 公開（公告）號: CN102740545A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 劉剛
• 申請（專利權）人: 劉剛
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司 53100
• 代理人: 金耀生

技術領域

本發明涉及一種電源用來驅動發光二極管（LED）。

背景技術

LED在照明上的應用正在迅速地擴漲，因為與白熾燈相比，LED?具有效率高壽命長的優點。與瑩光燈照明系統相比，LED也有不含水銀等有害物質的優點。

LED基本上是直流器件，且其工作電壓通常比電力公司提供的AC供電電壓低很多。由于這個原因，驅動LED通常需要一個電源，或“驅動電源(driver)”來將AC供電轉換為適和于LED的直流電壓。

傳統的AD-DC轉換器可以用作LED的驅動電源。這類轉換器已經過很多年的優化和完善，具有很高的效率并可低成本地大批量生產。但這類轉換器從根本上與傳統的，主要根據白熾燈的需要而設計的調光器，如TRIAC調光器，并不兼容。原因是，當輸入電壓和負載在大范圍內變化時，傳統的AC-DC轉換器總是盡可能地企圖維持輸出電壓不變。因此，當調光器將AC-DC轉換器的輸入電壓調低時，轉換器的輸出電壓仍維持不變，達不到調光的效果。直到輸入電壓低到不能正常工作時，傳統的AC-DC轉換器將會突然關閉或進入不穩定狀態。

目前已有一些技術用來制造與傳統調光器兼容的LED驅動電源（所謂“可調光的LED驅動電源”）。這些技術的例子包括美國專利7,649,327,?7,852,017,?7,609,008,?7,038,399和美國專利申請20110043129,?20110037399,?20110012530,?20100295478,?20100277103,?20080278092,?20100134038,?20090295300，等所公開的各種設計。然而，所有這些設計都與傳統的AC-DC轉換器的設計有相當大的差別，有些設計甚至復雜到必須使用微處理器的地步。因此這些設計不能有效地利用已經成熟完善的傳統的AC-DC轉換器技術。其結果是目前市場上現有的可調光的LED驅動電源都比相同瓦數的傳統AC-DC轉換器昂貴許多。另外，目前市場上大部分可調光的LED驅動電源都是恒流型的，而恒壓型的LED驅動電源則更受歡迎，特別是在LED軟燈條(flexible?LED?strip)的應用方面。

本發明的目的

本發明人注意到恒壓型的LED驅動電源比恒流型的LED驅動電源更受歡迎，特別是在LED軟燈條的應用方面。因為LED軟燈條的規格通常以電壓來區分，而如果使用恒流的驅動電源，?使用者就必須小心地選擇與LED軟燈條相匹配的恒流電源，否則LED軟燈條將可能被燒損或不夠明亮。另外本發明人還注意到在很多應用中，LED軟燈條經常需要剪為不同的長度，從而需要非標準的電流來驅動。這樣非標準的恒流電源可能根本就無法找到。與此相反，傳統的AC-DC轉換器，雖然不可調光，但卻只要求與LED的驅動電壓相吻合，只要LED的功率不超過AC-DC轉換器的最大功率即可。例如，一個12V?100W的AC-DC轉換器既可用來驅動12V?100W的LED軟燈條也可用來驅動12V?5W的LED軟燈條。所以一個12V?的LED軟燈條，不管剪到什么樣的長度，總可以用12V的AC-DC轉換器來驅動。即使LED的功率超過了AC-DC轉換器的最大功率，這類轉換器通常都有過流保護功能，會自動限制電流或自動關閉。因此只要LED的電壓與AC-DC轉換器的電壓相符，就既不可能損壞LED也不可能損壞轉換器。

因此，有必要創造一種可調光的LED驅動電源，既可與傳統的調光器間容，又可最大限度地利用已經成熟完善的傳統AC-DC轉換器的技術，還可以像傳統的AC-DC轉換器一樣，只要求電壓的吻合。這就是本發明的目的之一。

發明內容

在某一方面，本發明提供一種用來轉換一個AC輸入以驅動一個負載的電路，其中包括一個測量電路用來測得一個與該AC輸入的電壓相關的平均度量和一個功率轉換模塊用來將該AC輸入轉換為一串連續的脈沖以驅動該負載，而這串連續脈沖的占空比則受控于所述測量電路所測得的與該AC輸入的電壓相關的平均度量。所述負載可以是至少由一個LED組成的陣列。所述AC輸入可以由一個AC電源經過一個調光器而產生。

所述與該AC輸入的電壓相關的平均度量可以與該AC輸入電壓的絕對值的簡單平均值近似成正比。

所述功率轉換模塊可以包括一個AC-DC轉換器和一個開關電路用來開通或阻斷該AC-DC轉換器與所述負載之間的電流環路，而開通阻斷的占空比則受控于所述測量電路所測得的平均度量。