[實用新型]LED均亮控制電路及恒壓驅動LED照明系統

有效

• 申請號: 201220590077.5
• 申請日: 2012-11-09
• 公開（公告）號: CN203352858U
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 劉芬
• 申請（專利權）人: 劉芬
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本實用新型涉及一種LED恒壓驅動電路，特別涉及一種之寬范圍恒壓驅動并可實現LED亮度均勻和智能調光控制的均亮控制電路和恒壓驅動LED照明系統。?

【背景技術】

在經濟飛速發展的今天，由于一次性能源過量的開采而引發的頻繁自然災害給人們敲響了環保的警鐘，人們的節能環保意識開始不斷增強，節能，低碳，環保已經成為當前科技實用新型的主流趨勢。照明是我們生產和生活必不可少的能源消耗之一，今天便于巨大的照明耗電量以及低轉換效率的照明設備已經使得能源的浪費日益加劇。LED以其體積小，低耗能，壽命長，高亮度，低熱量，環保，堅固耐用，響應時間短等優越特性吸引了全世界的眼環，所以LED綠色光源取代傳統照明光源，成為最佳新興節能光源已是大勢所趨，然而，現今LED電源大多采用兩種方案，一是前端采用恒壓電源，然后在LED光源中串接恒流控制電路，此方法雖然能保證LED工作時電流恒定，但是在LED光源額定電流較大時，恒流控制電路損耗較大，降低了電源的效率，增加了系統成本。第二種是直接采用恒流源為LED光源供電，但是此種方法在LED光源調光時，要改變恒流源輸出電流，會使LED光源的光色發生變化，影響照明效果，同時加快了LED的光衰速度，降低了LED的使用壽命。該二方法，均需要將恒流驅動電源模塊和LED燈組安裝在燈管的狹小空間中，燈管散熱困難，溫度高加快了LED光衰速度，降低了LED使用壽命。?

如圖1所示為傳統的恒壓電源驅動方案，該恒壓驅動方案包括一恒壓電源模塊，其將市電220V交流電轉換為恒定電壓，驅動串并聯的LED燈組。在恒壓驅動LED電路中，Vout的離散性、每個?LED燈節壓降Vf的離散性，將導致燈串電流的離散，并導致發光強度的離散(發光強度與電流成正比)；一般通過增加限流電阻R的阻值，來降低電流的離散性。但即便如此，圖1所示的恒壓電源驅動電路控制的LED產品在實際工作時的發光強度無法準確的得到控制；同時，增加R的阻值，將導致電阻R上浪費的能量過多，系統能效降低。所以，一般對發光強度的離散性要求較低，或者對節能要求不高的照明場景，才會使用恒壓電源驅動模式；如：廣告燈、裝飾用的LED燈驅動設計。?

為此，現行的的主流LED照明燈，更多的轉向恒流電源驅動，如圖2所示。恒流電源模塊輸出的總電流I確定，并等于流過各燈串的電流I1、I2、...Im電流之和。由于各串LED燈的總Vf之和存在偏差，會導致I1、I2、...Im是不相等。一般設計方案中，各燈串會通過增加電阻R(I增加后，電阻R上的分壓增加，起到抑制作用)，可起到一定的均流作用。然而普通的恒流電源驅動，亦存在如下的問題：1、為起到均流抑制作用，多串LED并聯時，需要增加均流電阻R的阻值，有效功率降低；2、目前多數廠家均不增加均流電阻R，但由于各燈串電流分布的不均勻，設計時一般增加電流的降額因子來提高產品的可靠性，但這樣提高了產品的成本；3、由于總I＝I1+I2+...+Im；所以，當某燈串因失效斷路時，其他串電流都將增加；這將進一步影響其他燈串的工作可靠性。4、采用恒流電源驅動的方式，無法實現電源模塊和燈組分離的設計；也無法實現1個電源模塊集中給多個LED燈組提供電源。?

為了更合理的利用能源，研發人員基于LED的特性，提出了PWM調光電路方案，如圖3所示，PWM調光電路方案即通過PWM脈沖控制LED的發光占空比，實現LED發光亮度的調節。PWM調光電路方案，一般由人通過紅外遙控器、或者按鍵，輸入調光需求；然后，PWM控制器模塊，根據輸入要求，調整PWM的占空比，實現LED燈的亮度調節。然而，通常的PWM調光電路，亦存在如下技術問題：1.如圖3所示的PWM控制開關，是對總電流I進行關斷控制；每串燈的均流問題，仍然未能很好的解決。2、通常的PWM調光控制電路，未檢測燈串的總電流I；這樣，燈的總亮度調節，?只有通過人的主觀感覺，并通過人機控制接口(遙控/按鍵開關)通知PWM控制器進行操作。而在輸入相同的亮度等級(PWM占空比)的情況下，燈的實際亮度仍然受到電壓離散性、Vf離散性等影響，而有較大差異。?