[發明專利]動態配置分段LED驅動裝置和LED照明裝置

有效

• 申請號: 201310327523.2
• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN103369799A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 陳小雨;陳博;鄧迅生;麥炎全
• 申請（專利權）人: 深圳市晟碟半導體有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所 44268
• 代理人: 王永文;劉文求

技術領域

本發明涉及LED照明技術，特別涉及一種動態配置分段LED驅動裝置和LED照明裝置。

背景技術

傳統的LED（Light?Emitting?Diode，發光二極管）驅動電路中，市電經過整流橋變成直流電后，一般還需要經過電感及電解電容器件進行處理來驅動LED，但電解電容的壽命較短，嚴重制約了LED驅動電路的整體壽命，而且轉換效率一般在80%左右，其轉換效率低，這樣嚴重影響了LED的照明效果。

為了避免在驅動電路中使用電感和電容，設計人員對LED驅動電路進行了一些改進，如圖1所示，其為公開號為CN?102196627的發明專利的電路圖，在該專利中，MOS管88、87、86，用于短路或開路LED短串62、LED短串61、LED短串60。以MOS管87為例，當MOS管87短路LED短串61時，L3和L4之間的電壓接近為零；當MOS管87開路LED短串61時，L3和L4之間的電壓為16N×3.0V（3.0V為單個LED處于亮態時的兩端的電壓）。假設市電輸入電壓為220V，當所有LED點亮時LED上的壓降應當接近于整流橋輸出的最高電壓220×1.414＝311V，可見LED的總數量應當為100左右，所以N至少為2。所以當MOS管87開路LED短串61時，L3和L4之間的電壓為16N×3.0V>16×2×3.0V=96V。若所有的LED均處于亮態時，L3對地的電壓15×3.0V＝45.0V。

從上面的分析可以得知，MOS管87的Source(接在L3上)對地最低耐受電壓45V，MOS管87的Drain(接在L4上)對地最低耐受電壓45+96=141V，而標準MOS管87的Drain和Source端的最低耐受電壓為96V。同時MOS管87的gate（接在NG4上）驅動電路也非常復雜。在現有的半導體工藝中，這種MOS不可能集成。因此上述驅動電路的電路結構特別復雜，對器件的耐壓要求較高，難于在一個芯片內集成，不滿足電子產品日益微型化要求。

如圖2所示，其為公開號為US?2011/0084619A1的發明專利的電路圖，根據其權利要求2的描述可得知，專利2通過AC（alternating?current，交流電）同步電路，在不同的時刻選通不同的LED燈串，并根據時間調節LED燈串中的電流。在驅動LED時，在一定的時間點使12B關斷、12C打開，12C打開時LED的數量增加，同時LED中的電流增大。然而，在12B關斷的瞬間，12B中的122的Drain端電壓將會非常高，約為燈串11A及燈串11B燈的總數量乘以3.0V，通常LED中的電流為30mA或者更高。假設11a和11b中的燈數量為30個，那么芯片上的功耗為30×3.0V×30mA=2700mW，對于常用的7W?LED照明系統而言，其效率將會小于80%。同時芯片上的功耗為2.7W，也會給芯片的封裝提出更高的要求。

而且傳統的AC?LED驅動的光通量隨著電源電壓的升高而升高，光通量的變化比較大，而且傳統的AC?LED驅動，在低壓時點亮的部分燈串點亮，高壓時全部燈串點亮，這樣在一個正弦電壓周期里，部分LED幾乎全部都處于熄滅狀態，另外一部分LED只有1/4或更少的時間處于點亮狀態，這樣所有LED燈芯的衰減是不一致的，從而導致時間較長后，照明效果變差。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足之處，本發明的目的在于提供一種動態配置分段LED驅動裝置和LED照明裝置，以解決現有技術轉換效率低及LED燈芯衰減不一至導致照明效果差的問題。

為了達到上述目的，本發明采取了以下技術方案：

一種動態配置分段LED驅動裝置，其與整流橋連接，其包括：第一可調節LED燈串單元、第一N型開關模塊、至少一可調節LED燈串模塊、至少一P型開關模塊、至少一第二N型開關模塊、用于控制所述第一可調節LED燈串單元、可調節LED燈串模塊、P型開關模塊、第一N型開關模塊和第二N型開關模塊的工作的控制邏輯模塊和用于檢測第一N型開關模塊和第二N型開關模塊的輸出電流并反饋給控制邏輯模塊的電流檢測模塊；所述可調節LED燈串模塊包括第二可調節LED燈串單元和單向導通單元；

所述控制邏輯模塊根據整流橋輸出電壓的變化輸出控制信號控制所述第一可調節LED燈串單元、可調節LED燈串模塊、P型開關模塊、第一N型開關模塊和第二N型開關模塊的啟閉狀態，動態調節第一可調節LED燈串單元和第二可調節LED燈串單元的串并聯狀態。