[發明專利]LED驅動裝置及方法

有效

• 申請號: 201310548033.5
• 申請日: 2013-11-03
• 公開（公告）號: CN103582258A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 胡軍;鄧勇明;劉平
• 申請（專利權）人: 胡軍
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳;張波濤

技術領域

本發明涉及照明，尤其涉及一種LED驅動裝置及方法。

背景技術

LED半導體發光器件包括半導體發光二極管(簡稱LED)、數碼管、符號管、米字管及點陣式顯示屏(簡稱矩陣管)等。事實上，數碼管、符號管、米字管及矩陣管中的每個發光單元都是一個發光二極管。

LED的性能由LED的參數決定，與LED相關的一些關鍵參數如下：(1)允許功耗Pm：允許加于LED兩端正向直流電壓與流過它的電流之積的最大值。超過此值，LED發熱、損壞。(2)最大正向直流電流IFm：允許加的最大的正向直流電流。超過此值可損壞二極管。(3)最大反向電壓VRm：所允許加的最大反向電壓。超過此值，發光二極管可能被擊穿損壞。(4)工作環境topm：發光二極管可正常工作的環境溫度范圍，高于此溫度范圍，發光二極管將不能正常工作，效率大大降低。(5)正向工作電流If：它是指發光二極管正常發光時的正向電流值。在實際使用中應根據需要選擇IF在0.6·IFm以下。(6)正向工作電壓VF：參數表中給出的工作電壓是在給定的正向電流下得到的。一般是在IF＝20mA時測得的。發光二極管正向工作電壓VF在1.4～3V。在外界溫度升高時，VF將下降。(7)V-I特性：發光二極管的電壓與電流的關系是在正向電壓正小于某一值(叫閾值)時，電流極小，不發光。當電壓超過某一值后，正向電流隨電壓迅速遞增并發光。

目前國內外對LED的驅動為采用恒壓或恒流驅動，但無論是數字控制還是模擬控制的恒流、恒壓LED驅動電源在配套驅動LED燈組時，不論LED燈組的VF值發生多大變化在工作都是采用恒壓或恒流控制技術，即輸出電壓、電流與組的額定值相符合，但由于所有廠家的LED燈組VF值都不一樣，特別封裝技術較落后廠的VF值一致性更差，這種VF值一致性完全不同的燈珠組成燈組后，隨著LED工作溫度的升高VF值也隨之變化，在溫度的影響下VF值開始漂移下降，但由于現有LED電源都是恒壓及恒流，完全無法根據LED燈組在高溫下已發生的VF值嚴重漂移的情況下做出調整輸出電流及電壓的動作，從而導致LED燈組在低VF電壓恒電流情況下運行，這樣帶來的直接的負面的影響就是LED的PN結溫度繼續上升加快了LED燈組的光衰、閃爍及縮短壽命。

例如，恒流驅動時：LED驅動電源輸出電壓36V，輸出電流2.4A，此時輸出功率為86W，當溫度上升VF值下降時，輸出的電壓卻發生微小變化：30V、2.4A，輸出功率為72W，由于恒流驅動的原因LED燈組的溫度會繼續升高從而導致VF值繼續下降，而此時LED燈組因VF值降低后其支撐的實際發出的光通量已經大大降低，當其通過恒定的電流后反而會加快LED燈珠的光衰、閃爍、色溫偏移。恒壓驅動時：LED驅動電源輸出電壓36V，輸出電流2.4A，此時輸出功率為86W，當溫度上升VF值下降時，恒壓驅動反饋調節功能又將輸出電壓調至36V，輸出的電流卻發生變化上升至：36V、2.6A，輸出功率為93.6W，由于PN結溫度的原因LED燈組的溫度會繼續升高從而導致VF值繼續下降。而此時因恒壓電路的反饋調整恒壓功能導致電流進一步上升，功率繼續超標最后導致LED燈組燒毀。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發明提供了一種LED驅動裝置及方法。

技術方案1：一種LED驅動方法，其特征在于，包括：

檢測正向工作電壓值；

當正向工作電壓值大于或等于第一邊界值時以第一恒定驅動電流驅動LED燈組工作于恒流區；

當正向工作電壓值小于第一邊界值時，以連續階梯下降式驅動電流驅動LED燈組工作于調節區，直到正向工作電壓等于第二邊界值，所述第二邊界值小于第一邊界值；

當正向工作電壓值等于第二邊界值時以第二恒定驅動電流驅動LED燈組工作于平衡區。

技術方案2：根據技術方案1所述的方法，其特征在于，還包括：在所述連續階梯下降式驅動電流之間的多個或各個階梯間設置相互間的重疊區域。

技術方案3：根據技術方案1所述的方法，其特征在于，還包括：在平衡區與調節區之間、或調節區與恒流區之間，設置相互間的重疊區域。

技術方案4：根據技術方案2或3所述的方法，其特征在于：當首次檢測到的正向工作電壓值落入所述重疊區域時，則將電流調整為該重疊區域所覆蓋的多個電流值中的任一個。

技術方案5：根據技術方案1所述的方法，其特征在于，還包括：所述階梯的數目為正整數，各階梯的寬度相同或不同，各階梯的高度相同或不同。