一種led驅動器及其驅動方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種LED驅動方法，所驅動的LED負載為串聯設置的若干LED串，其中有效LED串的數量可變；AC輸入電壓經橋堆整流后輸出DC驅動電壓；所述LED驅動方法包括如下步驟：一個電壓周期內，在DC驅動電壓上升期間，順序增加有效LED串；隨后在DC驅動電壓下降期間，順序減少有效LED串。對應地，本發(fā)明提出一種配置為上述方法控制的LED驅動器，旨在解決現有LED驅動器存在調光輸出不穩(wěn)定、可調范圍窄、功率因數較低等問題。
【專利說明】—種LED驅動器及其驅動方法
[0001]

【技術領域】
[0002]本發(fā)明涉及LED光控【技術領域】，具體涉及一種LED驅動器及其驅動方法。

【背景技術】
[0003]LED負載正常工作發(fā)光需其兩端電壓達至某一啟動閥值，而對不同的LED負載，其啟動閥值會有所不同?，F有的民用LED串的啟動閥值一般在40V至50V之間，個別情況甚至達至60V。AC電壓輸入(正弦波)經橋堆半波整流后生成DC驅動電壓，在所述DC驅動電壓的瞬時值上升所述啟動閥值前，LED負載是不會發(fā)光的，由此產生的對LED驅動電源影響包括:1、驅動電壓可調范圍變窄；所述可調范圍是由啟動閥值至電壓峰值之間的電壓，啟動閥值越高，有效可調的電壓范圍就越窄。2、LED調暗時光效差或是閃爍明顯；啟動閥值越高，LED驅動電壓低于閥值的時間比例就越高，會令LED光輸出產生較為明顯的閃爍，特別是在電壓軟低時，LED串往往難正常工作。


【發(fā)明內容】

[0004]有見及此，本發(fā)明提出一種LED驅動器及其驅動方法，旨在解決現有LED驅動電源存在調光輸出不穩(wěn)定、可調范圍窄、功率因數較低等問題，其通過如下技術方案實現發(fā)明目的:
一種LED驅動方法，所驅動的LED負載為串聯設置的若干LED串，其中有效LED串的數量可變；AC輸入電壓經橋堆整流后輸出DC驅動電壓；所述LED驅動方法包括如下步驟:
一個電壓周期內，在DC驅動電壓上升期間，順序增加有效LED串；隨后在DC驅動電壓下降期間，順序減少有效LED串。其中，所述的有效LED串是指接入負載回路，通電正常發(fā)光的LED串；相對地，未接入負載回路、不工作的LED串為無效LED串。
[0005]上述方案中LED負載采用多級啟動方式，在DC驅動電壓上升期間LED串依次發(fā)光，這樣使得單個LED串的啟動閥值可以做得很低，在輸入電壓較低或對LED進行調暗操作時仍能保持穩(wěn)定的光輸出，不會出現明顯的閃爍。不僅有效地增大了電壓的可調范圍，而且有效功率也得到相應提高，直接提升功率因數，能效更高。
[0006]本發(fā)明的技術方案進一步闡述如下:
所述有效LED串數量增加按第一順序，有效LED串數量減少按第二順序，所述第二順序為第一順序的相反順序。
[0007]進一步的，通過切換與各LED串連接的斷接電路實現有效LED串數量的增加或減少；所述斷接電路在DC驅動電壓上升期間按第三順序擇一接通，在DC驅動電壓下降期間按第四順序擇一接通，所述第四順序為第三順序的相反順序。
[0008]進一步的，所述第一順序與第三順序同步，所述第二順序與第四順序同步。
[0009]在提出上述驅動方法的同時，本發(fā)明還提出: 一種LED驅動器，配置為上述方法控制，其包括若干與LED串連接的斷接電路，被配置為與LED串陰極連接并依次擇一接通。
[0010]進一步的，所述斷接電路內設有斷接開關與恒流源，所述斷接開關受控于一多級控制單元。
[0011]進一步的，所述LED負載回路設有第一功率電阻與第二功率電阻；所述第一功率電阻與LED負載串聯連接；所述第二功率電阻的一端與第一功率電阻連接，另一端懸空或與第一功率電阻連接形成并聯結構；所述第二功率電阻的懸空腳可作為LED驅動器的外部引腳。上述第二功率電阻的懸空腳可作為LED驅動器的外部引腳，通過外部接線與第一功率電阻形成并聯結構便于對LED負載的輸出功率進行調節(jié)。
[0012]進一步的，所述第一功率電阻等于第二功率電阻。二者阻值相等，在并聯時總阻值為原來的一半，則電路輸出功率相應提高至原來的一倍。
[0013]本發(fā)明與現有技術相比，其優(yōu)越性體現在:
1、實現LED多級調光，降低LED串的啟動閥值，一方面有效拓寬驅動電壓可調范圍，另一方面提升功率因數，使得LED能效更高；
2、在輸入電壓較低或對LED進行調暗操作時仍能保持穩(wěn)定的光輸出，不會出現明顯的閃爍；
3、LED驅動器的輸出電壓可調范圍更寬，令其兼容范圍更廣，可適用于大部分LED負載；
4、可根據實際設計要求調節(jié)LED驅動器的輸出功率，功率大小由外接的電阻阻值決定，更為靈活多變。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為驅動方法流程圖。
[0015]圖2為滿電壓峰值時LED驅動器的工作時序示意圖。
[0016]圖3為在圖2所示時序下LED串的工作狀態(tài)示意圖。
[0017]圖4為半電壓峰值時LED驅動器的工作時序示意圖。
[0018]圖5為在圖4所示時序下LED串的工作狀態(tài)示意圖。
[0019]圖6為LED驅動器的電路結構示意圖。

【具體實施方式】
[0020]如下結合附圖，對本申請方案作進一步描述:
如圖1所示，一種LED驅動方法，所驅動的LED負載為串聯設置的若干LED串L1、L2、L3、L4，其中有效LED串的數量可變；AC輸入電壓經橋堆整流后輸出DC驅動電壓；一個電壓周期內，所述LED驅動方法包括如下步驟:
步驟SOl:在DC驅動電壓上升期間，順序增加有效LED串；
步驟S02:隨后在DC驅動電壓下降期間，順序減少有效LED串。
[0021]其中，所述有效LED串數量增加按第一順序，有效LED串數量減少按第二順序，所述第二順序為第一順序的相反順序。即LED串的工作狀態(tài)為LI一〉L1、L2—〉L1、L2、L3—>L1、L2、L3、L4—>L1、L2、L3—〉L1、L2—〉LI。
[0022]通過切換與各LED串連接的斷接電路1(1、1(2、1(3、1(4實現有效1^0串數量的增加或減少；所述斷接電路K1、K2、K3、K4在DC驅動電壓上升期間按第三順序擇一接通，在DC驅動電壓下降期間按第四順序擇一接通，所述第四順序為第三順序的相反順序。即斷接電路導通狀態(tài)為 Kl一>K2—>Κ3—>Κ4一>Κ3—>Κ2—>K1。
[0023]所述第一順序與第三順序同步，所述第二順序與第四順序同步。
[0024]如圖2-3所示，滿電壓峰值時LED驅動器的工作時序與LED串工作狀態(tài)示意圖: 在O-Tl期間，電源電壓從O開始上升，此時電壓不足以驅動LED串，故LED串L1、L2、
L3和L4均不工作；
在T1-T2期間，電源電壓大于第一閥值VI，并小于第二閥值V2，故此時僅驅動LED串LI
工作；
在T2-T3期間，電源電壓大于第二閥值V2，并小于第三閥值V3，故此時僅驅動LED串L1、L2工作；
在T3-T4期間，電源電壓大于第三閥值V3，并小于第四閥值V4，故此時僅驅動LED串L1、L2、L3 工作；
在T4-T5期間，電源電壓大于第四閥值V4，故此時驅動LED串L1、L2、L3、L4工作；
在T5-T6期間，電源電壓從峰值開始下降，此時電壓大于第四閥值V4，故驅動LED串L1、L2、L3、L4 工作；
在T6-T7期間，電源電壓大于第三閥值V3，并小于第四閥值V4，故此時僅驅動LED串L1、L2、L3 工作；
在T7-T8期間，電源電壓大于第二閥值V2，并小于第三閥值V3，故此時僅驅動LED串L1、L2工作；
在T8-T9期間，電源電壓大于第一閥值VI，并小于第二閥值V2，故此時僅驅動LED串LI
工作；
在T9-T10期間，電源電壓降至低于第一閥值VI，此時電壓不足以驅動LED串，故LED串L1、L2、L3和L4均不工作。
[0025]如圖4-5所示，半電壓峰值時LED驅動器的工作時序與LED串工作狀態(tài)示意圖: 在O-Tll期間，電源電壓從O開始上升，此時電壓不足以驅動LED串，故LED串L1、L2、
L3和L4均不工作；
在T11-T12期間，電源電壓大于第一閥值VI，并小于第二閥值V2，故此時僅驅動LED串LI工作；
在T12-T5期間，電源電壓大于第二閥值V2，并小于第三閥值V3，故此時僅驅動LED串L1、L2工作；
由于最高輸入電壓僅為半峰值，其電壓未達至第三閥值V3，故無法驅動LED串L3、L4工作；
在T5-T13期間，電源電壓從峰值開始下降，此時電壓大于第二閥值V2，故驅動LED串L1、L2工作；
在T13-T14期間，電源電壓大于第一閥值VI，并小于第二閥值V2，故此時僅驅動LED串LI工作；
在T14-T10期間，電源電壓降至低于第一閥值VI，此時電壓不足以驅動LED串，故LED串L1、L2、L3和L4均不工作。
[0026]在本例中，優(yōu)選的V4=4*V1、V3=3*V1，V2=2*V1 ;當然，依實際設計需求各Vl、V2、V3與V4之間還可以是其它倍數關系。
[0027]如圖6所示，本發(fā)明方法的應用實施例子之一:
一種LED驅動器，配置為上述方法控制，其包括若干與LED串L1、L2、L3、L4連接的斷接電路Kl、K2、K3、K4，所述斷接電路Kl、K2、K3、K4被配置為依次擇一接通。
[0028]所述斷接電路K1、K2、K3、K4內設有斷接開關與恒流源，所述斷接開關受控于一多級控制單元Ul。
[0029]所述LED負載回路設有第一功率電阻Rl與第二功率電阻R2 ;所述第一功率電阻Rl與LED負載串聯連接；所述第二功率電阻R2的一端與第一功率電阻Rl連接，另一端懸空；所述第二功率電阻R2的懸空腳可作為LED驅動器的外部引腳。上述第二功率電阻R2的懸空腳可作為LED驅動器的外部引腳，通過外部接線與第一功率電阻Rl形成并聯結構便于對LED負載的輸出功率進行調節(jié)。
[0030]所述第一功率電阻Rl等于第二功率電阻R2，在并聯時總阻值為原來的一半，則電路輸出功率相應提高至原來的一倍。
[0031]上述優(yōu)選實施方式應視為本申請方案實施方式的舉例說明，凡與本申請方案雷同、近似或以此為基礎作出的技術推演、替換、改進等，均應視為本專利的保護范圍。
【權利要求】
1.一種LED驅動方法，其特征在于:所驅動的LED負載為串聯設置的若干LED串，其中有效LED串的數量可變；AC輸入電壓經橋堆整流后輸出DC驅動電壓；所述LED驅動方法包括如下步驟: 一個電壓周期內，在DC驅動電壓上升期間，順序增加有效LED串；隨后在DC驅動電壓下降期間，順序減少有效LED串。
2.根據權利要求1所述的LED驅動方法，其特征在于:所述有效LED串數量增加按第一順序，有效LED串數量減少按第二順序，所述第二順序為第一順序的相反順序。
3.根據權利要求1所述的LED驅動方法，其特征在于:通過切換與各LED串連接的斷接電路實現有效LED串數量的增加或減少；所述斷接電路在DC驅動電壓上升期間按第三順序擇一接通，在DC驅動電壓下降期間按第四順序擇一接通，所述第四順序為第三順序的相反順序。
4.根據權利要求1所述的LED驅動方法，其特征在于:所述第一順序與第三順序同步，所述第二順序與第四順序同步。
5.一種LED驅動器，其特征在于:配置為權利要求1-4任一項所述方法控制；所述LED驅動器包括若干與LED串連接的斷接電路，被配置為與LED串陰極連接并依次擇一接通。
6.根據權利要求5所述的LED驅動器，其特征在于:所述斷接電路內設有斷接開關與恒流源，所述斷接開關受控于一多級控制單元。
7.根據權利要求6所述的LED驅動器，其特征在于:所述LED負載回路設有第一功率電阻與第二功率電阻；所述第一功率電阻與LED負載串聯連接；所述第二功率電阻的一端與第一功率電阻連接，另一端懸空或與第一功率電阻連接形成并聯結構；所述第二功率電阻的懸空腳可作為LED驅動器的外部引腳。
8.根據權利要求7所述的LED驅動器，其特征在于:所述第一功率電阻等于第二功率電阻。
【文檔編號】H05B37/02GK104302054SQ201410529532
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月10日 優(yōu)先權日:2014年10月10日
【發(fā)明者】梁道星 申請人:中山市德斯邦電子科技有限公司