专利名称：一种自适应供电电源电压的led照明装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种LED照明装置，尤其是能自适应供电电源电压的LED照明装置。
背景技术：
LED照明装置具有节能、长寿等特点，符合国家鼓励发展绿色照明、低碳社会的要 求，其产品有很好的市场前景。然而由于LED器件的工作特性，对其供电的微小变化将引 起很大的电流变化，因此LED器件对供电电压波动非常敏感，必须在一个合适的电环境下 工作，以保证LED器件的工作寿命。 一直以来，如何保持LED照明装置的LED工作电流恒 定是一个制约它发展的关键技术。考虑到我国电网电压不稳定的事实(一般电网电压波动 在180V-250V之间)，LED照明装置要解决的一个重要的问题就是当供电电源发生波动时， 使LED的工作电流保持恒定。目前通用的解决方案有三种，串联电阻恒流；线性恒流源电路 恒流；P丽开关电源恒流。串联电阻的恒流特性不理想，基本上只能用在一些要求不高的场 合，不能真正成为照明LED灯具的恒流措施。P丽开关电源方案恒流准确，补偿电压范围宽， 能够很好的解决电网电压不稳给LED驱动带来的问题，是目前LED灯驱动的主流方案。国内 外有许多专门作为LED驱动电源的P丽控制芯片。但这种方案价格相对较高，同时还有两个 不足一是P丽电源本身是消耗电功率的，目前P丽电源平均电效率为80%。此外是电磁干 扰问题，P丽电源工作的基本原理就是斩波，即高速开关将直流电压切成宽度可改变的脉动 直流，高频高速脉动必然带来很大的电磁干扰。线性恒流源电路也有较好的驱动电流精度， 它只要用几个晶体管和电阻就可以构成一个工作稳定的恒流源，价格相对于P丽开关电源 低很多。线性恒流源电路属于线性电源，工作中没有高速开关产生的脉动，所以基本不存在 电磁干扰现象。专利申请号为02107078. 4、02815923. 3的两个发明专利中基本电路就是线 性恒流源电路驱动LED的典型方案。然而当供电电压有较大幅度变化时，变化的电压增量 都要由线性恒流源电路承当，增加了恒流管被击穿的危险性，同时也增加消耗功率。因此这 种线性恒流源电路只能工作在供电电压变化不大的环境下。专利申请号为200710193834. 9 的发明专利为了解决线性恒流源电路这个问题，它采用了P丽开关电源与线性恒流源电路 恒流的方法实现LED恒流驱动，解决了线性恒流电路的问题，但却也存在着开关电源固有 的电磁干扰问题。
发明内容
为了克服现有的LED照明装置当供电电源发生波动时，LED的工作电流不能保持 恒定的不足。本发明提供了一种自适应供电电源电压的LED照明装置，当供电电源发生波 动时，能自动改变串联LED灯珠数量来适应电压变化，使LED的工作电流保持恒定。
本发明提供一种自适应供电电源电压的LED照明装置，包括恒流源、若干只串联 的LED灯珠、若干只串联的可控LED灯珠和逻辑开关电路和电压检测单元。恒流源、若干只 串联的LED灯珠和若干只串联的可控LED灯珠串联并接于供电电源，电压检测单元并接于
3供电电源，电压检测单元的输出端与逻辑开关电路的输入端相连，逻辑开关电路的各输出 端分别与相应的若干只串联的可控LED灯珠对应的控制开关相连接。 恒流源是一种线性恒流源，它与若干只串联的LED灯珠和若干只串联的可控LED 灯珠串联组成的基本线性恒流驱动结构。 LED串联电路由若干只串联的LED灯珠和若干只串联的可控LED灯珠组成。若干 只串联的可控LED灯珠的灯珠数是根据供电电压的变化而随时动态改变的。参与工作的灯 珠总数是若干只串联的LED灯珠和若干只参与工作的串联的可控LED灯珠的灯珠数之和。
逻辑开关电路由逻辑电路及开关电路组成，根据供电电源的电压高低确定开启的 与闭合的开关电路的数目，改变若干只串联的可控LED灯珠串入的数目。
电压检测单元并接于供电电源，电压检测单元为包含比较电路、基准电路的电压 检测电路。由它监测供电电源电压的瞬时变化。根据检测到的电压高低，通过逻辑开关电 路驱动开关动作，控制若干只串联的可控LED灯珠串入的数目。
若干只串联的可控LED灯珠可以由若干只可控串联的电阻代替。
若干只串联的LED灯珠或若干只串联的可控LED灯珠至少为一只LED灯珠。
本发明在基本恒流驱动结构基础上，采用了一种能自动地改变灯珠串联数目来适 应供电电压变化的LED灯驱动方法。主要解决了由于供电电压发生变化而引起LED驱动恒 流源附加的电压变化造成的问题。当供电电压升高时，增加若干只串联的可控LED灯珠的 灯珠数，当供电电压降低时，减少若干只串联的可控LED灯珠的灯珠数。这样参与工作的灯 珠总数就能最好的适应当前的供电电压情况，既能保证LED驱动电流的恒定，又使线性恒 流电路工作在最合适的电环境下。
图1为本发明实施例的原理示意图。
图2为本发明另一个实施例的电路示意图。
图3为本发明另一个实施例的电路示意图。
图4为本发明另一个实施例的电路示意图。 图中1.恒流源，2.若干只串联的LED灯珠，3.若干只串联的可控LED灯珠，4.逻 辑开关电路，5.电压检测单元。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。参见图l，本发明设有恒流源1、 若干只串联的LED灯珠2，若干只串联的可控LED灯珠3，逻辑开关电路4，电压检测单元5。
恒流源1是一种线性恒流源，它可以由晶体管、场效应管等线性元件组成。它与若 干只串联的LED灯珠2 、若干只串联的可控LED灯珠3 ，组成串联电路。恒流源对LED灯珠 进行恒流供电，保证LED工作电流的稳定。 若干只串联的LED灯珠2、若干只串联的可控LED灯珠3组成串联电路。若干只 串联的LED灯珠2作为基本的正常发光的灯珠。由逻辑开关电路控制的若干只串联的可控 LED灯珠3的灯珠数是根据供电电压的变化而随时动态改变的。参与工作的灯珠总数是若 干只串联的LED灯珠2与若干只参与工作串联的可控LED灯珠3的灯珠数之和。
4
逻辑开关电路4由逻辑电路及逻辑开关Kl…Km组成，根据检测到的供电电源电压 的高低确定逻辑开关Kl…Km的开启与闭合，改变若干只串联的可控LED灯珠3灯珠串入的 数目。 根据需要确定逻辑开关Kl…Km的开关数，每一个开关可以并联方式接入对应的 若干只串联的可控LED灯珠3。当开关闭合时，则对应的灯珠被短路。当开关开路时，则对 应的灯珠串入回路，正常发光。 电压检测单元5并接于供电电源电路，由它监测供电电源电压的瞬时变化。根据
检测到的电压高低，驱动开关动作逻辑单元，以控制灯珠串入的数目。当供电电压升高时，
增加若干只串联的可控LED灯珠3的灯珠数，当供电电压降低时，减少若干只串联的可控
LED灯珠3的灯珠数。这样参与工作的灯珠总数就能最好的适应当前的供电电压情况，既能
保证LED驱动电流的恒定，又使线性恒流电路工作在最合适的电环境下。 图2是本发明逻辑开关Kl…Km的另一种连接方法。每组开关的一端与若干只串
联的可控LED灯珠3对应的灯珠连接，另一端则直接连接到电源的负端。当某一个开关闭
合时，对应这个开关的LED灯珠及这个灯珠以下串接的LED灯珠都被短路。当某一个开关
开启时，则相应的灯珠串入回路，正常发光。 参见图3，本实施例，采用电阻代替相应若干只串联的可控LED灯珠3。 参见图4，本实施例，采用电阻代替相应若干只串联的可控LED灯珠3且逻辑动态
开关接电源负端，同样可以起到与LED灯珠相同的承担供电电压增加的作用。
权利要求
一种自适应供电电源电压的LED照明装置，其特征在于包括恒流源、若干只串联的LED灯珠、若干只串联的可控LED灯珠和逻辑开关电路和电压检测单元。恒流源、若干只串联的LED灯珠和若干只串联的可控LED灯珠串联并接于供电电源，电压检测单元并接于供电电源，电压检测单元的输出端与逻辑开关电路的输入端相连，逻辑开关电路的各输出端分别与相应的若干只串联的可控LED灯珠相连接。
2. 根据权利要求1所述的一种自适应供电电源电压的LED照明装置，其特征在于所 述恒流源为一种线性恒流源，它可以由晶体管、场效应管等线性元件组成。
3. 根据权利要求1所述的一种自适应供电电源电压的LED照明装置，其特征在于所 述可控LED灯珠是一种可被短路的LED灯组，它可以由至少为一个的LED灯珠并联一个电 子开关构成。
4. 根据权利要求1所述的一种自适应供电电源电压的LED照明装置，其特征在于所 述可控LED灯珠可用可控电阻代替，可控电阻由至少为一个的电阻并联一个电子开关构 成。
5. 根据权利要求1所述的一种自适应供电电源电压的LED照明装置，其特征在于所 述逻辑开关电路的输出端分别与若干只串联的可控LED灯珠的每个可控LED灯珠相连接。
6. 根据权利要求1或3或所述的一种自适应供电电源电压的LED照明装置，其特征在 于所述并联电子开关是用于短路LED灯珠，其接法还可一端接LED灯珠，另一端接最低电 位或最高电位。
全文摘要
一种自适应供电电源电压的LED照明装置，采用了一种能自动地改变LED灯珠串联数目来适应供电电压变化。包括恒流源、若干只串联的LED灯珠、若干只可控串联的LED灯珠和逻辑开关电路和电压检测单元。恒流源、若干只串联的LED灯珠和若干只可控串联的LED灯珠串联并接于供电电源，电压检测单元并接于供电电源，电压检测单元的输出端与逻辑开关电路的输入端相连，逻辑开关电路的各输出端分别与相应的若干只可控串联的LED灯珠相连接。当供电电压升高时，增加LED的灯珠数，当供电电压降低时，减少LED的灯珠数。这样参与工作的灯珠总数就能最好的适应当前的供电电压情况，既能保证LED驱动电流的恒定，又使线性恒流电路工作在最合适的电环境下。
文档编号F21V23/00GK101772245SQ20101012675
公开日2010年7月7日 申请日期2010年3月12日 优先权日2010年3月12日
发明者陈林 申请人:陈林