一种基于led伏安特性的led驱动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种LED驱动电源，特别是一种基于LED伏安特性的LED驱动装置。
【背景技术】
[0002]LED驱动电源有多种多样，现在大量使用的是开关恒压源，开关恒压源恒流源，最新的也出现了高压IC恒流源。用开关电源设计非常优透的LED驱动电源不是太困难的事情，如高的电效、高的电源有效利用率，以及高的功率因素，称为三高。然而当LED灯做为一种非常普及的生活用品时，由于涉及使用大量的不可再生资源，会对人类的生存环境造成损失，因此大量使用开关恒压源不是一件太好的事情。
[0003]开关恒压源或开关恒压源恒流源通常给出的是低电压输出，就对LED灯进行驱动而言，用在LED灯板上的功率不是太高。如一个输出24V电压的开关电源，如驱动15W的LED灯板，需要0.5W的灯珠至少30只，需要IW的灯珠至少15只，一只LED的管压降在标称功率时，电压在3V以上，显然要采用串并结合的电连接方式。现按0.5W的灯珠设计，需要6串5并，6只LED串联需要电压18V，输出24V电压的开关电源有6V需要通过限流电阻吸收功率，其实际效率是:18/24 = 75%。如采用输出21V电压的开关电源有3V需要通过限流电阻吸收功率，其实际效率是:18/21 <86%。后一种情况是开关电源最理想的情况。
[0004]从上述例子可以看出，电源输出电压越高，其设计效率会越理想。因此采用高压IC驱动的方案将会成为今后驱动LED的最理想发展方向。
[0005]高压IC恒流源由于全部采用半导体材料，会大大降低对人类的生存环境的影响。但IC恒流源驱动LED灯确受电源波动影响，需要使用大量的散热材料，以减轻当输入电源电压升高形成的多余电功率所产生的热量，来保证LED在合适的温度下工作。如电源电压是220V，恒流电流是120ma，灯板电压是270V，此时，用于灯板的功率是:270V *120ma = 32.4ff,电源输入功率=220*1.414*120ma = 37.2W。因此灯具需要进一步的对37.2W—32.4ff=4.8W调节功率进行散热。在灯具设计时，需要考虑电源波动对灯具正常工作的影响，上述参数已考虑了电源电压降低10%的影响，但电源电压上升10%的影响还会增加调节功率，其调节功率增加值是:240*1.414*120ma = 40.7W，增加了 3.5 W调节功率需要散热。
[0006]上述的举例说明了几个问题:1、是对于IC恒流源驱动电源，当考虑了电源在标准规定中的电源波动后，会有一块无用的调节功率。2、是当波动增高后，会降低灯具的整体效率;3、是当考虑了电源在标准规定中的电源波动增加量后，会增加产品成本和体积。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的目的是提供一种成本低、光效高的基于LED伏安特性的LED驱动方法。
[0008]本实用新型的目的是这样实现的，一种基于LED伏安特性的LED驱动装置，至少包括输入电压检测电路、驱动电路，其特征是:驱动电路依据输入电压输出驱动电流，使输出的驱动电流按给定负载的LED伏安特性线性段输出电流，供给LED工作，当输入电压低时，输出电流小，LED管压降小；当输入电压高时，输出电流大，LED管压降大。
[0009]所述的输入电压检测电路包括电压取样电路、电压检测电路，电压取样电路的输出与电压检测电路输入端电连接，电压检测电路输出端与驱动电路的输入端电连接。
[0010]所述的输入电压检测电路包括电压取样电路、电压检测电路，电压取样电路的输出与电压检测电路输入端电连接，电压检测电路输出端与驱动电路的控制端电连接。
[0011]所述的电压取样电路是电阻分压电路。
[0012]所述的驱动电路是三极管。
[0013]所述的驱动电路是mos三极管。
[0014]所述的电压检测电路是带有A/D和D/A的单片机;单片机通过A/D电路检测电阻分压电路提供的输入电压信息，依据存贮的输入电压与输出电流的对应关系，通过D/A电路输出电压，通过输出电压控值驱动电路的输出电流，使所述的输入电压和输出电流与对应驱动的LED在对应的伏安特性线性段工作。
[0015]所述的电压检测电路和驱动电路是一个三极管;三极管通过接收电阻分压电路提供的输入电压，依据对应驱动的LED伏安特性在集电极输出电流。
[0016]所述的电压检测电路和驱动电路是一个mos三极管;mos三极管通过接收电阻分压电路提供的输入电压，依据对应驱动的LED伏安特性在集电极输出电流。
[0017]所述的LED伏安特性线性段是斜率较小的线性段。
[0018]本实用新型的优点是:由于本实用新型驱动LED的驱动电路是依据输入电压检测电路给出的输入电压值确定输出驱动电流，使输出的驱动电流按给定负载的LED伏安特性线性段输出电流，供给LED工作，当输入电压低时，输出电流小，LED管压降小；当输入电压高时，输出电流大，LED管压降大。这样电压增加，增加的电压会均匀分布在每一个LED上，提高每一个LED的输出功率;也就是将电源电压的增加量消耗在每一个LED上，整体功率增加，整灯输出流明数增加。不影响电源输出功率的效率。
[0019]本实用新型驱动的LED采用串联连接;供给电压为交流220V的整流输出峰值电压310V，当采用76个LED串联工作时，如管压降在驱动电路工作在310V的电流输出状态时为3.7V，76个LED串联其灯板电压在=3.7*76 = 281V，此时的电源的利用率是:281/310 二91 %。而当电流较小时，LED工作时的管压降小，约为2.1V，灯板电压在= 2.1*76=159V，此时，功率因素约为0.89-0.93之间。而增加的电压功率全部由76个LED均分，散热效果好，不会太多增加散热体，重而降低成本。又由于是交流直接通过整流输出供给LED，没有电容，其寿命将超过LED的寿命，其电效大于99 %。因此这种设计将使LED驱动达到四九，也就是:电效大于99% ;电源的利用率是91 % ;功率因素约为0.89-0.93；电源寿命超过LED的寿命，使用时持久。
【附图说明】
[0020]下面结合实施例附图对本实用新型作进一步说明:
[0021]图1是本实用新型实施例1的电路框图；
[0022]图2是一种型号为3014的LED伏安特性图；
[0023 ]图3是3014的电流与相对光通量变化关系；
[0024] 图4是一种型号为2835的LED伏安特性图；
[0025]图5是2835的电流与相对光通量变化关系；
[0026]图6是本实用新型实施例2的电路框图；
[0027]图7是本实用新型实施例3的电路框图；
[0028]图8是LED的伏安特性曲线。
[0029]图中，1、输入电压检测电路;2、驱动电路;3、串联LED ； 4、整流电路;5、A/D 口； 6、D/A口；7、单片机;8、三极管;9、斜率较小的线性段;10、电压取样电路;11、电压检测电路。
【具体实施方式】
[0030]实施例1
[0031]如图1所示，一种基于LED伏安特性的LED驱动装置，包括输入电压检测电路1、驱动电路2，驱动LED的驱动电路2是依据输入电压检测电路I给出的输入电压值确定输出驱动电流，交流电压经整流电路4整流后输出O — 31V电压(对220V交流)，输入电压检测电路I通过电压取样电路1获取O — 31OV变化值，电压取样电路1获取的O — 31OV变化值实时输入到电压检测电路11的A/D 口 5，电压检测电路11依据存贮的输入电压与输出电流的对应关系，通过D/A 口 6输出电压，通过输出电压控值驱动电路2的输出电流，使所述的输入电压和输出电流与对应驱动的串联LED3在对应的伏安特性线性段工作。
[0032]当输入电压低时，输出电流小，LED管压降小；当输入电压高时，输出电流大，LED管压降大。这样电压增加，增加的电压会均匀分布在每一个LED上，提高每一个LED的输出功率;也就是将电源电压的增加量消耗在每一个LED上，整体功率增加，整灯输出流明数增加。当LED灯在标称220V电压时，如出现电压波动，如电压上升10%或更高，也不会影响电源输出功率有效用在串联LED3的效率。
[0033]为了更好的说明上述问题，下面通过驱动3014和2835两种串联LED3构成的9W和18WLED灯对本实用新型的优点进行说明:
[0034]图2是一种型号为3014的LED伏安特性图。
[0035]在管压降小于2.6V时，通过LED的电流是O mA，在管压降大于2.6V后，通过型号为3014的LED电流不断上升，从管压降2.6V上升到管压降3.5V，通过型号为3014的LED电流则从O mA变化到60mA。如设定使用交流电压为220V，其峰值为310V，将85只LED串联使用，在通过60mA电流时，也就是在220V时，灯板压降为297.5V;其余电压降在驱动电路上。在驱动电路2只有10V，其功率为P=10V*60 mA /2 二 0.3W,灯具的总功率是:P总=310V*60 mA = 9.3ff0此设计总的电源消耗在LED上的效率是:0.3 W /9.3ff=97%。当电源波动1 %时，