一种交流直驱led中的led自控串并联电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及交流直驱LED技术领域，尤其是一种交流直驱LED中的LED自控串并联电路。
【背景技术】
[0002]LED作为一种新一代发光器件，具有高效节能的突出优点，正在不断取代传统照明技术而广泛应用。LED芯片和LED驱动电路是LED照明的两个关键技术。
[0003]新型交流直驱LED技术具有结构简单、可靠性高、成本低等优点，逐步替代开关电源驱动LED方式而广泛应用。但是，目前的交流直驱LED技术存在一个重要的技术问题，即在交流输入电压较低时对应的输出功率太低和部分LED光源会灭灯，而在交流输入电压较高时对应的驱动电源效率降低和LED光源的发光效率降低的问题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型是一种交流直驱LED中的LED自控串并联电路，主要是在输入交流电压较高时，对称的两组分LED负载受控相互串联，克服了驱动电源效率降低和LED光源的发光效率降低的问题;在输入交流电压较低时，对称的两组LED负载受控相互并联，克服了输出功率太低和部分LED光源会灭灯的问题。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案:一种交流直驱LED中的LED自控串并联电路，包括由N个同向串联的发光二极管LEDAl?LEDAN组成的第一 LED负载子电路S1、由N个同向串联的发光二极管LEDBl?LEDBN组成的第二LED负载子电路S2、隔离防反二极管D1、第一自控电子开关集成电路Ul和第二自控电子开关集成电路U2、两个电压电流采样电阻Rl和R2组成，所述发光二极管LEDAl的阳极作为第一LED负载子电路SI的电流流入端，发光二极管LEDAN的阴极作为第一LED负载子电路SI的电流流出端，所述发光二极管LEDBl的阳极作为第二 LED负载子电路S2的电流流入端，发光二极管LEDBN的阴极作为第二LED负载子电路S2的电流流出端;所述第一 LED负载子电路SI的电流输出端与隔离防反二极管Dl的阳极相连，隔离防反二极管Dl的阴极与第二 LED负载子电路S2的电流流入端相连;所述第一自控电子开关集成电路Ul的电流流入端Hl与第一 LED负载子电路SI的电流流入端相连，第一自控电子开关集成电路Ul的电流流出端LI分别与隔离防反二极管Dl的阴极、第二LED负载子电路S2的电流流入端相连;所述第二自控电子开关集成电路U2的电流流入端H2分别与第一 LED负载子电路SI的电流流出端、隔离防反二极管Dl的阳极相连，第二自控电子开关集成电路U2的电流流出端L2与第二 LED负载子电路S2的电流流出端相连;第一自控电子开关集成电路Ul的电压电流控制端KI通过电阻Rl接参考地GND，第二自控电子开关集成电路U2的电压电流控制端K2通过电阻R2接参考地GND;对Dl而言，Ul和U2形成交叉控制，SPDl的负端与Ul的电子开关的电流流出端相连，Dl的正端与U2的电子开关的电流流入端相连；
[000?]所述第一和第二自控电子开关集成电路Ul和U2为同型号的自控电子开关集成电路U。所述自控电子开关集成电路U包括电压电流采样电路F1、基准电压电路F2、比较放大电路F3和电子开关电路F4，所述电压电流采样电路的输入端作为自控电子开关集成电路U的电压电流控制端K，电压电流采样电路、基准电压电路的输出端均与比较放大电路的输入端相连，比较放大电路的输出端与电子开关电路的输入端相连，电子开关电路的两路输出端分别作为自控电子开关集成电路U的电流流入端H、电流流出端L;
[0007]当第一自控电子开关集成电路Ul和第二自控电子开关集成电路U2内部的电子开关导通时，第一自控电子开关集成电路Ul的电流流入端Hl与电流流出端LI端之间导通而接近短路，第二自控电子开关集成电路U2的电流流入端H2与电流流出端L2端之间导通而接近短路，隔离防反二极管Dl反向隔离偏置，此时第一 LED负载子电路SI和第二 LED负载子电路S2相互并联；当第一自控电子开关集成电路Ul和第二自控电子开关集成电路U2内部的电子开关关断时，第一自控电子开关集成电路Ul的电流流入端Hl与电流流出端LI端之间截止而接近断路，第二自控电子开关集成电路U2的电流流入端H2与电流流出端L2端之间截止而接近断路，隔离防反二极管Dl正向导通，此时第一 LED负载子电路SI和第二 LED负载子电路S2相互串联。
[0008]所述第一自控电子开关集成电路Ul对交流直驱LED电路的输入交流瞬态电压进行采样，经第一自控电子开关集成电路Ul内部的比较放大电路将电压电流采样电路的采样电压与基准电压电路提供的基准电压比较放大后，驱动电子开关，自动控制第一自控电子开关集成电路Ul的输出开关状态;所述第一自控电子开关集成电路U1、第二自控电子开关集成电路U2对第一 LED负载子电路SI和第二 LED负载子电路S2进行并联或串联的自动控制，二极管Dl起隔离防反作用。
[0009]多个同样结构的LED自控串并联电路单元相互串联，构成数级LED自控串并联电路。
[0010]所述交流直驱LED中的LED串并联自控电路不仅适用于单相220V或I1V等交流直驱LED技术，也适用于三相380V等电压的交流直驱LED技术，同时也适用于直流高压直驱LED技术。
[0011]自控电子开关集成电路Ul和U2、二极管Dl，也可以同时集成在同一个多管脚的更大规模的集成电路内。
[0012]由上述技术方案可知，本实用新型的优点如下:第一，它由两组对称的同向串联的LED负载子电路SI和S2、一个隔离防反二极管D1、两个同型号的自控电子开关集成电路Ul和U2、以及两个电压电流采样电阻Rl和R2组成。Ul的电流流入端Hl与SI的电流流入端相连，SI的电流流出端与Dl的阳极和U2的电流流入端H2相连，Dl的阴极与S2的电流流入端和Ul的电流流出端LI相连，U2的电流流出端L2与S2的电流流出端相连，Rl和R2进行电压电流采样;第二，当输入交流瞬态电压较高时，对称的两组LED负载受控相互串联。当输入交流瞬态电压较低时，对称的两组LED负载受控相互并联。第三，在输入交流电压较高时，对称的两组LED负载受控相互串联，克服了驱动电源效率降低和LED光源的发光效率降低的问题;在输入交流电压较低时，对称的两组LED负载受控相互并联，克服了输出功率太低和部分LED光源会灭灯的问题。第四，本实用新型不仅包括一级单元控制方式，也包括两级或更多级数的单元控制电路相互串联使用;第五，本实用新型对交流直驱LED的技术发展和LED照明技术的应用具有重要意义，具有良好的社会和经济效益。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的电路结构框图；
[0014]图2为图1中自控电子开关集成电路Ul或U2的集成电路U的框图；
[0015]图3为本实用新型应用于18W交流直驱LED日光灯管的电路图。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示，一种交流直驱LED中的LED自控串并联电路，包括由N个同向串联的发光二极管LEDAl?LEDAN组成的第一LED负载子电路S1、由N个同向串联的发光二极管LEDBl?LEDBN组成的第二 LED负载子电路S2、隔离防反二极管D1、第一自控电子开关集成电路Ul和第二自控电子开关集成电路U2、两个电压电流采样电阻Rl和R2组成，所述发光二极管LEDAl的阳极作为第一 LED负载子电路SI的电流流入端，发光二极管LEDAN的阴极作为第一LED负载子电路SI的电流流出端，所述发光二极管LEDBl的阳极作为第二 LED负载子电路S2的电流流入端，发光二极管LEDBN的阴极作为第二 LED负载子电路S2的电流流出端;所述第一LED负载子电路SI的电流输出端与隔离防反二极管Dl的阳极相连，隔离防反二极管Dl的阴极与第二 LED负载子电路S2的电流流入端相连;所述第一自控电子开关集成电路Ul的电流流入端Hl与第一 LED负载子电路SI的电流流入端相连，第一自控电子开关集成电路Ul的电流流出端LI分别与隔离防反二极管Dl的阴极、第二 LED负载子电路S2的电流流入端相连；所述第二自控电子开关集成电路U2的电流流入端H2分别与第一 LED负载子电路SI的电流流出端、隔离防反二极管Dl的阳极相连，第二自控电子开关集成电路U2的电流流出端L2与第二LED负载子电路S2的电流流出端相连;第一自控电子开关集成电路Ul的电压电流控制端KI通过电阻RI接参考地GND，第二自控电子开关集成电路U2的电压电流控制端K2通过电阻R2接参考地GND;对01而言，Ul和U2形成交叉控制，即Dl的负端与Ul的电子开关的电流流出端相连，Dl的正端与U2的电子开关的电流流入端相连；
[0017]如图2所示，所述第一和第二自控电子开关集成电路Ul和U2为同型号的自控电子开关集成电路U。所述自控电子开关集成电路U包括电压电流采样电路F1、基准电压电路F2、比较放大电路F3和电子开关电路F4，所述电压电流采样电路的输入端作为自控电子开关集成电路U的电压电流控制端K，电压电流采样电路、基准电压电路的输出端均与比较放大电路的输入端相连，比较放大电路的输出端与电子开关电路的输入端相连，电子开关电路的两路输出端分别作为自控电子开关集成电路U的电流流入端H、电流流出端L;
[0018]当第一自控电子开关集成电路Ul和第二自控电子开关集成电路U2内部的电子开关导通时，第一自控电子开关集成电路Ul的电流流入端Hl与电流流出端LI端之间导通而接近短路，第二自控电子开关集成电路U2的电流流入端H2与电流流出端L2端之间导通而接近短路，隔离防反二极管Dl反向隔离偏置，此时第一 LED负载子电路SI和第二 LED负载子电路S2相互并联；当第一自控电子开关集成电路Ul和第二自控电子开关集成电路U2内部的电子开关关断时，第一自控电子开关集成电路Ul的电流流入端Hl与电流流出端LI端之间截止而接近断路，第二自控电子开关集成电路U2的电流流入端H2与电流流出端L2端之间截止而接近断路，隔离防反二极管Dl正向导通，此时第一 LED负载子电路SI和第二 LED负载子电路S2相互串联。
[0019]所述第一自控电子开关集成电路Ul对交流直驱LED电路的输入交流瞬态电压进行采样，经第一自控电子开关集成电路Ul内部的比较放大电路将电压电流采样电路的采样电压与基准电压电路提供的基准电压比较放大后，驱动电子开关，自动控制第一自控电子开关集成电路Ul的输出开关状态;所述第一自控电子开关集成电路U1、第二自控电子开关集成电路U2对第一 LED负载子电路SI和第二 LED负载子电路S2进行并联或串联的自动控制，二极管Dl起隔离防反作用。
[0020]多个同样结构的LED自控串并联电路单元相互串联，构成数级LED自控串并联电路。
[0021]所述交流直驱LED中的LED串并联自控电路不仅适用于单相220V