[发明专利]一种高功率因数的LED照明装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种交流LED照明装置，尤其是涉及一种高效率、低消耗的高功率因数的LED照明装置。 

背景技术

LED无污染和高效率发光已经被认为是目前最好的照明装置。但是由于LED的低电压直流驱动特性，无法直接应用在生活中普遍部署的交流电系统中。于是各种将高压交流电转换为低压直流电的LED驱动方法被应用。 

电容降压最早用于市场的LED照明驱动方法，但是由于LED的电流特性的离散性，非常容易造成某一支LED过流烧毁，由于将低压器件用于高压电源，必须采用LED串联的方式，一支LED的损坏会造成连锁反应，造成灯具失效。于是出现了各种改进，如申请号为201110177584.6的专利，公开了一种声光控制延时LED灯电路，该专利试图通过在电路中连接恒流单元，解决过流问题。 

随着对电源效率的要求提高，出现了大量类似申请号为201120422838.1的专利，该专利公开了一种照明用LED驱动器，专利中使用DC/DC变换器方式。但是系统构成复杂、对电网有谐波污染、功率因数不高。提高功率因数的代价就是进一步增加驱动成本，同时带来电源效率的降低。 

为了在201110177584.6号专利的低成本、低效率和201120422838.1号专利的高成本高效率中间取得平衡，出现了以200710142585.0号专利为代表的电压分段恒流控制的方法。试图继承201110177584.6专利的低成本、无谐波污染，同时具有201120422838.1号专利的电源利用率。而200910172323.8号专利是前一个200710142585.0号专利的方式的改动，将串联开关和控制改为独立开关控制。201210134214.9号专利试图进一步提高LED利用率。 

用电器的功率因数在照明大面积普及应用的时候将凸现其重要性。但是上述努力都存在一个重大缺陷就是对于功率因数的考虑。这些专利显然都注意到了功率因数的问题，但是或者由于方法本身的原因，或者因为对功率因数理解的缺失，都没有能很好的解决这个问题。现有的LED装置都是等长串并联或者等量并联器件串联，其结果是其功率消耗是一个常数。而一个交流电的功率是频率50赫兹以正弦平方变化的功率源。因此交流电驱动LED照明本质上就成为一个怎样将LED器件连接成一个与电源变化规律相等的负载。现有的所有LED驱动方式，都采用常数功率负载的连接方式，必然不可能有较高的功率因数。而要想将一个常数功率负载具有较高的功率因数，必然要控制系统完成这一转变，而且必然要付出代价。高的功率因数不仅仅是电流和电压相位一致的问题，而是不仅相位一致，还要各自按照正弦规律变化。现有的所有LED驱动要么LED导通的电压电流相位不一致；要么是相位一致但是只注意了电压按照正弦规律变化，而电流没有按照正弦或者近似正弦的规律变化。 

发明内容

本发明主要是解决现有技术中各LED装置存在的功率因数低  的问题，提供了一种高效率、低消耗的高功率因数的LED照明装置。 

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种高功率因数的LED照明装置，包括整流电路、控制模块和LED阵列，控制模块连接在整流电路和LED阵列之间， 

LED阵列，包括m个相并联的LED串，每个LED串由m个不同LED灯串联个数的LED组串联而成；