[发明专利]随输入电压改变串并联结构的LED驱动装置及工作方法

说明书

技术领域

本发明属于电子电路控制领域，特别涉及一种随输入电压改变串并联结构的LED驱动装置及工作方法。 

背景技术

LED照明越来越普及，市场中存在很多通用的LED驱动芯片与模块，并且LED 的驱动电源慢慢形成业界通用标准，各品牌的驱动电源之间经常可以互通使用。 

为了降低LED 的驱动电源的成本，产生了阻容降压和恒流源芯片直接降压两种方式的LED驱动装置。由于阻容降压造成的功因太低，在大于一定瓦数的应用中被很多单位拒收，因此美国、欧洲、中国台湾和韩国等地区发展了根据输入电压或者电流的高低而将被驱动的LED分阶段逐步导通和逐步断开的技术，可以在较低的成本提供高功因高效率的LED驱动电源，但是该技术存在两个很大的问题，第一是日光灯管中在每一个电源弦波周期中导通时间短的LED就比较暗，在日光灯管中产生明显的暗区；第二是，分段导通方法在低压时只有少部分的LED亮起来，造成了时域上的暗区，因此分段导通虽然解决了效率和功因的问题，但是并没有有效解决LED频闪问题。 

发明内容

本发明旨在解决现有技术中LED驱动装置带来的空间中暗区及时间上频闪的技术问题，提供一种LED驱动装置，解决LED灯具，尤其是LED日光灯管中的空间暗区及时域频闪问题。 

本发明的实施例提供一种随输入电压动态改变串并联结构的LED驱动装置，该LED驱动装置用于驱动LED矩阵，所述LED驱动装置包括一个输入电压传感模块，一个电路串并联结构控制模块，一个可改变LED矩阵中LED的串并联结构的开关组合和一个可改变总电流大小的恒流源； 

所述输入电压传感模块，将输入电压与预设的不同电压范围的临界值进行比较，并根据比较结果输出一个输入电压状态信号到所述电路串并联结构控制模块；

所述电路串并联结构控制模块，根据输入电压状态信号输出对应的控制信号到所述开关组合以及可改变总电流大小的恒流源；

所述开关组合连接到所述的可改变总电流大小的恒流源以及被驱动的LED矩阵，根据所述的不同的控制信号而改变开关组合的串并联结构，所述的可改变总电流大小的恒流源根据开关组合的串并联结构分流到被驱动的LED矩阵中； 

所述可改变总电流大小的恒流源，根据所述的不同的控制信号改变该恒流源的总电流大小配合所述开关组合使得在单一串联LED路径上的电流保持在一恒流电流范围。

进一步地，当所述输入电压传感模块检测到输入电压位于最低电压范围时，所述电路串并联结构控制模块控开关矩阵制将被驱动的LED矩阵中所有的LED以最多路并联的方式驱动； 

当所述输入电压传感模块检测到输入电压位于最高电压范围时，所述电路串并联结构控制模块控制开关组合将被驱动的LED矩阵中所有的LED以最少路并联以及最多路串联的方式驱动；

其中，在所述电路串并联结构控制模块的控制下，所述被驱动的LED矩阵中LED的并联数随输入电压的升高而减少。

进一步地，所述的可改变总电流大小的恒流源的总电流大小在改变时与被驱动的LED矩阵中LED的并联数目成正比变化。 

进一步地，所述电路串并联结构控制模块控制所述开关组合在不同的LED串并联结构下使得所述被驱动的LED矩阵中的LED都一起导通或关断，在导通时，所述可改变总电流大小的恒流源所提供的总电流经由所述开关组合分流到所述被驱动的LED矩阵中所有的LED并联路径中。 

进一步地，所述开关组合具有两种串并联结构，所述预设电压范围为一个低压范围和一个高压范围； 

当输入电压传感模块检测到输入电压位于低压范围时，所述电路串并联结构控制模块控制开关组合在第一种串并联结构；

当输入电压传感模块检测到输入电压位于高压范围时，所述电路串并联结构控制模块控制开关组合在第二种串并联结构；

其中，所述第一种串并联结构中被驱动的LED的并联数目是所述第二种串并联结构中被驱动的LED的并联数目的两倍。

为了使得本发明的LED驱动装置有更高的电源效率，进一步地，所述开关矩阵具有三种串并联结构，所述预设电压范围为一个低压范围、一个中压范围和一个高压范围； 

当输入电压传感模块检测到输入电压位于低压范围时，所述电路串并联结构控制模块控制开关组合在第一种串并联结构；

当输入电压传感模块检测到输入电压位于中压范围时，所述电路串并联结构控制模块控制开关组合在第二种串并联结构；