[发明专利]动态配置分段LED驱动装置和LED照明装置

说明书

技术领域

本发明涉及LED照明技术，特别涉及一种动态配置分段LED驱动装置和LED照明装置。

背景技术

传统的LED（Light Emitting Diode，发光二极管）驱动电路中，市电经过整流桥变成直流电后，一般还需要经过电感及电解电容器件进行处理来驱动LED，但电解电容的寿命较短，严重制约了LED驱动电路的整体寿命，而且转换效率一般在80%左右，其转换效率低，这样严重影响了LED的照明效果。

为了避免在驱动电路中使用电感和电容，设计人员对LED驱动电路进行了一些改进，如图1所示，其为公开号为CN 102196627的发明专利的电路图，在该专利中，MOS管88、87、86，用于短路或开路LED短串62、LED短串61、LED短串60。以MOS管87为例，当MOS管87短路LED短串61时，L3和L4之间的电压接近为零；当MOS管87开路LED短串61时，L3和L4之间的电压为16N×3.0V（3.0V为单个LED处于亮态时的两端的电压）。假设市电输入电压为220V，当所有LED点亮时LED上的压降应当接近于整流桥输出的最高电压220×1.414＝311V，可见LED的总数量应当为100左右，所以N至少为2。所以当MOS管87开路LED短串61时，L3和L4之间的电压为16N×3.0V>16×2×3.0V=96V。若所有的LED均处于亮态时，L3对地的电压15×3.0V＝45.0V。

从上面的分析可以得知，MOS管87的Source(接在L3上)对地最低耐受电压45V，MOS管87的Drain(接在L4上)对地最低耐受电压45+96=141V，而标准MOS管87的Drain和Source端的最低耐受电压为96V。同时MOS管87的gate（接在NG4上）驱动电路也非常复杂。在现有的半导体工艺中，这种MOS不可能集成。因此上述驱动电路的电路结构特别复杂，对器件的耐压要求较高，难于在一个芯片内集成，不满足电子产品日益微型化要求。

如图2所示，其为公开号为US 2011/0084619A1的发明专利的电路图，根据其权利要求2的描述可得知，专利2通过AC（alternating current，交流电）同步电路，在不同的时刻选通不同的LED灯串，并根据时间调节LED灯串中的电流。在驱动LED时，在一定的时间点使12B关断、12C打开，12C打开时LED的数量增加，同时LED中的电流增大。然而，在12B关断的瞬间，12B中的122的Drain端电压将会非常高，约为灯串11A及灯串11B灯的总数量乘以3.0V，通常LED中的电流为30mA或者更高。假设11a和11b中的灯数量为30个，那么芯片上的功耗为30×3.0V×30mA=2700mW，对于常用的7W LED照明系统而言，其效率将会小于80%。同时芯片上的功耗为2.7W，也会给芯片的封装提出更高的要求。

而且传统的AC LED驱动的光通量随着电源电压的升高而升高，光通量的变化比较大，而且传统的AC LED驱动，在低压时点亮的部分灯串点亮，高压时全部灯串点亮，这样在一个正弦电压周期里，部分LED几乎全部都处于熄灭状态，另外一部分LED只有1/4或更少的时间处于点亮状态，这样所有LED灯芯的衰减是不一致的，从而导致时间较长后，照明效果变差。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种动态配置分段LED驱动装置和LED照明装置，以解决现有技术转换效率低及LED灯芯衰减不一至导致照明效果差的问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种动态配置分段LED驱动装置，其与整流桥连接，其包括：第一可调节LED灯串单元、第一N型开关模块、至少一可调节LED灯串模块、至少一P型开关模块、至少一第二N型开关模块、用于控制所述第一可调节LED灯串单元、可调节LED灯串模块、P型开关模块、第一N型开关模块和第二N型开关模块的工作的控制逻辑模块和用于检测第一N型开关模块和第二N型开关模块的输出电流并反馈给控制逻辑模块的电流检测模块；所述可调节LED灯串模块包括第二可调节LED灯串单元和单向导通单元；

所述控制逻辑模块根据整流桥输出电压的变化输出控制信号控制所述第一可调节LED灯串单元、可调节LED灯串模块、P型开关模块、第一N型开关模块和第二N型开关模块的启闭状态，动态调节第一可调节LED灯串单元和第二可调节LED灯串单元的串并联状态。