[实用新型]高压集成交流LED多段线性驱动装置

说明书

技术领域

本实用新型是一种高压集成交流LED多段线性驱动装置，属于高压集成交流LED多段线性驱动装置的创新技术。

背景技术

LED发光二极管，为一种能够将电能转换为光能的半导体组件，具有体积小、耗电量低、使用寿命长、环保耐用等优点，广泛用于照明灯具、显示器、交通信号灯等领域。相对于传统的白炽灯，发光二极管为单向导通的元件，并且发光二极管需要合适的直流低电压来驱动发光。此外，发光二极管具有负温度特性而且由LED伏安特性知，较小的电压波动会引起LED很大的电流变化，对LED的寿命和发光效率都造成影响。因此若要将发光二极管应用在交流市电，需要在交流电与LED负载之间加上AC-DC转换器才能实现直流驱动。一般的设计方案如图1所示。这种基本的LED驱动电路，包含AC-DC或DC-DC转换器。但是，这些的驱动电路中都使用了电感或者大电容，这无疑给灯具增加了重量、体积和成本。而且电解电容寿命受温度影响大，成为了LED驱动电源寿命的瓶颈，电感的使用也会带来严重的EMI问题。如果直接用交流电驱动LED（AC-LED），那么不需要进行AC-DC转换，从而解决AC-DC转换电路带来的一系列问题。

传统的AC-LED采用矩阵式排列的微晶粒整合而成，在设计上加入桥式电路，只要将交流电加在AC-LED的两端，电流就可以双向流动，使LED发光。但是这样的LED功率因数低，而且由LED伏安特性曲线可知，较小的电压波动，就可以引起很大的电流变化（电流电压变化10%，电流变化60%），这对LED的寿命和发光效率都造成了影响。

发明内容

本实用新型的目的在于考虑上述问题而提供一种集成度高、直接用交流高压驱动、功率因数高、寿命长、成本低、使用稳定可靠的高压集成交流LED多段线性驱动装置。本实用新型设计合理，方便实用。

本实用新型的技术方案是：本实用新型的压集成交流LED多段线性驱动装置，包括有整流电路、若干LED模组、若干开通关断电路、若干MOS管、开通保护电路、关断保护电路和恒流源，其中整流电路的输入端与交流电源连接，MOS管分别与LED模组的输出端、开通关断电路、开通保护电路和关断保护电路相连。

上述若干LED模组包括依次相连的第一LED模组、第二LED模组、第三LED模组、第四LED模组，若干MOS管包括有第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管，若干开通关断电路包括有第一开通关断电路、第二开通关断电路、第三开通关断电路和第四开通关断电路，其中第一LED模组、第二LED模组、第三LED模组、第四LED模组依次串联，且第一LED模组的一端与整流电路连接、与开通保护电路连接及与第一开通关断电路、第二开通关断电路、第三开通关断电路和第四开通关断电路连接，第二LED模组的一端与第一MOS管连接，第二LED模组的另一端与第二MOS管连接，第三LED模组的一端与第二MOS管连接，第三LED模组的另一端与第三MOS管连接，第四LED模组的一端与第三MOS管连接，第四LED模组的另一端与第四MOS管连接，第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管均与开通保护电路连接、与关断保护电路相连及与恒流源连接。

上述第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管的漏极接到各组LED模组的输出端，源极接到恒流源，栅极接至开通保护电路。

本实用新型由于采用包括交流电源输入端、整流电路、开通保护电路、LED模组、开通关断电路、MOS管、关断保护电路和恒流源形成回路的结构。本实用新型取消电容、电感元件，大幅减小了LED灯照明的体积；与其他LED灯照明设计方案相比，本实用新型采用交流电源直接驱动，使电路更简单可靠，便于LED灯照明的大规模集成；分级驱动的方案也使得电路功率因数达到0.99，电源驱动效率达0.9，总谐波失真                                               10%，极低的电磁干扰辐射。本实用新型是由交流电源直接驱动，不需使用任何变压器、电容器与电感器等储能电子元件，故不会有功率因数低落的问题，而不须额外设置功率因数校正器，是大幅减少本实用新型所使用的电子元件及体积，满足交流LED驱动电路小型化的需求。本实用新型是一种设计巧妙，性能优良，方便实用的高压集成交流LED多段线性驱动装置。

附图说明

图1为传统的LED高频斩波驱动设计方案示意图。

图2为本实用新型的原理图。

具体实施方式

实施例：