[发明专利]一种负载自适应LED电源

说明书

 

技术领域

本发明涉及LED电源。

 

背景技术

随着政府和民众环保节能意识的提高，节能的LED日光灯的需求越来越大。LED灯具有寿命长、光效高、耗电小、不含水银，同时可以实现比较高的显示指数。LED灯具也更容易实现调光，这对进一步实现节能提供了便利。LED灯具有LED光源（即按照一定要求贴在铝基板上灯珠和铝基板）、LED电源、外壳再加上支架组成。LED电源把市电的交流电源转换成点亮LED光源的直流电源，是LED灯具的关键组成。按照LED的使用场合，LED的分为日光灯、D射灯、隧道灯、广场灯、筒灯、平板灯、路灯及其他。由于每个LED灯珠的压降才3V左右，每个LED灯珠的功率有限，为了避免太大电流输出和太高电压输出，通常LED灯珠在铝基板上都以一定数量的LED灯珠串起来，再把一定数量的串联起来的灯珠串并联起来，或者把大功率的LED灯分成几个LED灯板（模组）再并联起来。

LED电源通常采用恒流，通过LED发光二极管的限压特性从而实现恒功率输出。LED电源目前有隔离和非隔离两种，无论哪种，一个比较完善的LED电源一般包括整流滤波、PFC调节、变压器、控制电路这几个部分，有些还加了调光电路，如图1所示。

从图1可以看到，传统的LED电源具有以下特点：

1. 有控制电路，负载的电流通过变压器映射到功率控制的电阻Rw上形成电压，控制器通过比较电压来输出PWM控制变压器的通断，进而控制输出给负载的功率。

2. 如果需要接多个负载（如灯管），负载一般在外面通过并联的方式，但总的输出电流将不变。换一种说法，如果额定总负载是几个负载并联的，其中某负载断路，其电流会平均加到另外剩余的负载上。

3. LED灯具如果有多个模组，如果采用多个电源的话，总体积和成本将升高，而且统一调光控制也比较困难。

节能的LED灯具的需求越来越大，目前使用的LED电源存在一些问题：

1. 有些灯具如LED日光灯、射灯，在一个装配位置需要多个灯，一般采用内置电源一灯一个。由于电源的寿命一般3-4年，而一般LED光源的寿命可达10年，LED灯具光源和电源的寿命不匹配，造成LED灯具整体寿命短，无疑增加了使用成本。

2. 一些灯具，通常有几个模组组成，如LED路灯、高杆灯等，加起来有几十上百个灯珠，只要有1个灯珠损坏，该串灯珠就不亮，造成流经其他LED灯串的电流加大、发热过大而影响寿命，甚至会引起连锁反应而很快报废一个灯。

3. 有些灯具虽然是一个模组，但内部仍然由多个串LED灯珠组成，如平板灯。加起来有几十上百个灯珠，只要有1个灯珠损坏，改串灯珠就不亮，造成流经其他LED灯串的电流加大、发热过大而影响寿命，甚至会引起连锁反应而很快报废一个灯。

4. 有些LED灯具如的LED日光灯如采用内置电源，有在两头装配电源或顶端放置电源板的两种方式，在两头装配的增加了暗区，在顶端装配的会造成LED灯珠散热效率减小。两种模式都存在装配困难，电源散热不易的问题，降低电源寿命。

5. 那些采用内置的电源要求体积小，一般很少采用隔离电源，对灯具的隔离安全要求高。

6. 有些灯具有内置多个灯，如果采用一灯一电源，对整灯的统一控制带来不便。

 

发明内容

本发明的目的在于提出一种负载自适应LED电源，其能解决不能自动根据负载数量调节输出功率的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种负载自适应LED电源，其包括整流滤波模块、PFC模块、控制模块、变压器、调光模块和多个LED负载，整流滤波模块、PFC模块和变压器依次连接，所述调光模块通过一调光电阻与控制模块的调光信号输入端连接；LED负载的一端与所述变压器的供电线圈的一端连接，供电线圈的另一端接地；LED负载的另一端通过一采样电阻接地，LED负载的另一端还与一电压比较器的第一输入端连接，所述电压比较器的第二输入端接入一参考电压，所述电压比较器的输出端依次通过一电子开关、一分流电阻与所述控制模块的调光信号输入端连接；所述控制模块，用于根据其调光信号输入端接收到的信号变化输出PWM信号对变压器的输出功率进行控制。