[发明专利]交流多段分区驱动式LED光引擎及其驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED照明技术领域，尤其涉及一种交流多段分区驱动式LED光引擎及其驱动方法。

背景技术

现有的LED光源都由LED光源本身及交流驱动电源组成，而交流驱动电源的方案无外乎两种：1、高压线性控制交流电源，2、开关式控制交流电源。开关式控制交流电源由于电路复杂，元件繁多，成本高，故障率高、寿命短，成为制约开关式控制交流电源寿命的瓶颈。而高压线性控制交流电源具有很多应用上的优势，如高功率、无高频辐射，体积小，由集成IC取代交流驱动电源，简化了LED光源的结构，已成为LED光源的交流电源的主要发展方向。

如果采用高压线性控制方案，LED的导通电压必须与其驱动电压相匹配，当采用220V交流电源供电时，如果采用普通的3V左右的LED，则需要90个左右的LED灯珠，致使LED灯体积庞大，使用不便，虽然降低了交流驱动电源的成本，但是LED光源本身的成本反而增大了。为适应高压线性控制交流电源的驱动方案，芯片制造商纷纷研制高压LED的芯片，但目前该项制造技术尚未成熟，芯片成本高，且LED芯片光效始终停留在100lm/w左右的水平，而采用该LED芯片的LED光源整体光效几乎都在70lm/w以下。因此，现有的LED灯技术方案无法满足高功率、高光效的要求，有必要提出一种可实现高功率、高光效LED灯的解决方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种交流多段分区驱动式LED光引擎及其驱动方法，以解决现有技术中LED光引擎光效低的问题。本发明是这样实现的：

一种交流多段分区驱动式LED光引擎，包括交流电源、第一信号控制单元、第二信号控制单元、n个恒流驱动单元、n个开关元件、n段LED灯组；其中，n≥2；

所述n段LED灯组中，第i段LED灯组通过第i开关元件与第i恒流驱动单元连接，其中1≤i≤n；功率最大的LED灯组所对应的恒流驱动单元与所述第一信号控制单元连接，其他LED灯组所对应的恒流驱动单元共同与所述第二信号控制单元连接；

所述交流电源与所述n段LED灯组连接，用于为所述n段LED灯组供电；

所述第一信号控制单元及所述第二信号控制单元与所述交流电源连接，分别用于检测所述交流电源的实时电压，并在所述实时电压达到各自对应的LED灯组中某个LED灯组的导通电压时，通过该LED灯组所对应的恒流驱动单元控制相应的开关元件导通，使该LED灯组发光。

进一步地，所述n段LED灯组中，功率最大的LED灯组由若干LED子灯组并联构成；所述LED子灯组包括若干串联的LED灯珠。

进一步地，所述开关元件为mos管。

一种交流多段分区驱动式LED光引擎的驱动方法，包括如下步骤：

将拟驱动的若干LED灯珠分成n段LED灯组，并根据各段LED灯组中LED灯珠的规格确定各段LED灯组的导通电压；

第一信号控制单元用于驱动所述n段LED灯组的交流电源的实时电压，并在电压达到所述n段LED灯组中功率最大的灯组的导通电压时导通该LED灯组；第二信号控制单元用于驱动所述n段LED灯组的交流电源的实时电压，并在电压达到所述n段LED灯组中的其他灯组中的某一灯组的导通电压时导通该LED灯组。

进一步地，所述n段LED灯组中，功率最大的LED灯组通过将若干LED子灯组并联的方式构成，所述LED子灯组通过将若干LED灯珠串联的方式构成。

进一步地，所述信号控制单元通过mos管导通所述LED灯组。

与现有技术相比，本发明提供的交流多段分区驱动式LED光引擎及其驱动方法，将需要驱动的LED灯珠分成若干LED灯组分段依次驱动，并对其中功率最大的LED灯组采用单一的信号控制单元单独驱动，对其他LED灯组采用另一信号控制单元驱动，解决了现有技术中芯片制造水平不足导致的生产成本高，光效低的问题，大大提高了LED光引擎的光效。

附图说明

图1：现有技术所采用的技术方案中LED光引擎的电压与时间的关系图一；

图2：现有技术所采用的技术方案中LED光引擎的电压与时间的关系图二；

图3：本发明实施例提供的交流四段分区驱动式LED光引擎的工作原理示意图；

图4：本发明实施例提供的交流多段分区驱动式LED光引擎结构示意图；

图5：本发明实施例提供的交流多段分区驱动式LED光引擎的驱动流程示意图。

具体实施方式