[发明专利]一种交流驱动的LED照明装置

说明书

本发明涉及一种交流驱动的LED照明装置，其包括整流单元、采样单元、开关单元和至少一个LED模组。所述整流单元的第一输出端连接所述采样单元和第一LED模组，所述开关单元的第一输入端连接对应的LED模组的输出端，第二输入端连接所述采样单元的分压端。所述开关单元的输出端和所述整流单元的第二输出端接地。所述开关单元包括第三至第五电阻，第一和第二稳压二极管以及第一和第二场效应管。本发明适用于交流电直接驱动，具有电路简单，体积小、重量轻、成本低的优点。同时，通过预置适当的关断电压和接通电压，避免了LED照明装置随交流电压波动而出现闪烁。

本发明为原申请号为201110457843.0、原申请日为2011年12月31日、原发明名称为交流电直接驱动的LED发光装置的分案申请。

技术领域

本发明涉及LED(发光二极管)照明领域，尤其涉及一种交流驱动的LED照明装置。

背景技术

LED作为一种新型固态光源，以其节能、环保、寿命长等优点有望成为新一代照明光源。众所周知，现有LED几乎都是用直流电驱动的，而我们的生产生活用电却是交流电。因此，在目前使用的LED产品中，需要一个电源转换器，将交流电转换为直流电。电源转换器的引入，带来很多负面效应。其一，电源转换器的寿命远远低于LED自身的寿命，使得照明装置的使用寿命变短；其二，电源转换器会降低发光装置的效率；其三，在小功率应用中，电源转换器会引起功率因数的下降和电流总谐波失真的增加。为了充分发挥半导体照明的优势，可以用交流电直接驱动的LED发光装置成为当前的研究热点。

在已有的交流LED公开技术中，大多是使用多颗LED组件按照反向并联或者桥式整流的电路拓扑结构连接而成，以满足交流电力的驱动要求。但是，交流电是按照一定的频率周期性波动的，由于LED自身开启电压的存在，在瞬时电压超过开启电压时，LED才会导通并发光。反之，LED是截止不发光的。这种电路使得LED的发光效率很低，并且随着交流电压波动出现发光闪烁现象。

国际专利WO 2004/023568A1“LIGHT-EMITTING DEVICE HAVING LIGHT-EMITTINGELEMENTS”中，提出了在蓝宝石衬底上集成LED芯片阵列，从而提供一种交流电力驱动的发光装置，但没有解决LED的发光闪烁问题。

美国专利US 7,489,086B2“AC LIGHT EITTING DIODE AND AC LED DRIVEMETHODS AND APPARATUS”提供了一种交流LED器件，该发明是一种将多个LED集成封装的器件，利用人眼的视觉暂留效应来弥补交流电引起的LED发光闪烁现象。该专利没有从根本上解决交流电压周期性波动造成的发光闪烁现象。

可见，在已公开LED交流驱动技术中，都存在一个缺点：LED的驱动电流会随着交流电压的波动而波动，导致LED发光时出现亮度变化，产生发光闪烁的现象。同时，LED器件的核心是一个PN结二极管，其I-V特性为近似的指数函数，当LED两端的电压大于开启电压后，流过PN结的电流呈指数增长。现有技术的交流驱动方法，当交流电压意外升高时，可能直接损坏LED器件。

中国专利CN 102202441A公开了一种LED照明灯用交流电源直接供电的恒流控制器拓扑电路，其包括EMI电路、整流电路、功率因数校正电路和恒流驱动电路。其工作方式为：功率因数校正电路根据输入交流电压的大小区间来改变功率因数控制电路31和32的导通状态，使得LED照明灯的点亮数量发生改变，从而提高功率因数。在实际工作时，功率因数控制电路31、32等效的开关只要达到1/3、2/3峰值电压时就会立即切换，以此提高功率因数。参见图1，功率因数控制电路31、32中K1、K2的导通状态仅受对应的偏置电阻R6、R7或者R8、R9组成的电路上的电压的影响。进一步地，由于采用了常用的开关切换拓扑电路，功率因数控制电路31、32等效的开关只要达到1/3、2/3峰值电压时就会立即切换，从而导致切换时会出现闪烁情况。