[发明专利]自动均衡LED灯串亮度的恒流驱动装置及其驱动方法

权利要求书

1.一种自动均衡LED灯串亮度的恒流驱动装置，其特征在于，包括

整流模块，用于对外部输入的交流电进行整流、并给LED灯串组供电；

LED灯串组，包括N个LED灯串，N个LED灯串之间串联连接；

N个用于控制LED灯串点亮和熄灭的开关模块，一个开关模块对应控制一个LED灯串；

尾电流源模块，用于控制LED灯串中的电流、使LED灯串的电流保持恒定；

检测模块，用于实时侦测尾电流源模块上的电压，当尾电流源模块上的电压高于第一阈值电压时，输出过压信号到亮度均衡控制模块；当尾电流源模块上的电压低于第二阈值电压时，输出欠压信号到亮度均衡控制模块；

亮度均衡控制模块，用于在一个整流周期内，接收到一次过压信号时，使一个开关模块点亮对应的LED灯串，所述亮度均衡控制模块连续接收到N次过压信号后，通过N个开关模块，点亮所有LED灯串；接收到一次欠压信号时，使一个开关模块熄灭对应的LED灯串，所述亮度均衡控制模块连续接收到N次欠压信号后，通过N个开关模块，熄灭所有LED灯串；使得在一个整流周期内，每个LED灯串点亮的持续时间均不同，而在N个整流周期内，每个LED灯串点亮的总时间相同；

其中，N为大于等于2的正整数；

在一个整流周期内，第1个点亮的LED灯串倒数第1个熄灭，第N个点亮的LED灯串倒数第N个熄灭，通过全排列的方式调整LED灯串的排列顺序使N个LED灯串在N个整流周期内点亮的总时间相同；

线性恒流驱动装置还包括N个用于将检测模块输出的电压进行电平移位、使检测模块输出的电压平移到开关模块的电压域的电平移位模块，一个电平移位模块对应一个开关模块，所述亮度均衡控制模块通过N个电平移位模块连接N个开关模块；

所述尾电流源模块包括第一电源、运算放大器、第三电阻和第三MOS管；所述第三MOS管的漏极为尾电流源模块的输入端、连接LED灯串组的负极，所述第三MOS管的源极连接运算放大器的反相输入端、还通过第三电阻接地，所述第一电源的负极为尾电流源模块的输出端，所述第一电源的负极接地，所述第一电源的正极连接运算放大器的正相输入端，所述运算放大器的输出端连接第三MOS管的栅极。

2.根据权利要求1所述的自动均衡LED灯串亮度的恒流驱动装置，其特征在于，所述开关模块通过自身的通断来控制对应的LED灯串的点亮和熄灭；所述开关模块的输入端连接对应的LED灯串的正极，所述开关模块的输出端连接对应的LED灯串的负极，所述开关模块的控制端连接对应的电平移位模块的输出端。

3.根据权利要求2所述的自动均衡LED灯串亮度的恒流驱动装置，其特征在于，所述开关模块包括第一电阻和第一MOS管；所述第一MOS管的源极为开关模块的输入端、连接对应LED灯串的正极、还通过第一电阻连接第一MOS管的栅极，所述第一MOS管的漏极为开关模块的输出端、连接对应LED灯串的负极，所述第一MOS管的栅极为开关模块的控制端、连接对应的电平移位模块的输出端。

4.根据权利要求3所述的自动均衡LED灯串亮度的恒流驱动装置，其特征在于，所述电平移位模块包括第二电阻和第二MOS管，所述第二MOS管的栅极为电平移位模块的输入端、连接亮度均衡控制模块对应的输出端，所述第二MOS管的漏极为电平移位模块的输出端、连接对应的开关模块的控制端，所述第二MOS管的源极通过第二电阻接地。

5.根据权利要求4所述的自动均衡LED灯串亮度的恒流驱动装置，其特征在于，所述检测模块包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一比较器、第二比较器和第二电源；所述第四电阻的一端为检测模块的输入端、连接尾电流源模块的输入端和LED灯串组的负极，所述第四电阻的另一端连接第一比较器的正相输入端、还通过第五电阻连接第六电阻的一端和第二比较器的正相输入端；所述第六电阻接地，所述第二电源的正极连接第一比较器的反相输入端和第二比较器的反相输入端，所述第二电源的负极接地；所述第一比较器的输出端和第二比较器的输出端为检测模块的输出端、连接亮度均衡控制模块的输入端。

6.根据权利要求5所述的自动均衡LED灯串亮度的恒流驱动装置，其特征在于，所述N为4。

7.一种采用权利要求1所述自动均衡LED灯串亮度的恒流驱动装置的驱动方法，其特征在于，包括：

实时侦测尾电流源模块上的电压，当尾电流源模块上的电压高于第一阈值电压时，输出过压信号到亮度均衡控制模块；当尾电流源模块上的电压低于第二阈值电压时，输出欠压信号到亮度均衡控制模块；

亮度均衡控制模块在一个整流周期内，接收到一次过压信号时，使一个开关模块点亮对应的LED灯串，所述亮度均衡控制模块连续接收到N次过压信号后，通过N个开关模块，点亮所有LED灯串；接收到一次欠压信号时，使一个开关模块熄灭对应的LED灯串，所述亮度均衡控制模块连续接收到N次欠压信号后，通过N个开关模块，熄灭所有LED灯串；使得在一个整流周期内，每个LED灯串点亮的持续时间均不同，而在N个整流周期内，每个LED灯串点亮的总时间相同；

在一个整流周期内，第1个点亮的LED灯串倒数第1个熄灭，第N个点亮的LED灯串倒数第N个熄灭，通过全排列的方式调整LED灯串的排列顺序使N个LED灯串在N个整流周期内点亮的总时间相同;

所述尾电流源模块包括第一电源、运算放大器、第三电阻和第三MOS管；所述第三MOS管的漏极为尾电流源模块的输入端、连接LED灯串组的负极，所述第三MOS管的源极连接运算放大器的反相输入端、还通过第三电阻接地，所述第一电源的负极为尾电流源模块的输出端，所述第一电源的负极接地，所述第一电源的正极连接运算放大器的正相输入端，所述运算放大器的输出端连接第三MOS管的栅极。