[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

说明书

技术领域

本发明涉及LED照明领域，特别涉及一种自动均衡LED灯串亮度的恒流驱动装置及其驱动方法。

背景技术

如图1所示，为传统线性恒流驱动系统的结构框图。LED灯串1～4的下方分别接一个恒流源到地。在电压升高和下降过程，LED灯串1～LED灯串4的点亮状态会随之改变。如图2所示，为传统线性恒流驱动系统的的波形图。从图2中可以看出， LED灯串1～LED灯串4是顺序点亮的，在每个整流桥输出的周期里面，LED灯串1的点亮时间最长，LED灯串2～LED灯串4的点亮时间依次减小，最终导致LED灯串1到LED灯串4的亮度在一个整流桥输出周期内依次减小。根据各LED灯串的数量不同，各LED灯串亮度差异不同，按一般常见的LED1~LED4相同数量灯珠的配置，LED1和LED4的亮度差异会达到3:1。同时，由于各LED灯串平均点亮时间（功率或亮度）的不同，会导致各LED灯串的光衰不同，LED1光衰会比LED4快很多，这样整个LED灯具的寿命会受限于LED1的光衰寿命。

采用传统线性恒流驱动的LED灯具如球泡灯、灯管等，由于LED灯珠的发光亮度（由上述点亮时间不同引起）不一致，在距离灯具较近时（比如0.5m~0.6m），人眼可以很轻易看出来灯具中有些灯珠偏暗，整体感觉灯具存在光斑。尤其是对于灯管这种应用，LED灯珠串行的排列在灯管上，LED灯珠亮度不一致造成的光斑会很明显，严重影响了灯具的视觉效果，甚至给客户造成灯具损坏的印象。

因而现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种自动均衡LED灯串亮度的恒流驱动装置及其驱动方法，使各个LED灯串的点亮时间和功率均相同，均衡了各个LED灯串的亮度，提高了LED灯具的使用寿命。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种自动均衡LED灯串亮度的恒流驱动装置，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。

所述的自动均衡LED灯串亮度的恒流驱动装置中，所述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。

所述的自动均衡LED灯串亮度的恒流驱动装置中，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。

所述的自动均衡LED灯串亮度的恒流驱动装置中，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。