CN103220863A - 交流驱动led无闪烁方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种交流驱动LED无闪烁方法，其特征在于：提供n个控制单元，n为正整数，根据输入电压的变化，导通不同的控制单元以驱动不同数目的LED灯串，保证其输出功率不变。本发明能够实现LED灯的无闪烁工作，并且成本低廉，可集成度高。
Description
技术领域
本发明涉及LED节能驱动领域，尤其是一种交流驱动LED无闪烁方法及装置。
背景技术
现有的LED功率稳定装置在驱动LED灯时，由于输入电压的瞬间波动，导致LED出现短时间的闪烁现象，刺激人眼，使人眼感到不适应。本发明通过对市电输入的检测，控制不同的LED灯串在不同电压状态下的导通状态，避免输入电压波动导致负载LED出现功率波动产生闪烁现象。并且提供负载的具体电路结构，以达到增加LED寿命和稳定输出功率的技术效果。并且在改变输入电压时，人眼不会感觉到LED灯的闪烁，人眼感觉舒适且提高效率。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种交流驱动LED无闪烁方法及装置。
本发明采用以下方案实现：一种交流驱动LED无闪烁方法，其特征在于：提供n个控制单元，n为正整数，根据输入电压的变化，导通不同的控制单元以驱动不同数目的LED灯串，保证其输出功率不变。
在本发明一实施例中，所述n个控制单元的输入端都连接到电源端，所述第2个控制单元的输出端串联一灯串LED2连接到所述第1个控制单元的控制端，以此类推，所述第n个控制单元的输出端串联一灯串LEDn连接到所述第n-1个控制单元的控制端，所述第1个控制单元的输出端串接一灯串LED1到地，所述第n个控制单元的控制端连接一灯串LED0的负端，所述灯串LED0的正端连接一限流电路CL0的输出端，所述限流电路CL0的输入端连接到电源端。
在本发明一实施例中，所述控制单元包括一限流电路、一模拟开关和一电流检测单元，所述n个控制单元中的限流电路所允许通过的电流依次减小，所述电流检测单元用于检测与所述控制单元的控制端连接的LED灯串是否有电流通过，若有则控制所述模拟开关开路，使得所述控制单元处于不工作状态。
在本发明一实施例中，所述控制单元包括一限流电路、一模拟开关和一电压检测单元，所述n个控制单元中的限流电路所允许通过的电流依次减小，所述电压检测单元用于检测所述控制单元的电压是否超过一预定值，若超过则控制所述模拟开关开路，使得所述控制单元处于不工作状态。
在本发明一实施例中，还提供一电容C，所述电容C的一端接地，所述电容C的另一端连接所述灯串LEDi正端，1≤i<n；当系统正常工作时，所述电容C处于充电状态，当输入电压低于LED灯串正常工作所要求的最小电压时，所述电容C用于为LED灯串供电。
在本发明一实施例中，还提供一电容C、一二极管D1、一二极管D2、一限流电路CL01、一模拟开关K0和一电流检测单元Ic0，所述电容C的一端接地，所述电容C的另一端连接所述二极管D1的阴极和所述二极管D2的阳极，所述二极管D1的阳极连接第k个控制单元的输出端，所述第k-j个控制单元的输出端连接所述电流检测单元Ic0的输入端，所述二极管D2串联所述模拟开关K0和所述限流电路CL01后连接所述电流检测单元Ic0的输出端，所述电流检测单元Ic0的控制端连接所述模拟开关K0的控制端，其中，j、k为正整数，且2≤k≤n，1≤j<k。
在本发明一实施例中，还提供一电容C、一二极管D1、一二极管D2、一限流电路CL02、一模拟开关K0和一电流检测单元Ic0，所述电容C的一端接地，所述电容C的另一端连接所述二极管D1的阴极和所述二极管D2的阳极，所述二极管D1的阳极连接第k个控制单元的输出端，所述第k-j个控制单元的输出端连接所述电流检测单元Ic0的输入端，所述二极管D2串联所述模拟开关K0后连接所述电流检测单元Ic0的输出端，所述电流检测单元Ic0的控制端连接所述模拟开关K0的控制端，所述灯串LED1的负端串联所述限流电路CL02后接地，所述限流电路CL02的驱动端连接所述二极管D2的阴极，其中，j、k为正整数，且2≤k≤n，1≤j<k。
本发明还提供一种根据权利要求所述的交流驱动LED无闪烁方法制作的交流驱动LED无闪烁装置，其特征在于：包括n个控制单元，n为正整数，所述n个控制单元的输入端都连接到电源端，所述第2个控制单元的输出端串联一灯串LED2连接到所述第1个控制单元的控制端，以此类推，所述第n个控制单元的输出端串联一灯串LEDn连接到所述第n-1个控制单元的控制端，所述第1个控制单元的输出端串接一灯串LED1到地，所述第n个控制单元的控制端连接一灯串LED0的负端，所述灯串LED0的正端连接一限流电路CL0的输出端，所述限流电路CL0的输入端连接到电源端。
本发明通过对市电输入的检测，控制不同的LED灯串在不同电压状态下的导通状态，避免输入电压波动导致负载LED出现功率波动产生闪烁现象，能够实现LED灯的无闪烁工作，并且成本低廉，可集成度高。
附图说明
图1是本发明交流驱动LED无闪烁装置的原理图。
图2是本发明一实施例中控制单元的原理图。
图3是本发明另一实施例中控制单元的原理图。
图4是本发明交流驱动LED无闪烁装置第一实施例的原理图。
图5是本发明交流驱动LED无闪烁装置第二实施例的原理图。
图6是本发明交流驱动LED无闪烁装置第三实施例的原理图。
图7是本发明第四实施例中限流电路CL02的原理图。
图8是本发明实现LED无闪烁工作的功率示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本发明作进一步详细说明。
本发明提供一种交流驱动LED无闪烁方法，其特征在于：提供n个控制单元，n为正整数，根据输入电压的变化，导通不同的控制单元以驱动不同数目的LED灯串，保证其输出功率不变。
如图1所示，本实施例提供一种交流驱动LED无闪烁装置，其特征在于：包括2个控制单元（U1和U2），所述2个控制单元的输入端Vin都连接到电源端，所述第2个控制单元U2的输出端Vout串联一灯串LED2连接到所述第1个控制单元的控制端Vcon，所述第1个控制单元U1的输出端Vout串接一灯串LED1到地，所述第2个控制单元U2的控制端Vcon连接一灯串LED0的负端，所述灯串LED0的正端连接一限流电路CL0的输出端，所述限流电路CL0的输入端连接到电源端。在本发明一较佳实施例中，所述2个控制单元可以集成在一芯片中，提高集成度。
如图2所示，在本发明一实施例中，所述控制单元包括一限流电路CL1、一模拟开关K1和一电流检测单元Ic1，所述限流电路CL1的输入端作为所述控制单元的输入端，所述限流电路CL1的输出端连接所述模拟开关K1的一端，所述模拟开关K1的控制端连接所述电流检测单元Ic1的控制端，所述模拟开关K1的另一端作为所述控制单元的输出端并连接所述电流检测单元Ic1的输出端，所述电流检测单元Ic1的输入端作为所述控制单元的控制端。所述模拟开关是一三极管、MOS管或复合管等。所述n个控制单元中的限流电路所允许通过的电流依次减小（例如：允许通过的电流CL1>CL2>…>CLn>CL0），所述电流检测单元用于检测与所述控制单元的控制端连接的LED灯串是否有电流通过，若有则控制所述模拟开关开路，使得所述控制单元处于不工作状态。
如图3所示，在本发明另一实施例中，所述控制单元包括一限流电路CL1、一模拟开关K1和一电压检测单元Iv1，所述限流电路CL1的输入端作为所述控制单元的输入端并连接所述电压检测单元Iv1的输入端，所述限流电路CL1的输出端连接所述模拟开关K1的一端，所述模拟开关K1的控制端连接所述电压检测单元Iv1的控制端，所述模拟开关K1的另一端作为所述控制单元的输出端和控制端并连接所述电压检测单元Iv1的输出端。所述模拟开关是一三极管、MOS管或复合管等。所述n个控制单元中的限流电路所允许通过的电流依次减小（例如：允许通过的电流CL1>CL2>…>CLn>CL0），所述电压检测单元用于检测所述控制单元的电压是否超过一预定值，若超过则控制所述模拟开关开路，使得所述控制单元处于不工作状态。
在本发明一较佳实施例中，还包括一电容，所述电容C的一端接地，所述电容C的另一端连接所述灯串LEDi正端，1≤i<n。如图4所示，本实施例（即取i=1）还包括一电容C，所述电容C并联在所述灯串LED1两端。当系统正常工作时，所述电容C处于充电状态，当输入电压低于LED灯串正常工作所要求的最小电压时，所述电容C用于为LED灯串供电。
如图5所示，本实施例还包括一电容C、一二极管D1、一二极管D2、一模拟开关K0、一电流检测单元Ic0和一限流电路CL01，所述电容C的一端接地，所述电容C的另一端连接所述二极管D1的阴极和所述二极管D2的阳极，所述二极管D1的阳极连接第2个控制单元的输出端，所述第1个控制单元的输出端连接所述电流检测单元Ic0的输入端，所述二极管D2的阴极连接所述模拟开关K0的一端，所述模拟开关K0的另一端连接所述限流电路CL01的输入端，所述限流电路CL01的输出端连接所述电流检测单元Ic0的输出端和灯串LED1正端，所述电流检测单元Ic0的控制端连接所述模拟开关K0的控制端。所述限流电路CL01和所述模拟开关K0也可以串联在所述电容C的另一端和所述二极管D2的阳极之间。所述限流电路CL01用于限制电容C为LED灯串供电时的电流，以使LED灯串的输出功率稳定，达到防止闪烁的目的。当电流检测单元检测到灯串LED1中无电流通过时，控制模拟开关导通，使得电容C为灯串LED1供电。
如图6所示，本实施例还包括一电容C、一二极管D1、一二极管D2、一模拟开关K0、一电流检测单元Ic0和一限流电路CL02，所述电容C的一端接地，所述电容C的另一端连接所述二极管D1的阴极和所述二极管D2的阳极，所述二极管D1的阳极连接第2个控制单元的输出端，所述二极管D2的阴极连接所述模拟开关K0的一端，所述模拟开关K0的另一端连接所述电流检测单元Ic0的输出端和所述灯串LED1的正端，所述电流检测单元Ic0的输入端连接所述第1个控制单元的输出端，所述电流检测单元Ic0的控制端连接所述模拟开关K0的控制端，所述灯串LED1的负端连接所述限流电路CL02的输入端，所述限流电路CL02的输出端接地，所述限流电路CL02的驱动端连接所述二极管D2的阴极。一般情况下，限流电路的驱动端与输入端是连接在一起的，而在本实施例中，如图7所示，所述限流电路CL02包括一输入端a、一输出端b和一驱动端c，将限流电路CL02的驱动端c连接到电压较高的地方，用以为限流电路提供足够大的电压使其尽可能工作。所述限流电路CL02用于限制电容C为LED灯串供电时的电流，以使LED灯串的输出功率稳定，达到防止闪烁的目的。当电流检测单元检测到灯串LED1中无电流通过时，控制模拟开关导通，使得电容C为灯串LED1供电。
如图8所示，图8是本发明实现LED无闪烁工作的功率示意图。为了让本领域一般技术人员更好的理解本发明的原理，下面结合图2、图4和图8，说明本发明采用电流检测时的工作原理：
系统启动时，当输入电压达到U1（U1为灯串LED1正常工作所需的电压）时，控制单元U1中的限流电路CL1和模拟开关K1均处于导通状态，电流检测单元Ic1无电流通过，此时，系统中的灯串LED1正常工作，灯串LED2和LED0停止工作；当输入电压达到U2（U2为灯串LED1和LED2均正常工作所需的电压）时，控制单元U2中的限流电路和模拟开关均处于导通状态，电流检测单元无电流通过，并且控制单元U1中的电流检测单元Ic1有电流通过并输出一控制信号使得模拟开关K1断开、限流电路CL1停止工作；当输入电压达到U3（U3为灯串LED1、LED2和LED0均正常工作所需的电压）时，控制单元U2中的电流检测单元有电流通过并输出一控制信号使得模拟开关断开、限流电路停止工作；当输入电压低于U1时，电流检测单元检测到灯串LED1中无电流通过，由于电容C在上述正常工作的时间段中已充满电，此时由电容C为灯串LED1供电，以此类推，只要调节通过限流电路CL0、控制单元U1中的限流电路CL1和控制单元U2中的限流电路的电流（比如：限流电路CL0中通过的电流小于控制单元U2中的限流电路的电流小于控制单元U1中的限流电路CL1的电流），使得在电压U1、U2和U3时的功率不变，即可实现LED灯的无闪烁工作。
上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1. 一种交流驱动LED无闪烁方法，其特征在于：提供n个控制单元，n为正整数，根据输入电压的变化，导通不同的控制单元以驱动不同数目的LED灯串，保证其输出功率不变。
2. 根据权利要求1所述的交流驱动LED无闪烁方法，其特征在于：所述n个控制单元的输入端都连接到电源端，所述第2个控制单元的输出端串联一灯串LED2连接到所述第1个控制单元的控制端，以此类推，所述第n个控制单元的输出端串联一灯串LEDn连接到所述第n-1个控制单元的控制端，所述第1个控制单元的输出端串接一灯串LED1到地，所述第n个控制单元的控制端连接一灯串LED0的负端，所述灯串LED0的正端连接一限流电路CL0的输出端，所述限流电路CL0的输入端连接到电源端。
3. 根据权利要求2所述的交流驱动LED无闪烁方法，其特征在于：所述控制单元包括一限流电路、一模拟开关和一电流检测单元，所述n个控制单元中的限流电路所允许通过的电流依次减小，所述电流检测单元用于检测与所述控制单元的控制端连接的LED灯串是否有电流通过，若有则控制所述模拟开关开路，使得所述控制单元处于不工作状态。
4. 根据权利要求2所述的交流驱动LED无闪烁方法，其特征在于：所述控制单元包括一限流电路、一模拟开关和一电压检测单元，所述n个控制单元中的限流电路所允许通过的电流依次减小，所述电压检测单元用于检测所述控制单元的电压是否超过一预定值，若超过则控制所述模拟开关开路，使得所述控制单元处于不工作状态。
5. 根据权利要求2所述的交流驱动LED无闪烁方法，其特征在于：还提供一电容C，所述电容C的一端接地，所述电容C的另一端连接所述灯串LEDi正端，1≤i<n；当系统正常工作时，所述电容C处于充电状态，当输入电压低于LED灯串正常工作所要求的最小电压时，所述电容C用于为LED灯串供电。
6. 根据权利要求2所述的交流驱动LED无闪烁方法，其特征在于：还提供一电容C、一二极管D1、一二极管D2、一限流电路CL01、一模拟开关K0和一电流检测单元Ic0，所述电容C的一端接地，所述电容C的另一端连接所述二极管D1的阴极和所述二极管D2的阳极，所述二极管D1的阳极连接第k个控制单元的输出端，所述第k-j个控制单元的输出端连接所述电流检测单元Ic0的输入端，所述二极管D2串联所述模拟开关K0和所述限流电路CL01后连接所述电流检测单元Ic0的输出端，所述电流检测单元Ic0的控制端连接所述模拟开关K0的控制端，其中，j、k为正整数，且2≤k≤n，1≤j<k。
7. 根据权利要求2所述的交流驱动LED无闪烁方法，其特征在于：还提供一电容C、一二极管D1、一二极管D2、一限流电路CL02、一模拟开关K0和一电流检测单元Ic0，所述电容C的一端接地，所述电容C的另一端连接所述二极管D1的阴极和所述二极管D2的阳极，所述二极管D1的阳极连接第k个控制单元的输出端，所述第k-j个控制单元的输出端连接所述电流检测单元Ic0的输入端，所述二极管D2串联所述模拟开关K0后连接所述电流检测单元Ic0的输出端，所述电流检测单元Ic0的控制端连接所述模拟开关K0的控制端，所述灯串LED1的负端串联所述限流电路CL02后接地，所述限流电路CL02的驱动端连接所述二极管D2的阴极，其中，j、k为正整数，且2≤k≤n，1≤j<k。
8. 一种根据权利要求2-7任一项所述的方法制作的交流驱动LED无闪烁装置，其特征在于：包括n个控制单元，n为正整数，所述n个控制单元的输入端都连接到电源端，所述第2个控制单元的输出端串联一灯串LED2连接到所述第1个控制单元的控制端，以此类推，所述第n个控制单元的输出端串联一灯串LEDn连接到所述第n-1个控制单元的控制端，所述第1个控制单元的输出端串接一灯串LED1到地，所述第n个控制单元的控制端连接一灯串LED0的负端，所述灯串LED0的正端连接一限流电路CL0的输出端，所述限流电路CL0的输入端连接到电源端。
9. 根据权利要求8所述的交流驱动LED无闪烁装置，其特征在于：所述n个控制单元集成在一芯片中。
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