CN105163436A - 均衡led灯串亮度的线性恒流驱动装置及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置及其驱动方法。所述驱动装置包括整流模块、N个LED灯串和亮度均衡控制模块。通过亮度均衡控制模块，在一个整流周期内，通过控制N个LED灯串的点亮顺序、熄灭顺序和点亮次数，使N个LED灯串在一个整流周期内点亮的总时间相同。由于亮度均衡控制模块保证了N个LED灯串在一个整流周期内点亮的总时间都是相同的，故每个LED灯串在一个整流周期内的功率也是相同的，当然，各个LED灯串的亮度和使用寿命也就相同，实现了自动均衡LED灯串亮度的目的。而且在一个整流周期内各个LED灯串就保持了亮度均衡，极大的提高了照明质量。

Description

均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置及其驱动方法

技术领域

本发明涉及LED照明领域，特别涉及一种均衡LED灯串亮度的线性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均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置及其驱动方法，使各个LED灯串在一个整流周期内点亮的总时间和功率均相同，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：

一种均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置，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；

亮度均衡控制模块，用于在一个整流周期内，通过控制N个LED灯串的点亮顺序、熄灭顺序和点亮次数，使N个LED灯串在一个整流周期内点亮的总时间相同；

其中，N为大于等于2的正整数。

所述的均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置中，所述驱动装置还包括：

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。

所述的均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置中，所述亮度均衡控制模块，具体用于在一个整流周期内，在接收到第一个过压信号时，点亮发光时间最短的一个LED灯串，在接收到第二个过压信号时，点亮发光时间最短的两个LED灯串并熄灭其他点亮的LED灯串，在接收到第三个过压信号时，点亮发光时间最短的三个LED灯串并熄灭其他点亮的LED灯串，……，在接收到第N-1个过压信号时，点亮发光时间最短的N-1个LED灯串并熄灭其他点亮的LED灯串，在接收到第N个过压信号时，点亮所有LED灯串；在接收到第一个欠压信号时，熄灭发光时间最长的一个LED灯串，在接收到第二个欠压信号时，熄灭发光时间最长的两个LED灯串并点亮其他熄灭的LED灯串，在接收到第三个欠压信号时，熄灭发光时间最长的三个LED灯串并点亮其他熄灭的LED灯串，……，在接收到第N-1个欠压信号时，熄灭发光时间最长的N-1个LED灯串并点亮其他熄灭的LED灯串，在接收到第N个欠压信号时，熄灭所有LED灯串；使得在一个整流周期内，每个LED灯串点亮的总时间相同。

所述的均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置中，所述线性恒流驱动装置还包括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；所述亮度均衡控制模块通过N个开关模块对应控制N个LED灯串。

所述的均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置中，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。

所述的均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置中，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。

所述的均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置中，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。

所述的均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置中，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。

所述的均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置中，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。

一种采用如上所述均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置的驱动方法，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，在接收到第一个过压信号时，点亮发光时间最短的一个LED灯串，在接收到第二个过压信号时，点亮发光时间最短的两个LED灯串并熄灭其他点亮的LED灯串，在接收到第三个过压信号时，点亮发光时间最短的三个LED灯串并熄灭其他点亮的LED灯串，……，在接收到第N-1个过压信号时，点亮发光时间最短的N-1个LED灯串并熄灭其他点亮的LED灯串，在接收到第N个过压信号时，点亮所有LED灯串；在接收到第一个欠压信号时，熄灭发光时间最长的一个LED灯串，在接收到第二个欠压信号时，熄灭发光时间最长的两个LED灯串并点亮其他熄灭的LED灯串，在接收到第三个欠压信号时，熄灭发光时间最长的三个LED灯串并点亮其他熄灭的LED灯串，……，在接收到第N-1个欠压信号时，熄灭发光时间最长的N-1个LED灯串并点亮其他熄灭的LED灯串，在接收到第N个欠压信号时，熄灭所有LED灯串；使得在一个整流周期内，每个LED灯串点亮的总时间相同；

其中，N为大于等于2的正整数。

相较于现有技术，本发明提供的均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置及其驱动方法，通过亮度均衡控制模块，在一个整流周期内，通过控制N个LED灯串的点亮顺序、熄灭顺序和点亮次数，使N个LED灯串在一个整流周期内点亮的总时间相同。由于亮度均衡控制模块保证了N个LED灯串在一个整流周期内点亮的总时间都是相同的，故每个LED灯串在一个整流周期内的功率也是相同的，当然，各个LED灯串的亮度和使用寿命也就相同，实现了自动均衡LED灯串亮度的目的。而且在一个整流周期内各个LED灯串就保持了亮度均衡，极大的提高了照明质量。

附图说明

图1为现有的线性恒流驱动系统的结构框图。

图2为现有的线性恒流驱动系统的的波形图。

图3为本发明提供的均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置的结构框图。

图4为本发明提供的均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置的波形图。

图5为本发明提供的均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置中，开关模块的电路图。

图6为本发明提供的均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置中，电平移位模块的电路图。

图7为本发明提供的均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置中，尾电流源模块的电路图。

图8为本发明提供的均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置中，检测模块的电路图。

图9为本发明提供的均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置中，另一实施例的结构框图。

图10为本发明提供的均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置的驱动方法的方法流程图。

具体实施方式

本发明提供一种均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置及其驱动方法。为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供的均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置，其中的各个模块可采用多种连接方式，如图3所示，为本发明的一较佳实施例。

本发明提供的均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置，包括整流模块10、LED灯串组20、尾电流源模块30、检测模块40、亮度均衡控制模块50和N个用于控制LED灯串点亮和熄灭的开关模块70，其中，一个开关模块对应控制一个LED灯串。所述亮度均衡控制模块50通过N个开关模块70对应控制N个LED灯串。

所述整流模块10，用于对外部输入的交流电进行整流、并给LED灯串组20供电；优选的，所述整流模块10为整流桥。

所述LED灯串组20，包括N个LED灯串，N个LED灯串之间串联连接。

所述尾电流源模块30，用于控制LED灯串中的电流、使LED灯串的电流保持恒定。

所述检测模块40，用于实时侦测与检测模块40并联的模块的电压，当与检测模块40并联的模块上的电压高于第一阈值电压Vth1时，输出过压信号到亮度均衡控制模块50；当与检测模块40并联的模块上的电压低于第二阈值电压Vth2时，输出欠压信号到亮度均衡控制模块50。本实施例中，与检测模块40并联的模块为尾电流源模块30。故，所述检测模块40具体用于实时侦测尾电流源模块30上的电压，当尾电流源模块30上的电压高于第一阈值电压Vth1时，输出过压信号到亮度均衡控制模块50；当尾电流源模块30上的电压低于第二阈值电压Vth2时，输出欠压信号到亮度均衡控制模块50。第一阈值电压Vth1的设置使得尾电流源模块30上的电压不会超过第一阈值电压Vth1，起到了过压保护的作用；第二阈值电压Vth2的设置使得尾电流源模块30上的电压不会低于第二阈值电压Vth2，起到了低压保护的作用；由此可知，本发明可将尾电流源模块30的电压稳定在第一阈值电压Vth1和第二阈值电压Vth2之间。

所述亮度均衡控制模块50，用于在一个整流周期内，通过控制N个LED灯串的点亮顺序、熄灭顺序和点亮次数，使N个LED灯串在一个整流周期内点亮的总时间相同。当然，本发明所述的每个LED灯串在一个整流周期内点亮的总时间相同，这里的相同并非绝对的相同，点亮的总时间只需接近即可，同样可使用户肉眼看起来各个LED亮度相同。

具体的，所述亮度均衡控制模块50，在一个整流周期内，在接收到第一个过压信号时，点亮发光时间最短的一个LED灯串，若有多个发光时间最短的LED灯串，则随机点亮一个；在接收到第二个过压信号时，点亮发光时间最短的两个LED灯串并熄灭其他点亮的LED灯串，若有两个以上发光时间最短的LED灯串，则随机点亮其中的两个；在接收到第三个过压信号时，点亮发光时间最短的三个LED灯串并熄灭其他点亮的LED灯串，若有三个以上发光时间最短的LED灯串，则随机点亮其中的三个；……，在接收到第N-1个过压信号时，点亮发光时间最短的N-1个LED灯串并熄灭其他点亮的LED灯串，在接收到第N个过压信号时，点亮所有LED灯串；在接收到第一个欠压信号时，熄灭发光时间最长的一个LED灯串，若有多个发光时间最长的LED灯串，则随机熄灭一个；在接收到第二个欠压信号时，熄灭发光时间最长的两个LED灯串并点亮其他熄灭的LED灯串，若有两个以上发光时间最长的LED灯串，则随机熄灭其中的两个；在接收到第三个欠压信号时，熄灭发光时间最长的三个LED灯串并点亮其他熄灭的LED灯串，若有三个以上发光时间最长的LED灯串，则随机熄灭其中的三个；……，在接收到第N-1个欠压信号时，熄灭发光时间最长的N-1个LED灯串并点亮其他熄灭的LED灯串，在接收到第N个欠压信号时，熄灭所有LED灯串；使得在一个整流周期内，每个LED灯串点亮的总时间相同。在熄灭其他点亮的LED灯串时，如果有则熄灭，没有则不进行操作；在点亮其他熄灭的LED灯串时，如果有则点亮，没有则不进行操作。由此可知，所述亮度均衡控制模块50还有判断各个LED灯串发光时间的功能。

由于亮度均衡控制模块50保证了N个LED灯串在一个整流周期内点亮的总时间都是相同的，故每个LED灯串在一个整流周期内的功率也是相同的，当然，各个LED灯串的亮度和使用寿命也就相同，实现了自动均衡LED灯串亮度的目的，提高了灯具的使用寿命。

其中，N为大于等于2的正整数，所述N的最佳取值为3和4。

所述整流模块10通过LED灯串组20连接检测模块40的输入端和尾电流源模块30的输入端，所述检测模块40的输出端连接亮度均衡控制模块50的输入端，所述尾电流源模块30的输出端接地；所述亮度均衡控制模块50的N个输出端通过N个开关模块70连接N个LED灯串。

请继续参阅图3，本发明提供的均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置中，所述N优选为4，即，所述LED灯串组20包括四个LED灯串，分别为第一LED灯串210、第二LED灯串220、第三LED灯串230和第四LED灯串240，每个LED灯串中的灯珠数量可以相同也可不同，根据具体情况而定。

请一并参阅图4，Vac为整流桥输出电压的波形，VLED1、VLED2、VLED3、和VLED4分别为第一LED灯串210、第二LED灯串220、第三LED灯串230和第四LED灯串240的电压波形。T1表示第一个过压信号到第二个过压信号之间的时间段，T2表示第二个过压信号到第三个过压信号之间的时间段，T3表示第三个过压信号到第四个过压信号之间的时间段，T4表示4个LED灯串全部点亮持续的时间段，T5表示第一个欠压信号到第二个欠压信号之间的时间段，T6表示第二个欠压信号到第三个欠压信号之间的时间段，T7表示第三个欠压信号到第四个欠压信号之间的时间段。

本发明提供的均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置中，在供电之前，各个LED灯串均处于熄灭状态。整流周期开始时（整流桥开始供电时），随着输出电压Vac逐步提高，尾电流源模块30上的电压增大，检测模块40侦测到尾电流源模块30上的电压高于第一阈值电压Vth1，输出过压信号到亮度均衡控制模块50。亮度均衡控制模块50使各个LED灯串在一个整流周期T内发光时间相同。具体的，如图4所示，所述亮度均衡控制模块50在接收到第一个过压信号时，由于T1时间段内一个灯串都没有点亮过（即，四个LED灯串发光时间相同），因此可以任意点亮其中一个LED灯串，本实例中点亮第一LED灯串210。当电压Vac持续上升，到可以点亮2个LED灯串时，即T2时间段时，4个LED灯串里第一LED灯串210的点亮时间最长，故先将其熄灭，第二LED灯串220、第三LED灯串230和第四LED灯串240之前都没有点亮，可以从其中任意选择两个LED灯串点亮，本实例中点亮第二LED灯串220和第三LED灯串230。当电压Vac持续上升，到可以点亮3个LED灯串时，即T3时间段时，因为T2>T1，所以4个LED灯串里第二LED灯串220、第三LED灯串230的点亮时间最长，可以任意熄灭其中一个LED灯串，本实例中熄灭第二LED灯串220，第四LED灯串240之前都没有点亮，先点亮，第一LED灯串210的点亮时间比第二LED灯串220短，因此也点亮，同时为了保证有3个LED灯串点亮，因此第三LED灯串230也继续点亮。当电压Vac持续上升到可以点亮4个LED灯串时，即T4时间段时，四个LED灯串都点亮。当电压Vac下降到只可以点亮3个LED灯串时，即T5时间段时，因为T3>T2>T1，所以4个LED灯串里第三LED灯串230的点亮时间最长，先熄灭，其他LED灯串继续点亮。当电压Vac持续下降到只可以点亮2个LED灯串时，即T6时间段时，因为T3>T2>T1，且T5=T3所以4个LED灯串里第一LED灯串210、第四LED灯串240的点亮时间较第二LED灯串220和第三LED灯串230长，因此熄灭第一LED灯串210、第四LED灯串240，点亮第二LED灯串220和第三LED灯串230。当电压Vac持续下降到只可以点亮1个灯串时，即T7时间段时，因为T3>T2>T1，且T5=T3，T6=T2，所以4个LED灯串里第四LED灯串240的点亮时间最短，因此熄灭第一LED灯串210、第二LED灯串220、第三LED灯串230，点亮第四LED灯串240。电压Vac持续下降到检测模块40在该整流周期内发出第四个欠压信号时，将第四LED灯串240熄灭。

由此可见，本发明提供的均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置，在一个整流周期内很好的均衡了各个LED灯串的发光时间，使LED灯具上不会看到光斑，提高了照明质量和LED灯具的使用寿命，而且，将LED灯串的电压控制在第一阈值电压Vth1和第二阈值电压Vth2之间，进一步的提高了LED灯具的稳定性和使用寿命。

请继续参阅图3，所述的均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置中，还包括N个用于将检测模块40输出的电压进行电平移位、使检测模块40输出的电压平移到开关模块70的电压域的电平移位模块60，一个电平移位模块60对应一个开关模块70，所述亮度均衡控制模块50通过N个电平移位模块60连接N个开关模块70。由于亮度均衡控制模块50会根据检测模块40的输出来控制开关模块70，而检测模块40和尾电流源模块30的参考地电位为整流模块10的负向输出，其参考地电位与开关模块70的参考地电位不同，所以需要将检测模块40的输出进行电平移位。通过所述电平移位模块60，使亮度均衡控制模块50对开关模块70的控制更加精确，进一步提高了LED灯串发光的均衡度。

进一步的，所述开关模块70通过自身的通断来控制对应的LED灯串的熄灭和点亮；所述开关模块70的输入端连接对应的LED灯串的正极，所述开关模块70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60的输出端。当开关模块70处于关断状态时，LED灯串处于点亮状态；当开关模块70处于开启的状态时，LED灯串处于（关闭）熄灭的状态。采用通路和短路的方式对LED灯串的点亮和熄灭进行控制，简单实用，无需复杂的电路即可完成。

请参阅图5，所述开关模块70包括第一电阻R1和第一MOS管Q1；所述第一MOS管Q1的源极为开关模块70的输入端、连接对应LED灯串的正极、还通过第一电阻R1连接第一MOS管Q1的栅极，所述第一MOS管Q1的漏极为开关模块70的输出端、连接对应LED灯串的负极，所述第一MOS管Q1的栅极为开关模块70的控制端、连接对应的电平移位模块60的输出端。

请参阅图6，所述电平移位模块60包括第二电阻R2和第二MOS管Q2，所述第二MOS管Q2的栅极为电平移位模块60的输入端、连接亮度均衡控制模块50对应的输出端，所述第二MOS管Q2的漏极为电平移位模块60的输出端、连接对应的开关模块70的控制端，所述第二MOS管Q2的源极通过第二电阻R2接地。

请参阅图7，所述尾电流源模块30包括第一电源V1、运算放大器U1、第三电阻R3和第三MOS管Q3；所述第三MOS管Q3的漏极为尾电流源模块30的输入端、连接LED灯串组20的负极，所述第三MOS管Q3的源极连接运算放大器U1的反相输入端、还通过第三电阻R3接地，所述第一电源V1的负极为尾电流源模块30的输出端，所述第一电源V1的负极接地，所述第一电源V1的正极连接运算放大器U1的正相输入端，所述运算放大器U1的输出端连接第三MOS管Q3的栅极。

请参阅图8，所述检测模块40包括第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一比较器U2、第二比较器U3和第二电源V2；所述第四电阻R4的一端为检测模块40的输入端、连接尾电流源模块30的输入端和LED灯串组20的负极，所述第四电阻R4的另一端连接第一比较器U2的正相输入端、还通过第五电阻R5连接第六电阻R6的一端和第二比较器U2的正相输入端；所述第六电阻R6接地，所述第二电源V2的正极连接第一比较器U2的反相输入端和第二比较器U3的反相输入端，所述第二电源V2的负极接地；所述第一比较器U2的输出端和第二比较器U3的输出端为检测模块40的输出端、连接亮度均衡控制模块50的输入端。即，当第一比较器U2输出低电平时，该低电平为欠压信号，当第二比较器U3输出高电平时，该高电平为过压信号。具体的，所述第二电源V2输出的电压为1.2V。所述第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6阻值的比为：25:4:1。如此设置，是为了确保检测模块40的输入端输入的电压小于6V时，检测模块40输出欠压信号，检测模块40的输入端输入的电压大于36V时，检测模块40输出过压信号。本实施例中，所述第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6的阻值分别为1M欧、160K欧和40K欧。

在本发明的另一实施例中，所述均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置的结构框图如图9所示，与检测模块并联的是LED灯串组20和尾电流源模块30，故，所述检测模块40检测的是整流桥10的输出电压，也就是LED灯串组20和尾电流源模块30电压之和，即，所述检测模块40实时侦测整流桥10的输出电压，当整流桥的输出电压在第一阈值与第二阈值之间时（整流桥的输出电压高于第一阈值时），输出状态信号1到亮度均衡控制模块；当整流桥的输出电压在第二阈值与第三阈值之间时（整流桥的输出电压高于第二阈值时），输出状态信号2到亮度均衡控制模块；当整流桥的输出电压在第三阈值与第四阈值之间时（整流桥的输出电压高于第三阈值时），输出状态信号3到亮度均衡控制模块；当整流桥的输出电压高于第四阈值时，输出状态信号4到亮度均衡控制模块；……；当整流桥的输出电压高于第N阈值时，输出状态信号N到亮度均衡控制模块；其中，第一阈值<第二阈值<第三阈值<第四阈值<……<第N阈值。

所述阈值的大小为：LED灯串组20的VF电压和尾电流源模块30的最小工作电压之和。即，整流周期刚开始时，LED灯串组20没有一个LED灯串被点亮，第一阈值为尾电流源模块30的最小工作电压。整流桥的输出电压超过第一阈值后，亮度均衡控制模块50点亮一个LED灯串，第一阈值为LED灯串组20的VF电压（点亮的LED灯串的VF电压）与尾电流源模块30的最小工作电压之和。……。整流桥的输出电压超过第N-1个阈值后，亮度均衡控制模块50点亮N-1个LED灯串，此时共有N-1个LED灯串被点亮，第N-1阈值为LED灯串组20的VF电压（N-1个点亮的LED灯串的VF电压）与尾电流源模块30的最小工作电压之和。整流桥的输出电压超过第N个阈值后，所有LED灯串被点亮。依次类推，在整流桥输出电压下降时，关闭LED灯串的流程也是如此。由于图9所示实施例中的其他工作原理与上一实施例相同（亮度均衡控制模块50的控制，将过压信号和欠压信号对应改成各个状态信号即可），在此不再赘述。

请参阅图10，本发明还提供一种基于图3所示的均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置的驱动方法，所述方法包括：

S10、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。

S20、亮度均衡控制模块在一个整流周期内，在接收到第一个过压信号时，点亮发光时间最短的一个LED灯串，在接收到第二个过压信号时，点亮发光时间最短的两个LED灯串并熄灭其他点亮的LED灯串，在接收到第三个过压信号时，点亮发光时间最短的三个LED灯串并熄灭其他点亮的LED灯串，……，在接收到第N-1个过压信号时，点亮发光时间最短的N-1个LED灯串并熄灭其他点亮的LED灯串，在接收到第N个过压信号时，点亮所有LED灯串；在接收到第一个欠压信号时，熄灭发光时间最长的一个LED灯串，在接收到第二个欠压信号时，熄灭发光时间最长的两个LED灯串并点亮其他熄灭的LED灯串，在接收到第三个欠压信号时，熄灭发光时间最长的三个LED灯串并点亮其他熄灭的LED灯串，……，在接收到第N-1个欠压信号时，熄灭发光时间最长的N-1个LED灯串并点亮其他熄灭的LED灯串，在接收到第N个欠压信号时，熄灭所有LED灯串；使得在一个整流周期内，每个LED灯串点亮的总时间相同。其中，N为大于等于2的正整数。

由于所述驱动方法的工作原理和特征在图3所示实施例中已详细阐述，在此不再赘述。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置，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；

亮度均衡控制模块，用于在一个整流周期内，通过控制N个LED灯串的点亮顺序、熄灭顺序和点亮次数，使N个LED灯串在一个整流周期内点亮的总时间相同；

其中，N为大于等于2的正整数。

2.根据权利要求1所述的均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置，其特征在于，所述驱动装置还包括：

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。

3.根据权利要求2所述的均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置，其特征在于，所述亮度均衡控制模块，具体用于在一个整流周期内，在接收到第一个过压信号时，点亮发光时间最短的一个LED灯串，在接收到第二个过压信号时，点亮发光时间最短的两个LED灯串并熄灭其他点亮的LED灯串，在接收到第三个过压信号时，点亮发光时间最短的三个LED灯串并熄灭其他点亮的LED灯串，……，在接收到第N-1个过压信号时，点亮发光时间最短的N-1个LED灯串并熄灭其他点亮的LED灯串，在接收到第N个过压信号时，点亮所有LED灯串；在接收到第一个欠压信号时，熄灭发光时间最长的一个LED灯串，在接收到第二个欠压信号时，熄灭发光时间最长的两个LED灯串并点亮其他熄灭的LED灯串，在接收到第三个欠压信号时，熄灭发光时间最长的三个LED灯串并点亮其他熄灭的LED灯串，……，在接收到第N-1个欠压信号时，熄灭发光时间最长的N-1个LED灯串并点亮其他熄灭的LED灯串，在接收到第N个欠压信号时，熄灭所有LED灯串；使得在一个整流周期内，每个LED灯串点亮的总时间相同。

4.根据权利要求3所述的均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置，其特征在于，所述线性恒流驱动装置还包括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；所述亮度均衡控制模块通过N个开关模块对应控制N个LED灯串。

5.根据权利要求4所述的均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置，其特征在于，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。

6.根据权利要求5所述的均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置，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。

7.根据权利要求6所述的均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置，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。

8.根据权利要求7所述的均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置，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。

9.根据权利要求8所述的均衡LED灯串亮度的线性恒流驱动装置，其特征在于，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。

10.一种采用权利要求2所述均衡LED灯串亮度的线性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，在接收到第一个过压信号时，点亮发光时间最短的一个LED灯串，在接收到第二个过压信号时，点亮发光时间最短的两个LED灯串并熄灭其他点亮的LED灯串，在接收到第三个过压信号时，点亮发光时间最短的三个LED灯串并熄灭其他点亮的LED灯串，……，在接收到第N-1个过压信号时，点亮发光时间最短的N-1个LED灯串并熄灭其他点亮的LED灯串，在接收到第N个过压信号时，点亮所有LED灯串；在接收到第一个欠压信号时，熄灭发光时间最长的一个LED灯串，在接收到第二个欠压信号时，熄灭发光时间最长的两个LED灯串并点亮其他熄灭的LED灯串，在接收到第三个欠压信号时，熄灭发光时间最长的三个LED灯串并点亮其他熄灭的LED灯串，……，在接收到第N-1个欠压信号时，熄灭发光时间最长的N-1个LED灯串并点亮其他熄灭的LED灯串，在接收到第N个欠压信号时，熄灭所有LED灯串；使得在一个整流周期内，每个LED灯串点亮的总时间相同；

其中，N为大于等于2的正整数。