CN105704853A

CN105704853A - Led照明装置的控制电路

Info

Publication number: CN105704853A
Application number: CN201510917105.8A
Authority: CN
Inventors: 金容根; 李相永; 安基哲; 文耿植
Original assignee: Silicon Works Co Ltd
Current assignee: LX Semicon Co Ltd
Priority date: 2014-12-10
Filing date: 2015-12-10
Publication date: 2016-06-22
Also published as: KR20160070925A; US9538605B2; KR102335464B1; US20160174327A1; DE102015015931A1

Abstract

本发明公开了一种具有电流控制功能的LED照明装置的控制电路。所述LED照明装置的控制电路可包括：电流控制电路，其配置为控制划分为多个LED组的LED照明装置，以及响应于整流电压而提供与LED组的顺序发光相对应的电流通路；以及过剩电压缓冲电路，其分别对应两个或者更多的LED组，并且其每一个配置为缓冲过剩电压。

Description

LED照明装置的控制电路

技术领域

本申请涉及LED照明装置，更加具体地，涉及一种具有电压缓冲功能的LED照明装置的控制电路。

背景技术

根据照明技术的现有趋势，为了节约能源，LED被用作光源。

高亮度LED与其它光源在各个方面存在区别，例如，能耗、寿命以及光的品质。

然而，由于LED通过恒流驱动，利用LED作为光源的照明装置需要大量的用于电流驱动的额外电路。

为了克服上述问题，交流直接型照明装置已被研发。

总的来说，交流直接型LED照明装置设计用于利用通过整流商用电力获得的整流电压而驱动LED。

由于交流直接型LED照明装置直接使用整流电压作为输入电压，而无需使用电感以及电容，所述交流直接型LED照明装置具有令人满意的功率因子。

例如，包含在LED照明装置中的每个LED可设计为以2.8V或者3.8V运行。根据情况，LED照明装置可按照如下方式设计：串联连接的大量LED利用整流电压而发光。

LED照明装置可按照如下的方式配置：根据整流电压的上升/下降，每组中的LED顺序地打开/关闭。

LED照明装置可在不同环境下被驱动。特别地，由于在其中使用LED照明装置的区域的不稳定功率特性或者功率系统环境，LED照明装置可通过比设计值更高的电压驱动。

也就是说，在等于或者大于运行LED所需的电压的过电压被应用的情形下，LED照明装置可被驱动。在此情形下，过电流可由过电压产生。

上述过电流可对LED照明装置的电流控制电路产生影响。在严重情形下，内部部件可由发热导致的热应力或者故障所损坏。特别地，包含电流控制电路的集成电路芯片可被损坏。

近来，对具有大容量的LED照明装置的需求日益增加。在大容量LED照明装置的情形下，过电压的影响可被增强。然后，由于故障以及局部损坏，LED照明装置的寿命可能会减少，或者LED照明装置的可靠性可能会降低。

发明内容

不同实施例旨在提供一种LED照明装置的控制电路，即便由于功率系统环境或者不稳定的功率特性，比设计值更高的电压被应用，该控制电路仍能够保证用于控制LED的电流控制电路的稳定电流流动。

此外，不同实施例旨在提供一种LED照明装置的控制电路，即便由于功率系统环境或者不稳定的功率特性，比设计值更高的电压被应用，该控制电路仍能够缓冲包含在整流电压中的过剩电压。

此外，不同实施例旨在提供一种LED照明装置的控制电路，即便由于功率系统环境或者不稳定的功率特性，比设计值更高的电压被应用，该控制电路仍能够吸收等于或者高于预设值并包含在集成电路(IC)芯片之外的整流电压中的过剩电压，由此防止了由在IC芯片中过剩电压的发热。

在一实施例中，提供了一种划分为多个LED组的LED照明装置的控制电路。该控制电路可包括：电流控制电路，其配置为响应于整流电压而提供与LED组的顺序发光相对应的电流通路；以及过剩电压缓冲电路，其分别对应响应于最高发光电压而发光的第一LED组以及响应于第二最高发光电压而发光的第二LED组，并且其每一个配置为通过电压控制而缓冲比相应的发光电压更高的过剩电压。

附图说明

图1为说明根据本发明一实施例的LED照明装置的控制电路的电路图。

图2为用于描述图1的实施例的操作的波形图。

图3为说明根据本发明另一实施例的LED照明装置的控制电路的电路图。

图4为用于描述图3的实施例的操作的波形图。

具体实施方式

下文中，本发明的示例性实施例将结合附图做详细地介绍。在说明书和权利要求书中使用的术语不限于典型的字典定义，而应解释为与本发明的技术构思相符合的含义和概念。

本说明书中描述的实施例以及附图中示出的配置为本发明的优选实施例，并非表述了本发明的全部技术构思。因此，在本申请提交的时点，可提供能够替换所述实施例以及配置的各种等同物以及变型。

本发明提供了一种电路，即便由于功率系统环境或者不稳定的功率特性，LED照明装置以比设计值更高的电压而被驱动，该电路仍保证了电流控制电路稳定的电流流动。

在图1的实施例中，LED照明装置利用整流电压而发光，并且执行用于发光的电流调节。

参照图1，LED照明装置包括灯10、供电单元、电流控制电路14、以及过剩电压缓冲电路16。供电单元将通过转换商用电力而获得的整流电压提供至灯10，以及电流控制电路14提供用于发光的电路通路至灯10的每个LED组。

灯10包括划分为多个LED组的LED。通过从供电单元提供的整流电压的上升/下降，灯10的LED组顺序地打开/关闭。

图1显示了灯10包括4个LED组LED1至LED4。LED组LED1至LED4的每一个可包括一个或者更多的LED。为了方便表述，一个或者更多LED可通过一个附图标记表示。

供电单元配置为整流从外部引入的交流输入电压并输出整流电压。

供电单元可包括具有交流输入电压的交流电源VAC以及用于整流交流输入电压以输出整流电压的整流器电路12。

交流电源VAC可包括商用电源。

整流器电路12全波整流交流电源VAC的正弦波交流输入电压，并输出整流电压。如图2所示，整流电压具有在其中基于商用交流输入电压的半个周期其电压水平上升/下降的纹波。在本实施例中，整流电压的上升或者下降可指示整流电压纹波的上升或者下降。

电流控制电路14执行用于LED组LED1至LED4的发光的电流调节。

电流控制电路14配置为通过其一端接地的传感电阻Rs而提供用于电流调节的电流通路。

在本发明的实施例中，灯10的LED组LED1至LED4响应于整流电压的上升或者下降而顺序的打开或者关闭。

当整流电压依次上升至达到各LED组LED1至LED4的发光电压时，电流控制电路14提供用于发光的电流通路至各个LED组LED1至LED4。

用于控制LED组LED4发光的发光电压V4定义为用于控制全部LED组LED1至LED4发光的电压。用于控制LED组LED3发光的发光电压V3定义为用于控制LED组LED1至LED3发光的电压。用于控制LED组LED2发光的发光电压V2定义为用于控制LED组LED1至LED2发光的电压。用于控制LED组LED1发光的发光电压V1定义为用于控制仅LED组LED1发光的电压。

电流控制电路14通过传感电阻Rs接收传感电压。传感电压通过根据灯10中LED组的发光状态而不同形成的电流通路而变化。此时，流经传感电阻Rs的每组的电流可包括恒定电流。

电流控制电路14包括多个开关电路31至34以及参考电压供应单元20。多个开关电路31至34配置成为LED组LED1至LED4提供电流通路，并且参考电压供应单元20配置为提供参考电压VREF1至VREF4。

参考电压供应单元20可配置为根据设计者的意图而提供具有不同水平的参考电压VREF1至VREF4。

参考电压供应单元20可包括多个串联连接电阻以便接收恒定电压，并且分别输出具有不同水平的参考电压VREF1至VREF4至电阻之间的节点。在另一实施例中，参考电压供应单元20可包括用于提供具有不同水平的参考电压VREF1至VREF4的独立电压源。

在具有不同水平的参考电压VREF1至VREF4中，参考电压VREF1可具有最低的电压水平，以及参考电压VREF4可具有最高的电压水平。电压水平可按照参考电压VREF1至VREF4的次序逐渐地增加。

参考电压VREF1具有用于在LED组LED2发光的时点关闭开关电路31的水平。更加具体地，参考电压VREF1可设为比通过LED组LED2的发光电压V2在传感电阻Rs中形成的传感电压更低水平。

参考电压VREF2具有用于在LED组LED3发光的时点关闭开关电路32的水平。更加具体地，参考电压VREF2可设为比通过LED组LED3的发光电压V3在传感电阻Rs中形成的传感电压更低水平。

参考电压VREF3具有用于在LED组LED4发光的时点关闭开关电路33的水平。更加具体地，参考电压VREF3可设为比通过LED组LED4的发光电压V4在传感电阻Rs中形成的传感电压更低水平。

参考电压VREF4可按照这样的方式设置：在传感电阻Rs中形成的电流变成整流电压的上限水平区域中的恒定电流。

开关电路31至34共同连接至传感电阻Rs，传感电阻Rs提供用于执行电流调节并形成电流通路的传感电压。

开关电路31至34将传感电阻Rs的传感电压与参考电压供应单元20的参考电压VREF1至VREF4进行比较，并形成用于打开灯10的选择性电流通路。

由于开关电路连接至远离应用了整流电压的位置的LED组，开关电路31至34的每一个接收高水平参考电压。

开关电路31至34的每一个可包括比较器50以及开关电路，并且开关电路可包括NMOS晶体管52。

包含在开关电路31至34的每一个中的比较器50具有配置为接收参考电压的正输入端(+)，以及配置为接收传感电压的负输入端(-)，以及配置为输出通过比较参考电压以及传感电压所获得结果的输出端。

包含在开关电路31至34的每一个中的NMOS晶体管52可根据应用至其栅极的比较器50的输出而执行开关操作。

过剩电压缓冲电路16可提供在包括电流控制电路14的集成电路(IC)芯片之外，并串联配置在最后发光的LED组LED4的电流通路上。最后发光的LED组LED4接收最高的整流电压。

根据上述配置，过剩电压缓冲电路16控制包含在LED组LED4的输出电压中的过剩电压，并限制从LED组LED4至电流控制电路14的电流流动。

也就是说，为了控制流至电流控制电路14的过电流，过剩电压缓冲电路16可串联连接在LED组LED4的电流通路上，并响应于由整流电压的过电压状态导致的过剩电压而执行电压缓冲。为了执行电压缓冲，过剩电压缓冲电路16可通过电压分布而吸收过剩电压。

进一步地，过剩电压缓冲电路16可串联连接在LED组LED4的电流通路上，并通过吸收包含在LED组LED4的输出电压中的过剩电压而缓冲供应至电流控制电路14的电压，所述过剩电压对应于过电压状态中的整流电压，所述过剩电压等于或者大于预设值。

过剩电压缓冲电路16可包括过剩电压检测单元以及开关单元。过剩电压检测单元响应于整流电压的变化可提供具有恒定电压周期的检测电压，以及开关单元根据检测电压执行电流控制电路14与最后发光的LED组LED4之间的电流控制，并吸收过剩电压。

包含在过剩电压缓冲电路16中的开关单元可包括根据检测电压而控制电流流动的功率场效应管(以下，简称为晶体管Qz)。

过剩电压检测单元可包括并行连接至LED组LED4的检测电阻Rg以及稳压二极管ZD。检测电压指示应用至检测电阻Rg和稳压二极管ZD之间节点的电压，并应用至用作开关单元的晶体管Qz的栅极。稳压二极管ZD用作恒定电压源，其通过限制应用至栅极的检测电压为预定值从而稳定过剩电压缓冲电路16的开关单元的栅极的电压。

因此，当通过检测电阻Rg而应用至稳压二极管ZD的电压等于或者低于由稳压二极管ZD限制的电压时，检测电压跟随整流电压的变化。然而，当通过检测电阻Rg而应用至稳压二极管ZD的电压高于由稳压二极管ZD限制的电压时，检测电压具有通过稳压二极管ZD的恒定电压。即检测电压具有恒定电压周期以及在其中响应于整流电压的变化检测电压跟随整流电压的变化的周期。此时，稳压二极管ZD可配置为具有3V至50V的击穿电压。

如上所示，过剩电压缓冲电路16配置在LED组LED4与电流控制电路14的开关电路34的NMOS晶体管52之间，并通过晶体管Qz的操作而吸收过剩电压，由此保证正常电流流动，同时正常地应用电压至开关电路34。

此时，应用正常整流电压的状态下的LED照明装置的操作将会结合图2进行介绍。

当整流电压处于初始状态，由于应用至其正输入端(+)的参考电压VREF1至VREF4高于应用至其负输入端(-)的电阻Rs的传感电压，所有的开关电路31至34维持打开状态。

而后，当整流电压上升至达到发光电压V1时，灯10的LED组LED1发光。当灯10的LED组LED1发光时，与LED组LED1连接的电流控制电路14的开关电路31提供电流通路。

当整流电压达到发光电压V1从而LED组LED1发光并且电流通路通过开关电路31形成，传感电阻Rs的传感电压的水平上升。然而，由于传感电压的水平低，开关电路31至34的打开状态不会改变。

然后，当整流电压持续上升并达到发光电压V2时，灯10的LED组LED2发光。当灯10的LED组LED2发光时，与LED组LED2连接的电流控制电路14的开关电路32提供电流通路。此时，LED组LED1仍维持发光状态。

当整流电压达到发光电压V2从而LED组LED2发光并且电流通路通过开关电路32形成，传感电阻Rs的传感电压的水平上升。此时，传感电压具有比参考电压VREF1更高的水平。因此，开关电路31的NMOS晶体管52通过比较器50的输出而被关闭。即开关电路31被关闭，以及开关电路32提供与LED组LED2的发光相对应的选择性电流通路。

水平水平然后，当整流电压持续上升并达到发光电压V3时，灯10的LED组LED3发光。当灯10的LED组LED3发光时，与LED组LED3连接的电流控制电路14的开关电路33提供电流通路。此时，LED组LED1和LED2仍维持发光状态。

当整流电压达到发光电压V3从而LED组LED3发光并且电流通路通过开关电路33形成，传感电阻Rs的传感电压的水平上升。此时，传感电压具有比参考电压VREF2更高的水平。因此，开关电路32的NMOS晶体管52通过比较器50的输出而被关闭。即开关电路32被关闭，以及开关电路33提供与LED组LED3的发光相对应的选择性电流通路。

然后，当整流电压持续上升并达到发光电压V4时，灯10的LED组LED4发光。当灯10的LED组LED4发光时，与LED组LED4连接的电流控制电路14的开关电路34提供电流通路。此时，LED组LED1至LED3仍维持发光状态。

当整流电压达到发光电压V4从而LED组LED4发光并且电流通路通过开关电路34形成，传感电阻Rs的传感电压的水平上升。此时，传感电压具有比参考电压VREF3更高的水平。因此，开关电路33的NMOS晶体管52通过比较器50的输出而被关闭。即开关电路33被关闭，以及开关电路34提供与LED组LED4的发光相对应的选择性电流通路。

然后，尽管整流电压持续上升，开关电路34维持打开状态从而在传感电阻Rs中形成的电流成为整流电压的上限水平区域中的恒定电流。

当响应于整流电压的上升，LED组LED1至LED4顺序发光时，对应于发光状态的电流通路的电流如图2所示的阶梯式增加。即，由于电流控制电路14执行恒定电流调节操作，与每个LED组的发光相对应的电流维持恒定的水平。当发光LED组的数目增加时，响应于LED组数目的增加，电流通路上的电流水平增加。

在整流电压上升至如上所述的上限水平之后，整流电压开始下降。

当整流电压降至低于发光电压V4时，灯10的LED组LED4被关闭。

当LED组LED4被关闭时，灯10利用LED组LED3、LED2以及LED1维持发光状态。因此，电流通路通过与LED组LED3相连接的开关电路33形成。

然后，当整流电压顺序降至低于发光电压V3、V2和V1时，灯10的LED组LED3、LED2以及LED1顺序地关闭。

由于灯10的LED组LED3、LED2和LED1顺序地关闭，电流控制电路14变换并提供通过开关电路33、32以及31形成的选择性电流通路。进一步地，响应于LED组LED1至LED4关闭状态，电流通路上的电流水平也以阶梯式减少。

在本发明的实施例中，LED组可在正常环境下顺序地打开/关闭，并且由于功率系统环境或者不稳定的功率特性，LED可利用比设计值更高的电压发光。下文中，该电压称为过电压。

每个LED组可由比相应发光电压更高的过电压驱动。对应所述过电压的整流电压包括等于或者大于比发光电压更高的预设值的过剩电压。

在本发明的实施例中，假设整流电压纹波的有效值设计为220V。在此情形下，处于过电压状态的整流电压波形的最大值可上升至超过250V。

因此，当处于过电压状态的整流电压逐渐上升时，LED组LED1至LED4根据整流电压的水平而顺序地发光。

即使当LED组LED4最后发光，处于过电压状态的整流电压可上升超过设置为驱动LED组LED4设置值，即220V。

应用至LED组LED4的整流电压的变化可通过检测电阻Rg检测并作为稳压二极管ZD的反向偏压传输。

稳压二极管ZD的击穿电压可在3V至50V的范围内设置，并且稳压二极管ZD保证晶体管Qz的正常打开状态，直到通过检测电阻Rg传输的电压达到稳压二极管ZD的击穿电压。

当应用至LED组LED4的整流电压进入过电压状态从而传输至稳压二极管ZD的电压超出稳压二极管ZD的击穿电压，检测电压进入恒定电压周期，其中恒定电压通过稳压二极管ZD的恒定电压操作而被维持，并且晶体管Qz的栅极电压不再增加。此时，图2的LED组LED4的输出电压V41可由晶体管Qz控制，并且应用至开关电路34的电压可通过V42表示。电压V41是LED组LED4的输出电压，并对应于通过从整流电压中减去LED组LED1至LED4的发光电压之和而获得的值。

也就是说，尽管LED组LED4的输出电压V41增加，稳压二极管ZD应用限制为恒定水平的检测电压至晶体管Qz的栅极。结果，维持恒定水平的检测电压被应用至晶体管Qz的栅极，并且增加了源极-漏极电压。

更加具体地，当通过稳压二极管ZD限制的检测电压被应用至晶体管Qz的栅极时，晶体管Qz的电流不再增加，而是恒定地维持。因此，与包含在图2的LED组LED4的输出电压V41中的过剩电压的增加相对应的电压应用在晶体管Qz的源极和漏极之间。结果，晶体管Qz吸收过剩电压。由于过剩电压在晶体管Qz的源极和漏极之间被吸收，应用至开关电路34的电压V42的水平被控制。因此，能够防止过电压被应用至形成用于最后发光的LED组LED4的电流通路的电流控制电路14的开关电路34。

当应用至最后发光的LED组LED4的整流电压上升至等于或者大于预设值的过电压时，过剩电压缓冲电路16缓冲过剩电压以保证电流控制电路14的正常运行。

因此，能够防止处于过电压状态的整流电压所导致的过剩电压被应用至包含电流控制电路14的IC芯片，并且包含在处于过电压状态的整流电压中的过剩电压可在IC芯片外被吸收和缓冲。

考虑到过剩电压所产生的热量，晶体管Qz可包括功率场效应管(FET)，即便产生热量，所述功率场效应管(FET)仍能够执行稳定的操作。

在另一实施例中，LED照明装置可包括如图3所示的过剩电压缓冲电路16a和16b。

过剩电压缓冲电路16a和16b配置为与响应于最高发光电压而发光的LED组LED4以及响应于第二最高发光电压而发光的LED组LED3相对应。当比发光电压更高的过剩电压出现时，过剩电压缓冲电路16a和16b通过电压控制而缓冲过剩电压。用于通过过剩电压缓冲电路16a和16b的过剩电压缓冲操作的电压控制可包括电压吸收。

过剩电压缓冲电路16a和16b可提供在包含电流控制电路14的IC芯片之外。过剩电压缓冲电路16a可配置为串联至响应于最高发光电压而最后发光的LED组LED4的电流通路，以及过剩电压缓冲电路16b可配置为串联至响应于第二最高发光电压而发光的LED组LED3的电流通路。

图3示出了应用至LED组LED3和LED4的过剩电压缓冲电路。然而，本发明并非仅限于此，考虑到整流电压的水平以及包含电流控制电路14的IC芯片的发热，过剩电压缓冲电路还能够应用至LED组LED1和LED2。

根据上述配置，当应用过电压时，过剩电压缓冲电路16a和16b控制包含在LED组LED3和LED4的输出电压中的过剩电压，限制从LED组LED3和LED4流至电流控制电路14的电流，以及吸收过剩电压。

也就是说，如参照图1和图2所描述的，过剩电压缓冲电路16a可配置为串联至LED组LED4的电流通路，并且缓冲包含在与处于过电压状态的整流电压相对应的LED组LED4的输出电压中的过剩电压，从而防止过电流流至电流控制电路14。

进一步地，参照图3所描述的，过剩电压缓冲电路16b可配置为串联至LED组LED3的电流通路，并且在开关电路33的打开状态被维持以形成电流通路的同时缓冲包含在LED组LED3的输出电压中的过剩电压，从而防止过电流流至电流控制电路14。

由于过剩电压缓冲电路16a和16b的过剩电压缓冲电路16a按照如图1和图2的实施例相同的方式配置并操作，在此不再赘述。包含在过剩电压缓冲电路16a中的稳压二极管、晶体管、以及检测电阻通过ZD1、Qz1、以及Rg1表示，以与图1和图2中的那些区分开。

与过剩电压缓冲电路16a类似，过剩电压缓冲电路16b可包括过剩电压检测单元以及开关单元。所述过剩电压检测单元响应于整流电压的变化可提供具有恒定电压周期的检测电压，以及在LED组LED3和电流控制电路14之间执行电流控制的同时，所述开关单元根据检测电压可吸收过剩电压。

包含在过剩电压缓冲电路16b中的开关单元可包括根据检测电压而控制电流的功率场效应管(以下，简称为晶体管Qz2)。

过剩电压检测单元可包括与LED组LED3并行连接的检测电阻Rg2和稳压二极管ZD2。检测电压指示应用于检测电阻Rg2和稳压二极管ZD2之间节点的电压，并被应用于用作开关单元的晶体管Qz2的栅极。在开关电路33的打开状态被维持以形成电流通路的同时，稳压二极管ZD2用作恒定电压源，其通过将应用于过剩电压缓冲电路16b的开关单元栅极的电压限制为预定值从而稳定栅极的电压。

因此，在开关电路33的打开状态被维持以形成电流通路的同时，当通过检测电阻Rg2而被应用至稳压二极管ZD2的电压等于或者小于通过稳压二极管ZD2限制的电压时，检测电压跟随整流电压的变化。因此，在开关电路33的打开状态被维持以形成电流通路的同时，当通过检测电阻Rg2而被应用至稳压二极管ZD2的电压大于通过稳压二极管ZD2限制的电压时，检测电压通过稳压二极管ZD2具有恒定电压。

然后，当整流电压上升超过LED组LED4的发光电压时，没有电流通路通过连接至晶体管Qz2的开关电路33形成。此时，应用至开关电路33的电压跟随LED组LED3的输出电压V31的波形。

如上所述，应用于与LED组LED3连接的晶体管Q3的栅极的检测电压具有恒定电压周期，以及在其中在开关电路33的打开状态被维持以形成电流通路的同时，检测电压响应于整流电压的变化而跟随整流电压的变化。

此时，稳压二极管ZD2可配置为具有3V至50V的击穿电压。

根据上述配置，过剩电压缓冲电路16b配置在LED组LED3与电流控制电路14的开关电路33的NMOS晶体管52之间，并在开关电路33的打开状态被维持以形成电流通路的同时，吸收包含在LED组LED3的输出电压V31中的过剩电压。

当整流电压上升超过LED组LED3的发光电压V3时，稳压二极管ZD2保证晶体管Qz的正常打开状态，直至通过检测电阻Rg2传输的电压达到稳压二极管ZD2的击穿电压。

然后，当应用至LED组LED3的整流电压超出稳压二极管ZD2的击穿电压时，稳压二极管ZD2限制应用至晶体管Qz2的栅极的检测电压，从而检测电压被恒定地维持。此时，晶体管Qz2吸收包含在LED组LED3的输出电压V31中的过剩电压。由于晶体管Qz2吸收过剩电压，应用至开关电路33并通过V32表示的电压可保持恒定的水平。LED组LED3的输出电压V31可对应通过从整流电压中减去LED组LED1至LED3的发光电压之和所获得的值。

也就是说，即便整流电压上升，在开关电路33的打开状态被维持以形成电流通路的同时，限制为恒定水平的检测电压被应用至晶体管Qz2的栅极以及晶体管Qz2的源极-漏极电压增加。

更加具体地，在开关电路33的打开状态被维持以形成电流通路的同时，当通过稳压二极管ZD2限制的检测电压被应用至晶体管Qz2的栅极时，晶体管Qz2的电流不再增加，而是恒定地维持。因此，与包含在LED组LED3的输出电压中过剩电压的增加相对应的电压被应用至晶体管Qz2的源极和漏极之间。结果，晶体管Qz2吸收过剩电压。由于过剩电压在晶体管Qz2的源极和漏极之间被吸收，其电压水平被控制的电压V32可被传输至开关电路33，并且可防止过电压被应用至形成用于LED组LED3的电流通路的开关电路33。

在开关电路33的打开状态被维持以形成电流通路的同时，过剩电压缓冲电路16b缓冲包含在LED组LED3的输出电压中的过剩电压，从而保证电流控制电路14的正常操作。

在图3和4的实施例中，过剩电压缓冲电路16a和16b能够防止过电压被应用至形成电流控制电路14的电流通路的IC芯片的开关电路33和34。

因此，能够防止由处于过电压状态的整流电压导致的过剩电压被应用至包含电流控制电路14的IC芯片，并且包含在处于过电压状态的整流电压中的过剩电压可在IC芯片之外被吸收并缓冲。

本发明的实施例可进一步包括用于除了已具有过剩电压缓冲电路的LED组LED3和LED4之外的其它LED组的部分或者全部的过剩电压缓冲电路。更加具体地，过剩电压缓冲电路可为LED组LED4、LED3以及LED2，或者LED组LED4、LED3、LED2以及LED1配置。因此，根据本发明实施例的控制电路可通过电压控制而额外地缓冲超出LED组LED1和LED2的发光电压的过剩电压。在此情形，由于电压缓冲操作以相同的方式执行，在此不再赘述。

根据上述配置，尽管LED组的顺序打开/关闭操作导致过电压，或者由于功率系统环境或者不稳定的功率特性，LED组以比设计值更高的电压驱动，控制电路能够缓冲包含在过电压中的过剩电压，因此防止电流控制电路的发热。

因此，LED照明装置的控制电路能够防止由于控制电路的故障或者热应力导致的内部部件的损坏。结果，产品的寿命和可靠性得以改进。

特别地，当LED照明装置设计为具有大的容量时，根据本发明实施例的控制电路能够有效防止由比交流输入电压的设计值更高的交流输入电压产生的热量。

尽管以上描述了不同实施例，本领域技术人员将会理解描述的实施例仅以举例的方式进行。相应地，在此描述的本发明并非局限于所描述的实施例。

Claims

1.一种LED照明装置的控制电路，所述LED照明装置被划分为多个LED组，所述控制电路包括：

电流控制电路，其配置为响应于整流电压而提供与LED组的顺序发光相对应的电流通路；以及

过剩电压缓冲电路，其分别对应响应于最高发光电压而发光的第一LED组以及响应于第二最高发光电压而发光的第二LED组，并且其每一个配置为通过电压控制而缓冲比相应的发光电压更高的过剩电压。

2.根据权利要求1所述的控制电路，其中，所述电流控制电路与传感电阻相连接，以提供与电流通路的电流相对应的传感电压，并响应于传感电压以及LED组的发光状态的变化而提供电流通路。

3.根据权利要求1所述的控制电路，其中，所述电流控制电路响应于LED组的顺序发光而执行恒流调节。

4.根据权利要求1所述的控制电路，其中，所述电流控制电路响应于LED组的发光状态而提供具有不同水平的参考电压，将与电流通路上的电流量相对应的传感电压与参考电压进行比较，并且提供与LED组的发光状态的变化相对应的电流通路。

5.根据权利要求1所述的控制电路，其中，所述过剩电压缓冲电路配置在包含电流控制电路的集成电路芯片之外。

6.根据权利要求1所述的控制电路，其中每个过剩电压缓冲电路吸收超出相应LED组的发光电压的过剩电压。

7.根据权利要求1所述的控制电路，其中，每个过剩电压缓冲电路包括：

过剩电压检测单元，其配置为响应于整流电压的变化而提供具有恒定电压周期的检测电压；以及

开关单元，其配置为根据检测电压控制超出相应LED组的发光电压的过剩电压，并且缓冲传输至电流控制电路的过剩电压。

8.根据权利要求7所述的控制电路，其中，所述过剩电压检测单元包括稳压二极管。

9.根据权利要求8所述的控制电路，其中，所述稳压二极管具有3V至50V的击穿电压。

10.根据权利要求7所述的控制电路，其中，所述过剩电压检测单元包括：

检测电阻，其配置为接收应用至相应LED组的整流电压；

稳压二极管，其配置为接收通过检测电压传输的电压，以及

所述稳压二极管用作与整流电压相对应的恒定电压源，并提供具有恒定电压周期的检测电压。

11.根据权利要求7所述的控制电路，其中，所述开关单元包括功率场效应管，所述功率场效应管根据检测电压而吸收过剩电压。

12.根据权利要求11所述的控制电路，其中，所述开关单元通过增加功率场效应管的源极-漏极电压而使得过剩电压降低。

13.根据权利要求1所述的控制电路，进一步包括过剩电压缓冲电路，所述过剩电压缓冲电路是为除了多个LED组中的第一和第二LED组之外的其它LED组的部分或者全部而提供，以及其每一个配置为通过电压控制而缓冲比相应LED组的发光电压更高的过剩电压。