CN106162990A - Led照明装置及其工作方法 - Google Patents

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许委波
马康
史云龙
王健
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    • H05B45/50—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits

Abstract

本发明提供了一种LED照明装置及其工作方法，所述LED照明装置包括LED灯组；整流电路，所述整流电路的输入端连接交流电源，输出的直流电连接所述LED灯组；电压补偿电路，所述电压补偿电路用于检测所述输出的直流电的电压，并根据所述电压和基准电压间的差值去调整输出脉冲波的宽度：差值越大，宽度越大；控制电路，所述控制电路根据接收到的脉冲波的宽度去控制开关MOS的工作，使得在所述脉冲波的宽度时间内，所述LED灯组断电；开关MOS，所述开关MOS控制所述LED灯组上电流的通断。本发明具有使用寿命长等优点。

Description

LED照明装置及其工作方法
技术领域
本发明涉及照明，特别涉及LED照明装置及其工作方法。
背景技术
LED作为一种新型固态光源，以其节能，环保，寿命长等优点已成为新一代光源，正在不断取代传统照明技术而广泛应用。目前LED芯片和LED驱动是LED照明的两个关键技术。与开关电流驱动LED技术相比，交流直驱LED技术具有可靠性高，成本低，体积小，寿命长等优点尔广泛应用，但是对于目前已有的交流直驱照明装置存在一个重要的技术问题，即输入功率随着输入交流市电电压升高而升高，导致相关器件发热严重，致使照明装置很不可靠。
发明内容
为了解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种功率自稳定的交流直驱LED照明装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种LED照明装置，所述LED照明装置包括LED灯组；所述LED照明装置进一步包括：
整流电路，所述整流电路的输入端连接交流电源，输出的直流电连接所述LED灯组；
电压补偿电路，所述电压补偿电路用于检测所述输出的直流电的电压，并根据所述电压和基准电压间的差值去调整输出脉冲波的宽度：差值越大，宽度越大；
控制电路，所述控制电路根据接收到的脉冲波的宽度去控制开关MOS的工作，使得在所述脉冲波的宽度时间内，所述LED灯组断电；
开关MOS，所述开关MOS控制所述LED灯组上电流的通断。
根据上述的LED照明装置，优选地，所述电压补偿电路包括：
稳压电路，所述稳压电路的输入端连接所述整流电路的输出端，输出端连接压控脉宽调制电路；
输入电压采样模块，所述输入电压采样模块的输入端连接所述整流电路的输出端，输出端连接压控脉宽调制电路；
压控脉宽调制电路，所述压控脉宽调制电路的输出端连接电子开关电路；
电子开关电路，所述电子开关电路的输出端连接所述控制电路。
根据上述的LED照明装置，可选地，所述整流电路包括：
并联的压敏电阻和整流桥。
根据上述的LED照明装置，优选地，所述开关MOS的栅极连接所述控制电路，漏极连接所述LED灯组，源极分别接地及连接所述控制电路。
根据上述的LED照明装置，可选地，所述源极连接电阻并接地。
本发明的目的还在于提供了上述智慧LED路灯的工作方法，该发明目的通过以下技术方案得以实现：
根据权利要求1所述的LED照明装置的工作方法，所述工作方法包括以下步骤：
(A1)交流电经过整流，输出的直流电送所述LED灯组；
(A2)电压补偿电路检测所述输出的直流电的电压，并根据所述电压和基准电压间的差值去调整输出脉冲波的宽度：差值越大，宽度越大；
(A3)控制电路根据接收到的脉冲波去控制开关MOS的工作，使得在脉冲波的宽度对应的时间内，开关MOS断开所述LED灯组的供电；
(A4)开关MOS根据控制电路的控制信号工作。
根据上述的工作方法，优选地，在步骤(A2)中，电子开关电路对输入的信号做反向输出。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
当交流输入电压大于基准电压时，通过改变LED灯组的电流大小，从而整灯功率保持稳定，减少相关器件电力负担，使发热最小化，提高电路稳定可靠性。
附图说明
参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：
图1是根据本发明实施例1的LED照明装置的结构简图；
图2是根据本发明实施例1的电压补偿电路的结构简图。
具体实施方式
图1和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
实施例1：
图1示意性地给出了本发明实施例的LED照明装置的结构图，如图2所示，所述LED照明装置包括：
整流电路，包括并联的防雷浪涌的压敏电阻和整流桥；所述整流电路的输入端连接交流电源，输出的直流电连接LED灯组；
LED灯组，所述LED灯组由诸多LED灯串联而成；
图2示意性地给出了本发明实施例的电压补偿电路的结构图，如图2所示，所述电压补偿电路包括：
稳压电路，所述稳压电路的输入端连接所述整流电路的输出端，输出端连接压控脉宽调制电路；
输入电压采样模块，所述输入电压采样模块的输入端连接所述整流电路的输出端，输出端连接压控脉宽调制电路；
压控脉宽调制电路，所述压控脉宽调制电路的输出端连接电子开关电路；
电子开关电路，所述电子开关电路的输出端连接所述控制电路，对输入的信号做反向输出；
所述电压补偿电路检测所述输出的直流电的电压，并根据所述电压和基准电压间的差值去调整输出脉冲波的宽度：差值越大，宽度越大；
控制电路，所述控制电路根据接收到的脉冲波的宽度去控制开关MOS的工作，使得在所述脉冲波的宽度时间内，所述LED灯组断电；
开关MOS，所述开关MOS控制所述LED灯组上电流的通断：所述开关MOS的栅极连接所述控制电路，漏极连接所述LED灯组，源极分别接地及连接所述控制电路。
本发明实施例的上述LED照明装置的工作方法，所述工作方法包括以下步骤：
(A1)交流电经过整流，输出的直流电送所述LED灯组；
(A2)电压补偿电路检测所述输出的直流电的电压，并根据所述电压和基准电压间的差值去调整输出脉冲波的宽度：差值越大，宽度越大；
(A3)控制电路根据接收到的脉冲波去控制开关MOS的工作，使得在脉冲波的宽度对应的时间内，开关MOS断开所述LED灯组的供电，也即降低了LED灯组的工作电流；
(A4)开关MOS根据控制电路的控制信号工作，从而使得当输入电压高于基准电压时，降低了通过LED灯组的电流，从而实现了功率自稳定。
实施例2：
根据本发明实施例1的LED照明装置和工作方法在路灯中的应用例。
在该应用例中，输入电压采集模块，实现对整流后得的电压进行采样，通常按照100倍衰减比例来设定，稳压电路输出基准电压给压控脉宽调制电路，基准电压高低对应与输入电压开始补偿点，即220V还是230V开始进行电流补偿，可以通过基准电压(如220V)来设定，压控脉宽调制电路主要通过基准电压和输入采样电压进行比较输出一个脉冲波，脉冲波的宽度取决于两者之间差，输入电压越高，差值越大，脉冲波宽度越大，LED负载电流降低越多。
上述LED照明装置的工作方法为：
(A1)交流电经过整流，输出的直流电送所述LED灯组；
(A2)电压补偿电路检测所述输出的直流电的电压，并根据所述电压和基准电压间的差值去调整输出脉冲波的宽度：差值越大，宽度越大；
基准电压设为220V，对于50Hz频率的交流市电，其驱动LED的脉动高压频率为100Hz，周期为10ms，脉宽调制信号频率为100Hz，调制信号脉宽Tc由输入市电电压Vin来控制。当V＝220V时，Tc＝0ms；当V＝230V时，Tc约为1ms；当V＝240V时，Tc＝2ms；当V＝250V时，Tc＝3ms；当V＝260V时，Tc＝4ms；对应LED驱动功率和输入市电电压Vin关系为：
Vin＝210Vac；P＝31W Vin＝220Vac；P＝32W
Vin＝230Vac；P＝31W Vin＝240Vac；P＝31W
Vin＝250Vac；P＝30W Vin＝260Vac；P＝30W
(A3)控制电路根据接收到的脉冲波去控制开关MOS的工作，使得在脉冲波的宽度对应的时间内，开关MOS断开所述LED灯组的供电，也即降低了LED灯组的工作电流；
(A4)开关MOS根据控制电路的控制信号工作，从而使得当输入电压高于基准电压时，降低了通过LED灯组的电流，从而实现了功率自稳定。

Claims (7)

1.一种LED照明装置，所述LED照明装置包括LED灯组；其特征在于：所述LED照明装置进一步包括：
整流电路，所述整流电路的输入端连接交流电源，输出的直流电连接所述LED灯组；
电压补偿电路，所述电压补偿电路用于检测所述输出的直流电的电压，并根据所述电压和基准电压间的差值去调整输出脉冲波的宽度：差值越大，宽度越大；
控制电路，所述控制电路根据接收到的脉冲波的宽度去控制开关MOS的工作，使得在所述脉冲波的宽度时间内，所述LED灯组断电；
开关MOS，所述开关MOS控制所述LED灯组上电流的通断。
2.根据权利要求1所述的LED照明装置，其特征在于：所述电压补偿电路包括：
稳压电路，所述稳压电路的输入端连接所述整流电路的输出端，输出端连接压控脉宽调制电路；
输入电压采样模块，所述输入电压采样模块的输入端连接所述整流电路的输出端，输出端连接压控脉宽调制电路；
压控脉宽调制电路，所述压控脉宽调制电路的输出端连接电子开关电路；
电子开关电路，所述电子开关电路的输出端连接所述控制电路。
3.根据权利要求1所述的LED照明装置，其特征在于：所述整流电路包括：
并联的压敏电阻和整流桥。
4.根据权利要求1所述的LED照明装置，其特征在于：所述开关MOS的栅极连接所述控制电路，漏极连接所述LED灯组，源极分别接地及连接所述控制电路。
5.根据权利要求4所述的LED照明装置，其特征在于：所述源极连接电阻并接地。
6.根据权利要求1所述的LED照明装置的工作方法，所述工作方法包括以下步骤：
(A1)交流电经过整流，输出的直流电送所述LED灯组；
(A2)电压补偿电路检测所述输出的直流电的电压，并根据所述电压和基准电压间的差值去调整输出脉冲波的宽度：差值越大，宽度越大；
(A3)控制电路根据接收到的脉冲波去控制开关MOS的工作，使得在脉冲波的宽度对应的时间内，开关MOS断开所述LED灯组的供电；
(A4)开关MOS根据控制电路的控制信号工作。
7.根据权利要求6所述的工作方法，其特征在于：在步骤(A2)中，电子开关电路对输入的信号做反向输出。
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