CN106455192B - 照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种使用LED作为光源的照明装置。所述照明装置可以根据整流电压将第一照明单元和第二照明单元串联或并联连接，改变与所述第一照明单元和第二照明单元的发光对应的第一驱动电流和第二驱动电流中的一个或多个，并对于整流电压具有通用性。

Description

照明装置

技术领域

本发明涉及一种照明装置，且尤其涉及一种使用LED作为光源的照明装置。

背景技术

照明装置设计为使用以少量能量展现高发光效率的光源，从而降低能量消耗。照明装置中所使用的光源的代表性示例可以包括LED。LED在各个方面(例如能量消耗、寿命和光质量)与其它光源不同。

然而，由于LED由电流驱动，所以使用LED作为光源的照明装置需要大量附加电路用于驱动电流。为了解决上述问题，已经开发了一种AC直接驱动式照明装置用以向LED提供AC电压。

AC直接驱动式照明装置配置为将AC电压转变成整流电压，且使用所述整流电压来驱动电流，使得LED能够发光。由于AC直接驱动式照明装置使用整流电压而不使用电感器和电容器，所以AC直接驱动式LED照明装置具有令人满意的功率因数。整流电压表示通过对AC电压全波整流而得到的电压。

AC直接驱动式照明装置包括一个或多个LED组，且每个LED组包括一个或多个LED且响应于整流电压的变化而发光。

AC直接驱动式照明装置可以被配置为使用一个或两个或多个驱动电路驱动多个LED组。

例如，当通过两个驱动电路驱动多个LED组时，所述多个LED组可以被控制为响应于整流电压的变化而相继发光。

更具体地，假设AC直接驱动式照明装置包括8个串联连接的LED组，且两个驱动电路的每一个驱动4个LED组。同时，假设向所述AC直接驱动式照明装置供应220V的AC电压。

当向8个串联连接的LED组施加与220V的AC电压对应的整流电压时，8个LED组响应于所述整流电压相继发光。

在每个城市或区域，电力环境可能不同。

当在供应110V的AC电压的电力环境中使用AC直接驱动式照明装置时，能够使用与所述110V的AC电压对应的整流电压发光的LED组的数量受限。即，当电力环境不能满足照明装置的设计额定电压时，照明装置使用有限数量的LED组发光。

因此，AC直接驱动式照明装置需要确保对于电力环境的通用性，以使全部的LED组能够用于发光，而无论电力环境如何。

发明内容

多个实施方式旨在提供一种使用LED的照明装置，其对于电力环境具有通用性。

此外，多个实施方式旨在提供一种照明装置，其由于能够根据整流电压的状态将包括在照明装置中的照明单元之间的电连接状态改变为并联或串联状态，因此对于电力环境具有通用性。

在一实施方式中，照明装置可以包括：第一照明单元和第二照明单元，其包括一个或多个LED且被配置为响应于整流电压而发光；第一驱动电路，其被配置为提供与所述第一照明单元的发光对应的第一电流通路，并调节所述第一电流通路的第一驱动电流；第二驱动电路，其被配置为提供与所述第二照明单元的发光对应的第二电流通路，并调节所述第二电流通路的第二驱动电流；以及驱动电流控制电路，其被配置为响应于所述第一照明单元和第二照明单元之间的连接状态而改变第一驱动电流和第二驱动电流中的一个或多个，其中，所述第一照明单元和第二照明单元彼此以串联或并联的方式电连接。

附图说明

图1是示出根据本发明的一实施方式的照明装置的方框图；

图2是示出根据图1的实施方式的变形例的包括电压判定单元的照明装置的方框图；

图3是示出图2的驱动电路的电路图；

图4是示出图2的电压判定单元的电路图；

图5是示出图2的照明单元并联连接的方框图；

图6是示出与图5的状态对应的整流电压和驱动电流的波形图；

图7是示出图2的照明单元串联连接的方框图；

图8是示出与图7的状态对应的整流电压和驱动电流的波形图；

图9是示出根据本发明的另一实施方式的照明装置的方框图；

图10是示出根据图9的实施方式的变形例的包括电压判定单元的照明装置的方框图；

图11是示出图10的驱动电路的电路图；

图12是示出根据本发明的另一实施方式的照明装置的方框图；

图13是示出根据图12的实施方式的变形例的包括电压判定单元的照明装置的方框图；

图14是示出根据本发明的另一实施方式的照明装置的方框图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图对本发明的实施方式进行详细描述。本说明书和权利要求中使用的术语不限于典型的字典定义，而应当被解释成与本发明的技术构思一致的含义和概念。

本说明书中所描述的实施方式和附图中所示的配置是本发明的优选实施方式，并不代表本发明的全部技术构思。因此，可在本申请提交的时间点提供能够替代实施方式和配置的各种等同物和修改。

本发明可被实施成控制驱动电流，从而确保对于电力环境变化的通用性。

因此，根据本发明的一实施方式的照明装置被配置为对于在不同电力环境(如提供110V的AC电压的电力环境和提供220V的AC电压的电力环境)中的照明具有通用性。

为了此配置，根据本实施方式的照明装置包括两个照明单元，并且被配置为响应于两个照明单元之间的连接状态，改变与照明单元的工作对应的驱动电流中的一个或多个。根据本实施方式的照明装置可以包括驱动电流控制电路，其用于改变所述驱动电流中的一个或多个。两个照明单元可以包括一个或多个LED，并且串联或并联连接。

根据本实施方式的照明装置，可以包括用于手动地改变两个照明单元之间的并联/串联方式的电连接的开关和用于手动改变驱动电流中的一个或多个的开关。

根据本实施方式的照明装置还可以包括电压判定单元和连接电路。电压判定单元可以将整流电压划分为具有不同电平的第一整流电压和第二整流电压，并提供通过划分整流电压而获得的判定信号；并且连接电路可以响应于判定信号的变化而将照明单元彼此以串联或并联的方式电连接。此时，可以响应于判定信号的变化而改变与两个照明单元对应的驱动电路的驱动电流中的一个或多个。

驱动电流控制电路可以将驱动电流中的一个或多个降低。更优选地，驱动电流控制电路可以将在串联连接的照明单元之中首先发光的照明单元的驱动电流降低。

驱动电流控制电路可以以相同的比率或不同的比率降低驱动电流。

驱动电流控制电路可降低驱动电流的一部分，并增大驱动电流的另一部分。在这种情况下，驱动电流控制电路可以将在串联连接的照明单元之中首先发光的照明单元的驱动电流降低，并将随后发光的照明单元的驱动电流增大。

当照明装置包括第一照明单元和第二照明单元时，驱动电流控制电路可以通过控制下列各项中的一个或多个来改变所述第一驱动电流和第二驱动电流中的一个或多个：与对应于所述第一照明单元的第一驱动电路的第一电流通路连接的第一感测电阻器的第一感测电阻值、与对应于所述第二照明单元的第二驱动电路的第二电流通路连接的所述第二感测电阻器的第二感测电阻值、施加于所述第一控制电路以控制所述第一电流通路的第一基准电压、和施加于所述第二控制电路以控制所述第二电流通路的第二基准电压。

上述实施方式将参考附图来理解。

参考图1，根据本发明的一实施方式的照明装置包括：电源单元10，照明单元20和22，驱动电路30和32，连接电路50和驱动电流控制电路。图1的驱动电流控制电路被配置为通过控制感测电阻器的电阻值来控制驱动电流。为了此工作，驱动电流控制电路包括感测电阻器电路60。

电源单元10可以被配置为提供整流电压Vrec。为了此工作，电源单元10可以包括AC电源VAC(交流电压)和整流器12。AC电源VAC可以用普通AC电源来实现，并且可以提供AC电压。例如，AC电源VAC可以包括提供110V或220V的AC电压的普通AC电源。整流器12可以对AC电源VAC的AC电压进行全波整流，并输出整流电压Vrec。整流器12可以具有典型的桥式二极管结构。

从电源单元10提供的整流电压Vrec具有与所述AC电压的半周期对应的纹波。当从电源单元10提供的整流电压Vrec对应于110V的AC电压时，整流电压Vrec具有对应于110V的峰值，而当整流电压Vrec对应于220V的AC电压时，整流电压Vrec具有对应于220V的峰值。以下，本实施方式中的整流电压Vrec的变化被定义为纹波的增大/降低。

照明单元20和22响应于整流电压Vrec而发光，且包括LED。照明单元20和22中所包括的多个LED可以被划分为多个LED组，并且图1示出，照明单元20和22的每一个包括串联连接的四个LED组。即，照明单元20包括串联连接的LED组LED1至LED4，并且所述照明单元22包括串联连接的LED组LED5至LED8。包括在照明单元20和22的每一个中的LED组的数量可以根据设计者的意图被设定为各种值。

照明单元20和22中所包括的每个LED组可以包括一个或多个LED，或串联连接、并联连接或串并联连接的多个LED。

可以根据连接电路50的开关状态确定照明单元20和22之间的电连接状态。连接电路50可以将照明单元20和22彼此串联或并联连接。

连接电路50可以包括用于将照明单元20和22之间的连接状态切换至并联或串联连接状态的开关。

更具体地，开关可以包括并联端子P、串联端子S和共用端子C。并联端子P可以接收整流电压Vrec，串联端子S可以连接至照明单元20的串联连接的LED组中的最后的LED组LED4的输出端子，且共用端子C可以连接至照明单元22的串联连接的LED组中的第一LED组LED5。共用端子C可以连接至并联端子P或串联端子S。

当连接电路50的共用端子C与并联端子P彼此连接时，照明单元20和22可以彼此以并联方式电连接，并且当连接电路50的共用端子C和串联端子S彼此连接时，照明单元20和22彼此以串联方式电连接。

当整流电压Vrec的电平不足以将串联连接的照明单元20和22的全部LED组相继接通时，连接电路50将照明单元20和22彼此以并联方式电连接。在这种情况下，并联连接的照明单元20和22的每一个中所包括的LED组响应于所述整流电压Vrec的变化而相继发光。

另一方面，当整流电压Vrec的电平足以将串联连接的照明单元20和22的全部LED组相继接通时，连接电路50将照明单元20和22彼此以串联方式电连接。在这种情况下，照明单元20和22中所包括的全部LED组LED1至LED8响应于所述整流电压Vrec的变化而相继发光。

LED组借以发光的电压可被定义为发光电压。更具体地，LED组LED1借以发光的电压可被定义为LED组LED1的发光电压V1，LED组LED1和LED2借以发光的电压可被定义为LED组LED2的发光电压V2，LED组LED1至LED3借以发光的电压可被定义为LED组LED3的发光电压V3，LED组LED1至LED4借以发光的电压可被定义为LED组LED4的发光电压V4。

当照明单元20和22串联连接时，LED组LED1至LED5借以发光的电压可被定义为LED组LED5的发光电压V5，LED组LED1至LED6借以发光的电压可被定义为LED组LED6的发光电压V6，LED组LED1至LED7借以发光的电压可被定义为LED组LED7的发光电压V7，且LED组LED1至LED8借以发光的电压可被定义为LED组LED8的发光电压V8。

驱动电路30和32对于照明单元20和22的发光进行电流调节，并提供用于相继发光的电流通路。

更具体地，驱动电路30可以被配置为提供响应于照明单元20的LED组LED1至LED4的根据整流电压Vrec的变化的发光而改变的电流通路，并对电流通路进行电流调节。

为了此工作，驱动电路30包括端子C1至C4、感测电阻器端子Riset1和接地端子GND1。端子C1至C4连接至照明单元20中所包括的LED组LED1至LED4的各个输出端子并被配置为形成通道，且感测电阻器端子Riset1被配置为将形成在驱动电路30中的电流通路连接至感测电阻器。

驱动电路30使用通过感测电阻器端子Riset1提供的感测电压，从而提供电流通路。

驱动电路30将感测电压与响应于各LED组LED1至LED4而在内部提供的基准电压进行比较。根据感测电压与基准电压之间的比较结果，驱动电路30可以分别提供将感测电阻器端子Riset1连接至端子C1至C4的电流通路。

驱动电路32还包括端子C5至C8、感测电阻器端子Riset2和接地端子GND2。端子C5至C8连接至照明单元22中所包括的LED组LED5至LED8的各个输出端子并被配置为形成通道，且感测电阻器端子Riset2被配置为将形成在驱动电路32中的电流通路连接至感测电阻器。由于驱动电路32提供电流通路的工作以与驱动电路30相同的方式进行，在此省略其详细描述。

驱动电路30和32可以被配置为具有相同的基准电压。

驱动电路30和32可以被实现为一个集成电路。

照明单元20和22彼此串联或并联连接，并且响应于周期性地上升/下降的整流电压Vrec的变化而相继发光。当整流电压Vrec上升时，相继发光的LED组的数量增加，而当整流电压Vrec下降时，相继发光的LED组的数量降低。驱动电路30和32提供响应于串联或并联连接的照明单元20和22的相继发光而变化的电流通路，且用于相继发光的电流通路中的驱动电流呈现阶梯式变化。

感测电阻器电路60被配置为控制驱动电路30和32的驱动电流，并响应于照明单元20和22之间的连接状态变化而改变驱动电路30和32中的驱动电路30中的驱动电流量，从而发挥作为驱动电流控制电路的作用。为了该工作，感测电阻器电路60响应于照明单元20和22之间的连接状态变化而改变施加至驱动电路30中的感测电阻器的感测电压和电阻值，从而改变提供给驱动电路30的驱动电流量。

感测电阻器电路60可以基于功率消耗控制驱动电路30和32的驱动电流中的一个或多个。例如，感测电阻器电路60可以改变驱动电流中的一个或多个，使得形成在低功率消耗的0.5-1.5倍的范围内的高功率消耗。

更具体地，当照明单元20和22串联连接时，感测电阻器电路60降低驱动电流量，从而改变驱动电路30的功率消耗。因此，当照明单元20和22串联连接时，感测电阻器电路60向驱动电路30提供增大的电阻值和感测电压，从而降低驱动电流量。

即，当照明单元20和22串联连接时，感测电阻器电路60改变感测电阻器的电阻值，使得驱动电路30的感测电压具有高电平，其中，驱动电路30连接至首先发光的照明单元20。即，当照明单元20和22串联连接时，感测电阻器电路60降低了首先发光的照明单元20的驱动电流。

感测电阻器电路60包括感测电阻器Rs1，感测电阻器Rs2，开关52和感测电阻器Rs3。感测电阻器Rs1连接至感测电阻器端子Riset1，从而被连接至驱动电路30的电流通路，感测电阻器Rs2连接至感测电阻器端子Riset2，从而被连接至驱动电路32的电流通路，开关52共同连接至感测电阻器Rs1和Rs2，且感测电阻器Rs3与开关52并联连接。感测电阻器Rs1用于驱动电路30的电流调节。感测电阻器Rs2连接在驱动电路32的感测电阻器端子Riset2和接地端子GND2之间，用于驱动电路32的电流调节，并提供固定的电阻值和与固定的电阻值对应的感测电压。

当照明单元20和22彼此并联连接时，感测电阻电路60的开关52被接通。因此，当开关52被接通时，感测电阻器电路60控制驱动电流流入驱动电路30中，而驱动电流与由感测电阻器Rs1的电阻值和感测电压所确定的量对应。

另一方面，当照明单元20和22彼此串联连接时，感测电阻器电路60的开关52被断开。因此，当开关52被断开时，感测电阻器电路60控制驱动电流流入驱动电路30中，而驱动电流与由串联连接的感测电阻Rs1和Rs3的电阻值和感测电压所确定的量对应。

即，驱动电路30中的驱动电流量响应于开关52的开关状态而改变。

然而，由于驱动电路32中的驱动电流量与开关52的开关状态无关，而且固定于连接至接地端子GND2感测电阻器Rs2的电阻值和感测电压，所以驱动电路32中的驱动电流不改变。

连接电路50中所包括的开关和感测电阻器电路60的开关52的开关状态可以被手动地改变。即，用户可以鉴于电力环境手动地改变开关状态。

连接电路50中所包括的开关可以被配置为在提供110V的AC电压的电力环境中将照明单元20和22彼此并联连接，并在提供220V的AC电压的电力环境中将照明单元20和22彼此串联连接。

与图1所示的实施方式不同，如在图2所示，本发明可以实施为进一步包括电压判定单元40。电压判定单元40产生表示整流电压Vrec的状态的代表值，并提供与该代表值对应的判定信号。

当如图2所示增加电压判定单元40时，连接电路50可以响应于判定信号的变化而改变照明单元20和22之间的连接状态，且感测电阻器电路60可以响应于判定信号的变化而控制驱动电路30的驱动电流量。

电压判定单元40可以产生与以下各项中的任一项对应的代表值：整流电压Vrec在半周期以上期间的状态、整流电压Vrec的峰值、整流电压Vrec的平均值、和输入电流的平均值。

电压判定单元40可以基于预设基准电平将整流电压划分成第一整流电压和第二整流电压，且所述基准电平被设定在具有所述第一整流电压和第二整流电压中的较低电平的整流电压的1.1-2.6倍范围内。

将参考图3对图1和图2的驱动电路30进行描述。

驱动电路30可包括多个开关电路31至34和基准电压供给单元36。多个开关电路31至34可以被配置为提供对于LED通道LED1至LED4的电流通路，且基准电压供应单元36可以被配置为提供基准电压VREF1至VREF4。

基准电压供给单元36可以被配置为根据设计者的意图提供具有不同电平的基准电压VREF1至VREF4。

基准电压供给单元36包括串联连接的多个电阻器，并且所述多个串联连接的电阻器接收恒定电压Vd1并连接至接地端子GND1。基准电压供应单元36可以被配置为将具有不同电平的基准电压VREF1至VREF4输出至各个电阻器之间的节点。在另一实施方式中，基准电压供应单元36可以包括用于提供具有不同电平的基准电压VREF1至VREF4的独立的电压供给单元36。

在具有不同电平的基准电压VREF1至VREF4中，基准电压VREF1可以具有最低的电压电平，而基准电压VREF4可以具有最高的电压电平。基准电压VREF1至VREF4可以以电压电平按VREF1至VREF4的顺序逐渐增大的方式来提供。

基准电压VREF1具有用于在LED组LED2发光的时间点断开开关电路31的电平。更具体地，基准电压VREF1可以被设定为低于在LED组LED2发光的时间点在感测电阻器Rs1中形成的感测电压的电平。

基准电压VREF2具有用于在LED组LED3发光的时间点断开开关电路32的电平。更具体地，基准电压VREF2可以被设定为低于在LED组LED3发光的时间点在感测电阻器Rs1中形成的感测电压的电平。

基准电压VREF3具有用于在LED组LED4发光的时间点断开开关电路33的电平。更具体地，基准电压VREF3可以被设定为低于在LED组LED4发光的时间点在感测电阻器Rs1中形成的感测电压的电平。

基准电压VREF4可以被设定为使得流过感测电阻器Rs1的电流在整流电压Vrec的上限电平区域变成恒定电流。

此时，假定基准电压Vref1至Vref4设定为响应接通开关52的时刻。

开关电路31至34共同连接至感测电阻器Rs1，以便进行电流调节并形成电流通路。

开关电路31至34将感测电阻器Rs1的感测电压与基准电压供给单元36的基准电压VREF1至VREF4分别进行比较，并形成用于照明单元20发光的电流通路。

开关电路31至34的每一个可以接收高电平基准电压，因为开关电路连接至远离施加整流电压Vrec的位置的LED组。

开关电路31至34可以分别包括比较器38a至38d和开关元件，且开关元件可以分别包括NMOS晶体管39a至39d。

开关电路31至34的比较器38a至38d的每一个具有被配置为接收基准电压的正输入端子(+)，被配置为接收感测电压的负输入端子(-)，和被配置为输出通过比较所述基准电压和所述感测电压所得到的结果的输出端子。

开关电路31至34各自的NMOS晶体管39a至39d根据施加至其栅极的比较器38a至38d的输出进行开关工作。NMOS晶体管39a至39d各自的漏极和比较器38a至38d各自的负输入端子(-)可以共同连接至感测电阻器Rs1。

根据上述配置，感测电阻器Rs1可将感测电压施加至比较器38a至38d的负输入端子(-)，并提供与开关电路31至34各自的NMOS晶体管39a至39d对应的电流通路。

在根据本发明实施方式的照明装置中，LED组LED1至LED4可以响应于整流电压Vrec的变化而相继发光，并且可以通过驱动电路30来提供与LED组LED1至LED4的相继发光对应的电流通路。

将参考图4描述电压判定单元40。

电压判定单元40可以包括用于划分整流电压Vrec的电阻器R1和R2以及与电阻器R2并联连接的电容器Cp。

以上述方式配置的电压判定单元40产生表示整流电压Vrec的状态的代表值，并提供判定信号，所述判定信号与该代表值对应并能够基于基准电平被判定为高电平或低电平。

电压判定单元40可以使用电容器Cp产生与以下各项的任一项对应的代表值：整流电压Vrec在半周期以上期间的状态、整流电压Vrec的峰值、整流电压Vrec的平均值、和输入电流的平均值。

例如，与110V的AC电压对应的整流电压Vrec的平均值和与220V的AC电压对应的整流电压Vrec的平均值可以彼此不同，且存储在电容器Cp中的代表值可以被转换成能够根据基准电压被判定为高电平或低电平的判定信号DS，并随后被提供至连接电路50和开关52。

当与110V的AC电压对应的整流电压Vrec被称为第一整流电压且与220V的AC电压对应的整流电压Vrec被称为第二整流电压时，电压判定单元40根据判定信号DS是否等于或大于预设基准电平，提供电平判定信号DS以具有用于将整流电压划分成第一整流电压和第二整流电压的电平。可以在第一整流电压和第二整流电压中的较低电平的1.1-2.6倍的范围内设定基准电平。可以根据电容器Cp的容量或电阻器R1和R2的电阻比将基准电平定义为各种电平。

将参考图5和图6描述根据本实施方式的照明装置的并联工作，并且参考图7和图8描述根据本实施方式的照明装置的串联工作。

图5和图6对应于由于与整流电压Vrec对应的代表值低于基准电平而输出低电平的判定信号DS的情况。此时，例如，整流电压Vrec可以对应于110V的AC电压。

当提供低电平的判定信号DS时，连接电路50提供并联端子P与共用端子C之间的路径以将照明单元20和22并联连接。

当提供低电平的判定信号DS时，感测电阻器电路60的开关52保持接通状态。因此，驱动电路30使用感测电阻器Rs1的电阻值和感测电压调节驱动电流，驱动电路32使用感测电阻Rs2的电阻值和感测电压调节驱动电流。感测电阻器Rs1和Rs2可以被设计为具有相同的电阻值。在这种情况下，驱动电路30和32可以响应于整流电压Vrec而使用相同的电阻值和感测电压，且与照明单元的发光20和22对应的驱动电流ipp1和ipp2可以具有相同的波形和电平。

如图5和图6所示，当照明单元20和22并联连接时，照明单元20和驱动电路30响应于整流电压Vrec的变化而进行的工作如下。

当整流电压Vrec处于初始状态时，所有的开关电路31至34保持接通状态，因为施加至其正输入端子(+)的基准电压VREF1至VREF4高于施加至其负输入端子的电阻器Rs1的感测电压。然而，由于整流电压Vrec具有的电平不足以接通LED组LED1至LED4，所以LED组LED1至LED4不会发光。

然后，当整流电压Vrec上升以达到发光电压V1时，LED组LED1发光。当照明单元20的LED组LED1发光时，连接至LED组LED1的开关电路31提供用于发光的电流通路。

当整流电压Vrec达到发光电压V1以使LED组LED1发光并且通过开关电路31形成电流通路时，增大至预定电平的电流ipp1被供给至LED组LED1。

响应于LED组LED1的发光，电流ipp1沿着经过LED组LED1、驱动电路30的开关电路31和感测电阻Rs1的路径流动。

然后，当整流电压Vrec持续上升以达到发光电压V2时，LED组LED2发光。当照明单元20的LED组LED2发光时，连接至LED组LED2的开关电路32提供用于发光的电流通路。

当整流电压Vrec达到发光电压V2以使LED组LED2发光且通过开关电路32形成电流通路时，感测电阻器Rs1的感测电压的电平上升。此时，感测电压具有高于基准电压VREF1的电平。因此，开关电路31的NMOS晶体管39a由比较器38a的输出断开。即，开关电路31被断开，而开关电路32提供与LED组LED2的发光对应的电流通路。此时，LED组LED1也保持发光状态，且驱动电流ipp1的电平上升至经开关电路32调节的电平。

然后，当整流电压Vrec连续上升以达到发光电压V3时，LED组LED3发光。当LED组LED3发光时，连接至LED组LED3的开关电路33提供用于发光的电流通路。

当整流电压Vrec达到发光电压V3以使LED组LED3发光且通过开关电路33形成电流通路时，感测电阻器Rs1的感测电压的电平上升。此时，感测电压具有高于基准电压VREF2的电平。因此，开关电路32的NMOS晶体管39b由比较器38b的输出断开。即，开关电路32被断开，且开关电路33提供与LED组LED3的发光对应的电流通路。此时，LED组LED1和LED2也保持发光状态，且驱动电流ipp1的电平上升至由开关电路33调节的电平。

然后，当整流电压Vrec持续上升以达到发光电压V4时，LED组LED4发光。当LED组LED4发光时，连接至LED组LED4的开关电路34提供用于发光的电流通路。

当整流电压Vrec达到发光电压V4以使LED组LED4发光且通过开关电路34形成电流通路时，感测电阻器Rs1的感测电压的电平上升。此时，感测电压具有高于基准电压VREF3的电平。因此，开关电路33的NMOS晶体管39c由比较器38c的输出断开。即，开关电路33被断开，且开关电路34提供与LED组LED4的发光对应的电流通路。此时，LED组LED1至LED3也保持发光状态，且驱动电流ipp1的电平上升至由开关电路34调节的电平。

LED组LED4的发光被保持，直至整流电压Vrec在上升至最大电平后下降至发光电压V4。

然后，当整流电压Vrec持续下降时，连接至LED组LED4至LED1的开关电路34至31相继被断开，LED组LED4至LED1相继被断开，且驱动电流ipp1呈现阶梯式下降。

照明单元22和驱动电路32响应于整流电压Vrec的变化的工作与照明单元20和驱动电路30的工作以相同的方式同时进行。因此，在此省略其详细描述。

总驱动电流irec等于并联连接的照明单元20的和22驱动电流ipp1和ipp2的总和，且通过驱动电路30的电流通路PP1和通过驱动电路32的电流通路PP2同时形成。

图7和图8的串联工作状态对应于由于与整流电压Vrec对应的代表值等于或大于基准电平而输出高电平的判定信号DS的情况。此时，例如，整流电压Vrec可以对应于220V的AC电压。

当提供高电平的判定信号DS时，连接电路50提供串联端子S与共用端子C之间的路径以将照明单元20和22串联连接。

当提供高电平的判定信号DS时，感测电阻器电路60的开关52保持断开状态。因此，驱动电路30提供电流通路并使用感测电阻器Rs1和Rs3的电阻值和感测电压进行调节，且驱动电路32提供电流通路并使用感测电阻器Rs2的电阻值和感测电压进行调节。此时，感测电阻器Rs1和Rs3的电阻值和感测电压高于感测电阻器Rs2的电阻值和感测电压。

因此，如图7和图8所示，当照明单元20和22串联连接时，驱动电路30的驱动电流变为小于如图5和图6所示的当开关52接通时的驱动电流。因此，感测电阻器电路60降低驱动电路30的驱动电流。

例如，当照明单元20响应于与110V的AV电压对应的整流电压Vrec而并联连接时，驱动电路的各通道的电流消耗如下：LED组LED1：LED组LED2：LED组LED3：LED组LED4＝20mA：40mA：50mA：60mA。此时，由于驱动电路32的感测电阻值等于驱动电路30的感测电阻值，驱动电路32的各通道的电流消耗也等于驱动电路30的各通道的电流消耗。

然而，当照明单元20和22串联连接时，因为增加了感测电阻器Rs3，在驱动电路30中基于感测电阻器Rs1和Rs3的电阻值和感测电压上升。因此，驱动电路30的各通道的电流消耗如下：LED组LED1：LED组LED2：LED组LED3：LED组LED4＝5mA：10mA：12.5mA：15mA。此时，由于驱动电路32使用由感测电阻器Rs2固定的感测电阻值和感测电压，驱动电路32的各通道的电流消耗保持如下：LED组LED5：LED组LED6：LED组LED7：LED组LED8＝20mA：40mA：50mA：60mA。

当照明单元20和22串联连接且在驱动电路30中的感测电阻器的电阻值和感测电压响应于串联连接而上升时，LED组LED1至LED8相继发光。

因为驱动电路30的感测电阻值和感测电压上升，照明单元20的LED组LED1至LED4响应于低于当照明单元20和22并联连接时的整流电压Vrec而相继发光，且驱动电流isp响应于LED组LED1至LED4的发光而呈现阶梯式增加。

当在照明单元20的相继发光后整流电压Vrec上升时，进行照明单元22的相继发光，且驱动电路32响应于照明单元22的相继发光提供电流通路并进行电流调节。此时，施加至驱动电路32的感测电压由感测电阻器Rs2的电阻值确定，且低于提供至驱动电路30中的感测电压。

由于已参考图5和图6描述了照明单元20和22的相继发光以及响应于相继发光的驱动电路30和32的工作，在此省略其详细描述。

此时，总驱动电流irec基本上等于输入至串联连接的照明单元20和22的驱动电流。此外，首先形成通过驱动电路30的电流通路SP1，然后响应于整流电压Vrec的增大而形成通过驱动电路32的电流通路SP2。

如上所述，感测电阻器电路60作为驱动电流控制电路进行工作。更具体地，当照明单元20和22串联连接时，感测电阻器电路60控制通过驱动电路30所形成的第一电流通路和通过驱动电路32所形成的第二电流通路的驱动电流，并降低与首先发光的照明单元20对应的驱动电路30的驱动电流量。

此时，感测电阻器电路60可以改变驱动电路30的驱动电流量，使得由驱动电路30和32的驱动电流引起的功率消耗之中的较高功率消耗在较低功率消耗的0.5-1.5倍的范围内形成。

在本实施方式中，当照明单元20和22串联连接时，响应于相继发光而根据驱动电流量划分的通道的总数量可以被控制为大于包括在照明单元20和22的每一个中的通道的数量。即，当照明单元20具有X个通道，照明单元22具有Y个通道，且照明单元20和22串联连接(其中X和Y是自然数)时，响应于相继发光而根据驱动电流量划分的通道的总数量可等于或大于X和Y中的较大者。

通过上述配置，根据本实施方式的照明装置可以对于提供110V的AC电压的电力环境的变化具有通用性。

更具体地，由于根据本实施方式的照明装置中所包括的照明单元之间的电连接状态根据整流电压的状态改变为串联或并联状态，照明装置可以具有对应于电力环境变化的通用性。

为了控制驱动电路30和32的驱动电流，驱动电流控制电路可以被配置为改变基准电压。所述配置可以例示为如图9和图10所示。

图9示出照明单元20和22之间的连接状态被手动地改变，并且基准电压控制电路70的开关状态被手动地设定。图10示出，包括电压判定单元40，照明单元20和22之间的连接状态通过电压判定单元40的判定信号DS改变，并且基准电压控制电路70的开关状态根据电压判定单元40的判定信号DS设定。在图9和图10的实施方式中，可以包括感测电阻器电路62和基准电压控制电路70作为驱动电流控制电路。在这种情况下，驱动电流控制电路可根据基准电压控制电路70的工作改变驱动电路30的基准电压，从而降低驱动电路30的驱动电流。

由于图9和图10的实施方式除了电压判定单元40之外具有相同的结构，下面的描述将针对图10的实施方式。

参考图10，驱动电流控制电路中所包括的感测电阻器电路62向驱动电路30和32提供固定的感测电阻值和固定的感测电压，且驱动电流控制电路中所包括的基准电压控制电路70控制基准电压以控制驱动电路30的驱动电流。在图10中，除了上述的配置之外的其它元件以与图2相同的方式配置。因此，在此省略其重复描述。

基准电压控制电路70包括串联连接以接收恒定电压Vd2的电阻器Ra、Ra1和Ra2，电阻器Ra和Ra1之间的节点连接至驱动电路的基准电压端子Vrefa，且开关54与电阻器Ra2并联连接。开关54响应于电压判定单元40的判定信号被接通或断开。

根据判定信号DS，当照明单元20和22并联连接时，开关54断开，而当照明单元20和22串联连接时，开关54接通。

当照明单元20和22并联连接时，驱动电路30的基准电压可由施加至所述基准电压端子Vrefa的电压所确定。此时，驱动电路30和32可以产生相同的基准电压。在这种情况下，施加至串联连接的电阻器Ra，Ra1和Ra2之中的电阻器Ra和Ra1之间的节点的电压通过开关54的断开被施加至驱动电路30的基准电压端子Vrefa。施加至基准电压端子Vrefa的电压根据电阻器Ra与电阻器Ra1和Ra2的电阻比确定。

然而，当照明单元20和22串联连接时，开关54通过判定信号DS接通。因此，施加至驱动电路30的基准电压端子Vrefa的电压根据电阻器Ra与电阻Ra1的电阻比确定。即，施加至基准电压端子Vrefa的电压下降。因此，驱动电路30的基准电压下降，并且驱动电路30的驱动电流降低。

更具体地，当照明单元20和22并联连接时，驱动电路30和32可以向各个通道提供0.4V、0.8V、1.0V和1.2V的基准电压。

然而，当照明单元20和22串联连接时，驱动电路30可以向各通道提供0.1V、0.2V、0.25V和0.3V的基准电压，因为施加至基准电压端子Vrefa的电压下降。当基准电压改变时，驱动电路30的各通道的电流消耗可以如上述实施方式中那样改变。

可以参考图11来理解驱动电路的基准电压的变化。

驱动电路30的基准电压供给单元36可以根据基准电压端子Vrefa的电压(被施加至串联连接的电阻器之中的电阻器Rb和电阻器Rb4之间的节点)改变所有的基准电压。

即，当施加至基准电压端子Vrefa电压被降低时，基准电压供给单元36降低所有的基准电压。

因此，当照明单元20和22串联连接时，驱动电路30根据降低的基准电压工作。

在下文中，将描述图10的实施方式的工作。

当提供低电平的判定信号DS时，连接电路50提供在并联端子P与共用端子C之间的路径以将照明单元20和22并联连接。

在此时，在驱动电路30和32可以产生相同的基准电压。驱动电路30和32的感测电压通过感测电阻器Rs1、Rs2和Rs3被固定在相同的电平。

因此，照明单元20和22响应于整流电压的变化而并联连接并相继发光。此时，驱动电路30的各通道的驱动电流与驱动电路32的各通道的驱动电流相等。

然而，当提供高电平的判定信号DS时，连接电路50提供在串联端子S与共用端子C之间的路径以将照明单元20和22彼此串联连接。此时，驱动电路30的基准电压通过基准电压控制电路70的工作被降低，而驱动电路32的基准电压保持在与照明单元20和22并联连接时相同的电平。

当照明单元20和22串联连接且驱动电路30的基准电压下降时，照明单元20和22的LED组LED1至LED8相继发光。在这种情况下，与照明单元20和22并联连接的情况相比，驱动电路30的基准电压和驱动电流通过驱动电流控制电路中所包括的基准电压控制电路70的工作被降低。

此外，本发明可以被实施为控制驱动电路30和32所有驱动电流。在这种情况下，驱动电流控制电路可改变感测电阻器的电阻值和基准电压。这样的配置在图12和图13中被示例性示出。在图12和图13中，驱动电流控制电路可以包括感测电阻器电路64和基准电压控制电路72。

图12示出，照明单元20和22之间的连接状态被手动地改变，并且感测电阻器电路64和基准电压控制电路72的开关状态被手动地设置。图13示出，包括电压判定单元40，照明单元20和22之间的连接状态通过电压判定单元40的判定信号DS改变，并且驱动电流控制电路中所包括的感测电阻器电路64和基准电压控制电路72的开关状态根据电压判定单元40的判定信号DS设定。

由于图12和图13的实施方式除了电压判定单元40之外被以相同的方式配置，下面的描述将针对图13的实施方式。

参考图13，驱动电流控制电路中所包括的感测电阻器电路64响应于照明单元20和22之间的连接状态的变化而改变感测电阻电压以及驱动电路30和32的感测电压，并因此控制驱动电路30和32的驱动电流。驱动电流控制电路中所包括的基准电压控制电路72控制驱动电路32的基准电压，并控制驱动电路32的驱动电流。

在图13中，除了上述的配置之外的其它元件以与图2相同的方式配置。因此，在此省略其重复描述。

当照明单元20和22响应于整流电压Vrec而通过感测电阻器电路64的工作串联连接时，与照明单元20和22响应于整流电压Vrec而并联连接的情况相比，图13的实施方式可以提高驱动电路30和32的感测电阻器的感测电阻值和感测电压，并降低驱动电路30和32的驱动电流。

此外，照明单元20和22响应于整流电压Vrec而通过基准电压控制电路72串联连接时，与照明单元20和22响应于整流电压Vrec而并联连接的情况相比，图13的实施方式可以提高提供至驱动电路32基准电压，并增加驱动电路32的驱动电流。

基准电压控制电路72包括串联连接以接收恒定电压Vd的电阻器Rc，R c1和Rc2，电阻Rc和Rc1之间的节点连接至驱动电路32的基准电压端子Vrefb，且开关56与电阻器Rc2并联连接。开关56响应于电压判定单元40的判定信号DS而被接通或断开。根据判定信号DS，当照明单元20和22并联连接时，开关56接通，而当照明单元20和22串联连接时，开关56断开。

根据判定信号，当照明单元20和22并联连接时，感测电阻器电路64的开关52接通，而当照明单元20和22串联连接时，感测电阻器电路64的开关52断开。

在下文中，将描述图13的实施方式的工作。

当提供低电平的判定信号DS时，连接电路50提供在并联端子P与共用端子C之间的路径以将照明单元20和22并联连接。

此时，基准电压控制电路72的开关56和感测电阻器电路64的开关52接通。因此，驱动电路30和32的基准电压可以在相同的电平下提供，并且通过具有相同的电阻值的感测电阻器Rs1和Rs2，驱动电路30和32可以具有相同的感测电阻值和感测电压。

因此，照明单元20和22响应于整流电压Vrec的变化而彼此并联连接并相继发光。此时，照明单元20和22的驱动电流彼此相等。

然而，当提供高电平的判定信号DS时，连接电路50提供在串联端子S与共用端子C之间的路径以将照明单元20和22串联连接。此时，基准电压控制电路72的开关56和感测电阻器电路64的开关52断开。因此，驱动电路32的基准电压通过增加的电阻Rc2而升高，且驱动电路30和32的感测电阻值和感测电压也通过共同增加的感测电阻器Rs3而升高。

当通过基准电压的升高所获得的效果大于通过感测电阻值的升高所获得的效果时，驱动电路32的驱动电流被降低。因此，与照明单元20和22并联连接时相比，当照明单元20和22串联连接时，驱动电路30和32的驱动电流被降低更多。

另一方面，当通过基准电压的升高所获得的效果小于通过感测电阻值的升高所获得的效果时，驱动电路32的驱动电流被增加。因此，与照明单元20和22并联连接时相比，当照明单元20和22串联连接时，驱动电路30的驱动电流被降低更多，而驱动电路32的驱动电流被增加更多。

当照明单元20和22串联连接时，在图13的实施方式中的所有LED组LED1至LED8相继发光。

在本实施方式中，在用于划分整流电压Vrec的第一整流电压和第二整流电压之中的较高者可被设定为较低者的两倍。然而，当第一整流电压和第二整流电压分别被设定为120V和277V时，鉴于第一整流电压，第二整流电压可以具有37V的电压裕度。因此，为了消除电压裕度，可以进一步应用一个或多个LED。

对于该配置，根据本实施方式的照明装置还可以包括连接至照明单元20并在低于照明单元20的优先级下发光的一个或多个第一LED和连接至照明单元22并在低于照明单元20的优先级下发光的一个或多个第二LED中的一个或多个，并且当照明单元20和22串联连接时，一个或多个第一LED和第二LED可以发光。

上述实施方式可以如图14所示进行配置。

在图14的实施方式中，LED组LED9可以串联连接至照明单元20，并且以低于照明单元20的优先级发光。在图14中，其它元件以与图1相同的方式配置，因此，在此省略其重复描述。

在图14的实施方式中，当照明单元20和22响应于第一整流电压而并联连接时，LED组LED9不会根据第一整流电压的电平发光。

另一方面，当照明单元20和22响应于第二整流电压而串联连接时，LED组LED1至LED9相继发光。此时，在LED组LED9和LED组LED5可以串联连接，并同时发光。

例如，当第一整流电压被设定为120V且第二整流电压被设定为277V时，LED组LED9可以包括能够占用37V的一个或多个LED。

如上所述，根据本实施方式的照明装置能够响应于整流电压Vrec的状态而控制照明单元20和22之间的串联/并联连接。因此，照明装置对于电力环境能够具有通用性。

虽然以上已描述了各种实施方式，但本领域技术人员应理解，所描述的实施方式仅仅是示例性的。因此，本文所描述的公开内容不应限于所描述的实施方式。

Claims (12)

1.一种照明装置，包括：

第一照明单元和第二照明单元，其包括一个或多个LED，所述第一照明单元和第二照明单元被配置为响应于整流电压而发光且彼此串联连接或并联连接；

第一驱动电路，其被配置为将第一基准电压与第一感测电阻器的第一感测电压进行比较，提供与所述第一照明单元的发光对应的第一电流通路，并调节所述第一电流通路的第一驱动电流；

第二驱动电路，其被配置为将第二基准电压与第二感测电阻器的第二感测电压进行比较，提供与所述第二照明单元的发光对应的第二电流通路，并调节所述第二电流通路的第二驱动电流；

电压判定单元，其被配置为将所述整流电压划分成具有不同代表值的第一整流电压和第二整流电压，并提供通过划分所述整流电压所得到的判定信号；以及

驱动电流控制电路，其被配置为在所述第一照明单元和所述第二照明单元串联连接并且所述第一照明单元首先发光时，响应于所述判定信号，通过改变与所述第一驱动电路的所述第一电流通路连接的所述第一感测电阻器的第一感测电阻值以及施加于所述第一驱动电路以控制所述第一电流通路的所述第一基准电压中的一个或多个来降低所述第一驱动电流，

其中，所述第一照明单元和第二照明单元响应于具有不同代表值的所述第一整流电压和所述第二整流电压而发光，且响应于所述第一整流电压而彼此并联连接或响应于比所述第一整流电压高的所述第二整流电压而彼此串联连接。

2.根据权利要求1所述的照明装置，还包括：

第一开关，其被配置为手动地改变所述第一照明单元和第二照明单元之间的串联或并联方式的电连接；和

第二开关，其被包括在所述驱动电流控制电路中，且被配置为手动地改变所述第一驱动电流和所述第二驱动电流中的一个或多个。

3.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述第一照明单元和所述第二照明单元根据所述判定信号被并联连接或串联连接。

4.根据权利要求3所述的照明装置，还包括：连接电路，其被配置为响应于所述判定信号而将所述第一照明单元和第二照明单元以串联或并联方式电连接，

其中，所述驱动电流控制电路响应于所述判定信号而改变所述第一驱动电流和所述第二驱动电流中的一个或多个。

5.根据权利要求3所述的照明装置，其中，所述电压判定单元生成所述整流电压的所述代表值，所述代表值用于将所述整流电压划分为所述第一整流电压和所述第二整流电压，且所述代表值与以下各项中的任一项对应：所述整流电压在半周期以上期间的状态、所述整流电压的峰值、所述整流电压的平均值、和输入电流的平均值。

6.根据权利要求5所述的照明装置，其中，所述电压判定单元根据预设的基准电平判定所述代表值并将所述整流电压划分为所述第一整流电压和所述第二整流电压，且所述基准电平被设定在所述第一整流电压和所述第二整流电压之中的较低电平的1.1倍至2.6倍的范围内。

7.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述驱动电流控制电路改变所述第一驱动电流，使得由所述第一驱动电流引起的第一功率消耗和由所述第二驱动电流引起的第二功率消耗之中的较高功率消耗被形成在较低功率消耗的0.5倍至1.5倍的范围内。

8.根据权利要求1所述的照明装置，其中，当所述第一照明单元和所述第二照明单元串联连接、所述第一照明单元首先发光且所述第二照明单元随后发光时，所述驱动电流控制电路降低所述第一驱动电流，且增大所述第二驱动电流。

9.根据权利要求1所述的照明装置，其中，当所述第一照明单元具有相继发光的X个通道、所述第二照明单元具有相继发光的Y个通道、且所述第一照明单元和所述第二照明单元串联连接时，响应于相继发光而根据驱动电流的量划分的通道的总数等于或大于X和Y之中的较大者，其中，X和Y是自然数。

10.根据权利要求1所述的照明装置，还包括：一个或多个第一LED和一个或多个第二LED中的一个或多个，其中，所述第一LED连接至所述第一照明单元且被配置为以低于所述第一照明单元的优先级发光，所述第二LED连接至所述第二照明单元且被配置为以低于所述第二照明单元的优先级发光，

其中，当所述第一照明单元和第二照明单元串联连接时，所述第一LED和所述第二LED中的一个或多个发光。

11.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述第一驱动电路和所述第二驱动电路被实施为一个集成电路。

12.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述驱动电流控制电路被配置为包括感测电阻器电路和基准电压控制电路中的一个或多个，

其中，所述感测电阻器电路包括第一感测电阻器、第二感测电阻器、第一开关和第三感测电阻器，所述第一感测电阻器连接至所述第一驱动电路的所述第一电流通路，所述第二感测电阻器连接至所述第二驱动电路的所述第二电流通路，所述第一开关共同连接至所述第一感测电阻器和所述第二感测电阻器并响应于所述判定信号而开关，所述第三感测电阻器与所述第一开关并联连 接，以及

其中，所述基准电压控制电路包括第四电阻器、第五电阻器和第二开关，所述第四电阻器和所述第五电阻器与所述第一驱动电路和所述第二驱动电路中的一个的基准电压端子串联连接，所述第二开关与所述第四电阻器和所述第五电阻器中的一个并联连接并响应于所述判定信号而开关。

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