CN203086807U - 交流高压多段光源驱动装置 - Google Patents

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严伯勤
商建欣
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Shenzhen Puyi Lighting Technology Co ltd
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SHENZHEN QINDA INDUSTRIAL Co Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种交流高压多段光源驱动装置，该装置包括电源、信号控制模块、n段恒流驱动模块和n段LED灯，其中n为等于或大于2的自然数；信号控制模块上设有一个输入端和n个输出端，电源分别与信号控制模块的输入端和n段LED灯电连接，n段恒流驱动模块分别与信号控制模块的n个输出端一一对应电连接，第一段至第m段的LED灯串联后与第m段的恒流驱动模块电连接，其中m为小于或等于n的自然数；前段的LED灯的数量大于后段的LED灯的数量。本实用新型根据导通区的功率及兼顾LED光源分布的需要，将LED光源分成多段工作，有效实现了分段越多光效越高的效果，且实现了导通区最大化，无光耗区最小化的效果，提高了工作效率，延长了LED灯的使用寿命。

Description

交流高压多段光源驱动装置
技术领域
本实用新型涉及一种光源驱动装置，尤其涉及一种交流高压多段光源驱动装置。
背景技术
LED光源在照明产业中得到广泛的应用，尤其是在液晶显示器的背光、街道照明和家用电器。在现有技术驱动装置中，电源产生的交流输入电压和交流输入电流，通常光源在使用的过程中，电压与时间的工作关系成正弦波形，该正弦波形中的方波区为导通区，即为LED光源做功区。而目前经常使用到的方式有两种，第一种方式如图4所示，增大该LED光源的占空比，虽然这种形式达到了电路开通时间长，整机性能有所提高，但是无功功耗区很大，因此造成光源的功率很小；第二种方式如图5所示，缩小占空比，虽然减少了无功功耗区，但是LED光源工作时间极其短，也无法得到有益效果。
通过上述描述，现有的光源驱动装置已无法满足市场的需求。
实用新型内容
针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种结构简单、功率大及工作效率高的交流高压多段光源驱动装置，有效达到导通区最大化且无功耗区最小化的效果。
为实现上述目的，本实用新型提供一种交流高压多段光源驱动装置，包括电源、信号控制模块、n段恒流驱动模块和n段LED灯，其中n为等于或大于2的自然数；所述信号控制模块上设有一个输入端和n个输出端，所述电源分别与信号控制模块的输入端和n段LED灯电连接，所述n段恒流驱动模块分别与信号控制模块的n个输出端一一对应电连接，所述第一段至第m段的LED灯串联后与第m段的恒流驱动模块电连接，其中m为小于或等于n的自然数；所述前段的LED灯的数量大于后段的LED灯的数量。
其中，所述信号控制模块上设有用于检测导通电压的电压检测单元。
其中，所述电源上设有用于接收交流电压并将交流电压提供至各段LED灯上的桥式整流器。
其中，所述各段上的LED灯与LED灯之间均串联。
其中，所述n为4。
本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型提供的交流高压多段光源驱动装置，将LED灯分成多段，当电压上升到某段LED灯所需的导通电压时，信号控制模块就输出信号给该段的恒流驱动模块，与此同时，前段的恒流驱动模块停止工作，该段的恒流驱动模块即供电给第一段至该段的LED灯，第一段至该段的LED灯导通工作，在相同的工作时间内，有效在增大了LED光源的做功效率。本实用新型根据导通区的功率及兼顾LED光源分布的需要，将LED光源分成多段工作，有效实现了分段越多光效越高的效果，且实现了导通区最大化，无光耗区最小化的效果，提高了工作效率，延长了LED灯的使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型的交流高压多段光源驱动装置的结构示意图；
图2为本实用新型中n＝4时的结构示意图；
图3为本实用新型中n＝4时导通电压与时间的关系图；
图4为现有技术中第一种电压与时间的关系图；
图5为现有技术中第二种电压与时间的关系图。
主要元件符号说明如下：
10、电源               11、信号控制模块
12、第一段恒流驱动模块 13、第二段恒流驱动模块
14、第三段恒流驱动模块 15、第四段恒流驱动模块
16、第一段LED灯        17、第二段LED灯
18、第三段LED灯        19、第四段LED灯
具体实施方式
为了更清楚地表述本实用新型，下面结合附图对本实用新型作进一步地描述。
请参阅图1，本实用新型的交流高压多段光源驱动装置，包括电源10、信号控制模块11、n段恒流驱动模块和n段LED灯，其中n为等于或大于2的自然数；信号控制模块11上设有一个输入端和n个输出端，电源10分别与信号控制模块11的输入端和n段LED灯电连接，n段恒流驱动模块分别与信号控制模块11的n个输出端一一对应电连接，第一段至第m段的LED灯串联后与第m段的恒流驱动模块电连接，其中m为小于或等于n的自然数；前段的LED灯的数量大于后段的LED灯的数量。上述n段恒流驱动模块的逻辑工作关系如下：1)先触发先导通；2)后触发后导通，导通前前段的恒流驱动模块自动关闭；3)只允许一段导通。
在本实施例中，信号控制模块11上设有用于检测导通电压的电压检测单元(图未示)。且电源10上设有用于接收交流电压并将交流电压提供至各段LED灯上的桥式整流器(图未示)，电源10中的交流高压通过桥式整流器(图未示)处理后，提供给各段LED灯使用。
在本实施例中，各段上的LED灯与LED灯之间均串联。
本实用新型的工作原理为：如图1-3所示，每段上的多个LED灯串联后的导通压降由vf所决定，一旦到该段的LED灯导通前即有电流上升，信号控制模块11上的电压检测单元(图未示)检测该段LED灯的导通电压，检测到后导通电压后，信号控制模块11信号控制模块就输出信号给该段的恒流驱动模块，与此同时，前段的恒流驱动模块停止工作，该段的恒流驱动模块即供电给第1至该段的LED灯，第1至该段的LED灯导通工作，即当检测第一段LED灯16的导通电压时，信号控制模块11输出信号给第一段恒流驱动模块12，随即第一段LED灯16点亮工作；随着正弦波形的时间上升，角度变大，电压值不断升高到第二段LED灯17临近导通时，电压检测单元(图未示)检测到第二段LED灯17到导通电压时，第二段恒流驱动模块13就开始工作，与此同时，第一恒流驱动模块12就会自动关闭，而第一段LED灯16与第二段LED灯17串联导通工作；同理，电压波形再上升，达到第三段LED灯18导通电压时，电压检测单元(图未示)检测到第三段LED灯18到导通电压时，第三段恒流驱动模块14就开始工作，与此同时，第二恒流驱动模块13就会自动关闭，而第一段LED灯16、第二段LED灯17和第三段LED灯18串联导通工作；同理，电压波形再上升，达到第四段LED灯19导通电压时，电压检测单元(图未示)检测到第四段LED灯19到导通电压时，第四段恒流驱动模块15就开始工作，与此同时，第三恒流驱动模块14就会自动关闭，而第一段LED灯16、第二段LED灯17、第三段LED灯18和第四段LED灯19串联导通工作；以此类推到第n段恒流驱动模块打开第n段LED灯导通，则第1至n-1段的恒流驱动模块均关闭，由第n段恒流驱动模块对第1至n段的LED灯、串连供应。这是由0°上升到90°时的工作状态原理，由90°上升180°时，第n段LED灯到第一段LED灯16会依次关闭，其工作波形图如图3所示，其工作状态是由信号控制模块11对n段恒流驱动模块进行逻辑安排。
请进一步参阅图2-3，现以四段四区的方案阐述如下：四段的导通电压分别选为124v导通角约24°、210v导通角为43°、248v导通角为54°、280v导通角为65°但四段的LDE灯的数量不能均分，所做的功(导通电压×导通电流×导通时间)，每区内LED效率四段导通电压是不同的，做功多的区应配置较多的LED灯数，反之要少些，当电压上升到Vf1时，由信号控制模块11的输出端输出信号到第一恒流驱动模块12，第一恒流驱动模块12开始工作，第一段LED灯16导通，同理，当电压达到vf2、vf3、vf4时，信号控制模块11会自动检测导通电压，且第一、二、三、四恒流驱动模块会相继自动打开，但后一段恒流驱动模块打开时，前段恒流驱动模块会自动关闭，最后由第四段恒流驱动模块15给第一段LED灯16、第二段LED灯17、第三段LED灯18和第四段LED灯19供电。在四段四区中，第一段LED灯16、第二段LED灯17是主区，第三段LED灯18是次区，第四段LED灯19是辅区，因此第一段LED灯16、第二段LED灯17主区发光主区对发光贡献最大，第四段LED灯19区贡献最少是为了减少无光功耗，如图3中的4个阴影部分是分别对应这四段LED灯的导通区，表示该驱动装置的做功区，而正弦波形中除去导通区，剩余的表示无功功耗区，通过图3与图4或5的对比，三者的其他条件都一样，仅仅将LED光源进行分段处理，因此进行对比可以得出图3的无功功耗区最小，而导通区最大。
本实用新型中，前段的LED灯的数量大于后段的LED灯的数量。每区内LED效率n段导通电压是不同的，做功多的区应配置较多的LED灯数，如上述具体实施例中n为4中，每段LED灯的数量如下：第一段LED灯16为40个串联的灯串，第二段LED灯17为28个串联的灯串，第三段LED灯18为14个串联的灯串，第四段LED灯19为10个串联的灯串，LED灯是直接封装在一块5.0cm直径的线路板上。本实用新型并不局限于上述各段LED灯的数量，使用者可以根据导通区的功率及兼顾光源分布来确定各段LED灯的数量，如果对各段LED灯的数量的改变，只要能保证各段的LED灯数量不一致，且前段的LED灯的数量大于后段LED灯的数量，那么也可以理解为对本实用新型的简单变形或者变换，落入本实用新型的保护范围。
本实用新型的优势在于：将LED灯分成多段，当电压上升到某段LED灯所需的导通电压时，信号控制模块11就输出信号给该段的恒流驱动模块，与此同时，前段的恒流驱动模块停止工作，该段的恒流驱动模块即供电给第一段至该段的LED灯，第一段至该段的LED灯导通工作，在相同的工作时间内，有效在增大了LED光源的做功效率。本实用新型根据导通区的功率及兼顾LED光源分布的需要，将LED光源分成多段工作，有效实现了分段越多光效越高的效果，且实现了导通区最大化，无光耗区最小化的效果，提高了工作效率，延长了LED灯的使用寿命。
在图3-5中，阴影区表示导通区，该正弦波形中空白区为无功功耗区。通过对三个图进行对比，可以知道图3中的导通区总和最大，无功功耗区总和最小，因此三种方式中，图3最适合。
以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种交流高压多段光源驱动装置，其特征在于，包括电源、信号控制模块、n段恒流驱动模块和n段LED灯，其中n为等于或大于2的自然数；所述信号控制模块上设有一个输入端和n个输出端，所述电源分别与信号控制模块的输入端和n段LED灯电连接，所述n段恒流驱动模块分别与信号控制模块的n个输出端一一对应电连接，所述第一段至第m段的LED灯串联后与第m段的恒流驱动模块电连接，其中m为小于或等于n的自然数；所述前段的LED灯的数量大于后段的LED灯的数量。
2.根据权利要求1所述的交流高压多段光源驱动装置，其特征在于，所述信号控制模块上设有用于检测导通电压的电压检测单元。
3.根据权利要求1所述的交流高压多段光源驱动装置，其特征在于，所述电源上设有用于接收交流电压并将交流电压提供至各段LED灯上的桥式整流器。
4.根据权利要求1所述的交流高压多段光源驱动装置，其特征在于，所述各段上的LED灯与LED灯之间均串联。
5.根据权利要求1所述的交流高压多段光源驱动装置，其特征在于，所述n为4。
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Assignee: Lin Liangzhong

Assignor: SHENZHEN PUYI LIGHTING TECHNOLOGY Co.,Ltd.

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Denomination of utility model: Alternating current high voltage multi-section light source drive device

Granted publication date: 20130724

License type: Common License

Record date: 20140926

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Granted publication date: 20130724

CX01 Expiry of patent term