高性能电流式多切LED控制器制造技术

本发明专利技术公开了一种高性能电流式多切LED控制器，包括输入整流单元、电压采样单元、逻辑控制单元、电流采样单元、恒流控制单元、开关阵列、电容、电阻和LED灯串；逻辑控制单元根据电压采集单元和电流采样单元采集的电压、电流信号发出控制信号给开关阵列控制LED灯串实现三切或四切的串转并的转换，并且发出控制信号调节恒流控制单元的电流值。本发明专利技术无纹波、低EMI、高效率、实现单电压输入范围、较高PF值、小型化、集成化和低成本，串联电容分压法极大的扩展了对输入电压变化的自适应并提高了系统效率，而且为LED提供了强大的滤波、供电；创新的电流监测自锁开关，极大的提高了系统的效率并减小了系统尺寸、降低了系统成本。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种高性能电流式多切LED控制器，包括输入整流单元、电压采样单元、逻辑控制单元、电流采样单元、恒流控制单元、开关阵列、电容、电阻和LED灯串；逻辑控制单元根据电压采集单元和电流采样单元采集的电压、电流信号发出控制信号给开关阵列控制LED灯串实现三切或四切的串转并的转换，并且发出控制信号调节恒流控制单元的电流值。本专利技术无纹波、低EMI、高效率、实现单电压输入范围、较高PF值、小型化、集成化和低成本，串联电容分压法极大的扩展了对输入电压变化的自适应并提高了系统效率，而且为LED提供了强大的滤波、供电；创新的电流监测自锁开关，极大的提高了系统的效率并减小了系统尺寸、降低了系统成本。【专利说明】高性能电流式多切LED控制器
本专利技术涉及一种LED驱动技术，尤其涉及一种高性能电流式多切LED控制器。
技术介绍
LED驱动现行技术有以下三种:一是阻容电路，缺点是恒流精度不高，仅适用于5W以下；成本低、效率高达95%左右；尺寸适中但可靠性差，易发生整机烧毁。二是开关电源，缺点是恒流精度高，可宽范围工作；成本高、效率较高、EMI严重、纹波大；尺寸大。三是分段线性，缺点是恒流精度高，与阻容一样不适宜一定电压范围工作；成本适中、效率低、纹波小但灯珠利用率低；尺寸小。总之现有技术中缺点是未采用多切方式:效率低、PF值低无串联电容，效率低且不能适应窄输入电压变化，纹波很大；仅采用电压法作判断，不能适应输入电压的变化:不能适应窄输入电压变化。
技术实现思路
本专利技术做要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种高性能电流式多切LED控制器，本高性能电流式多切LED控制器无纹波、低EM1、高效率、实现单电压输入范围、较高PF值、小型化、集成化和低成本。 为解决上述技术问题，本专利技术采取的技术方案为:包括输入整流单元、电压采样单元、逻辑控制单元、电流采样单元、恒流控制单元、开关阵列、电容、电阻和由LED单元组成的LED灯串；所述LED灯串首部与输入整流单元的输出端电连接，尾部与恒流控制单元电连接，恒流控制单元另一端与电容和电阻依次串联，电阻的另一端接地；所述相邻的两个LED单元之间以及尾部的LED单元处还串接有二极管；所述二极管的阳极与相邻LED单元的负极连接，所述二极管的阴极与相邻LED单元的正极连接；所述尾部的二极管的阴极和首部的LED单元的正极之间还串接有一个二极管，所述串接的二极管的阴极与首部的LED单元的正极连接；所属电流采样单元一端与逻辑控制单元电连接，另一端与电容的近地端电连接；所述LED单元为单颗LED灯珠或者LED灯串或者LED串并组合；所述输入整流单元的输出与电压采样单元电连接，电压采样单元的输出与逻辑控制单元电连接；所述电压采样单元对经过输入整流单元整流后的输入电压进行采样；所述电流采样单元对流经LED灯串的电流进行采样；所述开关阵列用于控制LED灯串的串并联关系；所述逻辑控制单元根据电压采集单元采集的电压信号和电流采样单元采集的电流信号发出控制信号给开关阵列，通过开关阵列控制LED灯串实现三切或四切的串转并的转换；所述逻辑控制单元根据电压采集单元采集的电压信号和电流采样单元采集的电流信号发出控制信号给恒流控制单元，以调节恒流控制单元的电流值。 作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述恒流控制单元由运放、基准电压源、MOSFET或者三极管构成的负反馈组合而成；或者所述恒流控制单元由单个恒流二极管或恒流二极管并联组成；所述恒流控制单元通过改变基准电压源的电压值或者开关切换恒流二极管的并联个数来调变电流值。 作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述逻辑控制单元和开关阵列集成在一起，形成集成芯片。 作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述逻辑控制单元、开关阵列、恒流控制单元和LED灯串集合在一起，形成集成芯片。 作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述逻辑控制单元、开关阵列、电压采样单元、电流采集单元。 作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述逻辑控制单元、开关阵列、电压采样单元、电流采集单元、恒流控制单元、LED灯串集合在一起形成集成芯片。 作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述LED单元为单颗LED灯珠或者LED灯串或LED串并组合。 本专利技术在具备串转并的同时还串联了一个电容、采用了多次串转并方式、采用了电流检测手段，这三项重大改进，打破了常规，大大提高了驱动器的性能，改变了整个LED行业对于线性驱动器性能不佳的认识。串联电容分压法极大的扩展了对输入电压变化的自适应并提高了系统效率，而且为LED提供了强大的滤波、供电；创新的电流监测自锁开关，极大的提高了系统的效率并减小了系统尺寸、降低了系统成本。本高性能电流式多切LED控制器无纹波、低EM1、高效率、实现单电压输入范围、较高PF值、小型化、集成化和低成本，这是业界一直苦苦追寻的较为理想化的驱动目标，本专利技术一并实现了上述所有功能。 【专利附图】【附图说明】 图1为实施例1中三切实现原理框图。 图2为实施例1中三切分立电路部分集成化原理框图。 图3为实施例1中三切部分电路与LED总集成原理框图。 图4为实施例1中三切分立电路完全集成化原理框图。 图5为实施例1中三切完全电路与LED总集成原理框图。 图6为实施例2中四切实现原理框图。 图7为实施例2中四切分立电路部分集成化原理框图。 图8为实施例2中四切部分电路与LED总集成原理框图。 图9为实施例2中四切分立电路完全集成化原理框图。 图10为实施例2中四切完全电路与LED总集成原理框图。 下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】作进一步的说明。 【具体实施方式】 实施例1参见图1，本包括输入整流单元、电压采样单元、逻辑控制单元、电流采样单元、恒流控制单元、开关阵列、电容、电阻和由LED单元组成的LED灯串；所述LED灯串首部与输入整流单元的输出端电连接，尾部与恒流控制单元电连接，恒流控制单元另一端与电容和电阻依次串联，电阻的另一端接地；所述相邻的两个LED单元之间以及尾部的LED单元处还串接有二极管；所述二极管的阳极与相邻LED单元的负极连接，所述二极管的阴极与相邻LED单元的正极连接；所述尾部的二极管的阴极和首部的LED单元的正极之间还串接有一个二极管，所述串接的二极管的阴极与首部的LED单元的正极连接；所属电流采样单元一端与逻辑控制单元电连接，另一端与电容的近地端电连接；所述LED单元为单颗LED灯珠或者LED灯串或者LED串并组合；所述输入整流单元的输出与电压采样单元电连接，电压采样单元的输出与逻辑控制单元电连接；所述电压采样单元对经过输入整流单元整流后的输入电压进行采样；所述电流采样单元对流经LED灯串的电流进行采样；所述开关阵列用于控制LED灯串的串并联关系；所述逻辑控制单元根据电压采集单元采集的电压信号和电流采样单元采集的电流信号发出控制信号给开关阵列，通过开关阵列控制LED灯串实现三切或四切的串转并的转换；所述逻辑控制单元根据电压采集单元采集的电压信号和电流采样单元采集的电流信号发出控制信号给恒流控制单元，以调节恒流控制单元的电流值。所述开关阵列包括开关 K101、K102、K201、K202、K203、K20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能电流式多切LED控制器，其特征在于：包括输入整流单元、电压采样单元、逻辑控制单元、电流采样单元、恒流控制单元、开关阵列、电容、电阻和由LED单元组成的LED灯串；所述LED灯串首部与输入整流单元的输出端电连接，尾部与恒流控制单元电连接，恒流控制单元另一端与电容和电阻依次串联，电阻的另一端接地；所述相邻的两个LED单元之间以及尾部的LED单元处还串接有二极管；所述二极管的阳极与相邻LED单元的负极连接，所述二极管的阴极与相邻LED单元的正极连接；所述尾部的二极管的阴极和首部的LED单元的正极之间还串接有一个二极管，所述串接的二极管的阴极与首部的LED单元的正极连接； 所属电流采样单元一端与逻辑控制单元电连接，另一端与电容的近地端电连接；所述LED单元为单颗LED灯珠或者LED灯串或者LED串并组合；所述输入整流单元的输出与电压采样单元电连接，电压采样单元的输出与逻辑控制单元电连接；所述电压采样单元对经过输入整流单元整流后的输入电压进行采样；所述电流采样单元对流经LED灯串的电流进行采样；所述开关阵列用于控制LED灯串的串并联关系；所述逻辑控制单元根据电压采集单元采集的电压信号和电流采样单元采集的电流信号发出控制信号给开关阵列，通过开关阵列控制LED灯串实现三切或四切的串转并的转换；所述逻辑控制单元根据电压采集单元采集的电压信号和电流采样单元采集的电流信号发出控制信号给恒流控制单元，以调节恒流控制单元的电流值。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈敦军，雷建明，张荣，郑有炓，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32