LED灯制造技术

提供了一种LED灯(1)，所述LED灯(1)包括第一LED(11)和第二LED(12)以及适于提供具有占空比的脉冲PWM信号的PWM控制电路(20)，其中，所述第一LED(11)和所述第二LED(12)之间的连接能够根据PWM信号(22)在并联连接和串联连接之间切换。

LED lamp

An LED lamp (1) includes a first LED (11) and a second LED (12) and a PWM control circuit (20) adapted to provide a pulse PWM signal with a duty cycle, wherein a connection between the first LED (11) and the second LED (12) can be switched between parallel connection and series connection according to the PWM signal (22).

【技术实现步骤摘要】
LED灯
本专利技术涉及一种具有可调电流的LED灯。
技术介绍
作为白炽灯泡的有效替代物，荧光灯已经成为众所周知且广泛应用的照明设备。然而，随着LED灯(LED是发光二极管的缩写)的出现，甚至有了更高效和寿命长的照明装置。此外，与荧光灯相比，LED灯的材料更安全，因为，例如不需要汞。因此，需要用LED灯替换现有的荧光灯，最好不用改变整个照明器或灯具。目前可用的荧光灯灯具通常包括用于调节和限制提供给荧光灯的电流的所谓的电子镇流器(也称为电子控制装置，ECG)。电子镇流器通常在几百Hz，高达50kHz的高频下操作灯。选择电子镇流器的频率使其达到荧光气体的谐振频率，从而能够主动控制流经荧光灯的电流，因此使荧光灯的效率提高。此外，电子镇流器提供的频率和/或最大电流随着具有不同标准化规则的不同市场和/或地区而变化。例如，在EMEA市场(EMEA是欧洲、中东和非洲的缩写)中，目前使用的电子镇流器可以提供不同的输出电流。为了提供与具有如上所述的电子镇流器的常规灯具兼容的LED灯，当前可用的LED灯包括电子驱动器，其用于使由电子镇流器提供的电压和电流适应LED的要求。否则，由于电子镇流器产生的高电压或高电流，LED灯的电子部件和/或光电子部件可能被该镇流器损坏或破坏。目前可用的电子镇流器的兼容驱动器通常包括两种转换器，即单级有源驱动器和纯无源驱动器级。单级有源驱动器调节流向LED灯的LED的电流；因此，其输出电流与所连接的电子镇流器无关。通常，单级有源驱动器包括升压转换器、降压转换器和/或降压-升压转换器。纯无源驱动器级不调节LED的电流，并且其输出电流取决于所连接的电子镇流器的类型。由于电子驱动器对电子镇流器的这种依赖性，必须针对不同的国家改变LED灯。此外，除了电子镇流器的级转换器之外，LED灯驱动器的附加级转换器显着降低了LED灯的效率。
技术实现思路
鉴于目前已知的LED灯的上述缺点，本专利技术的目的是提供一种具有有效的电子驱动器的LED灯，其可以连接到各种电子镇流器并且在它们之间保持相同的输出电流。该目的由根据独立权利要求的LED灯来解决。优选实施例由从属权利要求、说明书和附图给出。由此，提供一种LED灯。LED灯包括第一LED、第二LED和PWM控制电路(PWM是脉冲宽度调制的缩写)PWM控制电路适于提供具有占空比的PWM信号。第一LED和第二LED之间的连接可以依据PWM信号在并联连接和串联连接之间切换。本专利技术的一个关键思想是以脉冲方式操作两个LED(其可以由两组LED分别组成)，其中该操作在并联连接(电流在两个LED之间分流)和串联连接(提供给电路的整个电流流经两个LED)之间切换。电流以占空比切换，该占空比可优选地取决于：参考电压与通过第一LED和/或第二LED的电流和/或第一LED和/或第二LED处的压降之间的差。对于PWM信号的第一值(对应于并联连接)，流经LED的电流减小，而对于PWM信号的第二值(对应于串联连接)，电流增加并且特别地增加至最大值。因此，流经第一LED和第二LED的电流在并联连接的情况下的两个较小的独立较低电流与串联连接的情况下的较高电流之间振荡。由于第一LED和第二LED在两个不同连接模式之间的这种切换，LED灯可以需要更少的电子部件，并且特别是可以摆脱级转换器。因此，LED灯可以以成本有效的方式被提供并且效率得到提高。LED灯可以包括构成第一LED串的多个第一LED和构成第二LED串的多个第二LED。一个LED串可以对应于一组LED。在LED灯的操作期间，第一LED和第二LED可以发射白光。由第一LED发射的白光的色温可以与由第二LED发射的白光的色温相同。优选地，PWM信号是在ON状态(例如对应于5V和/或高电压信号)和OFF状态(例如对应于0V和/或低电压信号)之间振荡的矩形信号。例如，如果PWM信号处于ON状态，则第一LED和第二LED串联连接，如果PWM信号处于OFF状态，则第一LED和第二LED并联连接，或者反之亦然。在ON状态下占用的时间量由占空比决定。例如，90％的占空比意味着PWM信号在90％的时间内处于ON状态，并且在10％的时间内处于OFF状态。一个ON-OFF周期所占用的时间，即在ON状态下占用的时间和在OFF状态下占用的时间的总和，对应于PWM信号的总周期，并因此对应于PWM的振荡频率的倒数。振荡频率可以是至少100Hz高达几十kHz。PWM信号的振荡频率可以是PWM信号的单个矩形脉冲的脉冲宽度和PWM信号的占空比的比值。例如，0.1ms的脉冲宽度和10％的占空比对应于1kHz的振荡频率。优选地，PWM信号的振荡频率可以超过由人眼可以分辨的频率。如果第一LED和第二LED串联连接，则他们可以发出具有第一亮度的光。而且，如果两个LED并联连接，则他们可以发出具有第二亮度的光。第一亮度高于第二亮度，因为在串联连接中给LED提供更高的电流。如果以快速方式(即以高振荡频率)提供并联和串联连接之间的切换，则人眼不能够分辨亮度的变化。相反，看起来好像是由LED灯提供恒定亮度，其处于第一亮度和第二亮度之间并且取决于占空比(在下文中也称为“感知的恒定亮度”)。优选地，振荡频率至少为100Hz。感知的恒定亮度可以与第一LED和/或第二LED分别在第一LED和/或第二LED的最佳工作电流下发出的亮度相同。在最佳工作电流下，第一LED和/或第二LED可以非常有效地工作。有利地，提供给第一LED和第二LED的时间平均电流本质上分别与第一LED和第二LED的最佳工作电流相同。可以根据较低电流(即，并联连接的电流)和较高电流(即，串联连接的电流)通过在各自的电流状态中占用的时间(对应于PWM信号的占空比)加权的平均值来获得时间平均电流。为了提供PWM信号，PWM控制电路可以包括微控制器和/或多个比较器，例如以运算放大器的形式。在后一种情况下，锯齿信号可以耦接到一个比较器的第一输入端口，以提供PWM信号。另一个比较器的输入端口可以经由测量电阻器(例如分流电阻器)耦接到第一LED和/或第二LED，用于感测流经第一LED和/或第二LED的电流。测量电阻器上的电压降(在下文中也称为“感测电压”)可以与流经测量电阻器的电流成正比，并且因此与流经第一LED和/或第二LED的电流成正比。可以通过使用可调电阻器和/或至少一个比较器来调节PWM信号的占空比和/或振荡频率。另外，或作为替代，微控制器的端口可以用于调节PWM信号的占空比和/或振荡频率。在LED灯的一个实施例中，PWM控制电路包括第一误差放大器和第二误差放大器。第一误差放大器和第二误差放大器可以分别以比较器，特别是运算放大器的形式被提供。来自耦接到第一LED或第二LED的分流电阻器的感测电压被送入第一误差放大器的输入端口。该输入端口可以是第一误差放大器的所谓正输入。而且，参考电压被连接到第一误差放大器的另一个输入端口，该另一个输入端口可以是第一误差放大器的所谓负输入。第一误差放大器的输出信号表示它的两个输入之间的差值，即感测电压和参考电压之间的差值。当对应于流经第一LED或第二LED的电流的感测电压高于参考电压时，第一误差放大器的输出信号增加，导致占空比的增加。反之亦然，对于输出信号的减小，占空比减小。对于较小的占空比，来自于并联连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LED灯(1)，包括第一LED(11)和第二LED(12)以及适于提供具有占空比的脉冲PWM信号的PWM控制电路(20)，其中，所述第一LED(11)和所述第二LED(12)之间的连接能够根据PWM信号(22)在并联连接和串联连接之间切换。

【技术特征摘要】
1.一种LED灯(1)，包括第一LED(11)和第二LED(12)以及适于提供具有占空比的脉冲PWM信号的PWM控制电路(20)，其中，所述第一LED(11)和所述第二LED(12)之间的连接能够根据PWM信号(22)在并联连接和串联连接之间切换。2.根据权利要求1所述的LED灯(1)，其中，所述LED灯(1)能够连接到荧光灯灯具的常规电子镇流器(10)。3.根据权利要求2所述的LED灯(1)，其中，所述PWM控制电路(20)适于根据由电子镇流器(10)提供的电源电流的值来改变所述占空比。4.根据权利要求1或2所述的LED灯(1)，还包括至少一个开关(131、132)，其耦接到所述PWM控制电路(20)的输出，并且连接到所述第一LED(11)和所述第二LED(12)，以使得如果所述至少一个开关(131、132)处于第一状态，则所述第一LED(11)和所述第二LED(12)串联连接，并且如果所述至少一个开关(131、132)处于第二状态，则所述第一LED(11)和所述第二LED(12)并联连接。5.根据权利要求1或2所述的LED灯(1)，其中，二极管(14)连接在所述第一LED(11)和所述第二LED(12)之间，以使得在所述LED灯(1)的工作期间，如果所述第一LED(11)和所述第二LED(12)串联连接，则所述二极管(14)在正向方向上工作，并且如果所述第一LED(11)和所述第二LED(12)并联连接，则所述二极管(...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁实宇，杨旭生，
申请(专利权)人：朗德万斯公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE