交流多段分区驱动式LED光引擎及其驱动方法技术

本发明专利技术涉及LED照明技术领域，尤其涉及一种交流多段分区驱动式LED光引擎及其驱动方法。本发明专利技术将拟驱动的若干LED灯珠分成n段LED灯组，并根据各段LED灯组中LED灯珠的规格确定各段LED灯组的导通电压，然后利用第一信号控制单元用于驱动所述n段LED灯组的交流电源的实时电压，并在电压达到所述n段LED灯组中功率最大的灯组的导通电压时导通该LED灯组，利用第二信号控制单元用于驱动所述n段LED灯组的交流电源的实时电压，并在电压达到所述n段LED灯组中的其他灯组中的某一灯组的导通电压时导通该LED灯组。本发明专利技术解决了现有技术中芯片制造水平不足导致的生产成本高，光效低的问题，大大提高了LED光引擎的光效。

【技术实现步骤摘要】
交流多段分区驱动式LED光引擎及其驱动方法
本专利技术涉及LED照明
，尤其涉及一种交流多段分区驱动式LED光引擎及其驱动方法。
技术介绍
现有的LED光源都由LED光源本身及交流驱动电源组成，而交流驱动电源的方案无外乎两种：1、高压线性控制交流电源，2、开关式控制交流电源。开关式控制交流电源由于电路复杂，元件繁多，成本高，故障率高、寿命短，成为制约开关式控制交流电源寿命的瓶颈。而高压线性控制交流电源具有很多应用上的优势，如高功率、无高频辐射，体积小，由集成IC取代交流驱动电源，简化了LED光源的结构，已成为LED光源的交流电源的主要发展方向。如果采用高压线性控制方案，LED的导通电压必须与其驱动电压相匹配，当采用220V交流电源供电时，如果采用普通的3V左右的LED，则需要90个左右的LED灯珠，致使LED灯体积庞大，使用不便，虽然降低了交流驱动电源的成本，但是LED光源本身的成本反而增大了。为适应高压线性控制交流电源的驱动方案，芯片制造商纷纷研制高压LED的芯片，但目前该项制造技术尚未成熟，芯片成本高，且LED芯片光效始终停留在100lm/w左右的水平，而采用该LED芯片的LED光源整体光效几乎都在70lm/w以下。因此，现有的LED灯技术方案无法满足高功率、高光效的要求，有必要提出一种可实现高功率、高光效LED灯的解决方案。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种交流多段分区驱动式LED光引擎及其驱动方法，以解决现有技术中LED光引擎光效低的问题。本专利技术是这样实现的：一种交流多段分区驱动式LED光引擎，包括交流电源、第一信号控制单元、第二信号控制单元、n个恒流驱动单元、n个开关元件、n段LED灯组；其中，n≥2；所述n段LED灯组中，第i段LED灯组通过第i开关元件与第i恒流驱动单元连接，其中1≤i≤n；功率最大的LED灯组所对应的恒流驱动单元与所述第一信号控制单元连接，其他LED灯组所对应的恒流驱动单元共同与所述第二信号控制单元连接；所述交流电源与所述n段LED灯组连接，用于为所述n段LED灯组供电；所述第一信号控制单元及所述第二信号控制单元与所述交流电源连接，分别用于检测所述交流电源的实时电压，并在所述实时电压达到各自对应的LED灯组中某个LED灯组的导通电压时，通过该LED灯组所对应的恒流驱动单元控制相应的开关元件导通，使该LED灯组发光。进一步地，所述n段LED灯组中，功率最大的LED灯组由若干LED子灯组并联构成；所述LED子灯组包括若干串联的LED灯珠。进一步地，所述开关元件为mos管。一种交流多段分区驱动式LED光引擎的驱动方法，包括如下步骤：将拟驱动的若干LED灯珠分成n段LED灯组，并根据各段LED灯组中LED灯珠的规格确定各段LED灯组的导通电压；第一信号控制单元用于驱动所述n段LED灯组的交流电源的实时电压，并在电压达到所述n段LED灯组中功率最大的灯组的导通电压时导通该LED灯组；第二信号控制单元用于驱动所述n段LED灯组的交流电源的实时电压，并在电压达到所述n段LED灯组中的其他灯组中的某一灯组的导通电压时导通该LED灯组。进一步地，所述n段LED灯组中，功率最大的LED灯组通过将若干LED子灯组并联的方式构成，所述LED子灯组通过将若干LED灯珠串联的方式构成。进一步地，所述信号控制单元通过mos管导通所述LED灯组。与现有技术相比，本专利技术提供的交流多段分区驱动式LED光引擎及其驱动方法，将需要驱动的LED灯珠分成若干LED灯组分段依次驱动，并对其中功率最大的LED灯组采用单一的信号控制单元单独驱动，对其他LED灯组采用另一信号控制单元驱动，解决了现有技术中芯片制造水平不足导致的生产成本高，光效低的问题，大大提高了LED光引擎的光效。附图说明图1：现有技术所采用的技术方案中LED光引擎的电压与时间的关系图一；图2：现有技术所采用的技术方案中LED光引擎的电压与时间的关系图二；图3：本专利技术实施例提供的交流四段分区驱动式LED光引擎的工作原理示意图；图4：本专利技术实施例提供的交流多段分区驱动式LED光引擎结构示意图；图5：本专利技术实施例提供的交流多段分区驱动式LED光引擎的驱动流程示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。图1及图2为现有技术中所采用的光引擎技术方案，该技术方案没有进行分段式驱动，而是一次性驱动光引擎中的所有LED。图1及图2中阴影矩形区域为导通区域，剩余的空白区域为无功功耗区。从图1及图2可知，如果不采用多段分区驱动式的驱动方案，不管将导通电压设置在什么位置，由于交流电的正弦波形的原因，都将会出现较大的无功功耗区，从而导致光引擎光效低下的问题。鉴于现有技术的上述不足，本专利技术提供了一种交流多段分区驱动式的LED光引擎及其驱动方法。图4为本专利技术实施例提供的交流多段分区驱动式LED光引擎结构示意图。根据图4所示，该交流多段分区驱动式LED光引擎包括：包括交流电源8、第一信号控制单元6、第二信号控制单元7、n个恒流驱动单元、n个开关元件、n段LED灯组；第i段LED灯组通过第i开关元件与第i恒流驱动单元连接，其中1≤i≤n。所述n段LED灯组中，功率最大的LED灯组所对应的恒流驱动单元与第一信号控制单元6连接，其他LED灯组所对应的恒流驱动单元共同与所述第二信号控制单元7连接；交流电源8与所述n段LED灯组连接，用于为所述n段LED灯组供电；第一信号控制单元6及第二信号控制单元7与交流电源8连接，分别用于检测交流电源8的实时电压，并在所述实时电压达到各自对应的LED灯组中某个LED灯组的导通电压时，通过该LED灯组所对应的恒流驱动单元控制相应的开关元件导通，使该LED灯组发光。为便于描述，在附图4中，将上述n个恒流驱动单元分别用第一恒流驱动单元103、第二恒流驱动单元203、第三恒流驱动单元303、……、以及第n-1恒流驱动单元503、第n恒流驱动单元603表示，将上述的n个开关元件分别用第一开关元件102、第二开关元件202、第三开关元件302、……、第n-1开关元件503、第n开关元件603表示，将上述的n段LED灯组分别用第一段LED灯组101、第二段LED灯组201、第三段LED灯组301、……、第n-1段LED灯组501、第n段LED灯组601表示。第一段LED灯组101通过第一开关元件102与第一恒流驱动单元103连接，第二段LED灯组201通过第二开关元件202与第二恒流驱动单元203连接，第三段LED灯组301通过第三开关元件302与第三恒流驱动单元303连接，第四段LED灯组401通过第四开关元件402与第四恒流驱动单元403连接，以此类推，第n-1段LED灯组501通过第n-1开关元件502与第n-1恒流驱动单元503连接，第n段LED灯组601通过第n开关元件602与第n恒流驱动单元603连接。在此，假设第一段LED灯组101的功率最大，从第一段LED灯组101到第n段LED灯组601，功率逐渐降低。第一恒流驱动单元103与第一信号控制单元6连接，第二恒流驱动单元203至第n恒流驱动单元603共同与第二信号控制单元7连接。由于第一段LED灯组10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交流多段分区驱动式LED光引擎，其特征在于，包括交流电源、第一信号控制单元、第二信号控制单元、n个恒流驱动单元、n个开关元件、n段LED灯组；其中，n≥2；所述n段LED灯组中，第i段LED灯组通过第i开关元件与第i恒流驱动单元连接，其中1≤i≤n；功率最大的LED灯组所对应的恒流驱动单元与所述第一信号控制单元连接，其他LED灯组所对应的恒流驱动单元共同与所述第二信号控制单元连接；所述交流电源与所述n段LED灯组连接，用于为所述n段LED灯组供电；所述第一信号控制单元及所述第二信号控制单元与所述交流电源连接，分别用于检测所述交流电源的实时电压，并在所述实时电压达到各自对应的LED灯组中某个LED灯组的导通电压时，通过该LED灯组所对应的恒流驱动单元控制相应的开关元件导通，使该LED灯组发光。

【技术特征摘要】
1.一种交流多段分区驱动式LED光引擎，其特征在于，包括交流电源、第一信号控制单元、第二信号控制单元、n个恒流驱动单元、n个开关元件、n段LED灯组；其中，n≥2；所述n段LED灯组中，第i段LED灯组通过第i开关元件与第i恒流驱动单元连接，其中1≤i≤n；功率最大的LED灯组所对应的恒流驱动单元与所述第一信号控制单元连接，其他LED灯组所对应的恒流驱动单元共同与所述第二信号控制单元连接；所述交流电源与所述n段LED灯组连接，用于为所述n段LED灯组供电；所述第一信号控制单元及所述第二信号控制单元与所述交流电源连接，分别用于检测所述交流电源的实时电压，并在所述实时电压达到各自对应的LED灯组中某个LED灯组的导通电压时，通过该LED灯组所对应的恒流驱动单元控制相应的开关元件导通，使该LED灯组发光。2.如权利要求1所述的交流多段分区驱动式LED光引擎，其特征在于，所述n段LED灯组中，功率最大的LED灯组由若干LED子灯组并联构成；所述LED子灯组包括若干串联的LED灯珠。3.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：严伯勤，
申请(专利权)人：深圳普益照明科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44