本发明专利技术公开了一种LED装置及其驱动方法，所述装置包括整流电路、LED灯串、串联在所述整流电路和LED灯串之间的恒流源以及开关控制单元，其中，所述LED灯串分成n组，每组LED灯串并联有控制开关Ki，所述控制开关Ki和开关控制单元相连，第i+1组中LED灯数目大于等于第i组中LED灯数目。本发明专利技术提供的LED装置及其驱动方法，将LED灯串进行分组，每组设置不同数目的LED，并通过并联开关分别控制每组LED灯串的电流通断，简化电路设计，降低功率损耗。此外，本发明专利技术通过使用电压比较器和加减计数器直接检测恒流源的两端压差并控制每组LED灯串的开关，进一步简化电路设计，且不受LED正向压降离散性的影响。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种发光装置及驱动方法，尤其涉及一种LED装置及其驱动方法。
技术介绍
LED (发光二极管)由于节能、环保、寿命长等特点被称为第四代绿色照明光源。 LED的电压敏感特性要求对LED驱动装置进行精心设计，否则，微小的电压增量就可能引起电流的急剧增加。不恰当的驱动设计不但导致额外的功率消耗，而且由于效率降低，发热增加，导致LED结温升高，直接影响其使用寿命。由于LED的上述特点，普通的LED通常采用直流电源尤其是恒流源进行驱动。当用于照明等由交流电源供电的场合，往往先经过电源变换器将交流电变成低压直流电后再用于LED驱动，导致LED驱动装置体积大、效率差、成本高，阻碍了 LED在照明领域的普及。中国专利号为200710142585. 0，名称为“用于驱动LED的装置以及方法”的专利技术专利公开了一种交流电源驱动的LED装置及其驱动方法，如图1所示，其中，外接交流电源100 经全波整流电路101整流后，所得电压(以下称为整流电压)通过浮动电流源102为LED 阵列103提供驱动电流。控制电路200检测整流电压的高低并通过控制相应开关的通断以调整实际参与发光的LED的数目。控制电路200包括低压直流电源201、基准电阻列202、 比较器203、逻辑选择电路204以及开关电路205。限流电阻104和稳压二极管201以及保持电容器106构成低压直流电源，为控制电路200供电。基准电阻列202包括N+1个分压电阻20 202n，用于产生一组由低到高的基准电压Vreftl VrefN_lt)分压器105用于对所述整流电压进行检测，其检测值Vsense通过一组比较器203分别与所述基准电压进行比较，其输出经逻辑选择电路204对开关电路205中的相应控制开关的通断进行控制当整流电压较高时，使较多数目的LED点亮；当整流电压较低时，使较少数目的LED点亮，从而使任意时刻点亮的LED数目与该时刻的电源电压所能点亮的LED的最大数目相等，提高装置的驱动效率。该现有技术存在以下不足首先，其所需要的控制信号较多，控制电路结构复杂。 尽管可以通过将控制开关所并联的单个LED替换为由多个LED串联成的灯串来减少所需控制信号的数量，例如将每个控制开关并联的LED灯串中的LED数量由1只增加到10只，则可将所需控制信号减少为原来的十分之一，但相应地会导致装置的驱动效率降低。其次， LED的正向压降具有离散性，在生产过程中通过对LED进行筛选分档，或者在集成芯片制作过程中通过控制工艺参数可保证同一装置中LED的正向压降基本一致，但却无法保证批量生产过程中不同批次的装置之间LED正向压降的一致性。同时，由于将整流电压与基准电压进行比较，而不是将其与LED的实际正向压降值进行比较，其结果必然会发生偏差。当设定的基准电压值低于实际值时，将导致恒流源工作在欠压状态，使得驱动电流偏低，LED亮度不足；当设定的基准电压值高于实际值时，多出的电压直接由恒流源分担，将导致恒流源工作在过压状态，使得发热增加，效率降低，并由此带来功耗、温升以及LED的使用寿命问题。在点亮的LED数目较多时情况会变得更加明显。因此，需要在生产过程中对基准电压进行调整，以降低由LED正向压降的离散性带来的影响，这将不利于批量加工，并导致成本增加。
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LED装置及其驱动方法，简化电路设计， 降低功率消耗，且其工作状态不受LED正向压降离散性的影响。本专利技术为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种LED驱动装置，包括整流电路、LED灯串、串联在所述整流电路和LED灯串之间的恒流源以及开关控制单元，其中， 所述LED灯串分成η组，每组LED灯串并联有控制开关Ki，所述控制开关Ki和开关控制单元相连，第i+Ι组中LED灯数目大于等于第i组中LED灯数目，i为整数，η为自然数，i < η。上述的LED驱动装置，其中，所述开关控制单元包括第一电压比较器、第二电压比较器和加减计数器；所述恒流源的输入端分别和所述第一电压比较器的同向输入端、第二电压比较器的反向输入端相连，所述第一电压比较器的反向输入端输入基准电压上限值 Vmax，输出端和加减计数器的INC端相连，所述第二电压比较器的同向输入端输入基准电压下限值Vmin，输出端和加减计数器的DEC端相连；所述加减计数器的输出端依次和控制开关相连。上述的LED驱动装置，其中，所述第i组中LED灯串中LED灯数目为21，i的取值为 0,1,…，η — 1。本专利技术为解决上述技术问题还提供一种上述LED装置的驱动方法，包括如下步骤a)采用整流电路对外接交流电源的电压进行整流；b)整流后的电压经恒流源向LED 灯串提供恒定驱动电流；c)将恒流源的两端压差经第一电压比较器触发加减计数器进行累加；d)将恒流源的两端压差经第二电压比较器触发加减计数器进行累减；e)由加减计数器的输出端控制各自连接的控制开关的通断以调整参与发光的LED数量。上述LED装置的驱动方法，其中，所述LED灯串分成η组，每组LED灯串并联有控制开关Ki，所述控制开关Ki和开关控制单元相连，第i+Ι组中LED灯数目大于等于第i组中LED灯数目，i为整数，η为自然数，i < η。 上述LED装置的驱动方法，其中，所述第i组LED灯串中LED灯数目为21，i的取值为0，1，…，η - I0本专利技术对比现有技术有如下的有益效果本专利技术提供的LED装置及其驱动方法， 将LED灯串进行分组，每组可以设置不同数目的LED，并通过并联开关分别控制每组LED灯串的电流通断，从而简化电路设计，降低功率损耗。此外，本专利技术通过进一步使用电压比较器和加减计数器直接检测恒流源的两端压差来控制每组LED灯串的点亮和熄灭，进一步简化电路设计，且使得恒流源在保持低功耗的同时，其工作状态不受LED正向压降离散性的影响。附图说明图1为现有的LED驱动装置结构示意图2为本专利技术LED驱动装置第一实施例结构示意图；图3为本专利技术LED驱动装置第二实施例结构示意图； 图4为本专利技术LED驱动装置中的恒流源电路结构示意图； 图5为本专利技术驱动装置中的电流可调的恒流源电路结构示意图； 图6为本专利技术LED驱动装置中一路控制开关电路结构示意图； 图7用于说明控制信号为3路的情况下，二进制计数器的输出值与控制开关的状态以及各LED点亮/熄灭情况的对应关系示意图8为控制信号为3路的情况下，计数器按照自定义编码方式的输出值与控制开关的状态以及各LED点亮/熄灭情况的对应关系示意图。 图中10外接交流电源 13恒流源 21第一电压比较器 31分压电阻列 40恒流源电路 60 一路控制开关 101整流电路 104限流电阻器 200控制电路 203比较器11整流电路 14开关控制单元 22第二电压比较器 32比较器列 50电流可调恒流源 61非门02浮动电流源 105分压器201稳压二极管 204逻辑选择电路12 LED灯串 15低压直流电源 23加减计数器33编码器 51电压比较器100外接交流电 103 LED阵列 106保持电容器 202基准电阻列 205开关电路。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的描述。图2为本专利技术第一实施方式的LED驱动装置结构示意图。请本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种ＬＥＤ装置，包括整流电路（１１）、ＬＥＤ灯串（１２）、串联在所述整流电路（１１）和ＬＥＤ灯串（１２）之间的恒流源（１３）以及开关控制单元（１４），其特征在于，所述ＬＥＤ灯串（１２）分成ｎ组，每组ＬＥＤ灯串并联有控制开关Ｋｉ，所述控制开关Ｋｉ和开关控制单元（１４）相连，第ｉ＋１组中ＬＥＤ灯数目大于等于第ｉ组中ＬＥＤ灯数目，ｉ为整数，ｎ为自然数，ｉ （ ｎ。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：付会芬，
申请(专利权)人：付会芬，
类型：发明
国别省市：31
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