LED光源包括由整流的市电电压供电的LED负载(LED1-LED4)串。输送电流的LED负载的数目随着整流的市电电压的瞬时幅度增加而增加并且随着整流的市电电压的瞬时幅度减少而减少。LED负载开始输送电流的顺序和LED负载停止输送电流的顺序对于市电的每个半周期相反。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】LED光源包括由整流的市电电压供电的LED负载(LED1-LED4)串。输送电流的LED负载的数目随着整流的市电电压的瞬时幅度增加而增加并且随着整流的市电电压的瞬时幅度减少而减少。LED负载开始输送电流的顺序和LED负载停止输送电流的顺序对于市电的每个半周期相反。【专利说明】LED光源
本专利技术涉及一种直接可连接到供应低频AC电压的供电源、比如市电供应的包括N个LED负载的廉价和简单LED光源。
技术介绍
从US7, 081，722已知这样的LED光源。LED负载是包括各个LED的串联布置和可能并联布置的LED阵列。在操作期间，具有频率2f和在零伏特与最大幅度之间变化的幅度的周期DC电压存在于整流器的输出端子之间。在周期DC电压的幅度为零伏特时，LED负载无一输送电流。在周期DC电压的幅度增加时，达到如下电压，即有第一 LED负载在该电压开始输送电流。类似地，在周期DC电压的幅度进一步增加至足够高的值时，第二 LED负载开始传导。周期DC电压的幅度的进一步增加随后使剩余LED负载开始输送电流。在所有LED负载输送电流时，周期DC电压的幅度进一步增加直至达到最大幅度。此后，周期DC电压的幅度开始减少。在幅度减少之时，LED负载按相反顺序一个接一个停止传导电流(第N个LED负载首先停止传导并且第一 LED负载最后停止传导)。在第一 LED负载已经停止传导之后，周期DC电流的幅度进一步减少至零，然后重复上文描述的循环。已知的LED光源很紧凑并且比较简单。另外，可以从低频AC供电电压源、比如欧洲或者美国市电供应向它直接供应功率。定义LED利用率如下:LED_利用率(在N=4的情况下)=(I_LEDI_AVG/I_LEDl_AVG*Vsegl+I_LED2AVG/I_LEDl_AVG*Vseg2+l_LED3_AVG/I_LEDl_AVG*Vseg3+I_LED4_AVG/I_LEDl_AVG*Vseg4)/Vstring_total其中I_LED#_AVG是在低频AC供电电压的一个周期内评估的经过LED负载的平均电流。Vseg#是LED负载电压，Vstring_total是所有4个LED负载的总电压。低LED利用率由如下事实引起，该事实为不同LED负载在周期DC电压的周期内在明显不同持续时间的时间流逝期间传导电流。第N个LED负载在比第一 LED负载短得多的时间区间期间输送电流。作为结果，第一 LED负载输送比第N个LED负载更高的平均电流。LED负载一般由包括多个多结LED管芯的一个或者多个LED封装形成。由于在制造过程期间将在第一 LED负载中使用的封装未区别于将在任何其它LED负载中使用的封装，所以所有封装具有相同管芯大小和必须满足最坏情况要求的封装功率容量。在这一情况下，最坏情况要求对应于使用第一 LED负载中的封装(该第一 LED负载在操作期间输送所有LED负载的最高平均电流)。然而LED光源中使用的多数LED封装并不用于第一 LED负载中。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有比较高的LED利用率的LED光源和对应方法。根据本专利技术的一个方面，提供这样的LED光源，该LED光源包括:-第一输入端子和第二输入端子，用于连接到供应具有频率f的低频AC供电电压的供电电压源，-整流器，耦合到输入端子用于对低频AC供电电压进行整流，-包括N个LED负载的串联布置，所述串联布置的第一和第二端分别耦合到整流器的第一输出端子和第二输出端子，-控制装置，用于随后在第一操作状态中以及低频AC电压的半个周期期间，在低频AC供电电压的瞬时幅度增加时，根据瞬时幅度并且按第一顺序一个接一个使LED负载输送电流，并且用于随后在低频AC供电电压的瞬时幅度减少时，根据瞬时幅度并且按相对于第一顺序相反的第二顺序一个接一个使LED负载停止输送电流，并且用于随后在第二操作状态中以及低频AC电压的半个周期期间，在低频AC供电电压的瞬时幅度增加时，根据瞬时幅度并且按第二顺序一个接一个使LED负载输送电流，并且用于随后在低频AC供电电压的瞬时幅度减少时，根据瞬时幅度并且按第一顺序一个接一个使LED负载停止输送电流，并且其中控制装置还配备有用于在低频AC供电电压的每个零交叉改变操作状态的电路。在根据本专利技术的LED光源中，LED负载开始输送电流的顺序在低频AC供电电压的每个零交叉相反。作为结果，第N个LED负载和第一 LED负载在低频AC供电电压的每个周期期间输送相同平均电流。这对于第二 LED负载和第(N-1)个LED负载并且更一般地对于第η个LED负载和第(Ν-η+1)个LED负载同样成立，其中η是整数≤0.5Ν。(在N为奇数的情况下，在中间的LED负载在低频AC供电电压的每个半周期期间输送相同平均电流。)由于经过LED负载的平均电流比在现有技术中少得多地不同，所以LED利用率高得多，因此在LED负载中使用的LED封装可以比在现有技术中廉价得多。在根据本专利技术的LED光源的第一优选实施例中，控制装置包括:-N个控制串，包括开关并且分别对第一至第N个LED负载进行分流，-控制电路，耦合到N个控制串用于控制在控制串中包括的开关，以及-电流源，耦合于第N个LED负载与整流器的第二输出端子之间。LED负载开始输送电流的顺序和在任何时刻输送电流的LED负载的数目由开关确定，并且电流源控制LED负载输送的电流的幅度。在根据本专利技术的LED光源的第二优选实施例中，控制装置包括:-N个控制串，包括可切换电流源并且将LED负载的负极连接到整流器的第二输出端子，-N-1个更多控制串，每个更多控制串包括开关并且分别对第一至第(N-1)个LED负载进行分流，以及-控制电路，耦合到控制串中的可切换电流源和在更多控制串中包括的开关。也在这一第二优选实施例中，开关确定LED负载开始输送电流的顺序以及多少LED负载在任何时刻输送电流。在任何时刻，电流源中的仅一个电流源为传导并且控制经过LED负载的电流。优选地，在第一或者第二优选实施例中的对LED负载进行分流的控制串中所包括的开关包括双极晶体管，双极晶体管的基极电极借助阻抗和切换元件的串联布置来连接到整流器的第二输出端子。控制在控制串中包括的开关因此可以用比较简单和可靠方式发生。在根据本专利技术的LED光源的又一优选实施例中，LED光源还包括:-电容元件和开关S的串联布置，-第二控制电路，耦合到开关S用于根据低频AC供电电压的瞬时幅度使开关为传导和非传导。以这样的方式根据整流的低频AC供电电压的瞬时幅度控制开关S，该方式为电容元件在低频AC供电电压的瞬时幅度为高时被充电并且在幅度为低时充当又一供电源。以这一方式，增加向LED负载供应的电流总量。对于根据本专利技术的LED光源已经获得良好结果，其中N在3与6之间。对于根据本专利技术的LED光源也已经获得良好结果，其中每个LED负载具有相同前向电压。根据本专利技术的另一方面，提供一种向N个LED负载的串联布置供电的方法，该方法包括以下步骤:-提供具有频率f的低频AC供电电压，-对低频AC供电电压进行整流，-向包括N个LED负载的串联布置供应整流的AC供电电压，并且-随后在低频AC供电电压的半个周期期间的第一操作状态中，-在低频AC供电电压的瞬时幅度增加时，根据瞬时幅本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：陶海敏，M·P·克罗森，R·库尔特，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：
国别省市：
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