用于总谐波失真减小的LED照明的驱动电路制造技术

技术编号:9904074 阅读:83 留言:0更新日期:2014-04-10 19:47
在此提供了使用一个整流交流输入电压来驱动两个或更多个LED组的多种调理电路。这些调理电路使用模拟电路来基于该整流输入电压的一个瞬时值逐步地并且选择性地激活这些LED组。该电路包括一个第一LED组、一个第一晶体管、和一个第一电阻器的一个第一串联互连,以及一个第二LED组、一个第二晶体管、和一个第二电阻器的一个第二串联互连。在一个示例中,该第二串联互连连接在该第一晶体管的一个漏极端子与一个源极端子之间,而在另一个示例中,该第二串联互连连接在该第一LED组的一个阳极与该第一晶体管的一个源极端子之间。该第一和第二LED组被施加在该第一串联互连上的该整流电压选择性地激活。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】在此提供了使用一个整流交流输入电压来驱动两个或更多个LED组的多种调理电路。这些调理电路使用模拟电路来基于该整流输入电压的一个瞬时值逐步地并且选择性地激活这些LED组。该电路包括一个第一LED组、一个第一晶体管、和一个第一电阻器的一个第一串联互连,以及一个第二LED组、一个第二晶体管、和一个第二电阻器的一个第二串联互连。在一个示例中,该第二串联互连连接在该第一晶体管的一个漏极端子与一个源极端子之间,而在另一个示例中,该第二串联互连连接在该第一LED组的一个阳极与该第一晶体管的一个源极端子之间。该第一和第二LED组被施加在该第一串联互连上的该整流电压选择性地激活。【专利说明】用于总谐波失真减小的LED照明的驱动电路 相关申请的交叉引用本申请要求来自美国临时专利申请序列号为61/423,258、标题为“总谐波失真减小的电流调节器(CURRENT CONDITIONER WITH REDUCED TOTAL HARMONIC DISTCRTION)”、提交日为2011年I月21日的优先权的权益,该申请出于所有目的作为参考以其整体结合于此。 进旦 冃月^使用发光二极管(LED )来产生照明的照明电路通常比等效的白炽灯泡、荧光灯或其他照明光源具有的能量效率更高,使用寿命更长。但LED只在一个方向导通电流,并且因此使用直流电流(DC)运行。为了在交流电流(AC)电源供电时高效地运行,一个基于LED的照明电路包括一个整流电路以将正弦交流输入功率信号转换成半波或全波整流直流功率信号。该整流正弦信号具有一个遵照正弦包线的可变值。由于LED (以及LED照明电路)具有一个阈值电压,低于这个阈值电压时这些LED会关闭且既不导通电流也不发光,一个由整流正弦信号供电的LED (或LED照明电路)总体上会根据该整流正弦信号的瞬时值是否超过该LED的阈值电压而反复打开和关闭。为了高效地利用输入功率,可以设计多个LED照明电路,这样使得在每个周期内的不同时刻对不同数量的LED供电。总的来说,该照明电路包括一个用于测量该整流正弦信号的瞬时值的电压感测电路,以及一个基于该整流正弦信号的测量值来确定该为哪些LED供电的微处理器。该微处理器控制一套数字开关,这些数字开关用于基于该微处理器的控制选择性激活LED的各种组合。例如,当该整流正弦信号的瞬时值较低时,该微处理器可以在一个周期的开始和结束处激活第一组LED,而当该整流正弦信号的瞬时值较高时,该微处理器可以在该周期的中间激活两组或更多组LED的一个串联连接。然而,数字开关对这些`组LED的激活和去激活导致在该LED照明电路和提供该交流驱动信号的多条电源线中的谐波失真级别升高。另外,对多个非线性LED负载的驱动会在该LED照明电路和这些提供该交流驱动信号的电源线中导致功率因数失真。由于失真导致谐波电流流过这些提供该交流驱动信号的电源线,这些谐波失真和功率因数失真都将导致该LED照明中的总效率下降。因此需要一种用于产生最小总谐波失真的LED照明应用的驱动电路。 专利技术概述—方面,提供了一种使用整流交流输入电压来驱动两个或更多个LED组的调理电路。该电路包括至少一个第一发光二极管(LED)组、一个第一晶体管、和一个第一电阻器的一个第一串联互连,以及一个第二 LED组、一个第二晶体管、和一个第二电阻器的一个第二串联互连。该第二串联互连连接在该第一晶体管的一个漏极端子和一个源极端子之间,而该第一和第二 LED组被施加在该第一串联互连上的一个可变电压选择性地激活。该第一电阻器被耦合在该第一晶体管的该源极端子与一个栅极端子之间。结果,当该可变电压超出一个第一阈值时,该第一晶体管从一种导通状态过渡到一种非导通状态。另外,该第一和第二 LED组具有对应的阈值电压,这样使得当该可变电压超出该第一 LED组的阈值电压时,该第一 LED组被激活,而当该可变电压超出该第一和第二 LED组的阈值电压之和时,该第二LED组被激活。另一方面,提供了一种使用整流交流输入电压来驱动两个或更多个LED组的第二调理电路。该第二电路包括一个LED组、一个晶体管、和一个电阻器的该第一和第二串联互连。然而在该第二电路中,该第二串联互连连接在该第一 LED组的一个阳极与该第一晶体管的一个源极端子之间,而该第一和第二 LED组被施加在该第一串联互连上的一个可变电压选择性地激活。该第一和第二 LED组具有对应的阈值电压,这样使得当该可变电压超出该第一 LED组的阈值电压而不超出一个第一阈值(在该第一阈值处,该第一晶体管过渡到一种非导通状态)时,该第一 LED组被激活,而当该可变电压超出该第二 LED组的阈值电压时,该第二 LED组被激活。应当理解该主题技术的各种配置从本披露中将会变得对本领域技术人员而言非常明显,其中,通过图示的方式展示和描述了该主题技术的各种配置。将会认识到,该主题技术能够进行其他不同的配置,而其若干细节能够从各种其他方面进行修改,且均未脱离该主题技术的范围。相应地,该专利技术概述、附图及详细说明应被从本质上被视为是说明性的而非限制性的。 附图简要说明附图描绘了与本教导相一致的一种或多种实现方式,仅通过举例而非限制的方式。在这些图中,相似的参考号指代相同或相似的元件。图1A是示出了使用一个整流交流输入电压来驱动两个LED组的一个调理电路的示意图。图1B、图1C和图1D分别是第一电压时序图、电流时序图、和第二电压时序图,这些图示意性示出了图1A的调理电路的运行。图2A、图2B、图2C、和图2D是示出了用于图1A的调理电路中的多个LED之间及多个LED组之间的互连的各种示例的示意图。图3A是示出了使用一个整流交流输入电压来驱动两个LED组的一个修改的调理电路的不意图。图3B是示意性示出了图3A的调理电路的运行的电流时序图。图4A是示出了使用一个整流交流输入电压来驱动三个LED组的一个修改的调理电路的不意图。图4B是示意性示出了图4A的调理电路的运行的电流时序图。图5A是示出了使用一个整流交流输入电压来驱动两个LED组的一个修改的调理电路的不意图。图5B和图5C是示意性示出了图5A的调理电路的运行的电流时序图和照明强度图。 优选实施方案的详细描述在下面的详细描述中,众多特定细节通过示例阐述以便提供相关教导的彻底理解。然而,对于本领域普通技术人员而言明显的是可以在没有这些细节的情况下实践本教导。在其他实例中,已经在没有细节的情况下以相对高的水平描述了众所周知的方法、工序、部件、和/或电路,以便避免不必要地使本教导的方面难以理解。 用于给多个发光二极管(LED )灯供电的驱动电路一般依靠数字电路来测量一个驱动电压的瞬时值,依靠一个微处理器来基于该测量值识别多个LED以便激活,并依靠多个数字开关来选择性地激活所识别的这些LED。然而,这个数字电路通过在该LED灯及其相关联的电源线中引起谐波失真和功率因数失真来减小LED照明的总效率。为了减小该数字电路引起的谐波失真和功率因数失真,提出了一种用于选择性地将电流路由到LED灯中的各种LED组的电流调理电路。该电流调理电路用多个模拟部件和电路运行,并产生最小谐波失真和功率因数失真。提供了该电流调理电路用于根据一个交流输入电压的瞬时值选择性地将电流路由到不同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电路,包括:一个第一发光二极管(LED)组、一个第一晶体管、和一个第一电阻器的一个第一串联互连;以及一个第二LED组、一个第二晶体管、和一个第二电阻器的一个第二串联互连,其中:该第二串联互连连接在该第一晶体管的一个漏极端子与一个源极端子之间,以及该第一和第二LED组被施加在该第一串联互连上的一个可变电压选择性地激活。

【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:兹登科·格拉伊察尔
申请(专利权)人:万斯创新公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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