Led驅(qū)動裝置及方法
【專利摘要】一種LED驅(qū)動裝置及方法，包括LED驅(qū)動模塊，所述LED驅(qū)動模塊包括控制模塊，VF值檢測模塊、驅(qū)動器和LED燈組；所述控制模塊接收VF值檢測模塊檢測到的VF值，當VF值大于或等于第一邊界值時，通過驅(qū)動器以第一恒定驅(qū)動電流驅(qū)動LED燈組工作于恒流區(qū)；當VF值小于第一邊界值時，通過驅(qū)動器以連續(xù)階梯下降式驅(qū)動電流驅(qū)動LED燈組工作于調(diào)節(jié)區(qū)，直到VF等于第二邊界值，所述第二邊界值小于第一邊界值；當VF值等于第二邊界值時，通過驅(qū)動器以第二恒定驅(qū)動電流驅(qū)動LED燈組工作于平衡區(qū)。
【專利說明】LED驅(qū)動裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及照明，尤其涉及ー種LED驅(qū)動裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]LED半導體發(fā)光器件包括半導體發(fā)光二極管(簡稱LED)、數(shù)碼管、符號管、米字管及點陣式顯示屏(簡稱矩陣管)等。事實上，數(shù)碼管、符號管、米字管及矩陣管中的每個發(fā)光單兀都是ー個發(fā)光二極管。
[0003]LED的性能由LED的參數(shù)決定，與LED相關(guān)的ー些關(guān)鍵參數(shù)如下:⑴允許功耗Pm:允許加于LED兩端正向直流電壓與流過它的電流之積的最大值。超過此值，LED發(fā)熱、損壞。(2)最大正向直流電流IFm:允許加的最大的正向直流電流。超過此值可損壞二極管。
(3)最大反向電壓VRm:所允許加的最大反向電壓。超過此值，發(fā)光二極管可能被擊穿損壞。
(4)工作環(huán)境topm:發(fā)光二極管可正常工作的環(huán)境溫度范圍，高于此溫度范圍，發(fā)光二極管將不能正常工作，效率大大降低。(5)正向工作電流If:它是指發(fā)光二極管正常發(fā)光時的正向電流值。在實際使用中應根據(jù)需要選擇IF在0.6 ? IFm以下。(6)正向工作電壓VF:參數(shù)表中給出的工作電壓是在給定的正向電流下得到的。一般是在IF = 20mA時測得的。發(fā)光二極管正向工作電壓VF在1.4~3V。在外界溫度升高吋，VF將下降。(7)V-1特性:發(fā)光二極管的電壓與電流的關(guān)系是在正向電壓正小于某ー值(叫閾值)時，電流極小，不發(fā)光。當電壓超過某ー值后，正向電流隨電壓迅速遞增并發(fā)光。
[0004]目前國內(nèi)外對LED的驅(qū)動為采用恒壓或恒流驅(qū)動，但無論是數(shù)字控制還是模擬控制的恒流、恒壓LED驅(qū)動電源在配套驅(qū)動LED燈組時，不論LED燈組的VF值發(fā)生多大變化在工作都是采用恒壓或恒流控制技木，即輸出電壓、電流與組的額定值相符合，但由于所有廠家的LED燈組VF值都不一樣，特別封裝技術(shù)較落后廠的VF值一致性更差，這種VF值ー致性完全不同的燈珠組成燈組后，隨著LED工作溫度的升高VF值也隨之變化，在溫度的影響下VF值開始漂移下降，但由于現(xiàn)有LED電源都是恒壓及恒流，完全無法根據(jù)LED燈組在高溫下已發(fā)生的VF值嚴重漂移的情況下做出調(diào)整輸出電流及電壓的動作，從而導致LED燈組在低VF電壓恒電流情況下運行，這樣帶來的直接的負面的影響就是LED的PN結(jié)溫度繼續(xù)上升加快了 LED燈組的光衰、閃爍及縮短壽命。
[0005]例如，恒流驅(qū)動時:LED驅(qū)動電源輸出電壓36V，輸出電流2.4A，此時輸出功率為86W,當溫度上升VF值下降時，輸出的電壓卻發(fā)生微小變化:30V、2.4A，輸出功率為72W，由于恒流驅(qū)動的原因LED燈組的溫度會繼續(xù)升高從而導致VF值繼續(xù)下降，而此時LED燈組因VF值降低后其支撐的實際發(fā)出的光通量已經(jīng)大大降低，當其通過恒定的電流后反而會加快LED燈珠的光衰、閃爍、色溫偏移。恒壓驅(qū)動時:LED驅(qū)動電源輸出電壓36V，輸出電流
2.4A，此時輸出功率為86W，當溫度上升VF值下降吋，恒壓驅(qū)動反饋調(diào)節(jié)功能又將輸出電壓調(diào)至36V，輸出的電流卻發(fā)生變化上升至:36V、2.6A，輸出功率為93.6W，由于PN結(jié)溫度的原因LED燈組的溫度會繼續(xù)升高從而導致VF值繼續(xù)下降。而此時因恒壓電路的反饋調(diào)整恒壓功能導致電流進ー步上升，功率繼續(xù)超標最后導致LED燈組燒毀。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供了ー種LED驅(qū)動裝置及方法。
[0007]技術(shù)方案1:ー種LED驅(qū)動方法，其特征在于，包括:
[0008]檢測正向工作電壓值；
[0009]當正向工作電壓值大于或等于第一邊界值時以第一恒定驅(qū)動電流驅(qū)動LED燈組工作于恒流區(qū)；
[0010]當正向工作電壓值小于第一邊界值吋，以連續(xù)階梯下降式驅(qū)動電流驅(qū)動LED燈組工作于調(diào)節(jié)區(qū)，直到正向工作電壓等于第二邊界值，所述第二邊界值小于第一邊界值；
[0011]當正向工作電壓值等于第二邊界值時以第二恒定驅(qū)動電流驅(qū)動LED燈組工作于平衡區(qū)。
[0012]技術(shù)方案2:根據(jù)技術(shù)方案I所述的方法，其特征在于，還包括:在所述連續(xù)階梯下降式驅(qū)動電流之間的多個或各個階梯間設置相互間的重疊區(qū)域。
[0013]技術(shù)方案3:根據(jù)技術(shù)方案I所述的方法，其特征在于，還包括:在平衡區(qū)與調(diào)節(jié)區(qū)之間、或調(diào)節(jié)區(qū)與恒流區(qū)之間，設置相互間的重疊區(qū)域。
[0014]技術(shù)方案4:根據(jù)技術(shù)方案2或3所述的方法，其特征在于:當首次檢測到的正向工作電壓值落入所述重疊區(qū)域吋，則將電流調(diào)整為該重疊區(qū)域所覆蓋的多個電流值中的任ー個。
[0015]技術(shù)方案5:根據(jù)技術(shù)方案I所述的方法，其特征在于，還包括:所述階梯的數(shù)目為正整數(shù)，各階梯的寬度相同或不同，各階梯的高度相同或不同。
[0016]技術(shù)方案6:根據(jù)技術(shù)方案I所述的方法，其特征在于:所述控制模塊包含溫度值特性數(shù)據(jù)校對庫，控制模塊在溫度值特性數(shù)據(jù)校對庫中查找與檢測到的溫度值相對應的電流值作為與LED燈組匹配的電流值。
[0017]技術(shù)方案7:根據(jù)技術(shù)方案I所述的方法，其特征在于:當檢測到的PN溫度超過了工作環(huán)境溫度(topm)，則停止驅(qū)動LED燈組。
[0018]技術(shù)方案8:根據(jù)技術(shù)方案I所述的方法，其特征在于:產(chǎn)生與驅(qū)動電流匹配的PWM脈沖，PWM脈沖通過光耦發(fā)送給LLC諧振半橋驅(qū)動器，LLC諧振半橋驅(qū)動器驅(qū)動由兩個MOS管組成的半橋電路的導通/關(guān)閉，半橋電路的輸出經(jīng)過隔離變壓器后輸出至肖特基ニ極管整流電路，肖特基ニ極管整流電路輸出穩(wěn)定的DC電流供給LED燈組。
[0019]技術(shù)方案9:根據(jù)技術(shù)方案I所述的方法，其特征在于:還包括采集流經(jīng)LED燈組的電流值，根據(jù)采集到的電流值與驅(qū)動電流目標值的差，調(diào)節(jié)PWM脈沖寬度。
[0020]技術(shù)方案10:根據(jù)技術(shù)方案I所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟:防雷擊浪涌濾波、EMI濾波、橋式整流、和功率因數(shù)校正。
[0021]此外，本發(fā)明還公開了:
[0022]ー種LED驅(qū)動裝置，其特征在于:包括LED驅(qū)動模塊，所述LED驅(qū)動模塊包括控制模塊，用于對正向工作電壓值進行檢測的VF值檢測模塊、驅(qū)動器和LED燈組；
[0023]所述控制模塊接收正向工作電壓值檢測模塊檢測到的正向工作電壓值，當正向エ作電壓值大于或等于第一邊界值時，通過驅(qū)動器以第一恒定驅(qū)動電流驅(qū)動LED燈組工作于恒流區(qū)；[0024]當正向工作電壓值小于第一邊界值時，通過驅(qū)動器以連續(xù)階梯下降式驅(qū)動電流驅(qū)動LED燈組工作于調(diào)節(jié)區(qū)，直到正向工作電壓值等于第二邊界值，所述第二邊界值小于第一邊界值；
[0025]當正向工作電壓值等于第二邊界值時，通過驅(qū)動器以第二恒定驅(qū)動電流驅(qū)動LED燈組工作于平衡區(qū)。
[0026]本發(fā)明具有如下有益效果:本發(fā)明根據(jù)LED燈組工作特性，通過檢測LED燈組的溫度值和VF值，時時調(diào)節(jié)LED燈組的驅(qū)動電流，在VF值降低的情況下LED燈組無需工作在原設計額定電流下，從而可降低燈具的整體溫度，同時也降低了 LED燈組PN結(jié)溫度，延長了LED燈組的壽命同時節(jié)約了能源，延長了 LED燈組的壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為LED燈組驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為LED驅(qū)動模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3為第一實施例附圖；
[0030]圖4為第二實施例附圖；
[0031 ] 圖5為LED驅(qū)動方法流程圖。
【具體實施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖，進ー步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0033]圖1為本發(fā)明LED燈組驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)示意圖，LED驅(qū)動裝置包括:防雷擊浪涌模塊、電磁兼容EMI濾波模塊、橋式整流模塊、功率因數(shù)校正模塊(APFC)、和LED驅(qū)動模塊。
[0034]其中:防雷擊浪涌模塊用于消除雷擊、或浪涌電壓的影響；EMI濾波器用于阻止驅(qū)動器產(chǎn)生的高頻干擾傳回電源線，全橋整流器用于將交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源，功率因數(shù)校正器APFC電路控制交流電輸入電流的波形能很好的跟隨電壓的波形，提高功率因數(shù)>
0.99，根據(jù)不同的輸出電流調(diào)節(jié)不同的脈沖寬度，減少電網(wǎng)諧波，產(chǎn)生可調(diào)節(jié)的直流母線電壓，輸出給LED驅(qū)動模塊。
[0035]LED驅(qū)動模塊包括控制模塊(MCU)，LLC諧振半橋驅(qū)動器、用于對正向工作電壓值進行檢測的VF值檢測模塊、PN結(jié)溫度采集模塊、LED燈組。
[0036]PN結(jié)溫度采集模塊，采集PN結(jié)的溫度，并將采集到的溫度信號傳輸至控制模塊；LLC諧振半橋驅(qū)動器，用于根據(jù)控制模塊匹配的實際電流值調(diào)節(jié)LED燈組的電流；VF測量模塊，用于檢測LED燈組的VF值，將檢測到的VF值傳輸給控制模塊；本發(fā)明的驅(qū)動器使用LLC諧振拓撲結(jié)構(gòu)提高驅(qū)動裝置的效率，驅(qū)動器前級采用臨界電流模式(BCM)下的升壓(Boost)拓撲實現(xiàn)AC/DC變換和APFC功能，后級采用LLC諧振半橋拓撲構(gòu)建DC/DC預調(diào)恒流源，兩級結(jié)構(gòu)能充分利用Boost和LLC諧振的高效率特性。
[0037]控制模塊用于控制LED燈組的運行，其根據(jù)檢測到的PN結(jié)溫度信號和VF值調(diào)節(jié)LED燈組的電流，除此之外控制模塊還可以進行短路、過流、過壓等方面的檢測，從而對LED驅(qū)動模塊進行保護，例如當PN結(jié)溫度采集模塊采集到的PN結(jié)溫度值超過了工作環(huán)境溫度(topm)，則MCU停止驅(qū)動LED燈組。本發(fā)明的控制模塊包括處理器，例如為單片機、DSP等，存儲模塊，其可以用于存儲必要的程序以及數(shù)據(jù)，還包括A/D轉(zhuǎn)換器、PWM輸出模塊，和通信
接ロ等。
[0038]圖2給出了 LED驅(qū)動模塊的ー個具體實現(xiàn)方式，如圖2所示PN結(jié)溫度采集模塊把采集到的溫度信號轉(zhuǎn)換成電壓信號VT并送給MCU，MCU根據(jù)VT信號值來判斷開燈時的環(huán)境溫度。同時動態(tài)檢測燈組運行一定時間后的PN結(jié)溫度并將采集到的PN結(jié)溫度數(shù)據(jù)傳送給MCUjMCU通過電阻Rl與R2構(gòu)成LED組Vout分壓電路采集LED燈組的VF電壓值，MCU根據(jù)VF值確定與LED匹配的驅(qū)動電流，得到與LED燈組匹配的驅(qū)動電流后，MCU根據(jù)得到的驅(qū)動電流值計算應當輸出的PWM的占空比，之后輸出與該占空比對應的PWM脈沖，經(jīng)過光耦隔離后驅(qū)動半橋電路，對LED燈組的電流進行調(diào)節(jié)，當需調(diào)整LED組電流上升吋，MCU的PWM脈寬加寬通過光耦發(fā)送給半橋電路的兩個MOS管的柵極再經(jīng)過隔離變壓器輸出，隔離變壓器次級經(jīng)兩個肖特基ニ極管整流后輸出穩(wěn)定的DC電流供給LED燈組運行從而增加LED燈組的運行電流，當需LED組電流減小吋，MCU的PWM脈寬變窄從而降低LED燈組的運行電流；這樣就能動態(tài)恒定LED燈組的運行電流。LED驅(qū)動模塊中還可以包括電流檢測模塊，其連接于電阻R3與控制器之間，用于檢測流過LED燈組的電流值，檢測到的電流值與電流目標值(即先前計算的匹配電流值)進行對比，根據(jù)二者的差值，調(diào)節(jié)PWM脈沖寬度，構(gòu)成閉環(huán)控制從而能夠到達更精確地調(diào)節(jié)驅(qū)動電流的目的。下面對如何根據(jù)VF值獲得匹配的驅(qū)動電流值做進ー步介紹。
[0039]第一實施例
[0040]LED工作吋，隨著LED工作溫度的升高VF值也隨之變化，具體而言隨著開燈時間延長，LED燈組的溫度升高，LED燈組PN結(jié)溫度也升高，溫度升高后會導致LED的VF值下降，當VF值變化時需要調(diào)整LED的驅(qū)動電流值，以使得驅(qū)動電流與VF值和PN結(jié)溫度VT相適應。研究發(fā)現(xiàn)，當VF值大于某值時，可以以恒定電流驅(qū)動LED，在該值以上VF的改變對LED器件的影響不大，其亮度/光通量基本可以維持肉眼可視范圍內(nèi)的穩(wěn)定，即可以維持穩(wěn)定工作，但當VF值繼續(xù)降低，其小于該值時，例如3.15V時，此后若繼續(xù)以恒定電流驅(qū)動LED會導致LED性能急劇惡化，其亮度/光通量出現(xiàn)衰減、LED出現(xiàn)閃爍、色溫偏移等情況，嚴重影響LED的壽命，這ー值稱為第一臨界值VFa，例如測量LED亮度/光通量出現(xiàn)衰減、LED出現(xiàn)閃爍、色溫偏移等情況時所對應的VF值，此時的VF值即為臨界值VFa。
[0041]在VF值低于第一臨界值時若降低驅(qū)動電流值則可以減小VF值的降幅，當電流值降低到某ー數(shù)值(IN)時后，LED的發(fā)熱和散熱基本平衡，VF值基本保持不變，LED可以長期穩(wěn)定工作，這一可以使得LED長期穩(wěn)定工作的VF值稱為第二臨界值VFb，據(jù)此，如圖3所示，本發(fā)明實施將LED的工作區(qū)域劃分為三個，分別是:恒流區(qū)、調(diào)節(jié)區(qū)、和平衡區(qū)，在三個區(qū)域中采用不同的電流驅(qū)動LED。下面分別對其進行詳細介紹。
[0042]恒流區(qū)，其VF值大于等于VFa，開燈后MCU讀取VF值測量模塊將測量到的VF值，判斷測量的VF值是否大于臨界值VFa，當大于VFa時則以恒定電流Ia驅(qū)動LED，例如這ー電流可以是LED的額定電流Is。
[0043]調(diào)節(jié)區(qū)，隨著LED工作時間的延長，VF值逐漸下降，當檢測到VF值小于VFa后，則LED進入調(diào)節(jié)區(qū)工作。VF值介于VFa與VFb之間區(qū)域，在該區(qū)域內(nèi)以連續(xù)階梯式降低LED驅(qū)動電流。例如VFa為3.2V，Ia為300mA, VFb為2.6V，Ib為200mA，則可以首先計算二者的差值，3.2-2.6 = 0.6，根據(jù)預先設置的階梯的數(shù)量可以計算每個階梯VF值的下降量，例如階梯數(shù)為3，則每級階梯VF值的下降量為0.6/3 = 0.2V，相應的可以計算每級階梯電流的下降量幅度，300-200 = 100,100/4 = 25mA,由此可以根據(jù)VF值將調(diào)節(jié)區(qū)分成三個階梯，第一階梯VF值為3.2-3.0，對應驅(qū)動電流I1值為275mA，第二階梯VF值為3.0-2.8，對應驅(qū)動電流I2為250mA，第三階梯VF值為2.8-2.6，對應驅(qū)動電流I3為225mA，如圖3所示每個階梯中驅(qū)動電流降低的幅度決定了階梯的高度，VF降低的幅度決定了階梯的寬度。在該例中階梯數(shù)為3個，各階梯高度相同，階梯寬度也相同，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應當明了，階梯的數(shù)目可以為任意正整數(shù)，例如1、5、9等，各階梯的高度可以相同也可以不同，各階梯的寬度可以相同也可以不同。這樣在VF值低于第一臨界值VFa后，在調(diào)節(jié)區(qū)內(nèi)可以與VF值較為匹配的電流驅(qū)動LED。
[0044]平衡區(qū)，當LED進入調(diào)節(jié)區(qū)內(nèi)后，LED首先在第一階梯內(nèi)工作，其VF值介于
3.2-3.0之間，此時以275mA的電流驅(qū)動LED，隨著工作時間的延長，在一個線性階梯內(nèi)VF繼續(xù)下降，進入第二階梯，則繼續(xù)調(diào)整電流至250mA，以此類推直到VF達到VFb，其值不再下降，LED燈組工作進入平衡區(qū)，并以IN電流工作于恒流模式安全長期運行。
[0045]以上是對LED驅(qū)動過程的描述，但在開燈之前VF值始終為0，但LED的環(huán)境溫度/PN結(jié)溫度不同，例如不同的季節(jié)、LED所處的不同環(huán)境、LED距離上次關(guān)燈的時間等等因素均會影響LED開燈時PN結(jié)的溫度，為了能確定開燈時與LED燈組匹配的電流值，本發(fā)明在開機時通過PN結(jié)溫度采集模塊采集PN結(jié)溫度，將采集到的溫度信號傳輸給MCU，MCU根據(jù)所述檢測到的溫度值在溫度特性數(shù)據(jù)校對庫中為所述LED燈組匹配所對應的驅(qū)動電流值，該溫度特性數(shù)據(jù)校對庫中存儲有LED燈組不同的溫度值以及與所述溫度值所對應的所述LED燈組的驅(qū)動電流，該溫度特性數(shù)據(jù)校對庫中的數(shù)據(jù)可以是根據(jù)LED燈組特性采樣后而完成的一系列數(shù)據(jù)的得到。下面對溫度特性數(shù)據(jù)校對庫做更進ー步的介紹。
[0046]溫度值特性數(shù)據(jù)校對庫，用于根據(jù)檢測到的溫度值來確定與LED燈組匹配的驅(qū)動電流值。具體建立過程可以是，在溫度值變化情況下，LED燈組溫度值每上升0.5-2度吋，根據(jù)LED燈組的預期的亮度/光通量，來調(diào)節(jié)電流值，記錄當達到預期的亮度/光通量時的電流值，則該值即為與此溫度所對應的驅(qū)動電流值，這樣使得驅(qū)動電流值與LED燈組所對應的實際發(fā)出的光通量/亮度匹配，將該值保存于預設的特征庫中，這樣就得到了溫度值特性數(shù)據(jù)校對庫。
[0047]當檢測到的溫度信號不存在于特征庫中，則計算數(shù)據(jù)特征庫中與該溫度信號相鄰的兩個溫度值所對應的電流值的平均值作為該溫度信號所對應的電流值，其中檢測到的溫度信號介于該溫度信號相鄰的兩個溫度值之間。這樣MCU可以根據(jù)上述建立的溫度特性數(shù)據(jù)校對庫來確定與LED燈組匹配的驅(qū)動電流，使得在開燈時LED也可以獲得合適的匹配電流。
[0048]第二實施例
[0049]該實施例重點介紹其與第一實施例的不同之處，相同之處不再贅述。該與第一實施例不同之處在于在各個階梯的間設置了相互間的重疊區(qū)域，這樣有利于減小電流調(diào)節(jié)過程中的振蕩現(xiàn)象，防止出現(xiàn)閃爍、忽明、忽暗的情況，使得LED工作更加平穩(wěn)。
[0050]VF值的大小主要由溫度決定，溫度越高相應的VF值越低，而LED的溫度與其工作電流密切相關(guān)，在散熱條件不變的情況下，増大LED的電流會使得LED的發(fā)熱增加溫度升高VF值下降，減小LED的電流會使得LED發(fā)熱減小溫度降低VF值升高。
[0051]在第一實施例中，調(diào)節(jié)過程中當，例如由第一階梯切換至第二階梯時，驅(qū)動電流變?yōu)?2，由于電流的下降會使得LED的溫度有短時的相對下降VF值小幅度升高，從而使得VF值高于第一階梯的VF范圍的下限VF1，從而使得LED的驅(qū)動電流跳回至I1，此時由于高電流I1使得溫度上升VF值很快又低于第一階梯的VF范圍的下限VF1重新落入第二階梯，電流又跳回至12，如此經(jīng)過反復降低電流-升高電流-降低電流的過程后，直到隨著降低驅(qū)動電流所導致的VF值仍低于VF1, LED才可穩(wěn)定地從第一階梯切換至第二階梯。這樣造成電流調(diào)節(jié)過程中的振蕩現(xiàn)象，容易出現(xiàn)閃爍、忽明、忽暗的情況，LED工作不平穩(wěn)。為了克服這ー問題，本發(fā)明第二實施例中設置了重疊區(qū)域。
[0052]如圖4所示，與第一實施例相同該實施例中調(diào)節(jié)區(qū)也分為三個階梯，但階梯之間設置有重疊區(qū)域，各重疊區(qū)域包含對應階梯的下限值(即下ー階梯的上限值)，優(yōu)選是下限值或上限值位于重疊區(qū)域的中間。在圖4中示意性的畫出了兩個重疊區(qū)域，分別位于第一階梯與第二階梯之間，第二階梯與第三階梯之間，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應當明了，各階梯間均可設置重疊區(qū)域，在平衡區(qū)于調(diào)節(jié)區(qū)之間、或調(diào)節(jié)區(qū)與恒流區(qū)之間，也可設置相互間的重疊區(qū)域。
[0053]下面以第一階梯與第二階梯間的重疊區(qū)域為例進行說明，其它重疊區(qū)域的工作方式與之類似，不再贅述。如圖4所示，重疊區(qū)域?qū)腣F值為VF11-VF12，其中VF1 < VF11< VFa, VF2 < VF12 < VF1, VF12 < VF1 < VF11,當檢測到的 VF 值為 VF10 時 VF11 < VF10 < VFa,此時以電流I1驅(qū)動LED，以電流I1驅(qū)動LED的工作模式稱為第一工作模式，隨著檢測到的VF值的下降其值會依次低于VFn、VF1，此時仍以電流I1驅(qū)動LED (即仍工作于第一模式)，直到檢測到的VF值低于VF12時才將驅(qū)動電流調(diào)整為12，以電流I2驅(qū)動LED的工作模式稱為第二工作模式；相似的，當 檢測到的VF值為VFm時VF2 < VF^1 く VF12，此時以電流I2驅(qū)動LED,以電流I2驅(qū)動LED的工作模式稱為第二工作模式，隨著檢測到的VF值的上升其值會依次高于VF1.VF11,此時仍以電流I2驅(qū)動LED(即仍工作于第二模式)，直到檢測到的VF值高于VF12時才將驅(qū)動電流調(diào)整為1卩
[0054]當首次獲取的VF值落入重疊區(qū)域吋，則可以以I1、或I2中的任ー電流來驅(qū)動LED，即使得LED工作于第一模式或第二模式，直到檢測到的VF值超出其所在模式的上限值或下限值時才切換至下一工作模式。這樣在電流調(diào)節(jié)過程中在階梯的交界處避免了電流的振蕩。
[0055]第三實施例
[0056]如圖5所示，本發(fā)明實施例中還示出了ー種LED驅(qū)動方法，包括如下步驟:檢測VF值；當VF值大于或等于第一邊界值時以第一恒定驅(qū)動電流驅(qū)動LED燈組工作于恒流區(qū)；當VF值小于第一邊界值吋，以連續(xù)階梯下降式驅(qū)動電流驅(qū)動LED燈組工作于調(diào)節(jié)區(qū)，直到VF等于第二邊界值，所述第二邊界值小于第一邊界值；當VF值等于第二邊界值時以第二恒定驅(qū)動電流驅(qū)動LED燈組工作于平衡區(qū)。
[0057]本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。對于系統(tǒng)實施例而言，由于其與方法實施例基本相似，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法實施例的部分說明即可。
[0058]以上對本發(fā)明所提供的LED驅(qū)動裝置及方法，進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同吋，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實施方式】及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應理解為對本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.ー種LED驅(qū)動裝置，其特征在于:包括LED驅(qū)動模塊，所述LED驅(qū)動模塊包括控制模塊，用于對正向工作電壓值進行檢測的VF值檢測模塊、驅(qū)動器和LED燈組； 所述控制模塊接收正向工作電壓值檢測模塊檢測到的正向工作電壓值，當正向工作電壓值大于或等于第一邊界值時，通過驅(qū)動器以第一恒定驅(qū)動電流驅(qū)動LED燈組工作于恒流區(qū)； 當正向工作電壓值小于第一邊界值時，通過驅(qū)動器以連續(xù)階梯下降式驅(qū)動電流驅(qū)動LED燈組工作于調(diào)節(jié)區(qū)，直到正向工作電壓值等于第二邊界值，所述第二邊界值小于第一邊界值； 當正向工作電壓值等于第二邊界值時，通過驅(qū)動器以第二恒定驅(qū)動電流驅(qū)動LED燈組工作于平衡區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括:重疊區(qū)設置模塊，用于在所述連續(xù)階梯下降式驅(qū)動電流之間的多個或各個階梯間設置相互間的重疊區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括:重疊區(qū)設置模塊，用于在平衡區(qū)與調(diào)節(jié)區(qū)之間、或調(diào)節(jié)區(qū)與恒流區(qū)之間，設置相互間的重疊區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的裝置，其特征在于:對于所述控制模塊接收正向工作電壓值檢測模塊檢測到的正向工作電壓值，當首次檢測到的正向工作電壓值落入所述重疊區(qū)域時，則將電流調(diào)整為該重疊區(qū)域所覆蓋的多個電流值中的任ー個。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:針對所述連續(xù)階梯下降式驅(qū)動電流之間的各個階梯，所述階梯的數(shù)目為正整數(shù)，各階梯的寬度相同或不同，各階梯的高度相同或不同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括:PN結(jié)溫度采集模塊，其檢測LED的PN結(jié)溫度，所述控制模塊進一歩包含溫度值特性數(shù)據(jù)校對庫，控制模塊在溫度值特性數(shù)據(jù)校對庫中查找與檢測到的PN結(jié)溫度相對應的電流值作為與LED燈組匹配的電流值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于:當PN結(jié)溫度采集模塊檢測的PN結(jié)溫度值超過了工作環(huán)境溫度(topm)，則控制模塊停止驅(qū)動LED燈組。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:所述驅(qū)動器包括LLC諧振半橋驅(qū)動器、兩個MOS管組成的半橋電路、隔離變壓器、和肖特基ニ極管整流電路，控制模塊輸出與驅(qū)動電流相對應的PWM脈沖，PWM脈沖通過光耦發(fā)送給LLC諧振半橋驅(qū)動器，LLC諧振半橋驅(qū)動器驅(qū)動半橋電路的導通/關(guān)閉，半橋電路的輸出經(jīng)過隔離變壓器后輸出至肖特基ニ極管整流電路，肖特基ニ極管整流電路輸出穩(wěn)定的DC電流供給LED燈組。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于:還包括電流采集模塊，其采集流經(jīng)LED燈組的電流值，控制模塊根據(jù)采集到的電流值與目標電流值的差，調(diào)節(jié)所述PWM脈沖寬度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括:優(yōu)選的，防雷擊浪涌模塊，其與電源端連接用于消除雷擊、或浪涌電壓的影響；EMI濾波器連接防雷擊浪涌模塊，用于阻止高頻干擾傳回電源線；橋式整流模塊連接EMI濾波器，用于將交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源；功率因數(shù)校正模塊連接橋式整流模塊，用于提高功率因數(shù)。
【文檔編號】H05B37/02GK103582258SQ201310548033
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月3日
【發(fā)明者】胡軍, 鄧勇明, 劉平 申請人:胡軍