LED均亮控制電路與方法,及恒壓驅(qū)動(dòng)LED照明系統(tǒng)與方法技術(shù)方案

一種恒壓驅(qū)動(dòng)LED照明系統(tǒng)，其包括一可調(diào)恒壓電源模塊，及多個(gè)寬電壓LED燈組，該每一寬電壓LED燈組包括m(m為整數(shù))串LED燈串，該m串LED燈串并聯(lián)連接，由該可調(diào)恒壓電源模塊集中供電，進(jìn)一步包括一電流或電壓檢測模塊及一均亮及調(diào)光控制模塊，該電流或電壓檢測模塊用于檢測每串LED燈組的電流，并傳送給該均亮及調(diào)光控制模塊，由該均亮及調(diào)光控制模塊控制每一串LED燈組占空比。本發(fā)明專利技術(shù)實(shí)現(xiàn)了驅(qū)動(dòng)電源塊和LED燈串分離設(shè)計(jì)，規(guī)避了驅(qū)動(dòng)電源與LED燈串集中設(shè)計(jì)的可靠性低和可維修性差等問題。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
,及恒壓驅(qū)動(dòng)led照明系統(tǒng)與方法【專利摘要】一種恒壓驅(qū)動(dòng)LED照明系統(tǒng)，其包括一可調(diào)恒壓電源模塊，及多個(gè)寬電壓LED燈組，該每一寬電壓LED燈組包括m(m為整數(shù))串LED燈串，該m串LED燈串并聯(lián)連接，由該可調(diào)恒壓電源模塊集中供電，進(jìn)一步包括一電流或電壓檢測模塊及一均亮及調(diào)光控制模塊，該電流或電壓檢測模塊用于檢測每串LED燈組的電流，并傳送給該均亮及調(diào)光控制模塊，由該均亮及調(diào)光控制模塊控制每一串LED燈組占空比。本專利技術(shù)實(shí)現(xiàn)了驅(qū)動(dòng)電源塊和LED燈串分離設(shè)計(jì)，規(guī)避了驅(qū)動(dòng)電源與LED燈串集中設(shè)計(jì)的可靠性低和可維修性差等問題。【專利說明】LED均亮控制電路與方法，及恒壓驅(qū)動(dòng)LED照明系統(tǒng)與方法【
】本專利技術(shù)涉及一種LED均亮控制電路，特別涉及一種之寬范圍恒壓驅(qū)動(dòng)并可實(shí)現(xiàn)LED亮度均勻和智能調(diào)光控制的LED均亮控制電路和恒壓驅(qū)動(dòng)LED照明系統(tǒng)及LED均亮控制方法和LED照明系統(tǒng)恒壓驅(qū)動(dòng)方法。【
技術(shù)介紹
】在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天，由于一次性能源過量的開采而引發(fā)的頻繁自然災(zāi)害給人們敲響了環(huán)保的警鐘，人們的節(jié)能環(huán)保意識(shí)開始不斷增強(qiáng)，節(jié)能，低碳，環(huán)保已經(jīng)成為當(dāng)前科技專利技術(shù)的主流趨勢。照明是我們生產(chǎn)和生活必不可少的能源消耗之一，今天便于巨大的照明耗電量以及低轉(zhuǎn)換效率的照明設(shè)備已經(jīng)使得能源的浪費(fèi)日益加劇。LED以其體積小，低耗能，壽命長，高亮度，低熱量，環(huán)保，堅(jiān)固耐用，響應(yīng)時(shí)間短等優(yōu)越特性吸引了全世界的眼環(huán)，所以LED綠色光源取代傳統(tǒng)照明光源，成為最佳新興節(jié)能光源已是大勢所趨，然而，現(xiàn)今LED電源大多采用兩種方案，一是前端采用恒壓電源，然后在LED光源中串接恒流控制電路，此方法雖然能保證LED工作時(shí)電流恒定，但是在LED光源額定電流較大時(shí)，恒流控制電路損耗較大，降低了電源的效率，增加了系統(tǒng)成本。第二種是直接采用恒流源為LED光源供電，但是此種方法在LED光源調(diào)光時(shí)，要改變恒流源輸出電流，會(huì)使LED光源的光色發(fā)生變化，影響照明效果，同時(shí)加快了 LED的光衰速度，降低了 LED的使用壽命。該二方法，均需要將恒流驅(qū)動(dòng)電源模塊和LED燈組安裝在燈管的狹小空間中，燈管散熱困難，溫度高加快了LED光衰速度，降低了 LED使用壽命。如圖1所示為傳統(tǒng)的恒壓電源驅(qū)動(dòng)方案，該恒壓驅(qū)動(dòng)方案包括一恒壓電源模塊，其將市電220V交流電轉(zhuǎn)換為恒定電壓，驅(qū)動(dòng)串并聯(lián)的LED燈組。在恒壓驅(qū)動(dòng)LED電路中，Vout的離散性、每個(gè)LED燈節(jié)壓降Vf的離散性，將導(dǎo)致燈串電流的離散，并導(dǎo)致發(fā)光強(qiáng)度的離散(發(fā)光強(qiáng)度與電流成正比)；一般通過增加限流電阻R的阻值，來降低電流的離散性。但即便如此，圖1所示的恒壓電源驅(qū)動(dòng)電路控制的LED產(chǎn)品在實(shí)際工作時(shí)的發(fā)光強(qiáng)度無法準(zhǔn)確的得到控制；同時(shí)，增加R的阻值，將導(dǎo)致電阻R上浪費(fèi)的能量過多，系統(tǒng)能效降低。所以，一般對(duì)發(fā)光強(qiáng)度的離散性要求較低，或者對(duì)節(jié)能要求不高的照明場景，才會(huì)使用恒壓電源驅(qū)動(dòng)模式；如:廣告燈、裝飾用的LED燈驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)。為此，現(xiàn)行的的主流LED照明燈，更多的轉(zhuǎn)向恒流電源驅(qū)動(dòng)，如圖2所示。恒流電源模塊輸出的總電流I確定，并等于流過各燈串的電流I1、12,...1m電流之和。由于各串LED燈的總Vf之和存在偏差，會(huì)導(dǎo)致I1、12,...1m是不相等。一般設(shè)計(jì)方案中，各燈串會(huì)通過增加電阻R(I增加后，電阻R上的分壓增加，起到抑制作用)，可起到一定的均流作用。然而普通的恒流電源驅(qū)動(dòng)，亦存在如下的問題:1、為起到均流抑制作用，多串LED并聯(lián)時(shí)，需要增加均流電阻R的阻值，有效功率降低；2、目前多數(shù)廠家均不增加均流電阻R，但由于各燈串電流分布的不均勻，設(shè)計(jì)時(shí)一般增加電流的降額因子來提高產(chǎn)品的可靠性，但這樣提高了產(chǎn)品的成本；3、由于總I = 11+12+...+Im;所以，當(dāng)某燈串因失效斷路時(shí)，其他串電流都將增加；這將進(jìn)一步影響其他燈串的工作可靠性。4、采用恒流電源驅(qū)動(dòng)的方式，無法實(shí)現(xiàn)電源模塊和燈組分離的設(shè)計(jì)；也無法實(shí)現(xiàn)I個(gè)電源模塊集中給多個(gè)LED燈組提供電源。為了更合理的利用能源，研發(fā)人員基于LED的特性，提出了 PWM調(diào)光電路方案，如圖3所示，PWM調(diào)光電路方案即通過PWM脈沖控制LED的發(fā)光占空比，實(shí)現(xiàn)LED發(fā)光亮度的調(diào)節(jié)。PWM調(diào)光電路方案，一般由人通過紅外遙控器、或者按鍵，輸入調(diào)光需求；然后，PWM控制器模塊，根據(jù)輸入要求，調(diào)整PWM的占空比，實(shí)現(xiàn)LED燈的亮度調(diào)節(jié)。然而，通常的PWM調(diào)光電路，亦存在如下技術(shù)問題:1.如圖3所示的PWM控制開關(guān)，是對(duì)總電流I進(jìn)行關(guān)斷控制；每串燈的均流問題，仍然未能很好的解決。2、通常的PWM調(diào)光控制電路，未檢測燈串的總電流I ;這樣，燈的總亮度調(diào)節(jié)，只有通過人的主觀感覺，并通過人機(jī)控制接口(遙控/按鍵開關(guān))通知PWM控制器進(jìn)行操作。而在輸入相同的亮度等級(jí)(PWM占空比)的情況下，燈的實(shí)際亮度仍然受到電壓離散性、Vf離散性等影響，而有較大差異。是故，研發(fā)人員還提出了多路恒流電源驅(qū)動(dòng)電路方案，如圖4所示。為了解決多串LED燈并聯(lián)時(shí)的均流問題，有電源芯片廠家提供了多路恒流控制器，為每串燈分別獨(dú)立提供恒流電源。有些較高檔的方案中，對(duì)每個(gè)燈串還增加了 PWM調(diào)光設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)智能控制。然而該技術(shù)方案同樣存在著如下技術(shù)問題:1、各燈串獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，雖然完全解決了各燈串均流的問題；但電源模塊的復(fù)雜度和成本相應(yīng)大幅度提高。2、該方案要想實(shí)現(xiàn)電源和燈組分離設(shè)計(jì)是非常困難的，無法實(shí)現(xiàn)多個(gè)燈組共用電源模塊集中供電。因此，隨著LED燈具的應(yīng)用越來越廣，特別是在一大面積下的多個(gè)LED燈具的使用與控制成為該行業(yè)人員必須面對(duì)的問題。如對(duì)于一個(gè)停車場，如何有效控制在1000平米范圍內(nèi)所有的燈具在必要時(shí)的統(tǒng)一開關(guān)，及整個(gè)范圍內(nèi)LED燈源的亮度均勻控制，以及如何在最小能效下達(dá)成同樣亮度的實(shí)現(xiàn)都是我們需要解決的問題。如圖5所示，一種現(xiàn)有技術(shù)之恒流驅(qū)動(dòng)LED照明系統(tǒng)，為采用220V交流市電供電，給分散在各區(qū)域的LED燈管供電。每一燈管包括一恒流驅(qū)動(dòng)電源，及多個(gè)LED燈串。該驅(qū)動(dòng)電源一般采用220V，AC轉(zhuǎn)DC恒流驅(qū)動(dòng)電源。目前大部分的停車場、商場、工廠、家庭等場所，220V市電線路已布局完整，該燈管直接輸入220V供電，應(yīng)用比較方便，同時(shí)對(duì)于現(xiàn)有的電路布局系統(tǒng)，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)確實(shí)是非常合適的。然而該現(xiàn)有技術(shù)之恒流驅(qū)動(dòng)LED照明系統(tǒng)由于將電源和燈管集中設(shè)計(jì)，從LED燈管的角度，還是存在一些問題；1.由于電源和LED發(fā)光管，都屬于熱耗型部件；將二者封閉在體積小的燈管(如T8燈管)中，燈管的散熱設(shè)計(jì)相當(dāng)困難；散熱不好、則管內(nèi)溫度過高，會(huì)加速LED封裝的老化，降低燈管的使用壽命。2.對(duì)于LED燈珠，在正常情況下，使用壽命可達(dá)數(shù)十年；然而，電源驅(qū)動(dòng)模塊，一般使用壽命偏低；這樣，電源和燈管集中，電源模塊的使用壽命，將直接制約整個(gè)LED燈管的使用壽命。若采取電源與燈管分離的設(shè)計(jì)模式，電源壞了，單獨(dú)更換電源即可，將更好的利用LED燈管的使用壽命。對(duì)于橋梁、工程、廣告裝飾等用途的LED燈條、燈帶，一般采用直流電源(12V、24V等)供電，并直接驅(qū)動(dòng)LED燈串。如圖6所示之現(xiàn)有技術(shù)之恒壓驅(qū)動(dòng)LED照明系統(tǒng)之電路示意圖，該恒壓電源模塊集中供電，并和燈組物理上分離。因?yàn)殡娫春蜔艚M，可能分離較遠(yuǎn)，同時(shí)燈串功率較大，電源線路上，會(huì)存在較大壓損，這直本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種LED均亮控制電路，其包括一恒壓電源模塊，m(m為整數(shù))串LED燈串，該m串LED燈串并聯(lián)連接，由該LED恒壓電源模塊集中供電，其特征在于：進(jìn)一步包括一電流或電壓檢測模塊及一均亮及調(diào)光控制模塊，該電流或電壓檢測模塊用于檢測每串LED燈組的電流，并傳送給該均亮及調(diào)光控制模塊，由該均亮及調(diào)光控制模塊控制每一串LED燈組占空比。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉芬，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：劉芬，
類型：發(fā)明
國別省市：