[实用新型]分段变换投入的交流供电LED光源驱动电路

说明书

一、技术领域：本实用新型涉及一种半导体照明应用技术，特别是涉及一种可以模块化的交流电源直接供电的LED光源驱动电路。

二、背景技术：半导体照明灯具由于具有发光效率高、节电效果明显、寿命长、无污染、抗震动等显著优点，已日益受到世界各国的重视，有望在不久的将来取代传统的各种照明灯具。但是这种灯具通常都采用直流驱动电源供电，在灯具内必需安装将交流电变为直流电的恒流驱动电源，尽管开关式恒流源效率较高，但用于驱动LED灯具时电能利用效率降低10％左右；此外由于开关电源中常用的电解电容器的使用寿命一般都低于10000小时，虽然LED光源的寿命可达5～7万小时，但是电源电路损坏后，灯具即不能使用，需要购置新的灯具，形成目前的节能灯具节能不省钱的尴尬局面，不经济，严重影响其推广使用。

为了解决这一问题，申请号为200710172585.0(公开号为CN 101137261A)、发明名称为《用于驱动LED的装置以及方法》发明专利申请公开了一种结构比较简单并且功率效率高的交流电源驱动式LED点亮装置。将对交流电源进行整流后的信号的电压(整流电压)与规定的基准电压进行比较，根据其比较结果控制流入LED阵列中的各LED的驱动电流的导通和截止。根据该结构，当交流电源电压大时能使更多数目的LED点亮，当交流电压小时使更少数目的LED点亮，由此可提高LED点亮装置的功率效率。图13为前述专利申请分段点亮控制法驱动LED灯的电源效率和LED效率之间的关系图，图中曲线显示了电源效率和LED效率之间的关系，由图可以看出，LED的数量越多，电源的效率越高，但是LED的利用率越低，特别是当在电源电压为标准220V条件下，按电源效率95％设计的LED数量，在电源电压为190V时，将有部分LED不亮，当电压为270V时电源的效率会降低到80％，而电流源上消耗的功率将增加6～7倍。

图14为前述专利申请整流全桥输入电压在190V-270V变化时LED消耗功率与电流源消耗的功率曲线图，图中曲线104表示LED消耗功率，105表示电流源消耗功率，一方面是价格昂贵的LED灯，另一方面是宝贵的能源，要提高能源利用率，必须牺牲LED灯，进一步分析，可以得出这样的结论：即该申请的技术方案是无法从根本上解决电能利用率和LED发光二极管利用效率的问题的，另外采用传统的无源恒流电流源电路，它的输入电压与通过电流虽然可以使电流基本保持在设定范围内，但当两端电压过高时，流过的电流也会随电压升高而稍微升高，当电源电压由190V---270V范围变化时，通过LED的平均电流会随电压升高而升高，恒流源上的功率消耗则随电压升高而成倍增加，会造成电源效率下降。

三、实用新型内容：

本实用新型针对现有技术不足，提出一种分段变换投入的交流供电LED光源驱动电路，通过电压调节电路合理控制LED发光二极管的并联与串联，使得通过发光二极管的电流控制在合理的范围内，彻底解决了电源利用率和LED发光二极管发光效率二者之间不可调和的矛盾，并且可以据此组装生产出成本低、高效率、使用寿命长、便于大规模推广应用的交流电源直接供电的LED照明灯。

本实用新型所采用的技术方案：

一种分段变换投入的交流供电LED光源驱动电路，含有桥式整流电路(1)，压控LED并联串联变换开关控制电路(2)，压控负温度系数可变的电流开关控制电路(3)，驱动电路外接的一定数量组数的LED发光管组成的光源电路(4)，压控负温度系数可变的电流开关控制电路(3)串联连接于桥式整流电路(1)的输出端，在外接光源电路(4)中每两组LED发光管之间串联有二极管，所述压控LED并联串联变换开关控制电路(2)输入端连接桥式整流电路的输出端，压控LED并联串联变换开关控制电路(2)的输出端控制连接光源电路(4)中的各组LED发光管，所述的压控LED并联串联变换开关控制电路(2)根据桥式整流电路(1)输出的电压在半个周期内将输入的电源电压根据外接LED的数量和组数划分为不同的区域，根据区域多少和电压所在区域决定LED的串并联方式，实现多组LED发光二极管之间并联与串联点亮方式的多次变换。