[发明专利]一种自调压LED智能模块

说明书

技术领域

 本发明属于照明领域，特别涉及一种适用于对LED功率单元有自动调压需要的电路结构。 

背景技术

 LED被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、响应速度快等优点，广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景照明等领域。随着LED光源价格的下降，LED灯具逐渐走进千家万户。而目前市场上的LED灯具产品由于驱动器的可靠性较差，从而导致其在市场上推广的难度较大，同时由于高可靠性的LED驱动器的成本较高，一时难以实现性价比方面的有效平衡。

在现有技术中，中国专利申请号200510020493.6提供一种交流LED照明灯，这种驱动模式省去了交流到直流的驱动器，从而可以减少LED灯具对驱动器可靠性的依赖，但这种交流LED对电网电压的波动非常敏感，其LED电流的限制只有通过串联电阻的方式进行，这将较大地降低系统的发光效率，驱动电流不稳定使LED 光源的整体光效大幅度降低，同时由于驱动电流在电网电压波动时会给LED光源带来较大的电流冲击, 加剧了光源的光衰。此外，LED只在交流半波的电压下工作，因此LED整体的发光效率较低。同采用直流驱动的LED相比，光源的利用效率只有原来的50%左右。

因此，本发明人针对现有LED电路的缺陷进行研究改进，本案由此产生。

发明内容

 本发明的目的，在于提供一种自调压LED智能模块，其可减少交流LED对输入电网稳定性的依赖、LED驱动电流不可控以及发光效率低下等问题，实现功率LED模组的自动调压，从而达到整个系统的高光效和高可靠性。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种自调压LED智能模块，包括至少一个功率单元和一个脉宽调制单元，所述各功率单元依次首尾串联后，其输入端连接输入电压正端，输出端连接脉宽调制单元的一端，而脉宽调制单元的另一端连接输入电压负端；其中，各功率单元均包括LED模组、储能单元和续流单元，所述LED模组的阳极连接续流单元的负端，并共同作为功率单元的首端，LED模组的阴极连接储能电感的一端，而储能单元的另一端连接续流单元的正端，并共同作为功率单元的尾端。

上述LED模组是单个LED，或至少两个LED组成的串联、并联或混联结构。该LED模组的两端还可以通过并联电容以降低纹波电流。

上述续流单元是二极管、MOSFET或开关状态受控的单向导通电路。

上述脉宽调制单元包括开关单元、电流采样单元和控制单元，所述开关单元的一端连接串联功率单元的输出端，另一端经由电流采样单元连接输入电压负端，所述控制单元采样流过电流采样单元的电流，并据此控制开关单元的开关状态。

上述开关单元采用MOSFET、IGBT、IFET、可控硅晶闸管或三极管。

上述电流采样单元采用采样电阻、半导体电流采样器、电流互感器或霍尔传感器。

上述智能模块还包括分压电路，所述分压电路包括第一、二电阻，第一电阻的一端连接输入电压正端，另一端经由第二电阻连接输入电压负端，所述控制单元采样第一、二电阻的分压值，并据此调节开关单元的导通占空比。

上述智能模块还包括由第三、四电阻构成的保护电路，所述第三电阻与第四电阻串联后，一端连接功率单元的输出端，另一端连接输入电压负端，所述控制单元采样第三、四电阻的分压值，并在该分压值过高时强制输出占空比，限制开关单元的端电压。

上述控制单元为外置，并通过一隔离驱动单元对开关单元进行控制。

上述隔离驱动单元采用隔离变压器、光电耦合器件、半导体高频隔离驱动器或非隔离驱动器。

采用上述方案后，本发明通过对输入电压进行全波整流后直接驱动，可以减少类似于交流LED对输入电网的稳定性的依赖、LED驱动电流不可控，以及发光效率的低下等问题。同传统的直流驱动方式相比，本发明可以消除传统LED光源对驱动器的高可靠性的依赖，该智能模块可以通过脉宽调制单元中开关单元的断开和闭合状态实现LED模组的两端电压调整，从而实现LED模组自动调压功能，达到整个系统的高光效和高可靠性。

附图说明

 图1是本发明第一实施例的电路示意图；

图2是本发明第二实施例的电路示意图；

图3是本发明第三实施例的电路示意图；

图4是本发明第四实施例的电路示意图。

具体实施方式

 以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。