[发明专利]一种多段式级联驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及LED驱动电路技术领域，具体为一种多段式级联驱动电路。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)是一种藉外加电压激发电子而放射出光的光电半导体元件，具有功耗低、亮度高、寿命长、尺寸小等优点。目前一个典型的高光通量LED器件能够产生几流明到数十流明的光通量。更新的设计可以是采用多个LED串并的级联组合，即在单个组装件中安装多个器件，也可以在一个器件中集成更多的LED，从而使输出的流明数相当于小型白炽灯。例如，一个高功率的12芯片单色LED器件能够输出200流明的光能量，所消耗的功率在10到15瓦之间。LED已经被广泛应用于各种照明设备中，如电池供电的闪光灯、微型声控灯、安全照明灯、室内室外道路和楼梯照明灯以及建筑物与标记连续照明灯。但是，在驱动多个LED串并的级联组合时，由于驱动条件各不相同，给LED灯组的操作，控制和维修带来了不便。

现在LED的驱动电路良莠不齐，有的为了降低成本，线路做的十分简单，功率因数只做到0.5左右，发光效率很低，无法满足市场上对高效节省产品的需求，有的为了追求高性能要求，电路十分复杂，用到大量的电解电容和电感等限制性器件，成本大大提高，不同产品的电路也不相同，电路的开发难度也比较大，增加了开发时间，由于线路复杂，产品的体积相对较大，影响灯具产品的整体设计。所以设计简单，高性能的电源是十分重要的。

如图1所示，显示为现在LED线性驱动的一般拓扑。包括电源模块11'、控制模块12'、包含若干LED的负载模块13'以及若干开关的开关模块14'等。例如，如图1所示，其驱动控制方式为：当达到第一段LED D1的电压时，开关Q1开通接地，使LED D1对地导通,当达到第二段LED D2的电压时,开关Q1断开,开关Q2开通接地，使LED D1和LED D2对地导通,当达到第三段LED D3的电压时,开关Q1,开关Q2断开,开关Q3开通接地,使LED D1,LED D2和LED D3对地导通,当达到第四段LED D4的电压时,开关Q1,开关Q2和开关Q3断开,开关Q4开通接地，使LED D1,LED D2,LED D3和LED D4同时对地导通。

通过这种控制方式，可以提高电源的效率和功率因数，电源效率可以做到0.88，功率因数大于0.95，THD（Total Harmonic Distortion，总谐波失真）小于20%。

目前的对上述LED线性驱动的主要的拓展方式如图2所示，主要为控制模块12'部分简单的并联，相当于有1～n个控制模块12'并联，分别驱动各自所对应的LED。由于现在LED的线性驱动电路的电源效率、功率因数和THD等主要参数由驱动控制决定，如果驱动控制部分选定其整个电路的电源效率、功率因数和THD都已经确定，由于图2中所示的其拓展方式主要为驱动控制部分简单的并联，电路参数不会发生变化。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种多段式级联驱动电路，用于提高现有技术中电源的效率和功率因数。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种多段式级联驱动电路，包括：电源模块；多个控制模块，依次连接在电源模块的输出线路上；多个负载模块，依次串联在电源模块的输出线路上，并与多个控制模块对应连接，由对应的控制模块控制运行；多个开关模块，连接在对应的控制模块和负载模块之间，通过控制模块的命令控制负载模块的运行。

优选地，所述控制模块的一端连接在电源模块的输出线路上，另一端与开关模块的一端相连；所述负载模块的一端连接在输出线路上，另一端与所述开关模块的另外一端相连。

优选地，最后一个连接在电源模块的输出线路上的控制模块的输出端连有稳定电阻。

优选地，所述开关模块由MOS场效应管构成，所述负载模块由发光二极管构成。

优选地，所述电源模块与每一个MOS场效应管之间都连有限流电阻。

优选地，多个控制模块连接在输出线路上的顺序与对应控制的多个负载模块在输出线路上的顺序相反。

优选地，开关模块依次经前面的控制模块引入该开关模块所对应的控制模块。

优选地，所述控制模块的数量至少为两个。

如上所述，本发明的一种多段式级联驱动电路，具有以下有益效果：