[发明专利]一种发光二极管灯串的调光方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种LED(Light-Emitting Diode，发光二极管)调光技术，且特别是有关于一种采用PWM(Pulse-Width Modulation，脉冲宽度调制)调光的发光二极管灯串的调光方法。

背景技术

图1A和图1B分别为一种现有的LED的元件示意图和特性曲线图。请参见图1A，LED具有阳极端A和阴极端K，阳极端A对阴极端K的电压差称为LED的正向电压Vd，而从阳极端A流入LED并从阴极端K流出LED的电流称为LED的正向电流Id。请参见图1B，当LED的正向电压Vd小于LED的切入电压(cut-in voltage)Vγ时，LED截止，LED的正向电流Id为零。当LED的正向电压Vd大于LED的切入电压Vγ时，LED导通，LED的正向电流Id随着正向电压Vd的上升而上升。在本例中，LED的切入电压Vγ为1.7V，LED的额定电压Vrt为3.3V，LED的额定电流Irt为20mA。

图2A和图2B分别为一种现有的发光二极管(LED)灯串的元件示意图和采用PWM调光时的电压电流的波形图。请参见图2A，LED灯串包括多个串联耦接的LED D1～Dn，n为正整数。LED灯串具有第一端P1和第二端P2，第一端P1对第二端P2的电压差称为LED灯串的正向电压Vlb，而从第一端P1流入LED灯串并从第二端P2流出LED灯串的电流称为LED灯串的正向电流Ilb。当LED灯串的正向电压Vlb小于LED灯串的切入电压Vγ’时，LED灯串截止，LED灯串的正向电流Ilb为零。当LED灯串的正向电压Vlb大于LED灯串的切入电压Vγ’时，LED灯串导通，LED灯串的正向电流Ilb随着正向电压Vlb的上升而上升。在本例中，LED灯串的LED D1～Dn均采用特性曲线为如图1B所示的LED，则LED灯串的切入电压Vγ’为n×Vγ(＝n×1.7V)，LED灯串的额定电压为n×Vrt(＝n×3.3V)，LED灯串的额定电流为Irt(＝20mA)。

请参见图2B，当LED灯串采用PWM调光时，LED灯串会根据PWM调光信号Vdim而交替地导通和截止。PWM调光信号Vdim的每一个周期T包括一导通期间Ton和一截止期间Toff。在导通期间Ton，提供到LED灯串的正向电压Vlb为额定电压n×Vrt，使得LED灯串导通并发光(亮)；在截止期间Toff，提供到LED灯串的正向电压Vlb为零，使得LED灯串截止并不发光(暗)。若LED灯串亮暗的切换频率(即周期T的倒数)在100Hz以上，人眼将因视觉暂留的影响而感觉不到亮暗的变化，只能感觉到这个变化的平均值，因此，可通过改变PWM调光信号Vdim的导通期间Ton和截止期间Toff的比例，以改变LED灯串亮暗的比例，进而改变人眼感受到的平均亮度，此即PWM调光。

现有的这种PWM调光方式使得LED灯串在亮暗切换时，LED灯串的正向电压Vlb在n×Vrt和0两种电平之间切换。当LED灯串中的LED D1～Dn数量越多时，即n越大时，这两种电平彼此相差越大，因此对整个电路冲击越大，例如越强的电磁干扰、越低的信赖度等。

发明内容

为了能够降低LED灯串在亮暗切换时对整个电路的冲击，本发明提供了一种发光二极管灯串的调光方法。所述技术该案如下：

一方面，一种发光二极管灯串的调光方法，其中LED灯串根据PWM调光信号进行调光，而PWM调光信号的每一周期包括一导通期间和一截止期间，该发光二极管灯串的调光方法包括：

在导通期间，提供到LED灯串的正向电压大于LED灯串的切入电压；以及

在截止期间，提供到LED灯串的正向电压小于LED灯串的切入电压且大于零。

再一方面，LED灯串包括多个串联耦接的发光二极管。这些发光二极管例如均为白光发光二极管，或包括红光发光二极管、绿光发光二极管、蓝光发光二极管。LED灯串可应用于如液晶显示器等显示装置的背光。

在本发明实施例中，LED灯串根据PWM调光信号在亮暗切换时，LED灯串的正向电压在两种均非为零的电平之间切换，通过适当设计使这两种电平的差距降低，则可降低LED灯串在亮暗切换时对整个电路的冲击，因此具有可降低电磁干扰、简化电路架构、降低成本、提高信赖度等优点。

附图说明

图1A是现有技术提供的一种LED的元件示意图；

图1B是现有技术提供的一种LED的特性曲线图；

图2A是现有技术提供的一种LED灯串的元件示意图；

图2B是现有技术提供的一种LED灯串采用PWM调光时的电压电流的波形图；