[发明专利]用于变化的输入电压源的LED切换电路

说明书

相关申请的交互参考

这个申请要求2011年2月25日提交的序列号为13/035,556的美国申请的优先权，序列号为13/035,556的美国申请是2010年11月29日提交的申请号为12/955,030的美国申请的部分继续申请，申请号为12/955,030的美国申请要求享有2010年8月12日提交的美国临时专利申请61/373,058的权益，其中每一个的全部内容都通过参考并入本文。

技术领域

本发明涉及用于驱动LED光源的切换电路。尤其涉及其中LED被可调电流源驱动的电路。

背景技术

按常规，LED可以被电流源驱动，电流源调节流过LED的电流并因此保持LED的光输出。图1示出用于驱动LED电路的典型电路，在该LED电路中，V是输入电压源，D代表LED串，并且G是电流源。在这样的电路中，为了使电流流过D，由V表示的输入电压源必须比由D表示的LED的正向电压高。

然而，如果输入电压源V的电压比D的正向电压高得多，则在电流源G中存在大的压降。发生这样的事会导致电流源G中显著的功率损耗，尤其是在电流源G为线性电流源的情况下。

发明内容

根据本发明的第一方面，LED阵列切换设备包括：排布成串联路径的多个LED阵列，每个LED阵列都具有正向电压；耦合到多个LED阵列上的电压源；选择性耦合到这些LED阵列上的多个电流源，每个电流源都能够在电流调节状态和开路状态之间切换；以及输出至少一个控制信号的控制器，该控制信号基于如下至少一个而生成：(a)对电压源的电压和至少一个参考电压之间的至少一个比较，以及(b)通过一个或多个电流源的电流，这些控制信号控制至少一个开关以及与至少一个开关相关联的电流源的接通和断开。该控制器、该至少一个开关以及电流源共同配合以便：当该电压源的电压低于该至少一个参考电压时，和/或者当预定电平的电流通过一个或多个电流源时，闭合至少一个开关，而且控制一个或多个相关联的电流源以将该串联路径切断为一个或多个并联路径，每一个并联路径所包括的LED阵列都少于所有的LED阵列。

另一方面，对于电压源的电压低于至少一个参考电压的时间的至少一部分时间，该一个或多个并联路径包括每一个路径都包括至少一个LED阵列的多个并联路径，该多个并联路径供应电流给所有的LED阵列。

另一方面，该LED阵列切换设备还包括：至少一个二极管，该至少一个二极管排布在第一组LED阵列和第二组LED阵列中间的LED阵列的串联路径上；以及可切换的并联电流路径，其将电压源连接到该二极管和该第二组LED阵列之间的串联路径上的一点，该至少一个二极管防止来自该并联电流路径的电流朝该第一组LED阵列的方向流动。

另一方面，第一组LED阵列中LED阵列的数量等于第二组LED阵列中LED阵列的数量。

另一方面，当电压源的电压高于第一组LED阵列或第二组LED阵列两者的正向电压但低于所述至少一个参考电压时，多个并联路径供应电流给所有的LED阵列。

另一方面，电压源是经整流的AC电压，而且该切换设备还包括：填谷式电路，其被配置成防止在AC电压的过零部分发生光输出的任何关闭周期。

另一方面，该填谷式电路包括至少一个能量存储电容器，该能量存储电容器在该经整流的AC电压降低至低于其峰值的一半时放电，以防发生光输出的任何关闭周期。

另一方面，多个LED阵列中的至少一个阵列包括多个LED。

另一方面，形成多个LED阵列中的至少一个阵列的多个LED并联排布。

另一方面，该控制器包括一个或多个电压比较器。

另一方面，该控制器包括微控制器。

另一方面，将该微控制器配置成检测LED阵列中的故障并且修改切换次序以排除有故障的LED阵列。

另一方面，该至少一个参考电压是多个参考电压，而且该至少一个开关是多个开关，而且该多个参考电压中各个参考电压对应于这些开关中各个开关。