[发明专利]恒压可调光LED驱动电源

说明书

技术领域

本发明涉及一种电源用来驱动发光二极管（LED）。

背景技术

LED在照明上的应用正在迅速地扩涨，因为与白炽灯相比，LED 具有效率高寿命长的优点。与莹光灯照明系统相比，LED也有不含水银等有害物质的优点。

LED基本上是直流器件，且其工作电压通常比电力公司提供的AC供电电压低很多。由于这个原因，驱动LED通常需要一个电源，或“驱动电源(driver)”来将AC供电转换为适和于LED的直流电压。

传统的AD-DC转换器可以用作LED的驱动电源。这类转换器已经过很多年的优化和完善，具有很高的效率并可低成本地大批量生产。但这类转换器从根本上与传统的，主要根据白炽灯的需要而设计的调光器，如TRIAC调光器，并不兼容。原因是，当输入电压和负载在大范围内变化时，传统的AC-DC转换器总是尽可能地企图维持输出电压不变。因此，当调光器将AC-DC转换器的输入电压调低时，转换器的输出电压仍维持不变，达不到调光的效果。直到输入电压低到不能正常工作时，传统的AC-DC转换器将会突然关闭或进入不稳定状态。

目前已有一些技术用来制造与传统调光器兼容的LED驱动电源（所谓“可调光的LED驱动电源”）。这些技术的例子包括美国专利7,649,327, 7,852,017, 7,609,008, 7,038,399和美国专利申请20110043129, 20110037399, 20110012530, 20100295478, 20100277103, 20080278092, 20100134038, 20090295300，等所公开的各种设计。然而，所有这些设计都与传统的AC-DC转换器的设计有相当大的差别，有些设计甚至复杂到必须使用微处理器的地步。因此这些设计不能有效地利用已经成熟完善的传统的AC-DC转换器技术。其结果是目前市场上现有的可调光的LED驱动电源都比相同瓦数的传统AC-DC转换器昂贵许多。另外，目前市场上大部分可调光的LED驱动电源都是恒流型的，而恒压型的LED驱动电源则更受欢迎，特别是在LED软灯条(flexible LED strip)的应用方面。

本发明的目的

本发明人注意到恒压型的LED驱动电源比恒流型的LED驱动电源更受欢迎，特别是在LED软灯条的应用方面。因为LED软灯条的规格通常以电压来区分，而如果使用恒流的驱动电源， 使用者就必须小心地选择与LED软灯条相匹配的恒流电源，否则LED软灯条将可能被烧损或不够明亮。另外本发明人还注意到在很多应用中，LED软灯条经常需要剪为不同的长度，从而需要非标准的电流来驱动。这样非标准的恒流电源可能根本就无法找到。与此相反，传统的AC-DC转换器，虽然不可调光，但却只要求与LED的驱动电压相吻合，只要LED的功率不超过AC-DC转换器的最大功率即可。例如，一个12V 100W的AC-DC转换器既可用来驱动12V 100W的LED软灯条也可用来驱动12V 5W的LED软灯条。所以一个12V 的LED软灯条，不管剪到什么样的长度，总可以用12V的AC-DC转换器来驱动。即使LED的功率超过了AC-DC转换器的最大功率，这类转换器通常都有过流保护功能，会自动限制电流或自动关闭。因此只要LED的电压与AC-DC转换器的电压相符，就既不可能损坏LED也不可能损坏转换器。

因此，有必要创造一种可调光的LED驱动电源，既可与传统的调光器间容，又可最大限度地利用已经成熟完善的传统AC-DC转换器的技术，还可以像传统的AC-DC转换器一样，只要求电压的吻合。这就是本发明的目的之一。

发明内容

在某一方面，本发明提供一种用来转换一个AC输入以驱动一个负载的电路，其中包括一个测量电路用来测得一个与该AC输入的电压相关的平均度量和一个功率转换模块用来将该AC输入转换为一串连续的脉冲以驱动该负载，而这串连续脉冲的占空比则受控于所述测量电路所测得的与该AC输入的电压相关的平均度量。所述负载可以是至少由一个LED组成的阵列。所述AC输入可以由一个AC电源经过一个调光器而产生。

所述与该AC输入的电压相关的平均度量可以与该AC输入电压的绝对值的简单平均值近似成正比。

所述功率转换模块可以包括一个AC-DC转换器和一个开关电路用来开通或阻断该AC-DC转换器与所述负载之间的电流环路，而开通阻断的占空比则受控于所述测量电路所测得的平均度量。