[发明专利]具有恒定电压外加恒定电流驱动电路的可调光LED

说明书

技术领域

本公开的方面大体上涉及LED光源，并且更具体地涉及用于LED灯的驱动电路。

背景技术

发光二极管（LED）是由半导体材料（典型地，砷化镓）构造的光源。与其他二极管类似，通过用各种杂质掺杂半导体形成p-n结来形成LED。当施加电流时，载流子流入该结，其中带正电荷的空穴与带负电荷的电子结合从而使电子落到较低能级由此释放能量为可见或红外光。如在所有二极管中那样，电流容易从器件的正掺杂的p侧流到负掺杂的n侧但相反的方向却不行。因此LED典型地由直流（DC）电源驱动。

在照明应用中使用多个个体LED或LED元件来构造LED灯组件或LED灯是常见的。将多个LED元件并入单个LED灯组件提供许多优势，例如提高的光输出以及适度故障模式。该适度故障因为个体元件典型地在不同的时间失效而实现，所以光输出由于个体元件失效而随时间逐渐降级。通过使个体LED元件串联或成串连接，可以用更高的电压和更低的电流水平驱动LED灯组件，从而在驱动器设计中提供灵活性并且在驱动器电路中允许有更大的效率。通过具有多串LED，其中这些串并联连接，有时称为串-并联组设置，LED灯组件可以变得更能容错同时保持串联连接组件的其他益处。

在许多LED应用中，例如交通照明或家庭照明应用中，驱动器电路由本地可用AC电力网供电。这些应用通常通过相位角调光方法提供调光功能性，其中通过在正弦波中的不同的角度触发电流传导而修改AC输入电力，由此减少该输入电力中包含的电力的量。在这些应用中，AC电网电力信号（其可以是相位角调光电力信号），由LED驱动器电路转换成DC电力并且被LED驱动器电路调节使得LED灯具产生稳定的亮度。然而，尽管在输入电力中有任何相位控制调光，典型的LED驱动器中包含的电力调节有效地去除了相位控制调光并且以恒定的亮度操作LED灯。因此，为了保持调光性能，特定的调光检测和电力控制电路必须包括在LED驱动器中，从而导致更高的驱动器成本和更大的驱动器尺寸。

用于驱动LED灯的典型的驱动电路分成两类：单级和多级，在多级中，双级或两级驱动器最常见。每个类型具有其特定的优势和劣势集合。单级驱动电路成本较低、尺寸较小并且可以提供高的驱动器效率。然而，单级驱动器面临功率因数和LED纹波电流之间权衡。单级驱动器还具有比多级驱动器差的调光性能。双级和其他多级驱动器具有优秀的调光性能并且可以实现高的功率因数同时仍保持低的纹波电流。然而，多级和双级驱动器比单级驱动器制造成本更高、尺寸更大并且具有更低的总驱动器效率。

因此，提供解决上文指出的问题中的至少一些的LED驱动器电路将是可取的。

发明内容

如本文描述的，示范性实施例克服上文的或本领域内已知的其他劣势中的一个或多个。

示范性实施例的一个方面涉及用于LED灯的驱动器电路。在一个实施例中，该驱动器电路包括第一级，其配置成接收AC输入电力并且产生调节的DC电压。线性电流调节器耦合于该第一级并且配置成调节供应给LED灯的灯电流。反馈电路耦合于该第一级并且配置成监测调节的DC电压并且操作该第一级以使该调节的DC电压保持在大体上恒定的电压。该驱动器电路还包括电压降监测并且包括耦合于该反馈电路的电压降监测电路。该电压降监测电路配置成调整该第一级产生的大体上恒定的电压。该电压降监测电路监测线性电流调节器的电压降并且在电压降增加时使该大体上恒定的电压减小。

示范性实施例的另一个方面涉及电气照明装置。在一个实施例中，该电气照明电路包括：驱动器电路，其配置成接收AC输入电力并且产生灯电流；和LED灯，其耦合于该灯电流。该驱动器电路包括第一级，其配置成接收AC输入电力并且产生调节的DC电压。线性电流调节器耦合于该第一级并且配置成调节供应给LED灯的灯电流。反馈电路耦合于该第一级并且配置成监测调节的DC电压并且操作该第一级以使该调节的DC电压保持在大体上恒定的电压。该驱动器电路还包括电压降监测并且包括耦合于该反馈电路的电压降监测电路。该电压降监测电路配置成调整该第一级产生的大体上恒定的电压。该电压降监测电路监测线性电流调节器的电压降并且当电压降增加时使该大体上恒定的电压减小。