[发明专利]LED光源

说明书

技术领域

本发明涉及一种直接可连接到供应低频AC电压的供电源、比如市电供应的包括N个LED负载的廉价和简单LED光源。

背景技术

从US7,081,722已知这样的LED光源。LED负载是包括各个LED的串联布置和可能并联布置的LED阵列。在操作期间，具有频率2f和在零伏特与最大幅度之间变化的幅度的周期DC电压存在于整流器的输出端子之间。在周期DC电压的幅度为零伏特时，LED负载无一输送电流。在周期DC电压的幅度增加时，达到如下电压，即有第一LED负载在该电压开始输送电流。类似地，在周期DC电压的幅度进一步增加至足够高的值时，第二LED负载开始传导。

周期DC电压的幅度的进一步增加随后使剩余LED负载开始输送电流。

在所有LED负载输送电流时，周期DC电压的幅度进一步增加直至达到最大幅度。此后，周期DC电压的幅度开始减少。在幅度减少之时，LED负载按相反顺序一个接一个停止传导电流(第N个LED负载首先停止传导并且第一LED负载最后停止传导)。在第一LED负载已经停止传导之后，周期DC电流的幅度进一步减少至零，然后重复上文描述的循环。

已知的LED光源很紧凑并且比较简单。另外，可以从低频AC供电电压源、比如欧洲或者美国市电供应向它直接供应功率。定义LED利用率如下：

LED_利用率(在N=4的情况下)=

(I_LEDI_AVG/I_LEDl_AVG*Vsegl+I_LED2AVG/I_LEDl_AVG*Vseg2+l_LED3_AV

G/I_LEDl_AVG*Vseg3+I_LED4_AVG/I_LEDl_AVG*Vseg4)/Vstring_total

其中I_LED#_AVG是在低频AC供电电压的一个周期内评估的经过LED负载的平均电流。

Vseg#是LED负载电压，Vstring_total是所有4个LED负载的总电压。

低LED利用率由如下事实引起，该事实为不同LED负载在周期DC电压的周期内在明显不同持续时间的时间流逝期间传导电流。第N个LED负载在比第一LED负载短得多的时间区间期间输送电流。作为结果，第一LED负载输送比第N个LED负载更高的平均电流。LED负载一般由包括多个多结LED管芯的一个或者多个LED封装形成。由于在制造过程期间将在第一LED负载中使用的封装未区别于将在任何其它LED负载中使用的封装，所以所有封装具有相同管芯大小和必须满足最坏情况要求的封装功率容量。在这一情况下，最坏情况要求对应于使用第一LED负载中的封装(该第一LED负载在操作期间输送所有LED负载的最高平均电流)。然而LED光源中使用的多数LED封装并不用于第一LED负载中。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有比较高的LED利用率的LED光源和对应方法。

根据本发明的一个方面，提供这样的LED光源，该LED光源包括：

-第一输入端子和第二输入端子，用于连接到供应具有频率f的低频AC供电电压的供电电压源，

-整流器，耦合到输入端子用于对低频AC供电电压进行整流，

-包括N个LED负载的串联布置，所述串联布置的第一和第二端分别耦合到整流器的第一输出端子和第二输出端子，

-控制装置，用于随后在第一操作状态中以及低频AC电压的半个周期期间，在低频AC供电电压的瞬时幅度增加时，根据瞬时幅度并且按第一顺序一个接一个使LED负载输送电流，并且用于随后在低频AC供电电压的瞬时幅度减少时，根据瞬时幅度并且按相对于第一顺序相反的第二顺序一个接一个使LED负载停止输送电流，并且用于随后在第二操作状态中以及低频AC电压的半个周期期间，在低频AC供电电压的瞬时幅度增加时，根据瞬时幅度并且按第二顺序一个接一个使LED负载输送电流，并且用于随后在低频AC供电电压的瞬时幅度减少时，根据瞬时幅度并且按第一顺序一个接一个使LED负载停止输送电流，并且其中控制装置还配备有用于在低频AC供电电压的每个零交叉改变操作状态的电路。