[发明专利]使用高电压驱动发光二极管的装置

说明书

本发明提供一种使用高电压驱动发光二极管的装置，包括两个发光二极管驱动电路，和两个可由通用控制器导通或断开的开关装置，以便可将该两个发光二极管驱动电路，以两种不同的结构连接。当输入电压处于从整流的90伏交流电压到整流的140伏交流电压的范围内时，两个开关装置的控制方式是将两个发光二极管驱动电路并联连接。当输入电压在整流的180伏交流电压至整流的265伏交流电压的范围内时，两个开关装置被控制为将一个发光二极管驱动电路中的发光二极管单元的发光二极管段与另一个发光二极管驱动电路串联连接。

技术领域

本发明是有关基于发光二极管(LED)的照明装置，尤其是一种使用高输入电压驱动基于发光二极管的照明设备的装置。

背景技术

发光二极管(LED)是一种基于半导体的光源，经常被应用在低耗电仪表和家电的指示器中，应用发光二极管在各种照明装置也已越来越普遍。例如，高明亮度的发光二极管已被广泛用于交通信号灯，车辆指示灯，以及刹车灯。近年来，使用高电压的发光二极管串的照明设备也被开发来取代传统的白热灯泡和荧光灯泡。

发光二极管的电流对电压(IV)特性曲线类似于一般的普通二极管，当加于发光二极管的电压小于二极管的正向电压时，只有非常小的电流通过发光二极管。当电压超过正向电压时，通过发光二极管的电流则大幅增加。一般来说，在大多数操作范围，基于发光二极管的照明装置的发光强度是和通过的电流成正比，但操作在高电流时则不如此。通常为基于发光二极管的照明装置设计的驱动装置，都是以提供一个恒定的电流为主，以便能发出稳定的光和延长发光二极管的寿命。

为了提高基于发光二极管的照明装置的亮度，通常是将多个发光二极管串联在一起，形成一个基于发光二极管的照明单元，而且多个基于发光二极管的照明单元可以更进一步串联在一起，形成一个照明装置。每个照明装置所需要的工作电压，通常是取决于照明单元里的发光二极管的正向电压，每个照明单元里有多少个发光二极管，每个照明单元是如何相互连接的，以及每个照明单元在照明装置里，是如何接收来自电源的电压。

因此，在大多数的应用中，都需要某种类型的电源电压转换装置，来将一般较普遍的电源的高电压，转换成较低的电压，以提供给一个或多个基于发光二极管的照明单元。因为需要这样的一个电压转换装置，造成基于发光二极管的照明设备效率减低，成本增高，也难以减小其体积。

为了提高基于发光二极管的照明装置的效率和缩小其体积，许多技术已经被开发出来使这些装置能够使用诸如110伏交流电压或220伏交流电压的工作电压，而不需要使用电压转换装置。通常，照明装置中的发光二极管被划分为多个发光二极管段，每个发光二极管段可以通过相关的开关或电流源，选择性地导通或切断，并且随着操作的交流电压增加或减少，以控制器来控制开关或电流源。

随着越来越多基于发光二极管的照明设备被应用于以高输入电压为电源的高亮度照明设备中，设计一种驱动装置和方法，以来自墙上的电源的交流高电压为输入电压，而可以巧妙及有效地连接基于发光二极管的照明灯串，已经形成非常必要的强烈需求。

发明内容

本发明是为了提供一种可以在不同的高电压范围，例如从90伏至140伏或从180伏至265伏的交流电压提供的输入电压范围内，有效地驱动发光二极管串的方法和装置而设计。

根据本发明的一个优选实施例，发光二极管照明装置包括由一通用控制器控制的两个发光二极管驱动电路。通用控制器是用来控制可以打开或关闭的两个开关，以便以两种不同的配置方式来连接两个发光二极管驱动电路。此外，通用控制器并根据输入电压的变化，来控制流经其中一个发光二极管驱动电路的电流。