【技术实现步骤摘要】
本专利技术大体来说涉及发光二极管，且更特定来说涉及具有高功率因数的恒定电流线性驱动器。
技术介绍
1、发光二极管(led)提供许多优于常规照明设备的优点，例如长寿命、高效率及无毒材料。随着电子技术的发展，发光二极管正在寻求更广泛的应用。举例来说，在消费者应用中，led灯泡有望作为常规白光白炽灯泡或荧光灯泡的替代品。此外，越来越多的电子装置采用lcd作为显示器，且led作为背光源变得越来越流行。
2、恒定电流线性调节器因其简单性、低成本、稳定性及适于pwm调光而被广泛用作led驱动器。为提供高功率因数，常规led控制器使用线性调节器来控制led串。所述控制器可根据输入电压的量值而使将接通的led的数目变化。换句话说，所述控制器在输入电压增大时接通所述串中的更多led，且在电压减小时减少所接通led的数目。因此，流动穿过led串的总电流以跟踪输入电压的阶梯方式变化，借此改善功率因数。
3、这些控制器的缺点是：总led电流可随供应电压或操作温度的改变而变化。举例来说，总led电流在较高输入电压下较高，且led电流在较低输入电压下较低。因此，led串的亮度可随输入电压而变化。这些控制器还可易受由装置间变化及温度系数(tc)所致的led正向电压vf变化的影响。这些条件妨碍了led电流具有所要稳定平均led电流，从而导致led照明装置的亮度的变化。
技术实现思路
1、专利技术人已确定上文所描述的led亮度变化的原因。为获得良好功率因数，在pf(功率因数)控制器中，led
2、本专利技术教示一种用于控制照明装置中串联连接的led二极管的数目的led控制器，所述led控制器可提供高功率因数且在ac电压供应及led二极管正向电压(其与温度有关)中的至少一者的变化峰值电压条件下可维持恒定亮度。通过维持led电流与经整流ac输入电压同相而实现高功率因数。led二极管可根据经整流ac输入电压的变化依序分阶段接通。通过根据经整流ac输入电压及led二极管正向电压中的至少一者的峰值电压使各阶段的转变点变化(例如，使电流设定电压参考变化)而实现恒定亮度。
3、作为实例，本专利技术教示一种用于控制串联连接的多个led串的led控制器。led串可具有一或多个led二极管。led控制器包含用于接收来自整流器电路的经整流输入ac电压的输入节点以及用于感测led串中的电流流量的电流感测节点。led控制器还包含多个线性调节器。每一线性调节器耦合在对应led串与电流感测节点之间。每一线性调节器耦合到参考电压，且基于参考电压而控制穿过对应led串的电流流量。参考电压产生器提供参考电压，使得连续较高的参考电压耦合到线性调节器，所述线性调节器耦合到串联更下方的led串。此布置允许led控制器依次接通led串，且可使led电流与经整流ac输入电压同相以维持较高功率因数。此外，参考电压产生器接收经整流输入ac电压且基于经整流输入ac电压的峰值电压而提供多个参考电压，使得多个参考电压中的每一者针对具有较高峰值电压的经整流输入ac电压被调整为较低。
4、在实例中，参考电压产生器可包含带隙电压产生器、峰值电压检测器及运算放大器。带隙电压产生器提供带隙参考电压。峰值电压检测器耦合到经整流ac输入电压，且产生表示经整流ac输入电压的峰值电压的峰值电压信号。运算放大器具有耦合到带隙参考电压的正输入节点、耦合到峰值电压信号的负输入节点以及用于提供基础参考电压的输出节点，所述基础参考电压与经整流输入ac电压的峰值电压相逆地变化。参考电压产生器还可包含用于接收基础参考电压及导出多个参考电压的分压器电路。
5、在另一实例中，参考电压产生器可具有用于接收来自led串中的led二极管的所取样led二极管正向电压信号vf的峰值电压检测器，且提供与所取样led二极管正向电压信号vf成比例地变化的基础参考电压。
6、在又一实例中，参考电压产生器可具有峰值电压检测器，所述峰值电压检测器用于耦合到多个led串中的一者的阴极以接收所取样电压以便跟踪经整流ac输入电压及led二极管正向电压的峰值电压的改变。
7、线性调节器中的每一者可具有用于控制电流路径中的电流流量的晶体管以及用于提供用以控制晶体管的控制信号的运算放大器。运算放大器在第一输入端子处接收预设参考电压且在第二输入端子处接收来自电流路径的反馈信号。运算放大器还输出用于控制电流路径中的电流流量的控制信号。
8、定义
9、在本专利技术的上下文内，此揭示内容中所使用的术语通常具有其在此项技术内的普通意义。下文论述某些术语以向实践者提供关于本专利技术的说明的额外导引。将了解，可以一种以上方式表达相同事物。因此，可使用替代语言及同义词。
10、调节器或电压调节器是用于自动维持恒定电压电平的装置。
11、线性调节器是用于维持稳定电压的电子电路。线性调节器可将调节装置与负载并联放置(分路调节器)，或可将调节装置放置于源与经调节负载之间(串联调节器)。调节装置经制成用作可变电阻器，从而连续地调整分压器网络以维持恒定输出电压，且不断地耗散功率。相比之下，开关调节器使用接通或关断的作用装置来维持平均输出值。
12、恒定电流调节器是提供恒定输出电流的调节器。恒定电流或恒定电压被理解为维持具有取决于设计及制造过程变化的偏差范围或在根据规范的限度内(举例来说，在±10％、±5％或±1％内)的恒定值的电流或电压。
13、发光二极管(led)是双引线半导体光源。led是在被电流激活时发射光的p-n结二极管。当将适合电压施加到引线时，电子能够在装置内与电穴重新组合，从而以光子形式释放能量。
14、二极管正向电压是跨越导通的正向偏置二极管下降的电压。举例来说，硅p-n结二极管可取决于p区域及n区域的掺杂浓度而具有约0.7伏的正向电压。
15、led串是串联连接的两个或多于两个led二极管。
16、运算放大器(op-amp或opamp)是指具有不同输入及通常单端输出的耦合dc的高增益电子电压放大器。运算放大器可由高输入阻抗及低输出阻抗表征，且可用于在模拟电路中执行数学运算。
17、电压参考是无论装置上的负载、电力供应变化、温度改变及时间推移如何理想地均产生固定(恒定)电压的电子装置。
18、带隙电压产生器(或带隙电压参考)是集成电路中使用的温度无关电压参考电路。带隙电压产生器经配置以产生固定(恒定)电压，而不管电力供应变化、温度改变及来自装置的电路负本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于控制发光二极管LED串的控制器，所述LED串包含一或多个串联连接的发光二极管，所述控制器包括：
2.根据权利要求1所述的控制器，其中所述参考电压产生器耦合到所述经整流AC输入电压以接收所述所取样电压信号。
3.根据权利要求2所述的控制器，其中所述参考电压产生器包括：
4.根据权利要求1所述的控制器，其中所述参考电压产生器耦合到二极管正向电压取样电路以接收表示来自LED串中的LED二极管的LED二极管正向电压信号的所取样电压信号。
5.根据权利要求4所述的控制器，其中所述参考电压产生器包括：
6.根据权利要求1所述的控制器，其中所述参考电压产生器耦合到所述经整流AC输入电压以接收第一所取样电压信号，且所述参考电压产生器耦合到二极管正向电压取样电路以接收表示来自LED串中的LED二极管的LED二极管正向电压信号的第二所取样电压信号。
7.根据权利要求6所述的控制器，其中所述参考电压产生器包括：
8.根据权利要求1所述的控制器，其中所述参考电压产生器耦合到LED二极管的阴极以接收表示所述经整
9.根据权利要求1所述的控制器，其中所述参考电压产生器进一步包括用于接收基础参考电压及产生所述参考电压的分压器电路。
10.根据权利要求1所述的控制器，其中所述线性调节器包括：
11.根据权利要求1所述的控制器，其中维持目标平均LED电流包括：使平均LED电流维持在目标平均LED电流的1％到10％内。
12.根据权利要求1所述的控制器，其中LED串包括一或多个发光二极管。
13.一种LED(发光二极管)照明装置，其包括：
14.根据权利要求13所述的装置，其中所述参考电压产生器经配置以：
15.根据权利要求13所述的装置，其中所述参考电压产生器包括：
16.根据权利要求13所述的装置，其中所述多个经串联连接LED串包括三个经串联连接LED串，每一LED串包含一或多个发光二极管。
17.根据权利要求13所述的装置，其中所述参考电压产生器耦合到二极管正向电压取样电路以接收表示来自LED串中的LED二极管的LED二极管正向电压信号的所述所取样电压信号。
18.一种用于控制多个经串联连接LED(发光二极管)的方法，所述方法包括：
19.根据权利要求18所述的方法，其中基于所述所取样电压信号而使所述参考电压变化包括：
20.根据权利要求18所述的方法，其进一步包括：接收表示所述经整流AC输入电压及LED二极管正向电压信号的所述所取样电压信号。
...【技术特征摘要】
1.一种用于控制发光二极管led串的控制器，所述led串包含一或多个串联连接的发光二极管，所述控制器包括：
2.根据权利要求1所述的控制器，其中所述参考电压产生器耦合到所述经整流ac输入电压以接收所述所取样电压信号。
3.根据权利要求2所述的控制器，其中所述参考电压产生器包括：
4.根据权利要求1所述的控制器，其中所述参考电压产生器耦合到二极管正向电压取样电路以接收表示来自led串中的led二极管的led二极管正向电压信号的所取样电压信号。
5.根据权利要求4所述的控制器，其中所述参考电压产生器包括：
6.根据权利要求1所述的控制器，其中所述参考电压产生器耦合到所述经整流ac输入电压以接收第一所取样电压信号，且所述参考电压产生器耦合到二极管正向电压取样电路以接收表示来自led串中的led二极管的led二极管正向电压信号的第二所取样电压信号。
7.根据权利要求6所述的控制器，其中所述参考电压产生器包括：
8.根据权利要求1所述的控制器，其中所述参考电压产生器耦合到led二极管的阴极以接收表示所述经整流ac输入电压及led二极管正向电压信号的所述所取样电压信号。
9.根据权利要求1所述的控制器，其中所述参考电压产生器进一步包括用于接收基础参考电压及产生所述参考电压的分...
【专利技术属性】
技术研发人员：程东杰，黄淳坚，
申请(专利权)人：达尔科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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