基于自適應(yīng)可變電路的led節(jié)能燈及其電路控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于自適應(yīng)可變電路的LED節(jié)能燈及其電路控制方法，包括電源單元；還包括自適應(yīng)控制單元和LED芯片組電路；其中，所述電源單元用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電并供給所述LED芯片組電路，以使LED芯片組發(fā)光；所述自適應(yīng)控制單元用于檢測交流電的電壓狀態(tài)，根據(jù)所述電壓狀態(tài)控制供電給所述LED芯片組的數(shù)量。采用本發(fā)明，能夠使LED芯片組的電路結(jié)構(gòu)自動(dòng)適應(yīng)外部輸入電壓的變化，達(dá)到自適應(yīng)的目的，既便于節(jié)能，又便于保證電路的可靠性。
【專利說明】基于自適應(yīng)可變電路的LED節(jié)能燈及其電路控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及照明燈具節(jié)能技術(shù)，尤其涉及一種基于自適應(yīng)可變電路的LED節(jié)能燈 及其電路控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 照明燈具是現(xiàn)代社會(huì)應(yīng)用非常廣泛的重要電氣設(shè)備，與之相關(guān)的節(jié)能技術(shù)一直以 來都是研究的熱門對象。目前，采用發(fā)光二極管（LED)進(jìn)行照明，已成為照明燈具節(jié)能的一 個(gè)重要發(fā)展方向。
[0003] 從總體上看，由于LED節(jié)能燈可以比傳統(tǒng)的白熾燈、日光燈和其他節(jié)能燈都具有 更好的節(jié)能效果，因此，LED節(jié)能燈必將成為可預(yù)見的將來一種主要照明燈具。但對于不同 的LED節(jié)能燈，本身也存在著節(jié)能效果優(yōu)劣的問題，這個(gè)問題也就成為LED節(jié)能燈研發(fā)廠家 高度重視的一個(gè)技術(shù)性問題。由于LED節(jié)能燈的節(jié)能效果既與LED芯片的光效有關(guān)，也與 LED燈的驅(qū)動(dòng)電源有關(guān)，因此，LED節(jié)能燈的節(jié)能措施就需要從這兩個(gè)方面去考慮。
[0004] 一般，LED芯片的光效問題由LED芯片生產(chǎn)廠家來研究解決，而LED驅(qū)動(dòng)電源的節(jié) 能問題，則是LED節(jié)能燈設(shè)計(jì)部門或生產(chǎn)廠家必須要重視的問題。目前，絕大部分LED節(jié)能 燈都采用開關(guān)電源來實(shí)現(xiàn)恒壓驅(qū)動(dòng)或恒流驅(qū)動(dòng)，這種驅(qū)動(dòng)方法可使得節(jié)能燈的亮度比較穩(wěn) 定，LED芯片的壽命和可靠性能夠得以保證。但它也會(huì)因開關(guān)電路本身的功耗而影響整個(gè) 節(jié)能燈的節(jié)電效果。
[0005] 目前還有少量電路采用直接整流濾波法實(shí)現(xiàn)對LED芯片的驅(qū)動(dòng)，這種方法不但電 路簡單，成本低廉，更主要的是節(jié)電效果明顯要好于采用恒壓或恒流驅(qū)動(dòng)的LED節(jié)能燈。但 它存在一個(gè)明顯的缺點(diǎn)：只能適用于交流供電電壓比較穩(wěn)定的場所，而當(dāng)交流電壓波動(dòng)較 大時(shí)，則會(huì)嚴(yán)重降低LED節(jié)能燈的壽命，甚至?xí)p壞LED燈。其原因是，LED芯片的正常工 作電壓是由一定范圍的，當(dāng)電壓高于上限電壓時(shí)，其電流將顯著增大；由于直接整流濾波電 路沒有恒壓和恒流措施，使得LED芯片上流過的電流與外部供電電壓直接相關(guān)，當(dāng)外部電 壓上升時(shí)，LED芯片上的電流將顯著上升，一旦上升到超出其工作范圍時(shí)，就會(huì)造成芯片損 壞燈故障。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種基于自適應(yīng)可變電路的LED節(jié)能燈及 其電路控制方法，使其能夠在保證LED節(jié)能燈高效節(jié)能的前提下，又能使其在一個(gè)較寬的 供電電源范圍下安全工作。
[0007] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的： 一種基于自適應(yīng)可變電路的LED節(jié)能燈，包括電源單元；其特征在于，還包括自適應(yīng)控 制單元和LED芯片組電路；其中，所述電源單元用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電并供給所述LED 芯片組電路，以使LED芯片組發(fā)光；所述自適應(yīng)控制單元用于檢測交流電的電壓狀態(tài)，根據(jù) 所述電壓狀態(tài)控制供電給所述LED芯片組的數(shù)量。
[0008] 其中，所述LED芯片組電路包括與LED主芯片組電路并聯(lián)的LED輔助芯片組電路。
[0009] 當(dāng)交流電壓不大于預(yù)設(shè)的額定電壓時(shí)，所述LED芯片組電路中的LED輔助芯片組 兩端短路；當(dāng)交流電壓大于預(yù)設(shè)的額定電壓時(shí)，根據(jù)電壓狀態(tài)開啟與輸入電壓相適應(yīng)的一 定數(shù)量的LED輔助芯片組工作。
[0010] 所述電源單元進(jìn)一步包括整流電路和濾波電路。
[0011] 所述自適應(yīng)控制單元包括電壓檢測電路、控制電路、切換電路以及輔助電源電路。
[0012] 當(dāng)LED輔助芯片組電路工作時(shí)，對控制電路采取延時(shí)措施使其在設(shè)定的時(shí)間間隔 內(nèi)保持連接狀態(tài)，以避免電路頻繁切換狀態(tài)。
[0013] 所述LED主芯片組電路或LED輔助芯片組電路均為相串聯(lián)的若干個(gè)LED芯片。
[0014] 一種基于自適應(yīng)可變電路的LED節(jié)能燈的電路控制方法，該方法包括： A. 將交流電轉(zhuǎn)換為直流電源供給由LED主芯片組電路和LED輔助芯片組電路組成的 LED芯片組電路進(jìn)行工作； B. 利用自適應(yīng)控制單元對交流電的電壓狀態(tài)進(jìn)行檢測，并根據(jù)電壓狀態(tài)控制供電給所 述LED輔助芯片組的數(shù)量。
[0015] 其中，步驟B所述根據(jù)電壓狀態(tài)控制供電給所述LED輔助芯片組的數(shù)量的過程 為： B1.當(dāng)交流電壓不大于預(yù)設(shè)的額定電壓時(shí)，所述LED芯片組電路中的LED輔助芯片組兩 端短路； B2.當(dāng)交流電壓大于預(yù)設(shè)的額定電壓時(shí)，根據(jù)電壓狀態(tài)開啟與輸入電壓相適應(yīng)的一定 數(shù)量的LED輔助芯片組工作。
[0016] 步驟B進(jìn)一步包括：C.當(dāng)LED輔助芯片組電路工作時(shí)，對控制電路采取延時(shí)措施 使其在設(shè)定的時(shí)間間隔內(nèi)保持連接狀態(tài)，以避免電路頻繁切換狀態(tài)。
[0017] 本發(fā)明所提供的基于自適應(yīng)可變電路的LED節(jié)能燈及其電路控制方法，具有以下 優(yōu)點(diǎn)： 1)采用直接整流和濾波方法給LED芯片組供電，可以大大降低電源單元的功耗，從而 提高節(jié)能燈的總體效率。
[0018] 2)采用LED主芯片組加 LED輔助芯片組這種電路結(jié)構(gòu)方式，可以既保證電路在正 常電壓時(shí)的亮度，又可以在高電壓時(shí)用更多的芯片來分擔(dān)額外的電源電壓，從而使每個(gè)LED 芯片工作在額定電壓范圍內(nèi)，以保證所有LED芯片的工作可靠性，并且將幾乎所有的電能 都用在LED發(fā)光上。
[0019] 3)用電源電壓檢測電路3、控制電路4和切換電路5來構(gòu)成控制電路，可以使LED 芯片組的電路結(jié)構(gòu)自動(dòng)適應(yīng)外部輸入電壓的變化，達(dá)到自適應(yīng)的目的，既便于節(jié)能，又便于 保證電路的可靠性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1為本發(fā)明基于自適應(yīng)可變電路的LED節(jié)能燈的功能框圖； 圖2為圖1中電源單元的實(shí)施例的電路原理圖； 圖3為圖1中輔助電源電路的實(shí)施例的電路原理圖； 圖4為圖1中電源電壓檢測電路的實(shí)施例的電路原理圖； 圖5(a)和圖5(b)為圖1中控制電路的實(shí)施例的原理圖； 圖6(a)和圖6(b)為圖1中切換電路的實(shí)施例的電路原理圖； 圖7為圖1中LED王芯片組電路的實(shí)施例的原理不意圖； 圖8為圖1中LED輔助芯片組電路的實(shí)施例的原理不意圖； 圖9為本發(fā)明的LED節(jié)能燈工作過程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖及本發(fā)明的實(shí)施例對本發(fā)明基于自適應(yīng)可變電路的LED節(jié)能燈及 其電路控制方法作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0022] 圖1為本發(fā)明基于自適應(yīng)可變電路的LED節(jié)能燈的功能框圖。本發(fā)明將從節(jié)能燈 的電源驅(qū)動(dòng)電路和LED芯片連接結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面來考慮節(jié)能與電壓適應(yīng)性問題。
[0023] 如圖1所示，該節(jié)能燈主要由整流電路1、濾波電路2、電源電壓檢測電路3、控制電 路4、切換電路5、輔助電源電路6、LED主芯片組7和LED輔助芯片組8組成。其中，切換電 路5和LED輔助芯片組8分別由多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的子電路組成。
[0024] 如圖1所示的節(jié)能燈電路，主要由三大部分組成：一是電源單元A，包括整流電路 1和濾波電路2 ;二是自適應(yīng)控制單元B，包括電源電壓檢測電路3、控制電路4、切換電路5 和輔助電源電路6 ;三是LED芯片組C，即發(fā)光電路或電-光轉(zhuǎn)換電路，包括LED主芯片組7 和LED輔助芯片組8。
[0025] 其中，第一部分和第三部分為所述LED節(jié)能燈的主體部分，而第二部分即自適應(yīng) 控制單元B雖然是節(jié)能燈的輔助部分，但卻是本發(fā)明的主要內(nèi)容，也是實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)改變電 路結(jié)構(gòu)的主要部分。
[0026] 其主要工作原理如下： 1)從外部進(jìn)來的照明電220V左右的外接交流電源，經(jīng)過整流電路1后，成為單方向的 交流電源，然后經(jīng)過濾波電路2后，就成為高壓直流電源(約280V左右)，此直流電源直接給 LED主芯片組7和LED輔助芯片組8供電，使LED芯片組發(fā)光，實(shí)現(xiàn)照明的目的。
[0027] 2)LED主芯片組7和LED輔助芯片組8均由多個(gè)LED芯片串聯(lián)而得到。一般，LED 主芯片組7的串聯(lián)芯片個(gè)數(shù)應(yīng)該與交流電壓正好為~220V時(shí)經(jīng)整流和濾波后的直流電壓相 適應(yīng)，而LED輔助芯片組的組數(shù)及每組的LED芯片個(gè)數(shù)則需要根據(jù)控制精度要求、允許的控 制電路復(fù)雜程度和成本要求來具體確定，比如可選擇輔助組數(shù)為2組、每組的電壓對應(yīng)交 流為16. 5V (即220*7. 5%)，這樣就可以保證輸入電壓在220V* (1+15%)是，每個(gè)LED芯片 的工作電壓都是在額定工作電壓以內(nèi)。
[0028] 3)工作過程是：當(dāng)外接交流電源電壓在220V以內(nèi)時(shí)，電源電壓檢測電路3將此電 壓狀態(tài)送到控制電路4,然后控制電路4控制切換電路5,后者將所有LED輔助芯片組的兩 端直接短路。這樣，只有LED主芯片組接入到供電電路中，也只有他們能夠發(fā)光，而所有LED 輔助芯片組均不發(fā)光。當(dāng)外接交流電源電壓超出220V時(shí)，電源電壓檢測電路3將所測得的 電壓狀態(tài)送到控制電路4,然后控制電路4控制切換電路5,使其將一定數(shù)量的LED輔助芯 片組接入到供電電路中，從而增加了 LED芯片數(shù)量，使LED芯片的數(shù)量自動(dòng)與輸入電源電壓 相適應(yīng)。這樣，電源電壓越高，串接進(jìn)來的LED芯片數(shù)量也越多，每個(gè)LED芯片兩端的電壓 還是保持在額定電壓范圍內(nèi)。由于芯片數(shù)量的增加，因此在輸入電壓增高時(shí)，整個(gè)LED節(jié)能 燈的亮度將會(huì)增加。通過這種方式，可以講輸入電源的絕大部分電能都轉(zhuǎn)化為光能，提高了 整體的光效。
[0029] 4)較佳地，當(dāng)電壓在波動(dòng)時(shí)，一旦電路切換到LED芯片數(shù)量較多的狀態(tài)，控制電路 將采取一定的延時(shí)控制措施，以保證在一定的時(shí)間間隔內(nèi)保持這種連接狀態(tài)，避免電路出 現(xiàn)頻繁切換狀態(tài)的問題。
[0030] 5)輔助電源電路6是為電源電壓檢測電路3、控制電路4以及切換電路5提供電 源的。由于這些控制電路所需的功率非常小，因此，雖然電路的復(fù)雜程度有些增加，但從節(jié) 能角度看，本電路將大部分電能都用在了 LED芯片的發(fā)光上，因此總體節(jié)能效果很好。
[0031] 圖2為圖1中電源單元的實(shí)施例的電路原理圖。如圖2所示，該電源單元主要包 括包括(參考圖1)整流電路1和濾波電路2。
[0032] 如圖2所示，電容C1為輸入電容，對后續(xù)電路能夠起到一定的穩(wěn)壓作用。VB1是 橋式整流電路，將輸入得交流電壓進(jìn)行全波整流，然后經(jīng)濾波電容C2濾波后，成為直流電 壓。電阻R1可對濾波效果和維修安全等起到一定的輔助作用。當(dāng)空載時(shí)，直流電壓V+約為 220*1. 414=311V，但當(dāng)有負(fù)載電流時(shí)，V+的大小與負(fù)載電流有關(guān)，它將隨著負(fù)載電流的增加 而有所下降。
[0033] 圖3為圖1中輔助電源電路的實(shí)施例的電路原理圖。該輔助電源電路是為了給后 續(xù)的控制電路和切換電路提供電源的。
[0034] 如圖3所示，輔助電源電路中，輸入的照明電220V電壓經(jīng)電容C3和C4分壓后，在 電容C4兩端得到約9V交流電壓，然后送到橋式整流電路VB2進(jìn)行全波整流，再經(jīng)過點(diǎn)解 電容C5濾波后，得到直流電壓，其電壓大小與負(fù)載電流大小相關(guān)，一般為9V~12V左右。然 后此直流電壓經(jīng)電阻R2后送到穩(wěn)壓二極管VZ1，得到所需的穩(wěn)定直流電壓VCC。VCC的電 壓值與穩(wěn)壓管VZ1的選擇有關(guān)，而VZ1的選擇又要取決于后續(xù)的檢測與控制電路器件的選 擇。根據(jù)綜合設(shè)計(jì)結(jié)果，VZ1的穩(wěn)壓值取5V左右即可，其功率取0. 5W~1W即可，這樣可以提 供100mA以上的電流，一般能夠滿足后續(xù)各種電路的供電需要。
[0035] 圖4為圖1中電源電壓檢測電路的實(shí)施例的電路原理圖。該電源電壓檢測電路的 作用是檢測輸入的~220V交流電源的電壓狀態(tài)的，根據(jù)整個(gè)LED節(jié)能燈的控制精度的要求 不同，電源電壓檢測電路的組成和結(jié)構(gòu)會(huì)有所區(qū)別，相應(yīng)后續(xù)的控制電路和切換電路自然 也要有所不同。
[0036] 從LED芯片本身的可靠工作電壓范圍來分析，一般在主芯片組以外增加2組輔助 芯片就可以很好地達(dá)到既保證LED節(jié)能燈的工作壽命又提高其對外部電源電壓范圍適應(yīng) 性的目的，因此，本設(shè)計(jì)示例就設(shè)計(jì)了 2組輔助芯片。由此所需要的電源電壓檢測電路如圖 4所示。
[0037] 如圖4所示，輸入的交流電壓經(jīng)過橋式整流電路VB3全波整流和電容C6濾波后， 得到直流電壓。由于此直流電壓的后續(xù)負(fù)載非常小，因此其電壓值等于輸入交流電壓值乘 以 1. 414。
[0038] 設(shè)計(jì)所述電源電壓檢測電路最關(guān)鍵的是電阻R3、R4、R5的阻值選取。這些電阻的 阻值選取既與要控制的電壓切換點(diǎn)相關(guān)，也與后續(xù)控制電路的電壓基準(zhǔn)相關(guān)。由于后續(xù)控 制電路的電壓基準(zhǔn)選擇為2. 5V，因此按照圖4參數(shù)所得到的電壓切換點(diǎn)分別為： (1)當(dāng)VT1=2. 5V時(shí)，VT1對應(yīng)交流電壓切換點(diǎn)為： 輸入電壓=(1000+0. 62+7. 5)八0· 62+7. 5)*2. 5/1. 414=219. 51V (2)當(dāng)VT2=2. 5V時(shí)，VT2對應(yīng)交流電壓切換點(diǎn)為： 輸入電壓=(1000+0. 62+7. 5) /7. 5*2. 5/1. 414=237. 65V 此電壓約等于220* (1+7. 5%) =236. 5V。由于每組輔助芯片以220V*7. 5%為主要參考 進(jìn)行配置，因此經(jīng)過第2組切換后，就可以使輸入電源電壓達(dá)到15%的上浮幅度。
[0039] 電路中的電阻R3、R4、R5需用精度為0. 1%的精密電阻。
[0040] 圖5 (a)和圖5 (b)為圖1中控制電路的實(shí)施例的原理圖。如圖5 (a)和圖5 (b)所 示，控制電路主要由比較器D1A和DIB (LM393)、精密電壓基準(zhǔn)VZ2 (LM385-2. 5)和上拉電阻 R7、R8組成。其中，電壓VCC經(jīng)電阻R6在精密電壓基準(zhǔn)VZ2的第2端產(chǎn)生2. 5V電壓，此電 壓穩(wěn)定性非常好，精度可到mV量級(jí)；此2. 5V送到兩個(gè)電壓比較器D1A和DIB的正輸入端。 然后從電源電壓檢測電路送來的兩路信號(hào)VT1和VT2分別送到電壓比較器的負(fù)輸入端。
[0041] 根據(jù)輸入電源電壓狀態(tài)的不同，控制電路輸出狀態(tài)也不同： (1)當(dāng)輸入電壓低于219. 51V時(shí)，VT1和VT2均低于2. 5V，因此0UT1和0UT2均為高電 平。
[0042] (2)當(dāng)輸入電壓高于219. 51而低于237. 65V時(shí)，VT1高于2. 5V，VT2低于2. 5V，因 此0UT1為低電平，0UT2為高電平。
[0043] (3)當(dāng)輸入電壓高于237. 65V時(shí)，VT1和VT2均高于2. 5V，因此0UT1和0UT2均為 低電平。
[0044] 圖6 (a)和圖6 (b)為圖1中切換電路的實(shí)施例的電路原理圖。如圖6 (a)和圖6 (b) 所示，該切換電路主要由小功率三極管VI和V2組成。
[0045] 其中，三極管VI切換第1和第2組LED輔助芯片：當(dāng)由控制電路送來的0UT1信號(hào) 為高電平時(shí)，三極管VI導(dǎo)通，將VZ2端與地短路，從而使第1和第2組LED輔助芯片不亮， 只有LED主芯片亮。
[0046] 三極管V2切換第2組LED輔助芯片：當(dāng)由控制電路送來的0UT2信號(hào)為高電平時(shí)， 三極管V2導(dǎo)通，將VZ3端與地短路，從而使第2組LED輔助芯片不亮，只有LED主芯片和輔 助1組芯片殼。
[0047] 圖7為圖1中LED主芯片組電路的實(shí)施例的原理示意圖。如圖7所示，該主芯片 組由83個(gè)LED芯片串聯(lián)而得到。所述主芯片組的LED芯片的個(gè)數(shù)與LED芯片本身的性能 參數(shù)以及主供電電路參數(shù)相關(guān)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，LED芯片采用的是3. 2V、0. 2W的LED 芯片，其電流約為60mA。在此電流下，前述電源單元輸出直流電壓與交流電壓的比例關(guān)系約 為1. 2倍，因此，LED主芯片組的個(gè)數(shù)為220*1. 2/3. 2=82. 5,取整數(shù)為83。
[0048] 圖8為圖1中LED輔助芯片組電路的實(shí)施例的原理示意圖。如圖8所示，該LED 輔助芯片組電路，包含兩組輔助芯片組：第1組由VD84?VD89組成，第2組由VD90?VD95 組成。每組輔助芯片組包括6個(gè)LED芯片，對應(yīng)交流電壓約為：6*3. 2/1. 2=16V，對應(yīng)于 220V*7. 3%。
[0049] 在設(shè)計(jì)印刷線路板制版時(shí)，我們將圖2?圖8中的所有LED芯片集成在一塊線路 板上，而其他電路則可集成在另一塊電路板上。當(dāng)然，也可以根據(jù)該LED節(jié)能燈的外殼設(shè)計(jì) 的不同而分設(shè)在若干個(gè)線路板。
[0050] 圖9為本發(fā)明的LED節(jié)能燈工作過程示意圖。并請參考圖1?圖8,所述的LED節(jié) 能燈的工作過程如下： 步驟1 :由VB1和C2等組成的電源單元將輸入的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，然后給 LED芯片組供電，使LED芯片發(fā)光。LED芯片組包括由VD1~VD83所組成的主芯片組、由 VD84?VD89所組成的輔助芯片組1和由VD90?VD95所組成的輔助芯片組2,共3個(gè)芯片組。
[0051] 步驟2 :由C3、C4、VB2、C5和VZ1等組成的輔助電源電路將輸入交流電壓轉(zhuǎn)換為直 流低電壓VCC，供給后續(xù)的控制電路和切換電路使用。
[0052] 步驟3 :由VB3、C6、R3~R5等組成的電源電壓檢測電路將輸入的交流電源電壓轉(zhuǎn)換 為相應(yīng)的電壓檢測信號(hào)(直流電壓VT1和VT2)，送到后續(xù)的控制電路，使后者輸出一定的控 制信號(hào)。
[0053] 步驟4 :主要由電壓比較器D1 (包括D1A和DIB)和精密電壓基準(zhǔn)VZ2組成的控制 電路根據(jù)輸入的電壓檢測信號(hào)VT1和VT2的值，輸出控制信號(hào)0UT1和0UT2。
[0054] 步驟5 :由三極管VI和V2組成的切換電路根據(jù)0UT1和0UT2的電平狀態(tài)，控制LED 輔助芯片組1和輔助芯片組2的工作狀態(tài)。
[0055] 步驟6 :當(dāng)輸入電壓低于219. 51V時(shí)，電源電壓檢測電路輸出的VT1和VT2均低于 2. 5V，因此控制電路輸出的0UT1和0UT2均為高電平，使切換電路的VI和V2均導(dǎo)通，使輔 助芯片組中的VZ2和VZ3兩點(diǎn)的電壓均鉗位于接近0V，從而將輔助芯片組1和輔助芯片組 2強(qiáng)制退出工作狀態(tài)，使只有LED主芯片組工作。這樣，由于LED芯片數(shù)量較少，每個(gè)LED芯 片上得到的電壓為正常的3. 2V左右，LED燈可以發(fā)光效果較好。
[0056] 步驟7 :當(dāng)輸入電壓高于219. 51而低于237. 65V時(shí)，VT1高于2. 5V，VT2低于2. 5V， 因此0UT1為低電平，0UT2為高電平。此時(shí)，三極管VI截止，V2導(dǎo)通，因此，輔助芯片組1的 所有LED芯片加入到工作狀態(tài)，但輔助芯片組2的LED芯片則還是處于非工作狀態(tài)。這時(shí)， 雖然外部電源電壓提高了，但LED芯片的數(shù)量由上一種狀態(tài)的83個(gè)提高的89個(gè)，每個(gè)芯片 的電壓還可以保持在正常的3. 2V左右，因此可以確保LED芯片的工作壽命和較好的發(fā)光效 果。
[0057] 步驟8 :當(dāng)輸入電壓高于237. 65V時(shí)，VT1和VT2均高于2. 5V，因此0UT1和0UT2 均為低電平。此時(shí)，三極管VI和V2均截止，因此，輔助芯片組1和2的所有LED芯片加入 到工作狀態(tài)。這時(shí)，雖然外部電源電壓更高了，但LED芯片的數(shù)量進(jìn)一步提高到95個(gè)，每個(gè) 芯片的電壓還可以保持在正常的3. 2V左右，因此也可以確保LED芯片的工作壽命和較好的 發(fā)光效果。
[0058] 步驟9 :當(dāng)輸入電源電壓下降到不同工作狀態(tài)時(shí)，三極管VI和V2又會(huì)回到上述狀 態(tài)，使LED芯片組處于對應(yīng)的工作狀態(tài)。由于三極管的切換速度很快，而且沒有切換次數(shù)的 限制，因此，本電路可以長時(shí)間高效、高速工作。
[0059] 通過上述不同電壓下LED數(shù)量的自動(dòng)切換，就可以保證在不同輸入電源電壓下 LED節(jié)能燈的良好發(fā)光效果和工作壽命。
[0060] 以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于自適應(yīng)可變電路的LED節(jié)能燈，包括電源單元；其特征在于，還包括自適應(yīng) 控制單元和LED芯片組電路；其中，所述電源單元用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電并供給所述 LED芯片組電路，以使LED芯片組發(fā)光；所述自適應(yīng)控制單元用于檢測交流電的電壓狀態(tài)， 根據(jù)所述電壓狀態(tài)控制供電給所述LED芯片組的數(shù)量。
2. 如權(quán)利要求1所述基于自適應(yīng)可變電路的LED節(jié)能燈，其特征在于，所述LED芯片組 電路包括與LED主芯片組電路并聯(lián)的LED輔助芯片組電路。
3. 如權(quán)利要求1或2所述基于自適應(yīng)可變電路的LED節(jié)能燈，其特征在于，當(dāng)交流電壓 不大于預(yù)設(shè)的額定電壓時(shí)，所述LED芯片組電路中的LED輔助芯片組兩端短路；當(dāng)交流電壓 大于預(yù)設(shè)的額定電壓時(shí)，根據(jù)電壓狀態(tài)開啟與輸入電壓相適應(yīng)的一定數(shù)量的LED輔助芯片 組工作。
4. 如權(quán)利要求1所述基于自適應(yīng)可變電路的LED節(jié)能燈，其特征在于，所述電源單元進(jìn) 一步包括整流電路和濾波電路。
5. 如權(quán)利要求1所述基于自適應(yīng)可變電路的LED節(jié)能燈，其特征在于，所述自適應(yīng)控制 單元包括電壓檢測電路、控制電路、切換電路以及輔助電源電路。
6. 如權(quán)利要求2或5所述基于自適應(yīng)可變電路的LED節(jié)能燈，其特征在于，當(dāng)LED輔助 芯片組電路工作時(shí)，對控制電路采取延時(shí)措施使其在設(shè)定的時(shí)間間隔內(nèi)保持連接狀態(tài)，以 避免電路頻繁切換狀態(tài)。
7. 如權(quán)利要求2所述基于自適應(yīng)可變電路的LED節(jié)能燈，其特征在于，所述LED主芯片 組電路或LED輔助芯片組電路均為相串聯(lián)的若干個(gè)LED芯片。
8. -種基于自適應(yīng)可變電路的LED節(jié)能燈的電路控制方法，其特征在于，該方法包括： A. 將交流電轉(zhuǎn)換為直流電源供給由LED主芯片組電路和LED輔助芯片組電路組成的 LED芯片組電路進(jìn)行工作； B. 利用自適應(yīng)控制單元對交流電的電壓狀態(tài)進(jìn)行檢測，并根據(jù)電壓狀態(tài)控制供電給所 述LED輔助芯片組的數(shù)量。
9. 如權(quán)利要求8所述基于自適應(yīng)可變電路的LED節(jié)能燈的電路控制方法，其特征在于， 步驟B所述根據(jù)電壓狀態(tài)控制供電給所述LED輔助芯片組的數(shù)量的過程為： B1.當(dāng)交流電壓不大于預(yù)設(shè)的額定電壓時(shí)，所述LED芯片組電路中的LED輔助芯片組兩 端短路； B2.當(dāng)交流電壓大于預(yù)設(shè)的額定電壓時(shí)，根據(jù)電壓狀態(tài)開啟與輸入電壓相適應(yīng)的一定 數(shù)量的LED輔助芯片組工作。
10. 如權(quán)利要求8所述基于自適應(yīng)可變電路的LED節(jié)能燈的電路控制方法，其特征在 于，步驟B進(jìn)一步包括： C. 當(dāng)LED輔助芯片組電路工作時(shí)，對控制電路采取延時(shí)措施使其在設(shè)定的時(shí)間間隔內(nèi) 保持連接狀態(tài)，以避免電路頻繁切換狀態(tài)。
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK104159373SQ201410401620
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月15日
【發(fā)明者】張晨, 史鴻嬌, 王金鳳 申請人:北京博尚信科技有限公司