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Patent Searching and Data


Title:
ALTERNATING CURRENT RECTIFYING CIRCUIT AND ALTERNATING CURRENT RECTIFYING METHOD FOR DRIVING LED MODULE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/117607
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed are an alternating current rectifying circuit and an alternating current rectifying method for driving an LED module. The method comprises: when an alternating current module is in a positive half cycle, after an alternating current output by the alternating current module is rectified, outputting the alternating current to a positive half cycle rectifying branch circuit of an external LED module; when the alternating current module is in a negative half cycle, carrying out charging according to the alternating current output by the alternating current module, and when the alternating current module is in the positive half cycle, carrying out discharging, and outputting the alternating current to a positive half cycle feed branch circuit of the external LED module; when the alternating current module is in the negative half cycle, rectifying the alternating current output by the alternating current module, and outputting the alternating current to a negative half cycle rectifying branch circuit of the external LED module; when the alternating current module is in the positive half cycle, carrying out charging according to the alternating current output by the alternating current module, and when the alternating current module is in the negative half cycle, carrying out discharging, and outputting the alternating current to a negative half cycle feed branch circuit of the external LED module. By using the present invention, stability of an output voltage can be improved, and luminous efficiency of the LED module can be improved.

Inventors:
LI DONGMING (CN)
FENG ZHENGYONG (CN)
LONG WENTAO (CN)
YANG MIAN (CN)
Application Number:
PCT/CN2013/090330
Publication Date:
August 07, 2014
Filing Date:
December 24, 2013
Export Citation:
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Assignee:
SICHUAN SUNFOR LIGHT CO LTD (CN)
International Classes:
H05B44/00; H05B37/02
Foreign References:
CN103152914A2013-06-12
CN103152913A2013-06-12
US20080252229A12008-10-16
CN102186283A2011-09-14
US20050122062A12005-06-09
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
UNITALEN ATTORNEYS AT LAW (CN)
北京集佳知识产权代理有限公司 (CN)
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Claims:
- 15 - 权 利 要 求

1. 一种驱动发光二极管 LED模块的交流电整流电路, 其特征在于, 该交 流电整流电路包括: 交流电模块、 正半周整流支路、 正半周馈电支路、 负半周 整流支路以及负半周馈电支路, 其中,

正半周整流支路, 用于在交流电模块处于正半周时,对交流电模块输出的 交流电进行整流, 将整流后的电压信号输出至外部的 LED模块;

正半周馈电支路, 用于在交流电模块处于负半周时,根据交流电模块输出 的交流电进行充电; 在交流电模块处于正半周时, 进行放电, 将放电的电压信 号输出至外部的 LED模块;

负半周整流支路, 用于在交流电模块处于负半周时,对交流电模块输出的 交流电进行整流, 将整流后的电压信号输出至外部的 LED模块;

负半周馈电支路, 用于在交流电模块处于正半周时,根据交流电模块输出 的交流电进行充电; 在交流电模块处于负半周时, 进行放电, 将放电的电压信 号输出至外部的 LED模块。

2. 根据权利要求 1所述的交流电整流电路, 其特征在于, 所述正半周整 流支路包括: 第一整流管、 第二整流管以及第六整流管, 其中,

第二整流管的正极与交流电模块的一端相连,负极与第一整流管的正极相 连;

第一整流管的负极与外部 LED模块的输入端相连;

第六整流管的正极与外部 LED模块的输出端相连, 负极与交流电模块的 另一端相连。

3. 根据权利要求 2所述的交流电整流电路, 其特征在于, 所述负半周整 流支路包括: 第三整流管、 第四整流管以及第五整流管, 其中,

第三整流管的负极与交流电模块的一端相连, 正极与外部 LED模块的输 出端相连;

第五整流管的正极与交流电模块的另一端相连,负极与第四整流管的正极 相连;

第四整流管的负极与外部 LED模块的输入端相连。

4. 根据权利要求 3所述的交流电整流电路, 其特征在于, 所述正半周馈 - 16- 电支路包括: 第一电容以及第四电容, 其中,

第一电容的一端与第四整流管的正极相连,另一端与交流电模块的一端相 连;

第四电容的一端与交流电模块的另一端相连, 另一端与外部 LED模块的 输出端相连。

5. 根据权利要求 4所述的交流电整流电路, 其特征在于, 所述负半周馈 电支路包括: 第二电容以及第三电容, 其中,

第二电容的一端与交流电模块的一端相连, 另一端与外部 LED模块的输 出端相连;

第三电容的一端与第一整流管的正极相连,另一端与交流电模块的另一端 相连。

6. 根据权利要求 1至 5任一项所述的交流电整流电路, 其特征在于, 所 述整流管为二极管、 三极管或可控硅整流器。

7. 根据权利要求 6所述的交流电整流电路, 其特征在于, 所述第一电容、 第二电容、 第三电容、 第四电容采用无极性电容。

8. 根据权利要求 7所述的交流电整流电路, 其特征在于, 所述第一电容、 第二电容、 第三电容、 第四电容具有相同的电容值。

9. 根据权利要求 7所述的交流电整流电路, 其特征在于,

在交流电正半周期, 电流经第二二极管、 第一二极管、 LED模块、 第六 二极管形成回路, 向 LED模块供电, 其中,

在交流电电压上升阶段, 交流电通过第二二极管以及第三电容形成回路, 为第三电容充电; 同时, 交流电通过第二电容以及第六二极管形成回路, 为第 二电容充电; 同时, 第四电容、 第一电容、 第四二极管以及 LED模块形成回 路, 为 LED模块供电;

在交流电负半周期, 电流经第五二极管、 第四二极管、 LED模块、 第三 二极管形成回路, 向 LED模块供电, 其中,

在电压绝对值上升阶段,交流电模块中的交流电通过第五二极管以及第一 电容形成回路, 向第一电容充电; 同时, 交流电通过第四电容以及第三二极管 形成回路, 向第四电容充电; 同时, 第二电容、 第三电容、 第一二极管以及 - 17-

LED模块形成回路, 为 LED模块供电。

10. 根据权利要求 9所述的交流电整流电路, 其特征在于, 所述交流电整 流电路进一步包括: 恒流二极管,

所述恒流二极管的正极与 LED模块的输出端相连, 负极与第三二极管的 正极相连。

11. 根据权利要求 10所述的交流电整流电路, 其特征在于, 所述交流电 整流电路进一步包括: 电解电容,

所述电解电容的正极与 LED模块的输入端相连, 负极与 LED模块的输出 端相连。

12. 一种驱动发光二极管 LED模块的交流电整流方法, 由交流电整流电 路驱动发光二极管 LED模块, 该交流电整流电路包括: 交流电模块、 正半周 整流支路、 正半周馈电支路、 负半周整流支路以及负半周馈电支路, 该方法包 括:

在交流电模块处于正半周时,正半周整流支路对交流电模块输出的交流电 进行整流, 将整流后的电压信号输出至外部的 LED模块;

负半周馈电支路根据交流电模块输出的交流电进行充电,正半周馈电支路 进行放电, 将放电的电压信号输出至外部的 LED模块;

在交流电模块处于负半周时,负半周整流支路对交流电模块输出的交流电 进行整流, 将整流后的电压信号输出至外部的 LED模块;

负半周馈电支路进行放电, 将放电的电压信号输出至外部的 LED模块, 正半周馈电支路根据交流电模块输出的交流电进行充电。

13. 根据权利要求 12所述的交流电整流方法, 其中, 所述正半周整流支 路包括: 第一整流管、 第二整流管以及第六整流管, 其中,

第二整流管的正极与交流电模块的一端相连,负极与第一整流管的正极相 连;

第一整流管的负极与外部 LED模块的输入端相连;

第六整流管的正极与外部 LED模块的输出端相连, 负极与交流电模块的 另一端相连。 - 18-

14. 根据权利要求 13所述的交流电整流方法, 其中, 所述负半周整流支 路包括: 第三整流管、 第四整流管以及第五整流管, 其中,

第三整流管的负极与交流电模块的一端相连, 正极与外部 LED模块的输 出端相连;

第五整流管的正极与交流电模块的另一端相连,负极与第四整流管的正极 相连;

第四整流管的负极与外部 LED模块的输入端相连。

15. 根据权利要求 14所述的交流电整流方法, 其中, 所述正半周馈电支 路包括: 第一电容以及第四电容, 其中,

第一电容的一端与第四整流管的正极相连,另一端与交流电模块的一端相 连;

第四电容的一端与交流电模块的另一端相连, 另一端与外部 LED模块的 输出端相连。

16. 根据权利要求 15所述的交流电整流方法, 其中, 所述负半周馈电支 路包括: 第二电容以及第三电容, 其中,

第二电容的一端与交流电模块的一端相连, 另一端与外部 LED模块的输 出端相连;

第三电容的一端与第一整流管的正极相连,另一端与交流电模块的另一端 相连。

17. 根据权利要求 16所述的交流电整流方法, 所述整流管为二极管, 其 中,

在交流电正半周期, 电流经第二二极管、 第一二极管、 LED模块、 第六 二极管形成回路, 向 LED模块供电, 其中,

在交流电电压上升阶段, 交流电通过第二二极管以及第三电容形成回路, 为第三电容充电; 同时, 交流电通过第二电容以及第六二极管形成回路, 为第 二电容充电; 同时, 第四电容、 第一电容、 第四二极管以及 LED模块形成回 路, 为 LED模块供电;

在交流电负半周期, 电流经第五二极管、 第四二极管、 LED模块、 第三 二极管形成回路, 向 LED模块供电, 其中, - 19- 在电压绝对值上升阶段,交流电模块中的交流电通过第五二极管以及第一 电容形成回路, 向第一电容充电; 同时, 交流电通过第四电容以及第三二极管 形成回路, 向第四电容充电; 同时, 第二电容、 第三电容、 第一二极管以及 LED模块形成回路, 为 LED模块供电。

Description:
驱动 LED模块的交流电整流电路及交流电整流方法 本申请要求于 2013 年 1 月 31 日提交中国国家知识产权局、 申请号为 201310037188.2、 发明名称为 "驱动 LED模块的交流电整流电路及交流电整 流方法"的中国专利申请的优先权, 该在先申请的全部内容通过引用结合在本 申请中。

技术领域 本发明涉及交流电整流技术, 尤其涉及一种驱动发光二极管(LED, Light Emitting Diode )模块的交流电整流电路及交流电整流方法。

背景技术

发光二极管( LED, Light Emitting Diode )模块作为一种高效益的新光源, 由于具有寿命长、 能耗低、 节能环保等优点, 广泛应用于商业、 工业、 家庭领 域的照明。

当 LED模块作为照明装置光源时,照明装置的寿命 不仅仅取决于 LED的 发光性能, 还取决于提供 LED模块工作电压的驱动电路组件的稳定性。 在目 前的应用方案中, LED模块寿命的瓶颈仍然是驱动电路提供的电压 稳定性。 为了降低驱动电压的波动性对 LED模块的寿命影响, 需要基于现有广泛应用 的交流电, 设计全新的交流电整流电路, 用以提供稳定的驱动电压, 从而驱动 LED模块。

桥式整流电路采用半导体整流二极管 (或称二极管 )连接成简单的整流电 路, 广泛应用于各种交直流转换的稳压应用中, 通过桥式整流电路, 将交流电 ( AC )整流成直流电 (DC ), 可以为 LED模块提供较为稳定的电压, 从而提 升 LED模块的使用寿命。

图 1为现有驱动 LED模块的交流电整流电路结构示意图。将 LED模块连 接在交流电整流电路的直流输出端,通过该交 流电整流电路,对交流电进行整 流, 可以直接驱动 LED模块, 参见图 1 , 该交流电整流电路为桥式整流电路, 包括: 交流电模块(AC )、 第一二极管 Dl、 第二二极管 D2、 第三二极管 D3 以及第四二极管 D4, 其中,

第一二极管 D 1的正极与第二二极管 D2的负极相连, 负极分别与第三二 极管 D3的负极以及外部 LED模块的输入端 ( V+ )相连;

第二二极管 D2的正极分别与第四二极管 D4的正极以及外部 LED模块的 输出端 (V- )相连;

第三二极管 D3的正极与第四二极管 D4的负极相连;

交流电模块的一端 (A1 )与第一二极管 D1 的正极相连, 另一端 (A2 ) 与第二二极管 D2的正极相连。

在交流电的正半周期, 交流电模块输出的交流电通过第一二极管 Dl、 外 部 LED模块以及第四二极管 D4, 形成电流回路, 为外部 LED模块提供工作 电压;

在交流电的负半周器, 交流电模块输出的交流电通过第三二极管 D3、 外 部 LED模块以及第二二极管 D2, 形成另一电流回路, 为外部 LED模块提供 工作电压。

由上述可见, 现有驱动 LED模块的交流电整流电路, 交流电通过二极管 的整流后, 直接驱动 LED模块工作, 由于交流电是周期性波动的, 而 LED模 块存在一定的开启电压,即只有加载在 LED模块两端的电压超过开启电压时, LED模块才会导通并发光; 如果加载在 LED模块两端的电压没有超过开启电 压, LED模块处于截止状态, 即处于不发光状态。 因而, 现有的交流电整流 电路, 在电流回路发生转向时, 能够提供给外部 LED模块的电压小于开启电 压, 使得 LED模块的发光效率较低; 进一步地, 经过交流电整流电路中二极 管的整流, 输出至 LED模块的电压值随着交流电压波动而波动, 输出电压稳 定性较低,使得 LED模块出现明显的闪烁现象,减少了 LED模块的使用寿命。 发明内容

本发明的实施例提供一种驱动 LED模块的交流电整流电路, 提高输出电 压的稳定性、 提升 LED模块的发光效率。

本发明的实施例还提供一种驱动 LED模块的交流电整流方法, 提高输出 电压的稳定性、 提升 LED模块的发光效率。 为达到上述目的, 本发明实施例提供的一种驱动 LED模块的交流电整流 电路, 该交流电整流电路包括: 交流电模块、 正半周整流支路、 正半周馈电支 路、 负半周整流支路以及负半周馈电支路, 其中,

正半周整流支路, 用于在交流电模块处于正半周时,对交流电模 块输出的 交流电进行整流, 将整流后的电压信号输出至外部的 LED模块;

正半周馈电支路, 用于在交流电模块处于负半周时,根据交流电 模块输出 的交流电进行充电; 在交流电模块处于正半周时, 进行放电, 将放电的电压信 号输出至外部的 LED模块;

负半周整流支路, 用于在交流电模块处于负半周时,对交流电模 块输出的 交流电进行整流, 将整流后的电压信号输出至外部的 LED模块;

负半周馈电支路, 用于在交流电模块处于正半周时,根据交流电 模块输出 的交流电进行充电; 在交流电模块处于负半周时, 进行放电, 将放电的电压信 号输出至外部的 LED模块。

较佳地, 所述正半周整流支路包括: 第一整流管、 第二整流管以及第六整 流管, 其中,

第二整流管的正极与交流电模块的一端相连, 负极与第一整流管的正极相 连;

第一整流管的负极与外部 LED模块的输入端相连;

第六整流管的正极与外部 LED模块的输出端相连, 负极与交流电模块的 另一端相连。

较佳地, 所述负半周整流支路包括: 第三整流管、 第四整流管以及第五整 流管, 其中,

第三整流管的负极与交流电模块的一端相连, 正极与外部 LED模块的输 出端相连;

第五整流管的正极与交流电模块的另一端相连 ,负极与第四整流管的正极 相连;

第四整流管的负极与外部 LED模块的输入端相连。

较佳地, 所述正半周馈电支路包括: 第一电容以及第四电容, 其中, 第一电容的一端与第四整流管的正极相连,另 一端与交流电模块的一端相 连;

第四电容的一端与交流电模块的另一端相连, 另一端与外部 LED模块的 输出端相连。

较佳地, 所述负半周馈电支路包括: 第二电容以及第三电容, 其中, 第二电容的一端与交流电模块的一端相连, 另一端与外部 LED模块的输 出端相连;

第三电容的一端与第一整流管的正极相连,另 一端与交流电模块的另一端 相连。

较佳地, 所述整流管为二极管、 三极管或可控硅整流器。

较佳地, 所述第一电容、第二电容、第三电容、第四电 容采用无极性电容。 较佳地, 所述第一电容、 第二电容、 第三电容、 第四电容具有相同的电容 值。

较佳地,

在交流电正半周期, 电流经第二二极管、 第一二极管、 LED模块、 第六 二极管形成回路, 向 LED模块供电, 其中,

在交流电电压上升阶段, 交流电通过第二二极管以及第三电容形成回路 , 为第三电容充电; 同时, 交流电通过第二电容以及第六二极管形成回路 , 为第 二电容充电; 同时, 第四电容、 第一电容、 第四二极管以及 LED模块形成回 路, 为 LED模块供电;

在交流电负半周期, 电流经第五二极管、 第四二极管、 LED模块、 第三 二极管形成回路, 向 LED模块供电, 其中,

在电压绝对值上升阶段,交流电模块中的交流 电通过第五二极管以及第一 电容形成回路, 向第一电容充电; 同时, 交流电通过第四电容以及第三二极管 形成回路, 向第四电容充电; 同时, 第二电容、 第三电容、 第一二极管以及 LED模块形成回路, 为 LED模块供电。

较佳地, 所述交流电整流电路进一步包括: 恒流二极管,

所述恒流二极管的正极与 LED模块的输出端相连, 负极与第三二极管的 正极相连。

较佳地, 所述交流电整流电路进一步包括: 电解电容, 所述电解电容的正极与 LED模块的输入端相连, 负极与 LED模块的输出 端相连。

一种驱动发光二极管 LED模块的交流电整流方法, 由交流电整流电路驱 动发光二极管 LED模块, 该交流电整流电路包括: 交流电模块、 正半周整流 支路、 正半周馈电支路、 负半周整流支路以及负半周馈电支路, 该方法包括: 在交流电模块处于正半周时,正半周整流支路 对交流电模块输出的交流电 进行整流, 将整流后的电压信号输出至外部的 LED模块;

负半周馈电支路根据交流电模块输出的交流电 进行充电,正半周馈电支路 进行放电, 将放电的电压信号输出至外部的 LED模块;

在交流电模块处于负半周时,负半周整流支路 对交流电模块输出的交流电 进行整流, 将整流后的电压信号输出至外部的 LED模块;

负半周馈电支路进行放电, 将放电的电压信号输出至外部的 LED模块, 正半周馈电支路根据交流电模块输出的交流电 进行充电。

其中, 所述正半周整流支路包括: 第一整流管、 第二整流管以及第六整流 管, 其中,

第二整流管的正极与交流电模块的一端相连, 负极与第一整流管的正极相 连;

第一整流管的负极与外部 LED模块的输入端相连;

第六整流管的正极与外部 LED模块的输出端相连, 负极与交流电模块的 另一端相连。

其中, 所述负半周整流支路包括: 第三整流管、 第四整流管以及第五整流 管, 其中,

第三整流管的负极与交流电模块的一端相连, 正极与外部 LED模块的输 出端相连;

第五整流管的正极与交流电模块的另一端相连 ,负极与第四整流管的正极 相连;

第四整流管的负极与外部 LED模块的输入端相连。

其中, 所述正半周馈电支路包括: 第一电容以及第四电容, 其中, 第一电容的一端与第四整流管的正极相连,另 一端与交流电模块的一端相 连;

第四电容的一端与交流电模块的另一端相连, 另一端与外部 LED模块的 输出端相连。

其中, 所述负半周馈电支路包括: 第二电容以及第三电容, 其中, 第二电容的一端与交流电模块的一端相连, 另一端与外部 LED模块的输 出端相连;

第三电容的一端与第一整流管的正极相连,另 一端与交流电模块的另一端 相连。

其中, 所述整流管为二极管,

在交流电正半周期, 电流经第二二极管、 第一二极管、 LED模块、 第六 二极管形成回路, 向 LED模块供电, 其中,

在交流电电压上升阶段, 交流电通过第二二极管以及第三电容形成回路 , 为第三电容充电; 同时, 交流电通过第二电容以及第六二极管形成回路 , 为第 二电容充电; 同时, 第四电容、 第一电容、 第四二极管以及 LED模块形成回 路, 为 LED模块供电;

在交流电负半周期, 电流经第五二极管、 第四二极管、 LED模块、 第三 二极管形成回路, 向 LED模块供电, 其中,

在电压绝对值上升阶段,交流电模块中的交流 电通过第五二极管以及第一 电容形成回路, 向第一电容充电; 同时, 交流电通过第四电容以及第三二极管 形成回路, 向第四电容充电; 同时, 第二电容、 第三电容、 第一二极管以及 LED模块形成回路, 为 LED模块供电。

由上述技术方案可见, 本发明实施例提供的一种驱动 LED模块的交流电 整流电路及交流电整流方法, 包括: 交流电模块、 正半周整流支路、 正半周馈 电支路、 负半周整流支路以及负半周馈电支路, 其中, 正半周整流支路, 用于 在交流电模块处于正半周时,对交流电模块输 出的交流电进行整流,将整流后 的电压信号输出至外部的 LED模块; 正半周馈电支路, 用于在交流电模块处 于负半周时,根据交流电模块输出的交流电进 行充电; 在交流电模块处于正半 周时, 进行放电, 将放电的电压信号输出至外部的 LED模块; 负半周整流支 路, 用于在交流电模块处于负半周时, 对交流电模块输出的交流电进行整流, 将整流后的电压信号输出至外部的 LED模块; 负半周馈电支路, 用于在交流 电模块处于正半周时,根据交流电模块输出的 交流电进行充电; 在交流电模块 处于负半周时, 进行放电, 将放电的电压信号输出至外部的 LED模块。 这样, 利用电容的充、 放电, 在现有的交流电直接驱动 LED模块的电路基石出上, 提 高了输出电压的稳定性, 提高了交流电每个半周期的利用率, 增加 LED的导 通时间, 同时降低了 LED发光波动, 并保证了较高的功率因数, 提升了 LED 模块的发光效率。

附图说明

实施例或现有技术描述中所需要使用的附图 作简单地介绍。 显而易见地, 以下描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例 , 对于本领域普通技术人 员而言, 还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实 施例及其附图。

图 1为现有驱动 LED模块的交流电整流电路结构示意图。

图 2为本发明实施例驱动 LED模块的交流电整流电路结构示意图。

图 3为本发明实施例驱动 LED模块的交流电整流电路具体结构示意图。 图 4为本发明实施例驱动 LED模块的交流电整流电路另一具体结构示意 图。

图 5为本发明实施例驱动 LED模块的交流电整流电路再一具体结构示意 图。

图 6为本发明实施例驱动 LED模块的交流电整流方法流程示意图。

具体实施方式 以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案 进行清楚、 完整的描述, 显 然, 所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例 , 而不是全部的实施例。 基 于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在 没有做出创造性劳动的前提下所 得到的所有其它实施例, 都属于本发明所保护的范围。

现有驱动 LED模块的交流电整流电路, 由于交流电是周期性波动的, 而 LED模块存在一定的开启电压, 因而, 在电流回路发生转向时, 能够提供给 外部 LED模块的电压小于开启电压, 使得 LED模块的发光效率较低; 进一步 地, 经过交流电整流电路中二极管的整流, 输出至 LED模块的电压值随着交 流电压波动而波动, 输出电压稳定性较低, 影响 LED模块的使用寿命。

本发明实施例中,针对现有技术交流电直接驱 动电路的缺点,提供一种交 流电直接驱动 LED模块的驱动电路, 为 LED模块提供驱动电流, 即利用电容 的充、 放电来增大导通角, 并将交流电的波谷填充起来, 提高电源效率, 降低 LED发光闪烁现象。

图 2为本发明实施例驱动 LED模块的交流电整流电路结构示意图。 参见 图 2, 该交流电整流电路包括: 交流电模块、 正半周整流支路、 正半周馈电支 路、 负半周整流支路以及负半周馈电支路, 其中,

正半周整流支路, 用于在交流电模块处于正半周时,对交流电模 块输出的 交流电进行整流, 将整流后的电压信号输出至外部的 LED模块;

正半周馈电支路, 用于在交流电模块处于负半周时,根据交流电 模块输出 的交流电进行充电; 用于在交流电模块处于正半周时, 进行放电, 将放电的电 压信号输出至外部的 LED模块;

负半周整流支路, 用于在交流电模块处于负半周时,对交流电模 块输出的 交流电进行整流, 将整流后的电压信号输出至外部的 LED模块;

负半周馈电支路, 用于在交流电模块处于正半周时,根据交流电 模块输出 的交流电进行充电; 用于在交流电模块处于负半周时, 进行放电, 将放电的电 压信号输出至外部的 LED模块。

本发明实施例中, 外部的 LED模块也可以是其它负载模块, 例如, 其他 需要在稳定工作电压下的负载。

其中, 正半周整流支路包括: 第一整流管 Dl、 第二整流管 D2 以及第六 整流管 D6 (图中未示出), 其中,

第二整流管 D2的正极与交流电模块的一端( A1 )相连, 负极与第一整流 管 D1的正极相连;

第一整流管 D1的负极与外部 LED模块的输入端相连;

第六整流管 D6的正极与外部 LED模块的输出端相连, 负极与交流电模 块的另一端 (A2 )相连。

负半周整流支路包括: 第三整流管 D3、 第四整流管 D4 以及第五整流管 D5 (图中未示出), 其中, 第三整流管 D3的负极与交流电模块的一端( A1 )相连, 正极与外部 LED 模块的输出端相连;

第五整流管 D5的正极与交流电模块的另一端(A2 )相连, 负极与第四整 流管 D4的正极相连;

第四整流管 D4的负极与外部 LED模块的输入端相连。

正半周馈电支路包括: 第一电容 C1以及第四电容 C4 (图中未示出), 其 中,

第一电容 C1的一端与第四二极管 D4的正极相连, 另一端与交流电模块 的一端 ( A1 )相连;

第四电容 C4 的一端与交流电模块的另一端 (A2 )相连, 另一端与外部

LED模块的输出端相连。

负半周馈电支路包括: 第二电容 C2以及第三电容 C3 (图中未示出), 其 中,

第二电容 C2的一端与交流电模块的一端( A1 )相连, 另一端与外部 LED 模块的输出端相连;

第三电容 C3的一端与第一整流管 D1的正极相连, 另一端与交流电模块 的另一端 (A2 )相连。

较佳地, 整流管可以是二极管, 也可以是三极管, 只要是具有单向导电特 性的器件即可, 例如, 可控硅整流器等。 较佳地, 采用半导体整流二极管, 不 但成本低廉, 而且便于与 LED模块等进行二次集成, 构成一体化交流电直接 驱动的 LED照明装置。

以下以整流管为二极管为例, 对本发明实施例进行详细描述。

图 3为本发明实施例驱动 LED模块的交流电整流电路具体结构示意图。 参见图 3 , 该驱动 LED模块的交流电整流电路包括: 第一二极管 Dl、 第二二 极管 D2、 第三二极管 D3、 第四二极管 D4、 第五二极管 D5、 第六二极管 D6、 第一电容 Cl、 第二电容 C2、 第三电容 C3、 第四电容 C4以及 LED模块, 其 中,

第二二极管 D2的正极与交流电模块(AC ) 的一端 (A1 )相连, 负极分 别与第一二极管 D1的正极以及第三电容 C3的一端相连; 第一二极管 D1的负极分别与第四二极管 D4的负极以及 LED模块的输入 端 ( V+ )相连;

第三电容 C3的另一端与交流电的另一端 (A2 )相连;

第四二极管 D4的正极分别与第五二极管 D5的负极以及第一电容 C 1的一 端相连;

第一电容 C1的另一端与交流电的一端 (A1 )相连;

第五二极管 D5的正极分别与第六二极管 D6的负极、第四电容 C4的一端 以及交流电的另一端相连;

第三二极管 D3的负极分别与第二电容 C2的一端以及交流电的一端(A2 ) 相连;

LED模块的输出端 (V- )分别与第三二极管 D3的正极、 第二电容 C2的 另一端、第四电容 C4的另一端、第六二极管 D6的正极以及第五电容 C5的另 一端相连。

本发明实施例中, 第一电容 Cl、 第二电容 C2、 第三电容 C3、 第四电容 C4 工作在交流状态, 需要承受反向电压, 较佳地, 第一电容 Cl、 第二电容 C2、 第三电容 C3、 第四电容 C4均采用无极性电容, 以适应交流工作环境。 无极性电容的交流耐压值应大于或至少等于交 流输入电压值。

优选的, 第一电容 Cl、 第二电容 C2、 第三电容 C3、 第四电容 C4具有相 同或相近的电容值。

下面描述本发明实施例电路的工作原理:

在交流电正半周期, 电流经第二二极管 D2、 第一二极管 Dl、 LED模块、 第六二极管 D6形成回路, 向 LED模块供电。 其中,

在交流电电压上升阶段, 交流电通过第二二极管 D2以及第三电容 C3形 成回路, 为第三电容 C3充电; 同时, 交流电通过第二电容 C2以及第六二极 管 D6形成回路, 为第二电容 C2充电; 同时, 第四电容 C4、 第一电容 Cl、 第四二极管 D4以及 LED模块形成回路, 为 LED模块供电, 即第一电容 C1 以及第四电容 C4中存储的电荷, 经过第四二极管 D4, 向 LED模块放电, 从 而为 LED模块提供工作电压。

本发明实施例中, 在交流电电压上升阶段, 第二电容 C2、 第三电容 C3 在电路结构上为并联关系; 第一电容 Cl、第四电容 C4在电路结构上与交流电 模块为串联关系, 为 LED模块供电, 相当于在交流电模块初始供电或切换正 负半周期时, 增大了交流电的电压, 使 LED模块能够提前导通, 从而提升电 路的品质因数, 并提高了输出电压的稳定性、 提升了 LED模块的发光效率, 也提高了 LED模块的使用寿命。

在交流电负半周期, 电流经第五二极管 D5、 第四二极管 D4、 LED模块、 第三二极管 D3形成回路, 向 LED模块供电。 其中,

在电压绝对值上升阶段, 交流电模块中的交流电通过第五二极管 D5以及 第一电容 C1形成回路, 向第一电容 C1充电; 同时, 交流电通过第四电容 C4 以及第三二极管 D3形成回路, 向第四电容 C4充电; 同时, 第二电容 C2、 第 三电容 C3、 第一二极管 D1以及 LED模块形成回路, 为 LED模块供电, 即第 二电容 C2、 第三电容 C3中存储的电荷, 通过第一二极管 D1 , 向 LED模块放 电, 从而为 LED模块提供工作电压。

本发明实施例中, 在电压绝对值上升阶段的充电过程中, 第一电容 Cl、 第四电容 C4在电路结构上为并联关系; 第二电容 C2、 第三电容 C3在电路结 构上与交流电模块为串联关系,相当于在交流 电切换时, 增大交流电的电压绝 对值, 使 LED模块能够提前导通。

本发明实施例中, 通过第一电容 Cl、 第二电容 C2、 第三电容 C3以及第 四电容 C4在交流电正半周期以及交流电负半周期交替 充放电, 使得输出至 LED模块的电压值较为稳定, 减少了 LED模块发光时的闪烁频率; 同时, 增 加了 LED模块在交流电正半周期以及交流电负半周期 内的导通时间, 降低了 LED模块的发光波动, 并提高了电路的功率因数。 进一步地, 本发明实施例 的电路结构简洁, 电源效率高, 非常适合用于交流电直接驱动的 LED模块的 照明装置。

实际应用中, 为了保证在交流电正负半周期输出电流不会相 差太大, 图 2 和图 3中,各支路的等效电阻应相同或相近, 即各支路中的二极管参数应当相 同或相近, 各电容也应当具有相同或相近的电容值, 例如, 正半周整流支路中 的二极管参数应与负半周整流支路中的二极管 参数相同或相近;正半周馈电支 路中的电容值应与负半周馈电支路中的电容值 相同或相近。 本发明实施例中,选择参数相同或相近的电容 ,对于提高电气平衡有好处, 同样有利于平衡负载、 降低闪烁和提高电源效率。 本发明实施例中, 主要是利 用电容的充放电特性, 因而, 电容(电容量)参数是最重要的参数, 选择电容 相同或相近的电容, 充放电特性就基本上可以达到相同或相近。

较佳地, 为了进一步提高输出至 LED模块的电压信号的稳定性, 本发明 实施例的驱动 LED模块的交流电整流电路进一步包括恒流二极 管 (CRD, Current Regulative Diode )。

图 4为本发明实施例驱动 LED模块的交流电整流电路另一具体结构示意 图。参见图 4,与图 3不同的是,进一步包括恒流二极管( CRD, Current Regulative Diode ) , CRD的正极与 LED模块的输出端相连, 负极与第三二极管 D3的正 极相连。 这样, 通过在直流回路中增加一只恒流二极管用于限 流, 使得 LED 模块的发光效率有很大提升。

在图 3中, 本发明实施例虽然在一定程度上能够解决 LED模块光输出的 波动问题, 但是对交流电波谷填补程度不大, 在交流电压波谷处, LED模块 光输出仅有波峰处光输出的 30 % ~ 40 % 。

由此, 给出本发明一种优选方案, 如图 5所示。

图 5为本发明实施例驱动 LED模块的交流电整流电路再一具体结构示意 图。 参见图 5, 与图 4不同的是, 在本发明的基本电路基础上, 增加了一电解 电容 C5作为滤波电容, 电解电容 C5的正极与 LED模块的输入端相连, 负极 与 LED模块的输出端相连。这样, 由于电解电容 C5的滤波功能,使流入 LED 模块的电流波形更加平滑, 虽然牺牲了一些功率因数, 但是 LED模块在交流 电压波谷处的光输出, 可以达到波峰时光输出的 80 %以上, 感官上几乎没有 差别。

图 6为本发明实施例驱动 LED模块的交流电整流方法流程示意图。 参见 图 6, 由交流电整流电路驱动发光二极管 LED模块, 该交流电整流电路包括: 交流电模块、 正半周整流支路、 正半周馈电支路、 负半周整流支路以及负半周 馈电支路, 该流程包括:

步骤 601 , 在交流电模块处于正半周时, 正半周整流支路对交流电模块输 出的交流电进行整流, 将整流后的电压信号输出至外部的 LED模块; 本步骤中, 正半周整流支路包括: 第一整流管、 第二整流管以及第六整流 管, 其中,

第二整流管的正极与交流电模块的一端相连, 负极与第一整流管的正极相 连;

第一整流管的负极与外部 LED模块的输入端相连;

第六整流管的正极与外部 LED模块的输出端相连, 负极与交流电模块的 另一端相连。

步骤 602, 负半周馈电支路根据交流电模块输出的交流电 进行充电, 正半 周馈电支路进行放电, 将放电的电压信号输出至外部的 LED模块;

本步骤中, 负半周馈电支路包括: 第二电容以及第三电容, 其中, 第二电容的一端与交流电模块的一端相连, 另一端与外部 LED模块的输 出端相连;

第三电容的一端与第一整流管的正极相连,另 一端与交流电模块的另一端 相连。

正半周馈电支路包括: 第一电容以及第四电容, 其中,

第一电容的一端与第四二极管的正极相连,另 一端与交流电模块的一端相 连;

第四电容的一端与交流电模块的另一端相连, 另一端与外部 LED模块的 输出端相连。

步骤 603 , 在交流电模块处于负半周时, 负半周整流支路对交流电模块输 出的交流电进行整流, 将整流后的电压信号输出至外部的 LED模块;

本步骤中, 负半周整流支路包括: 第三整流管、 第四整流管以及第五整流 管, 其中,

第三整流管的负极与交流电模块的一端相连, 正极与外部 LED模块的输 出端相连;

第五整流管的正极与交流电模块的另一端相连 ,负极与第四整流管的正极 相连;

第四整流管的负极与外部 LED模块的输入端相连。

步骤 604, 负半周馈电支路进行放电, 将放电的电压信号输出至外部的 LED模块, 正半周馈电支路根据交流电模块输出的交流电 进行充电。 这样, 本发明实施例中, 在交流电正半周期, 电流经第二二极管、 第一二 极管、 LED模块、 第六二极管形成回路, 向 LED模块供电, 其中,

在交流电电压上升阶段, 交流电通过第二二极管以及第三电容形成回路 , 为第三电容充电; 同时, 交流电通过第二电容以及第六二极管形成回路 , 为第 二电容充电; 同时, 第四电容、 第一电容、 第四二极管以及 LED模块形成回 路, 为 LED模块供电;

在交流电负半周期, 电流经第五二极管、 第四二极管、 LED模块、 第三 二极管形成回路, 向 LED模块供电, 其中,

在电压绝对值上升阶段,交流电模块中的交流 电通过第五二极管以及第一 电容形成回路, 向第一电容充电; 同时, 交流电通过第四电容以及第三二极管 形成回路, 向第四电容充电; 同时, 第二电容、 第三电容、 第一二极管以及 LED模块形成回路, 为 LED模块供电。

显然,本领域技术人员可以对本发明进行各种 改动和变型而不脱离本发明 的精神和范围。这样,倘若对本发明的这些修 改和变型属于本发明权利要求及 其等同技术的范围之内, 则本发明也包含这些改动和变型在内。