LED均亮控制电路与方法,及恒压驱动LED照明系统与方法.pdf

摘要
申请专利号：	CN201210447067.0	申请日：	2012.11.09
公开号：	CN103813570A	公开日：	2014.05.21
当前法律状态：	撤回	有效性：	无权
法律详情：	发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):H05B 37/02申请公布日:20140521\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):H05B 37/02申请日:20121109\|\|\|公开
IPC分类号：	H05B37/02	主分类号：	H05B37/02
申请人：	刘芬
发明人：	刘芬
地址：	518000 广东省深圳市南山区玉泉路麒麟花园夏轩1408
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内容摘要

一种恒压驱动LED照明系统，其包括一可调恒压电源模块，及多个宽电压LED灯组，该每一宽电压LED灯组包括m(m为整数)串LED灯串，该m串LED灯串并联连接，由该可调恒压电源模块集中供电，进一步包括一电流或电压检测模块及一均亮及调光控制模块，该电流或电压检测模块用于检测每串LED灯组的电流，并传送给该均亮及调光控制模块，由该均亮及调光控制模块控制每一串LED灯组占空比。本发明实现了驱动电源块和LED灯串分离设计，规避了驱动电源与LED灯串集中设计的可靠性低和可维修性差等问题。

权利要求书

1.一种LED均亮控制电路，其包括一恒压电源模块，m
(m为整数)串LED灯串，该m串LED灯串并联连接，由该
LED恒压电源模块集中供电，其特征在于：进一步包括一电流
或电压检测模块及一均亮及调光控制模块，该电流或电压检测模
块用于检测每串LED灯组的电流，并传送给该均亮及调光控制
模块，由该均亮及调光控制模块控制每一串LED灯组占空比。
2.如权利要求1所述的LED均亮控制电路，其特征在于：
该LED灯串包括n个LED灯，一控制开关，一电阻，该N个
LED灯，控制开关，及电阻依次串联，该电流或电压检测模块
的各连接端分别连接至电阻与该控制开关之间的电路节点。
3.如权利要求1所述的LED均亮控制电路，其特征在于：
进一步包括一色温补偿灯串LED灯串，其与该LED灯串并联
连接，其包括n个LED灯，一控制开关，一电阻，该n个LED
灯，控制开关，及电阻依次串联。
4.如权利要求2或3所述的LED均亮控制电路，其特征
在于：该均亮及调光控制模块控制该每一LED灯串的控制开关，
当该电流检测模块检测到灯串处于断路、短路、过流、欠压的异
常情况下，由该均亮及调光控制模块实现对灯串的开路保护处理，
该均亮及调光控制模块可进一步接收红外遥控或无线信号以控
制各LED灯串的控制开关。
5.一种恒压驱动LED照明系统，其包括一可调恒压电源
模块，及多个宽电压LED灯组，该每一宽电压LED灯组包括
m(m为整数)串LED灯串，该m串LED灯串并联连接，由
该可调恒压电源模块集中供电，其特征在于：进一步包括一电流
或电压检测模块及一均亮及调光控制模块，该电流或电压检测模
块用于检测每串LED灯组的电流，并传送给该均亮及调光控制
模块，由该均亮及调光控制模块控制每一串LED灯组占空比。
6.如权利要求5所述的恒压驱动LED照明系统，其特征
在于：该每一宽电压LED灯组进一步包括电压需求分析模块，
其与该电流或电压检测模块连接，通过检测到之电流或电压值分
析得出当前电压值与理想值之间的电压差值，及判断当前电压是
否过压；该可调恒压电源模块进一步包括一理想电压计算模块，
其接收来自各宽电压LED灯组之电压需求分析模块返回的电压
差值或过压告警信息，并根据接收之信息确认输出电压的调整策
略并控制该可调恒压电源模块的电源输出。
7.如权利要求6所述的恒压驱动LED照明系统，其特征
在于：该每一宽电压LED灯组进一步包括一直流电源线载波收
发模块，一红外信号收发模块或一无线收发模块，该可调恒压电
源模块进一步包括一与之对应的直流电源线载波收发模块，一红
外信号收发模块或一无线收发模块，用于传送各宽电压LED灯
组之电压差值及过压告警信息。
8.如权利要求5所述的恒压驱动LED照明系统，其特征
在于：该LED灯串包括n个LED灯，一控制开关，一电阻，
该n个LED灯，控制开关，及电阻依次串联，该电流或电压检
测模块连接至电阻与该控制开关之间的电路节点，该均亮及调光
控制模块控制该每一LED灯串的控制开关，当该电流检测模块
检测到灯串处于路、短路、过流、欠压的异常情况下，由该均亮
及调光控制模块实现对灯串的开路保护处理。。
9.一种LED均亮控制方法，其包括以下步骤：
步骤S1：提供一恒压电源至多个并联连接的多串LED灯
串；及
步骤S2：根据每串LED灯串的电流值调整每串LED灯串
的占空比，实现多串LED灯串在同一恒压电源供电下保持同高
亮度发光。
10.一种LED照明系统恒压驱动方法，其包括以下步骤：
步骤SD1：提供一可调恒压电源至多个并联连接的多个
LED灯组，其中，每一灯组包括多个并联连接的LED灯串；
步骤SD2：根据每串LED灯串的电流值调整每串LED灯
串的占空比，实现多串LED灯串在同一恒压电源供电下保持同
亮度发光，同时根据每个LED灯组的电流值进行各灯组电压需
求分析；及
步骤SD3：反馈该各灯组电压需求分析结果至该可调恒压
电源并分析确认该可调恒压电源之输出电压大小。

说明书

LED均亮控制电路与方法,及恒压驱动LED照明系统与方法

【技术领域】

本发明涉及一种LED均亮控制电路，特别涉及一种之宽范围恒压驱动并可实现LED亮度均匀和智能调光控制的LED均亮控制电路和恒压驱动LED照明系统及LED均亮控制方法和LED照明系统恒压驱动方法。

【背景技术】

在经济飞速发展的今天，由于一次性能源过量的开采而引发的频繁自然灾害给人们敲响了环保的警钟，人们的节能环保意识开始不断增强，节能，低碳，环保已经成为当前科技发明的主流趋势。照明是我们生产和生活必不可少的能源消耗之一，今天便于巨大的照明耗电量以及低转换效率的照明设备已经使得能源的浪费日益加剧。LED以其体积小，低耗能，寿命长，高亮度，低热量，环保，坚固耐用，响应时间短等优越特性吸引了全世界的眼环，所以LED绿色光源取代传统照明光源，成为最佳新兴节能光源已是大势所趋，然而，现今LED电源大多采用两种方案，一是前端采用恒压电源，然后在LED光源中串接恒流控制电路，此方法虽然能保证LED工作时电流恒定，但是在LED光源额定电流较大时，恒流控制电路损耗较大，降低了电源的效率，增加了系统成本。第二种是直接采用恒流源为LED光源供电，但是此种方法在LED光源调光时，要改变恒流源输出电流，会使LED光源的光色发生变化，影响照明效果，同时加快了LED的光衰速度，降低了LED的使用寿命。该二方法，均需要将恒流驱动电源模块和LED灯组安装在灯管的狭小空间中，灯管散热困难，温度高加快了LED光衰速度，降低了LED使用寿命。

如图1所示为传统的恒压电源驱动方案，该恒压驱动方案包括一恒压电源模块，其将市电220V交流电转换为恒定电压，驱动串并联的LED灯组。在恒压驱动LED电路中，Vout的离散性、每个 LED灯节压降Vf的离散性，将导致灯串电流的离散，并导致发光强度的离散(发光强度与电流成正比)；一般通过增加限流电阻R的阻值，来降低电流的离散性。但即便如此，图1所示的恒压电源驱动电路控制的LED产品在实际工作时的发光强度无法准确的得到控制；同时，增加R的阻值，将导致电阻R上浪费的能量过多，系统能效降低。所以，一般对发光强度的离散性要求较低，或者对节能要求不高的照明场景，才会使用恒压电源驱动模式；如：广告灯、装饰用的LED灯驱动设计。

为此，现行的的主流LED照明灯，更多的转向恒流电源驱动，如图2所示。恒流电源模块输出的总电流I确定，并等于流过各灯串的电流I1、I2、...Im电流之和。由于各串LED灯的总Vf之和存在偏差，会导致I1、I2、...Im是不相等。一般设计方案中，各灯串会通过增加电阻R(I增加后，电阻R上的分压增加，起到抑制作用)，可起到一定的均流作用。然而普通的恒流电源驱动，亦存在如下的问题：1、为起到均流抑制作用，多串LED并联时，需要增加均流电阻R的阻值，有效功率降低；2、目前多数厂家均不增加均流电阻R，但由于各灯串电流分布的不均匀，设计时一般增加电流的降额因子来提高产品的可靠性，但这样提高了产品的成本；3、由于总I＝I1+I2+...+Im；所以，当某灯串因失效断路时，其他串电流都将增加；这将进一步影响其他灯串的工作可靠性。4、采用恒流电源驱动的方式，无法实现电源模块和灯组分离的设计；也无法实现1个电源模块集中给多个LED灯组提供电源。

为了更合理的利用能源，研发人员基于LED的特性，提出了PWM调光电路方案，如图3所示，PWM调光电路方案即通过PWM脉冲控制LED的发光占空比，实现LED发光亮度的调节。PWM调光电路方案，一般由人通过红外遥控器、或者按键，输入调光需求；然后，PWM控制器模块，根据输入要求，调整PWM的占空比，实现LED灯的亮度调节。然而，通常的PWM调光电路，亦存在如下技术问题：1.如图3所示的PWM控制开关，是对总电流I进行关断控制；每串灯的均流问题，仍然未能很好的解决。2、通常的PWM调光控制电路，未检测灯串的总电流I；这样，灯的总亮度调节，只有通过人的主观感觉，并通过人机控制接口(遥控/按键开关)通知PWM控制器进行操作。而在输入相同的亮度等级(PWM占空比)的情况下，灯的实际亮度仍然受到电压离散性、Vf离散性等影响，而有较大差异。

是故，研发人员还提出了多路恒流电源驱动电路方案，如图4所示。为了解决多串LED灯并联时的均流问题，有电源芯片厂家提供了多路恒流控制器，为每串灯分别独立提供恒流电源。有些较高档的方案中，对每个灯串还增加了PWM调光设计，实现智能控制。然而该技术方案同样存在着如下技术问题：1、各灯串独立驱动，虽然完全解决了各灯串均流的问题；但电源模块的复杂度和成本相应大幅度提高。2、该方案要想实现电源和灯组分离设计是非常困难的，无法实现多个灯组共用电源模块集中供电。

因此，随着LED灯具的应用越来越广，特别是在一大面积下的多个LED灯具的使用与控制成为该行业人员必须面对的问题。如对于一个停车场，如何有效控制在1000平米范围内所有的灯具在必要时的统一开关，及整个范围内LED灯源的亮度均匀控制，以及如何在最小能效下达成同样亮度的实现都是我们需要解决的问题。

如图5所示，一种现有技术之恒流驱动LED照明系统，为采用220V交流市电供电，给分散在各区域的LED灯管供电。每一灯管包括一恒流驱动电源，及多个LED灯串。该驱动电源一般采用220V，AC转DC恒流驱动电源。目前大部分的停车场、商场、工厂、家庭等场所，220V市电线路已布局完整，该灯管直接输入220V供电，应用比较方便，同时对于现有的电路布局系统，该系统的设计确实是非常合适的。然而该现有技术之恒流驱动LED照明系统由于将电源和灯管集中设计，从LED灯管的角度，还是存在一些问题；1.由于电源和LED发光管，都属于热耗型部件；将二者封闭在体积小的灯管(如T8灯管)中，灯管的散热设计相当困难；散热不好、则管内温度过高，会加速LED封装的老化，降低灯管的使用寿命。2.对于LED灯珠，在正常情况下，使用寿命可达数十年；然而，电源驱动模块，一般使用寿命偏低；这样，电源和灯管集中，电源模块的使用寿命，将直接制约整个LED灯管的使用寿命。若采取电源与灯管分离的设计模式，电源坏了，单独更换电源即可，将更好的利用LED灯管的使用寿命。

对于桥梁、工程、广告装饰等用途的LED灯条、灯带，一般采用直流电源(12V、24V等)供电，并直接驱动LED灯串。如图6所示之现有技术之恒压驱动LED照明系统之电路示意图，该恒压电源模块集中供电，并和灯组物理上分离。因为电源和灯组，可能分离较远，同时灯串功率较大，电源线路上，会存在较大压损，这直接导致实际加在灯串两端的电压的不确定：1、越远离电源模块的灯组，LED灯串两端的电压越低，将导致LED的电流减小，灯亮度也越低；2、而越靠近电源模块的灯组，LED灯串两端的电压越高，LED的电流越大、亮度越大；同时，功耗也越大、甚至可能超过LED灯珠的额定功率要求，导致寿命缩短。3.一般采用恒压电源驱动时，为了实现在电压在一定的范围内LED仍然能可靠的工作、且各灯串亮度不出现特别明显的差异，灯串上一般增加一个限流电阻。对于集中供电的灯条/灯带应用时，该分压电阻通常会分掉总电压的25％左右，极大的浪费了电源效率。

故，非常有必要提供一种可有效解决多串LED灯并联时的均流问题的低成本，高可靠的LED均亮控制电路及采有该LED均亮控制电路的恒压驱动LED照明系统，特别是可以实现电源与灯串分离的集中供电设计。

【发明内容】

为克服现有技术之多串LED灯并联时的亮度不均匀及LED照明系统中驱动电源模块与LED灯串合并设计所存在之问题，本发明提供一种可有效解决多串LED灯并联时的均亮问题的低成本，高可靠的LED均亮控制电路及采用该LED均亮控制电路之恒压驱动LED照明系统及LED均亮控制方法。

本发明解决技术问题的技术方案是：提供一种LED均亮控制电路，其包括一恒压电源模块，m(m为整数)串LED灯串，该m串LED灯串并联连接，由该LED恒压电源模块集中供电，进一步包括一电流或电压检测模块及一均亮及调光控制模块，该电流或电压检测模块用于检测每串LED灯组的电流，并传送给该均亮及调光控制模块，由该均亮及调光控制模块控制每一串LED灯组占空比。

优选地，该LED灯串包括n个LED灯，一控制开关，一电阻，该N个LED灯，控制开关，及电阻依次串联，该电流或电压检测模块的各连接端分别连接至电阻与该控制开关之间的电路节点。

优选地，进一步包括一色温补偿灯串LED灯串，其与该LED灯串并联连接，其包括n个LED灯，一控制开关，一电阻，该n个LED灯，控制开关，及电阻依次串联。

优选地，该均亮及调光控制模块控制该每一LED灯串的控制开关，当该电流检测模块检测到灯串处于断路、短路、过流、欠压的异常情况下，由该均亮及调光控制模块实现对灯串的开路保护处理，该均亮及调光控制模块可进一步接收红外遥控或无线信号以控制各LED灯串的控制开关。

本发明解决技术问题的又一技术方案是：提供一种一种恒压驱动LED照明系统，其包括一可调恒压电源模块，及多个宽电压LED灯组，该每一宽电压LED灯组包括m(m为整数)串LED灯串，该m串LED灯串并联连接，由该可调恒压电源模块集中供电，进一步包括一电流或电压检测模块及一均亮及调光控制模块，该电流或电压检测模块用于检测每串LED灯组的电流，并传送给该均亮及调光控制模块，由该均亮及调光控制模块控制每一串LED灯组占空比。

优选地，该每一宽电压LED灯组进一步包括电压需求分析模块，其与该电流或电压检测模块连接，通过检测到之电流或电压值分析得出当前电压值与理想值之间的电压差值，及判断当前电压是否过压；该可调恒压电源模块进一步包括一理想电压计算模块，其接收来自各宽电压LED灯组之电压需求分析模块返回的电压差值或过压告警信息，并根据接收之信息确认输出电压的调整策略并控制该可调恒压电源模块的电源输出。

优选地，该每一宽电压LED灯组进一步包括一直流电源线载波收发模块，一红外信号收发模块或一无线收发模块，该可调恒压电源模块进一步包括一与之对应的直流电源线载波收发模块，一红外信号收发模块或一无线收发模块，用于传送各宽电压LED灯组之电压差值及过压告警信息。

优选地，该LED灯串包括n个LED灯，一控制开关，一电阻，该n个LED灯，控制开关，及电阻依次串联，该电流或电压检测模块连接至电阻与该控制开关之间的电路节点，该均亮及调光控制模块控制该每一LED灯串的控制开关，当该电流检测模块检测到灯串处于断路、短路、过流、欠压的异常情况下，由该均亮及调光控制模块实现对灯串的开路保护处理。

本发明解决技术问题的再一技术方案是：提供一种LED均亮控制方法，其包括以下步骤：步骤S1：提供一恒压电源至多个并联连接的多串LED灯串；及步骤S2：根据每串LED灯串的电流值调整每串LED灯串的占空比，实现多串LED灯串在同一恒压电源供电下保持同高亮度发光。

本发明解决技术问题的另一技术方案是：提供一种LED照明系统恒压驱动方法，其包括以下步骤：步骤SD1：提供一可调恒压电源至多个并联连接的多个LED灯组，其中，每一灯组包括多个并联连接的LED灯串；步骤SD2：根据每串LED灯串的电流值调整每串LED灯串的占空比，实现多串LED灯串在同一恒压电源供电下保持同亮度发光，同时根据每个LED灯组的电流值进行各灯组电压需求分析；及步骤SD3：反馈该各灯组电压需求分析结果至该可调恒压电源并分析确认该可调恒压电源之输出电压大小。

与现有技术相比，本发明LED均亮控制电路，因对恒压电源的精度要求较低、可适应于较宽范围的电压，可广泛应用于电源、灯组分离的电源线存在一定压损的室内照明场景；LED灯具采用集中供电，可靠性高、可维修性好，成本低；灯组精确检测动态电流，结合智能调光设计，实现灯组内各灯串的亮度的均匀和智能调光控制；各灯串独立控制，产品的可靠性大幅提升；同时，各灯串可以最大发光强度工作，充分发挥LED灯珠的发光效能，降低了产品成本。再次，由于该恒压驱动LED照明系统采用驱动电源模块和LED灯组分离设计，规避了电源与LED灯串集中的一些问题，如：集中设计导致灯管内温度过高、可靠性低；电源和灯管单独损坏时，需要全部返回等可维修性差等。另，灯组部分采用宽电压供电的LED灯组，解决了电源线路上压损、灯串的Vf等离散性导致的亮度不一致的问题；同时，避免了当前恒压电源驱动方案中采用均流电阻的功率损失的问题。再，该恒压驱动LED照明系统通过直流电源线载波技术，将灯串的合理电压需求告知电源驱动模块，电源驱动模块根据需求，提供合理的稳定恒压直流电源，在满足系统工作要求的同时、达到系统的能耗最优；同时也规避了电源电路上压损的不确定性，导致系统电压参数无法选定的缺陷。

【附图说明】

图1是现有技术之恒压电源驱动LED灯串方案之电路示意图。

图2是现有技术之恒流电源驱动LED灯串方案之电路示意图。

图3是现有技术之PWM调光电路驱动LED灯串方案之电路示意图。

图4是现有技术之多路恒流电源驱动LED灯串方案之电路示意图。

图5是现有技术之恒流驱动LED照明系统之电路示意图。

图6是现有技术之恒压驱动LED照明系统之电路示意图。

图7为本发明第一实施方式之LED均亮控制电路之电路示意图。

图8为本发明第二实施方式之恒压驱动LED照明系统之电路示意图。

图9为图8所示之恒压驱动LED照明系统之宽电压LED灯组之电路示意图。

图10为图8所示之恒压驱动LED照明系统之可调恒压电源的功能结构示意图。

图11本发明第三实施方式之与图7所示之LED均亮控制电路对应之LED均亮控制方法。

图12为本发明第四实施方式之与图8所示之恒压驱动LED照明系统对应之LED照明系统恒压驱动方法。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施案例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图7所示，本发明第一实施例之的电路示意图。该LED均亮控制电路100包括一恒压电源模块101，一电流检测模块103，一均亮及调光控制模块105，m串LED灯串L1，L2......Lm，及一色温补偿灯串Lt。该m串LED灯组L1，L2......Lm及该色温补偿灯串Lt并联连接，由该LED恒压电源模块101供电，该电流检测模块103用于检测每串LED灯组L1，L2......Lm的电流，并传送给该均亮及调光控制模块105，由该均亮及调光控制模块105计算每一串LED灯组L1，L2......Lm的占空比需求并控制，在本实施例中该均亮及调光控制模块105采用PWM(Pulse Width Modulation)控制模块调节，以实现所有灯串的亮度一致。

该每一串LED灯串L1，L2......Lm分别包括n个LED灯，一控制开关及一电阻，该n个LED灯，控制开关及电阻依次串联。以LED灯组L1及LED灯组Lm为例，该LED灯串L1包括n个LED灯D11，D12......D1n，一控制开关S1，一电阻R1，该n个LED灯D11，D12......D1n，控制开关S1，及电阻R1依次串联。该LED灯串Lm包括n个LED灯Dm1，Dm2......Dmn，一控制开关Sm，一电阻Rm，该n个LED灯Dm1，Dm2......Dmn，控制开关Sm，及电阻Rm依次串联。该色温补偿灯串LED灯串Lt包括n个LED灯Dt1，Dt2......Dtn，一控制开关St，一电阻Rt，该n个LED灯Dt1，Dt2......Dtn，控制开关St，及电阻Rt依次串联。

该电流检测模块103，用于对各灯串开通时的电流的检测，其包括m+1个检测端，分别连接至每一灯串L1，L2......Lm，Lt的电阻R1，R2......Rm，Rt与控制开关S1，S2......Sm，St之间的电路节点。该电流检测模块103还可通过对每一灯串L1，L2......Lm，Lt电流的检测实现每一灯串L1，L2......Lm，Lt的开路、短路、过流、欠压等异常应用情况的检测；并在异常情况发生时，由该均亮及调光控制模块105实现对灯串的开路保护处理。

该均亮及调光控制模块105，根据每一灯串L1，L2......Lm，Lt的电流值，计算得到各灯串L1，L2......Lm，Lt的发光PWM占空比，对各灯串L1，L2......Lm，Lt进行开关控制；实现各灯串L1，L2......Lm，Lt的亮度达到设定的值。举例：设定30mA电流时，PWM占空比为100％；那么50mA电流时，PWM占空比为：30/50×100％＝60％。

在使用的过程中，该LED恒压电源模块101向各灯串L1，L2......Lm，Lt供电，该电流检测模块103用于检测每串LED灯组L1，L2......Lm，Lt开通时的电流，并传送给该均亮及调光控制模块105，由该均亮及调光控制模块105根据电流检测值确认每一串LED灯组L1，L2......Lm，Lt的占空比，由各控制开关S1，S2......Sm，St控制各灯串L1，L2......Lm，Lt的开启时间。

相较于现有技术，本发明LED均亮控制电路100，因对恒压电源的精度要求较低、可适应于较宽范围的电压，可广泛应用于电源、灯组分离的电源线存在一定压损的室内照明场景；LED灯具采用集中供电，可靠性高、可维修性好，成本低；灯组精确检测动态电流，结合智能调光设计，实现灯组内各灯串的亮度的均匀和智能调光控制；各灯串独立控制，产品的可靠性大幅提升；同时，各灯串可以最大发光强度工作，充分发挥LED灯珠的发光效能，降低了产品成本。

本发明亦可以有一些变形实施方式，比如：该均亮及调光控制模块105还可以接收红外遥控、按键开关等控制信号的调光需求，并通过对PWM占空比调节，实现每一灯串L1，L2......Lm，Lt亮度的调整。另该电流检测模块103亦可以替换为一电压检测模块，其通过检测灯串上的电阻R1，R2......Rm，Rt上的电压值并通过每一电阻之阻值测出电流并传送给该均亮及调光控制模块105。

请参阅图8，为本发明第二实施例之恒压驱动LED照明系统200之电路示意图。该恒压驱动LED照明系统200包括一可调恒压电源模块201，及多个宽电压LED灯组202，该可调恒压电源模块 201为该多个宽电压LED灯组202集中供电，该X个宽电压LED灯组202并联连接。一般应用时，灯组分散、和电源有一定的距离，电源线路的内阻导致线路压损，最终导致实际加在灯组两端的电压小于Vout；如图8所示，灯组1的实际电压为：Vout-2*ΔV1；而离电源模块最远的灯组x的两端电压为：Vout-2*(ΔV1+ΔV2+...+ΔVx)。而应用条件不同，线路的压损是不完全确定的，只能有大致的经验值估计。

该X个宽电压LED灯组202分别具有相同的电路结构，如图9所示，每一宽电压LED灯组202包括一电流检测模块2023、一均亮控制模块2025，一电压需求分析模块2027，一直流电源线载波收发模块2029及m串LED灯串SL1，SL2......SLm 。该m串LED灯组SL1，SL2......SLm并联连接，由该可调恒压电源模块201集中供电，该电流检测模块2023用于检测每串LED灯组SL1，SL2......SLm的电流，并传送给该均亮控制模块2025与该电压需求分析模块2027，由该均亮控制模块2025控制每一串LED灯组SL1，SL2......SLm的占空比，并由该电压需求分析模块对获取的各灯串的开启电流值进行综合分析后通过该直流载波模块利用该电源线载波将相关信号报告给该可调恒压电源模块201。

该每一串LED灯串SL1，SL2......SLm分别包括N个LED灯，一控制开关及一电阻，该N个LED灯，控制开关及电阻依次串联。以LED灯组SL1及LED灯组SLm为例，该LED灯串SL1包括n个LED灯SD11，SD12......SD1n，一控制开关SS1，一电阻SR1，该n个LED灯SD11，SD12......SD1n，控制开关SS1，及电阻SR1依次串联。该LED灯串SLm包括n个LED灯SDm1，SDm2......SDmn，一控制开关SSm，一电阻SRm，该N个LED灯SDm1，SDm2......SDmn，控制开关SSm，及电阻SRm依次串联。

该电流检测模块2023，用于对各灯串开启状态下的电流的检测，其包括m+1个检测端，分别连接至每一灯串SL1，SL2......SLm的电阻SR1，SR2......SR与控制开关SS1，SS2......SSm之间的电路节点。该电流检测模块2023还可通过对每一灯串SL1，SL2......SLm电流的检测实现每一灯串 SL1，SL2......SLm的开路、短路、过流、欠压等异常应用情况的检测；并在异常情况发生时，由该均亮控制模块2025或该电压需求分析模块2027实现对各灯串的开路保护处理。

该均亮及调光控制模块205为一PWM(Pulse WidthModulation)控制模块，其根据每一灯串SL1，L2......Lm，Lt的电流值，计算得到各灯串L1，L2......Lm，Lt的发光PWM占空比，对各灯串L1，L2......Lm，L t进行开关控制；实现各灯串L1，L2......Lm，Lt的亮度达到设定的值。举例：设定30mA电流时，PWM占空比为100％；那么50mA电流时，PWM占空比为：30/50×100％＝60％。这样，即可实现在不同电流或电压的情况下，保证各灯组的亮度一致性。

该电压需求分析模块2027，获取来自该电流检测模块各灯串的开启电流值，综合分析，得出当前的Vout’值与理想值(本系统的各灯串能够正常工作的最低电压值)之间的差值ΔVNx；同时，根据Vout’值判断电源是否过压；然后，由该直流电源线载波收发模块2029，通过电源线载波通讯将该差值ΔVNx及过压告警信息，报告给该可调恒压电源模块201。

图10为图8所示之恒压驱动LED照明系统200之可调恒压电源201的功能结构示意图。该可调恒压电源模块201包括一AC-DC可调恒压电源2011，一电压调节控制模块2013，一理想电压计算模块2017及一直流电源线载波收发模块2015。该AC-DC可调恒压电源2011负责提供电信号至该多个宽电压LED灯组202，该直流电源线载波收发模块2015接收来自该多个宽电压LED灯组202之直流电源线载波收发模块2029分别传回来的多个当前的Vout’值与理想值之间的差值ΔVNx，并送至该理想电压计算块2017进行计算，最后通过该电压控制模块2013实现对该AC-DC可调恒压电源2011之输出电压的调节。考虑到线路压损的不确定性，该可调恒压电源201通过获取系统中各负载宽电压LED灯组202的电压需求，并经过综合分析，输出最优的稳定直流电压，在保障各宽电压LED灯组202正常工作的前提下，达到系统能效最优。

该直流电源线载波收发模块2015，实时下发信息收集命令，并获取各负载宽电压LED灯组202返回的电压差值ΔVN1、ΔVN2......ΔVNx，以及各宽电压LED灯组202负载的过压告警信息。该理想电压计算模块2012根据收集到的电压值差值及过压告警信息，给出输出电压的调整策略；并通知电压调节控制模块2013，输出调节指示；该AC-DC可调恒压电源2011，根据电压调节指示，进行电压的升压或降压调节。

在使用的过程中，该恒压驱动LED照明系统200电压的调节详细过程为：a、若收集到的VN1、ΔVN2......ΔVNx均为正值，则取其中最小值，并留一定余量，通知电压调节控制模块，将输出电压逐步调小；达到最合理的电压值，实现系统整体能效最优的目标。b、若VN1、ΔVN2......ΔVNx中有负值，说明该灯管的驱动电压值不够；此时，若无负载过压的告警信息，应通知电压调节控制模块，进行一次微小步进的升压调节；升压调节后，应至少进行一次负载电压的查询，确定无过压告警，再进行一次微小步进的升压调节；......直到所有负载电压值均满足要求，同时无过压告警。c、若同时存在过压告警、且其他负载电压不够的情况，应优先保障无过压告警；此时部分宽电压LED灯组202负载可能因欠压，亮度不够，可通过闪灯等方式进行告警，通知用户检查线路等。

相较于现有技术，由于该恒压驱动LED照明系统200采用驱动电源模块和LED灯组分离设计，规避了电源与LED灯串集中的一些问题，如：集中设计导致灯管内温度过高、可靠性低；电源和灯管单独损坏时，需要全部返回等可维修性差等。另，灯组部分采用宽电压供电的LED灯组，解决了电源线路上压损、灯串的Vf等离散性导致的亮度不一致的问题；同时，避免了当前恒压电源驱动方案中采用均流电阻的功率损失的问题。再，该恒压驱动LED照明系统200通过直流电源线载波技术，将灯串的合理电压需求告知电源驱动模块，电源驱动模块根据需求，提供合理的稳定恒压直流电源，在满足系统工作要求的同时、达到系统的能耗最优；同时也规避了电源电路上压损的不确定性，导致系统电压参数无法选定的缺陷。

在本实施例中，对于该电压调整需求的上报，还可以通过红外遥控，无线等方式将相关信息进行传递或上报。

图11为本发明第三实施方式之与图7所示之LED均亮控制电路对应之LED均亮控制方法。该LED均亮控制方法，包括以下步骤：

步骤S1：提供一恒压电源至多个并联连接的多串LED灯串；该恒压电源向各灯串提供一恒压电源信号。

步骤S2：根据每串LED灯串的电流值调整每串LED灯串的占空比，实现多串LED灯串在同一恒压电源供电下保持同高亮度发光；在本步骤中，可提供一电流检测模块用于检测每串LED灯组开通时的电流，并传送给一均亮及调光控制模块，由该均亮及调光控制模块根据电流检测值确认每一串LED灯组的占空比，由各控制开关控制各灯串的开启时间，从而实现在同一恒压电信号下多串并联连接之LED灯串可以均匀亮底发光。其中，均亮及调光控制模块可以为一PWM控制模块。

图12为本发明第四实施方式之与图8所示之恒压驱动LED照明系统对应之LED照明系统恒压驱动方法。该LED照明系统恒压驱动方法，其包括以下步骤：

步骤SD1：提供一可调恒压电源至多个并联连接的多个LED灯组，其中，每一灯组包括多个并联连接的LED灯串；该可调恒压电源向各LED灯组提供一可变恒压电源信号。

步骤SD2：根据每串LED灯串的电流值调整每串LED灯串的占空比，实现多串LED灯串在同一恒压电源供电下保持同亮度发光，同时根据每个LED灯组的电流值进行各灯组电压需求分析；在本步骤中，首先可提供一电流检测模块用于检测每串LED灯组开通时的电流，并传送给一均亮及调光控制模块，由该均亮及调光控制模块根据电流检测值确认每一串LED灯组的占空比，由各控制开关控制各灯串的开启时间，从而实现在同一恒压电信号下多串并联连接之LED灯串可以均匀亮底发光。其中，均亮及调光控制模块可以为一PWM控制模块；同时，提供一电压需求分析模块，获取来自该电流检测模块各灯串的开启电流值，综合分析，得出当前的Vout’值与理想值(本系统的各灯串能够正常工作的最低电压值) 之间的差值ΔVNx；同时，根据Vout’值判断电源是否过压；然后，由该一电信号收发模块将该差值ΔVNx及过压告警信息，报告给该可调恒压电源。该电信号收发模块可以是直流电源线波收发模块，或一红外收发模块，或一无线收发模块。

步骤SD3：反馈该各灯组电压需求分析结果至该可调恒压电源并分析确认该可调恒压电源之输出电压大小。其中，该可调恒压电源的电压调节详细过程为：a、若收集到的VN1、ΔVN2...ΔVNx均为正值，则取其中最小值，并留一定余量，通知电压调节控制模块，将输出电压逐步调小；达到最合理的电压值，实现系统整体能效最优的目标。b、若VN1、ΔVN2......ΔVNx中有负值，说明该灯管的驱动电压值不够；此时，若无负载过压的告警信息，应通知电压调节控制模块，进行一次微小步进的升压调节；升压调节后，应至少进行一次负载电压的查询，确定无过压告警，再进行一次微小步进的升压调节；......直到所有负载电压值均满足要求，同时无过压告警。c、若同时存在过压告警、且其他负载电压不够的情况，应优先保障无过压告警；此时部分LED灯组负载可能因欠压，亮度不够，可通过闪灯等方式进行告警，通知用户检查线路等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本发明的保护范围之内。

资源描述

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1、(10)申请公布号 CN 103813570 A (43)申请公布日 2014.05.21 CN 103813570 A (21)申请号 201210447067.0 (22)申请日 2012.11.09 H05B 37/02(2006.01) (71)申请人刘芬地址 518000 广东省深圳市南山区玉泉路麒麟花园夏轩 1408 (72)发明人刘芬 (54) 发明名称 LED均亮控制电路与方法,及恒压驱动LED照明系统与方法 (57) 摘要一种恒压驱动 LED 照明系统，其包括一可调恒压电源模块，及多个宽电压 LED 灯组，该每一宽电压 LED 灯组包括 m(m 为整数。

2、) 串 LED 灯串，该 m 串 LED 灯串并联连接，由该可调恒压电源模块集中供电，进一步包括一电流或电压检测模块及一均亮及调光控制模块，该电流或电压检测模块用于检测每串 LED 灯组的电流，并传送给该均亮及调光控制模块，由该均亮及调光控制模块控制每一串 LED 灯组占空比。本发明实现了驱动电源块和LED灯串分离设计，规避了驱动电源与LED灯串集中设计的可靠性低和可维修性差等问题。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页说明书 9 页附图 6 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请权利要求书2页说明书9页附图6页 (10)申请。

3、公布号 CN 103813570 A CN 103813570 A 1/2 页 2 1. 一种 LED 均亮控制电路，其包括一恒压电源模块， m(m 为整数 ) 串 LED 灯串，该 m 串 LED 灯串并联连接，由该 LED 恒压电源模块集中供电，其特征在于：进一步包括一电流或电压检测模块及一均亮及调光控制模块，该电流或电压检测模块用于检测每串 LED 灯组的电流，并传送给该均亮及调光控制模块，由该均亮及调光控制模块控制每一串 LED 灯组占空比。 2. 如权利要求 1 所述的 LED 均亮控制电路，其特征在于：该 LED 灯串包括 n 个 LED 灯，一控制。

4、开关，一电阻，该 N 个 LED 灯，控制开关，及电阻依次串联，该电流或电压检测模块的各连接端分别连接至电阻与该控制开关之间的电路节点。 3. 如权利要求 1 所述的 LED 均亮控制电路，其特征在于：进一步包括一色温补偿灯串 LED 灯串，其与该 LED 灯串并联连接，其包括 n 个 LED 灯，一控制开关，一电阻，该 n 个 LED 灯，控制开关，及电阻依次串联。 4. 如权利要求 2 或 3 所述的 LED 均亮控制电路，其特征在于：该均亮及调光控制模块控制该每一 LED 灯串的控制开关，当该电流检测模块检测到灯串处于断路、短路、过流、欠。

5、压的异常情况下，由该均亮及调光控制模块实现对灯串的开路保护处理，该均亮及调光控制模块可进一步接收红外遥控或无线信号以控制各 LED 灯串的控制开关。 5. 一种恒压驱动 LED 照明系统，其包括一可调恒压电源模块，及多个宽电压 LED 灯组，该每一宽电压 LED 灯组包括 m(m 为整数 ) 串 LED 灯串，该 m 串 LED 灯串并联连接，由该可调恒压电源模块集中供电，其特征在于：进一步包括一电流或电压检测模块及一均亮及调光控制模块，该电流或电压检测模块用于检测每串 LED 灯组的电流，并传送给该均亮及调光控制模块，由该均亮及调光控制模块控制每一串 LED。

6、灯组占空比。 6. 如权利要求 5 所述的恒压驱动 LED 照明系统，其特征在于：该每一宽电压 LED 灯组进一步包括电压需求分析模块，其与该电流或电压检测模块连接，通过检测到之电流或电压值分析得出当前电压值与理想值之间的电压差值，及判断当前电压是否过压；该可调恒压电源模块进一步包括一理想电压计算模块，其接收来自各宽电压 LED 灯组之电压需求分析模块返回的电压差值或过压告警信息，并根据接收之信息确认输出电压的调整策略并控制该可调恒压电源模块的电源输出。 7. 如权利要求 6 所述的恒压驱动 LED 照明系统，其特征在于：该每一宽电压 LED 灯组进一步。

7、包括一直流电源线载波收发模块，一红外信号收发模块或一无线收发模块，该可调恒压电源模块进一步包括一与之对应的直流电源线载波收发模块，一红外信号收发模块或一无线收发模块，用于传送各宽电压 LED 灯组之电压差值及过压告警信息。 8. 如权利要求 5 所述的恒压驱动 LED 照明系统，其特征在于：该 LED 灯串包括 n 个 LED 灯，一控制开关，一电阻，该n个LED灯，控制开关，及电阻依次串联，该电流或电压检测模块连接至电阻与该控制开关之间的电路节点，该均亮及调光控制模块控制该每一 LED 灯串的控制开关，当该电流检测模块检测到灯串处于路、短路、过流、。

8、欠压的异常情况下，由该均亮及调光控制模块实现对灯串的开路保护处理。。 9. 一种 LED 均亮控制方法，其包括以下步骤：步骤 S1 ：提供一恒压电源至多个并联连接的多串 LED 灯串；及步骤 S2 ：根据每串 LED 灯串的电流值调整每串 LED 灯串的占空比，实现多串 LED 灯串在同一恒压电源供电下保持同高亮度发光。权利要求书 CN 103813570 A 2 2/2 页 3 10. 一种 LED 照明系统恒压驱动方法，其包括以下步骤：步骤 SD1 ：提供一可调恒压电源至多个并联连接的多个 LED 灯组，其中，每一灯组包括多个并联连接的 L。

9、ED 灯串；步骤 SD2 ：根据每串 LED 灯串的电流值调整每串 LED 灯串的占空比，实现多串 LED 灯串在同一恒压电源供电下保持同亮度发光，同时根据每个 LED 灯组的电流值进行各灯组电压需求分析；及步骤 SD3 ：反馈该各灯组电压需求分析结果至该可调恒压电源并分析确认该可调恒压电源之输出电压大小。权利要求书 CN 103813570 A 3 1/9 页 4 LED 均亮控制电路与方法 , 及恒压驱动 LED 照明系统与方法【技术领域】 0001 本发明涉及一种 LED 均亮控制电路，特别涉及一种之宽范围恒压驱动并可实现 LED 亮度均匀和智能调。

10、光控制的 LED 均亮控制电路和恒压驱动 LED 照明系统及 LED 均亮控制方法和 LED 照明系统恒压驱动方法。【背景技术】 0002 在经济飞速发展的今天，由于一次性能源过量的开采而引发的频繁自然灾害给人们敲响了环保的警钟，人们的节能环保意识开始不断增强，节能，低碳，环保已经成为当前科技发明的主流趋势。照明是我们生产和生活必不可少的能源消耗之一，今天便于巨大的照明耗电量以及低转换效率的照明设备已经使得能源的浪费日益加剧。 LED以其体积小，低耗能，寿命长，高亮度，低热量，环保，坚固耐用，响应时间短等优越特性吸引了全世界的眼环，所以 LED 绿色光。

11、源取代传统照明光源，成为最佳新兴节能光源已是大势所趋，然而，现今LED电源大多采用两种方案，一是前端采用恒压电源，然后在LED光源中串接恒流控制电路，此方法虽然能保证 LED 工作时电流恒定，但是在 LED 光源额定电流较大时，恒流控制电路损耗较大，降低了电源的效率，增加了系统成本。第二种是直接采用恒流源为 LED 光源供电，但是此种方法在 LED 光源调光时，要改变恒流源输出电流，会使 LED 光源的光色发生变化，影响照明效果，同时加快了 LED 的光衰速度，降低了 LED 的使用寿命。该二方法，均需要将恒流驱动电源模块和 LED 灯组安装在灯管。

12、的狭小空间中，灯管散热困难，温度高加快了 LED 光衰速度，降低了 LED 使用寿命。 0003 如图 1 所示为传统的恒压电源驱动方案，该恒压驱动方案包括一恒压电源模块，其将市电 220V 交流电转换为恒定电压，驱动串并联的 LED 灯组。在恒压驱动 LED 电路中， Vout 的离散性、每个 LED 灯节压降 Vf 的离散性，将导致灯串电流的离散，并导致发光强度的离散 ( 发光强度与电流成正比 ) ；一般通过增加限流电阻 R 的阻值，来降低电流的离散性。但即便如此，图1所示的恒压电源驱动电路控制的LED产品在实际工作时的发光强度无法准确的得到控制；同时，。

13、增加 R 的阻值，将导致电阻 R 上浪费的能量过多，系统能效降低。所以，一般对发光强度的离散性要求较低，或者对节能要求不高的照明场景，才会使用恒压电源驱动模式；如：广告灯、装饰用的 LED 灯驱动设计。 0004 为此，现行的的主流 LED 照明灯，更多的转向恒流电源驱动，如图 2 所示。恒流电源模块输出的总电流 I 确定，并等于流过各灯串的电流 I1、 I2、 .Im 电流之和。由于各串 LED 灯的总 Vf 之和存在偏差，会导致 I1、 I2、 .Im 是不相等。一般设计方案中，各灯串会通过增加电阻 R(I 增加后，电阻 R 上的分压增加，起到。

14、抑制作用 )，可起到一定的均流作用。然而普通的恒流电源驱动，亦存在如下的问题： 1、为起到均流抑制作用，多串 LED 并联时，需要增加均流电阻 R 的阻值，有效功率降低； 2、目前多数厂家均不增加均流电阻 R，但由于各灯串电流分布的不均匀，设计时一般增加电流的降额因子来提高产品的可靠性，但这样提高了产品的成本； 3、由于总 I I1+I2+.+Im ；所以，当某灯串因失效断路时，其他串电说明书 CN 103813570 A 4 2/9 页 5 流都将增加；这将进一步影响其他灯串的工作可靠性。 4、采用恒流电源驱动的方式，无法实现电源模块和。

15、灯组分离的设计；也无法实现 1 个电源模块集中给多个 LED 灯组提供电源。 0005 为了更合理的利用能源，研发人员基于 LED 的特性，提出了 PWM 调光电路方案，如图 3 所示， PWM 调光电路方案即通过 PWM 脉冲控制 LED 的发光占空比，实现 LED 发光亮度的调节。 PWM调光电路方案，一般由人通过红外遥控器、或者按键，输入调光需求；然后， PWM控制器模块，根据输入要求，调整 PWM 的占空比，实现 LED 灯的亮度调节。然而，通常的 PWM 调光电路，亦存在如下技术问题： 1.如图3所示的PWM控制开关，是对总电流I进行关断控。

16、制；每串灯的均流问题，仍然未能很好的解决。2、通常的 PWM 调光控制电路，未检测灯串的总电流 I ；这样，灯的总亮度调节，只有通过人的主观感觉，并通过人机控制接口 ( 遥控 / 按键开关 ) 通知 PWM 控制器进行操作。而在输入相同的亮度等级 (PWM 占空比 ) 的情况下，灯的实际亮度仍然受到电压离散性、 Vf 离散性等影响，而有较大差异。 0006 是故，研发人员还提出了多路恒流电源驱动电路方案，如图 4 所示。为了解决多串 LED 灯并联时的均流问题，有电源芯片厂家提供了多路恒流控制器，为每串灯分别独立提供恒流电源。有些较高档的方案中，对每个灯。

17、串还增加了 PWM 调光设计，实现智能控制。然而该技术方案同样存在着如下技术问题： 1、各灯串独立驱动，虽然完全解决了各灯串均流的问题；但电源模块的复杂度和成本相应大幅度提高。2、该方案要想实现电源和灯组分离设计是非常困难的，无法实现多个灯组共用电源模块集中供电。 0007 因此，随着LED灯具的应用越来越广，特别是在一大面积下的多个LED灯具的使用与控制成为该行业人员必须面对的问题。如对于一个停车场，如何有效控制在 1000 平米范围内所有的灯具在必要时的统一开关，及整个范围内 LED 灯源的亮度均匀控制，以及如何在最小能效下达成同样亮度的实现都是我们需。

18、要解决的问题。 0008 如图 5 所示，一种现有技术之恒流驱动 LED 照明系统，为采用 220V 交流市电供电，给分散在各区域的 LED 灯管供电。每一灯管包括一恒流驱动电源，及多个 LED 灯串。该驱动电源一般采用 220V， AC 转 DC 恒流驱动电源。目前大部分的停车场、商场、工厂、家庭等场所， 220V 市电线路已布局完整，该灯管直接输入 220V 供电，应用比较方便，同时对于现有的电路布局系统，该系统的设计确实是非常合适的。然而该现有技术之恒流驱动 LED 照明系统由于将电源和灯管集中设计，从 LED 灯管的角度，还是存在一些问题； 1. 由。

19、于电源和 LED 发光管，都属于热耗型部件；将二者封闭在体积小的灯管(如T8灯管)中，灯管的散热设计相当困难；散热不好、则管内温度过高，会加速LED封装的老化，降低灯管的使用寿命。 2.对于 LED 灯珠，在正常情况下，使用寿命可达数十年；然而，电源驱动模块，一般使用寿命偏低；这样，电源和灯管集中，电源模块的使用寿命，将直接制约整个 LED 灯管的使用寿命。若采取电源与灯管分离的设计模式，电源坏了，单独更换电源即可，将更好的利用 LED 灯管的使用寿命。 0009 对于桥梁、工程、广告装饰等用途的 LED 灯条、灯带，一般采用直。

20、流电源 (12V、 24V 等 ) 供电，并直接驱动 LED 灯串。如图 6 所示之现有技术之恒压驱动 LED 照明系统之电路示意图，该恒压电源模块集中供电，并和灯组物理上分离。因为电源和灯组，可能分离较远，同时灯串功率较大，电源线路上，会存在较大压损，这直接导致实际加在灯串两端的电压的不确定： 1、越远离电源模块的灯组， LED 灯串两端的电压越低，将导致 LED 的电流减小，灯亮度也越低； 2、而越靠近电源模块的灯组， LED 灯串两端的电压越高， LED 的电流越大、亮度越说明书 CN 103813570 A 5 3/9 页 6 大；同时，。

21、功耗也越大、甚至可能超过 LED 灯珠的额定功率要求，导致寿命缩短。3. 一般采用恒压电源驱动时，为了实现在电压在一定的范围内 LED 仍然能可靠的工作、且各灯串亮度不出现特别明显的差异，灯串上一般增加一个限流电阻。对于集中供电的灯条 / 灯带应用时，该分压电阻通常会分掉总电压的 25左右，极大的浪费了电源效率。 0010 故，非常有必要提供一种可有效解决多串 LED 灯并联时的均流问题的低成本，高可靠的 LED 均亮控制电路及采有该 LED 均亮控制电路的恒压驱动 LED 照明系统，特别是可以实现电源与灯串分离的集中供电设计。【发明内容】 0011 为克服现。

22、有技术之多串LED灯并联时的亮度不均匀及LED照明系统中驱动电源模块与 LED 灯串合并设计所存在之问题，本发明提供一种可有效解决多串 LED 灯并联时的均亮问题的低成本，高可靠的 LED 均亮控制电路及采用该 LED 均亮控制电路之恒压驱动 LED 照明系统及 LED 均亮控制方法。 0012 本发明解决技术问题的技术方案是：提供一种 LED 均亮控制电路，其包括一恒压电源模块， m(m 为整数 ) 串 LED 灯串，该 m 串 LED 灯串并联连接，由该 LED 恒压电源模块集中供电，进一步包括一电流或电压检测模块及一均亮及调光控制模块，该电流或电压检测模块用。

23、于检测每串 LED 灯组的电流，并传送给该均亮及调光控制模块，由该均亮及调光控制模块控制每一串 LED 灯组占空比。 0013 优选地，该 LED 灯串包括 n 个 LED 灯，一控制开关，一电阻，该 N 个 LED 灯，控制开关，及电阻依次串联，该电流或电压检测模块的各连接端分别连接至电阻与该控制开关之间的电路节点。 0014 优选地，进一步包括一色温补偿灯串 LED 灯串，其与该 LED 灯串并联连接，其包括 n 个 LED 灯，一控制开关，一电阻，该 n 个 LED 灯，控制开关，及电阻依次串联。 0015 优选地，该均亮及调光控制模块控制该每一。

24、 LED 灯串的控制开关，当该电流检测模块检测到灯串处于断路、短路、过流、欠压的异常情况下，由该均亮及调光控制模块实现对灯串的开路保护处理，该均亮及调光控制模块可进一步接收红外遥控或无线信号以控制各 LED 灯串的控制开关。 0016 本发明解决技术问题的又一技术方案是：提供一种一种恒压驱动 LED 照明系统，其包括一可调恒压电源模块，及多个宽电压 LED 灯组，该每一宽电压 LED 灯组包括 m(m 为整数 ) 串 LED 灯串，该 m 串 LED 灯串并联连接，由该可调恒压电源模块集中供电，进一步包括一电流或电压检测模块及一均亮及调光控制模块，该电流。

25、或电压检测模块用于检测每串 LED 灯组的电流，并传送给该均亮及调光控制模块，由该均亮及调光控制模块控制每一串 LED 灯组占空比。 0017 优选地，该每一宽电压 LED 灯组进一步包括电压需求分析模块，其与该电流或电压检测模块连接，通过检测到之电流或电压值分析得出当前电压值与理想值之间的电压差值，及判断当前电压是否过压；该可调恒压电源模块进一步包括一理想电压计算模块，其接收来自各宽电压 LED 灯组之电压需求分析模块返回的电压差值或过压告警信息，并根据接收之信息确认输出电压的调整策略并控制该可调恒压电源模块的电源输出。 0018 优选地，该每一宽电压 LED 。

26、灯组进一步包括一直流电源线载波收发模块，一红外说明书 CN 103813570 A 6 4/9 页 7 信号收发模块或一无线收发模块，该可调恒压电源模块进一步包括一与之对应的直流电源线载波收发模块，一红外信号收发模块或一无线收发模块，用于传送各宽电压 LED 灯组之电压差值及过压告警信息。 0019 优选地，该 LED 灯串包括 n 个 LED 灯，一控制开关，一电阻，该 n 个 LED 灯，控制开关，及电阻依次串联，该电流或电压检测模块连接至电阻与该控制开关之间的电路节点，该均亮及调光控制模块控制该每一 LED 灯串的控制开关，当该电流检测模块检测到。

27、灯串处于断路、短路、过流、欠压的异常情况下，由该均亮及调光控制模块实现对灯串的开路保护处理。 0020 本发明解决技术问题的再一技术方案是：提供一种 LED 均亮控制方法，其包括以下步骤：步骤 S1 ：提供一恒压电源至多个并联连接的多串 LED 灯串；及步骤 S2 ：根据每串 LED灯串的电流值调整每串LED灯串的占空比，实现多串LED灯串在同一恒压电源供电下保持同高亮度发光。 0021 本发明解决技术问题的另一技术方案是：提供一种 LED 照明系统恒压驱动方法，其包括以下步骤：步骤SD1 ：提供一可调恒压电源至多个并联连接的多个LED灯组，其。

28、中，每一灯组包括多个并联连接的 LED 灯串；步骤 SD2 ：根据每串 LED 灯串的电流值调整每串 LED 灯串的占空比，实现多串 LED 灯串在同一恒压电源供电下保持同亮度发光，同时根据每个 LED 灯组的电流值进行各灯组电压需求分析；及步骤 SD3 ：反馈该各灯组电压需求分析结果至该可调恒压电源并分析确认该可调恒压电源之输出电压大小。 0022 与现有技术相比，本发明 LED 均亮控制电路，因对恒压电源的精度要求较低、可适应于较宽范围的电压，可广泛应用于电源、灯组分离的电源线存在一定压损的室内照明场景； LED 灯具采用集中供电，可靠性高、可维修。

29、性好，成本低；灯组精确检测动态电流，结合智能调光设计，实现灯组内各灯串的亮度的均匀和智能调光控制；各灯串独立控制，产品的可靠性大幅提升；同时，各灯串可以最大发光强度工作，充分发挥 LED 灯珠的发光效能，降低了产品成本。再次，由于该恒压驱动 LED 照明系统采用驱动电源模块和 LED 灯组分离设计，规避了电源与 LED 灯串集中的一些问题，如：集中设计导致灯管内温度过高、可靠性低；电源和灯管单独损坏时，需要全部返回等可维修性差等。另，灯组部分采用宽电压供电的 LED 灯组，解决了电源线路上压损、灯串的 Vf 等离散性导致的亮度不一。

30、致的问题；同时，避免了当前恒压电源驱动方案中采用均流电阻的功率损失的问题。再，该恒压驱动 LED 照明系统通过直流电源线载波技术，将灯串的合理电压需求告知电源驱动模块，电源驱动模块根据需求，提供合理的稳定恒压直流电源，在满足系统工作要求的同时、达到系统的能耗最优；同时也规避了电源电路上压损的不确定性，导致系统电压参数无法选定的缺陷。【附图说明】 0023 图 1 是现有技术之恒压电源驱动 LED 灯串方案之电路示意图。 0024 图 2 是现有技术之恒流电源驱动 LED 灯串方案之电路示意图。 0025 图 3 是现有技术之 PWM 调光电路驱动 LED 灯串方。

31、案之电路示意图。 0026 图 4 是现有技术之多路恒流电源驱动 LED 灯串方案之电路示意图。 0027 图 5 是现有技术之恒流驱动 LED 照明系统之电路示意图。 0028 图 6 是现有技术之恒压驱动 LED 照明系统之电路示意图。说明书 CN 103813570 A 7 5/9 页 8 0029 图 7 为本发明第一实施方式之 LED 均亮控制电路之电路示意图。 0030 图 8 为本发明第二实施方式之恒压驱动 LED 照明系统之电路示意图。 0031 图 9 为图 8 所示之恒压驱动 LED 照明系统之宽电压 LED 灯组之电路示意图。 0032 图 10 为图 8 所示之恒。

32、压驱动 LED 照明系统之可调恒压电源的功能结构示意图。 0033 图 11 本发明第三实施方式之与图 7 所示之 LED 均亮控制电路对应之 LED 均亮控制方法。 0034 图 12 为本发明第四实施方式之与图 8 所示之恒压驱动 LED 照明系统对应之 LED 照明系统恒压驱动方法。【具体实施方式】 0035 为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施案例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 0036 如图 7 所示，本发明第一实施例之的电路示意图。该 LED 均亮控制电路 10。

33、0 包括一恒压电源模块 101，一电流检测模块 103，一均亮及调光控制模块 105， m 串 LED 灯串 L1， L2Lm，及一色温补偿灯串 Lt。该 m 串 LED 灯组 L1， L2Lm 及该色温补偿灯串 Lt 并联连接，由该 LED 恒压电源模块 101 供电，该电流检测模块 103 用于检测每串 LED 灯组 L1， L2Lm 的电流，并传送给该均亮及调光控制模块 105，由该均亮及调光控制模块 105 计算每一串 LED 灯组 L1， L2Lm 的占空比需求并控制，在本实施例中该均亮及调光控制模块 105 采用 PWM(Pulse Width Modulat。

34、ion) 控制模块调节，以实现所有灯串的亮度一致。 0037 该每一串 LED 灯串 L1， L2Lm 分别包括 n 个 LED 灯，一控制开关及一电阻，该 n 个 LED 灯，控制开关及电阻依次串联。以 LED 灯组 L1 及 LED 灯组 Lm 为例，该 LED 灯串 L1 包括 n 个 LED 灯 D11， D12D1n，一控制开关 S1，一电阻 R1，该 n 个 LED 灯 D11， D12D1n，控制开关 S1，及电阻 R1 依次串联。该 LED 灯串 Lm 包括 n 个 LED 灯 Dm1， Dm2Dmn，一控制开关 Sm，一电阻 Rm，该 n 个 L。

35、ED 灯 Dm1， Dm2Dmn，控制开关 Sm，及电阻 Rm 依次串联。该色温补偿灯串 LED 灯串 Lt 包括 n 个 LED 灯 Dt1， Dt2Dtn，一控制开关 St，一电阻 Rt，该 n 个 LED 灯 Dt1， Dt2Dtn，控制开关 St，及电阻 Rt 依次串联。 0038 该电流检测模块 103，用于对各灯串开通时的电流的检测，其包括 m+1 个检测端，分别连接至每一灯串 L1， L2Lm， Lt 的电阻 R1， R2Rm， Rt 与控制开关 S1， S2Sm， St 之间的电路节点。该电流检测模块 103 还可通过对每一灯串 L1， L2Lm， L。

36、t 电流的检测实现每一灯串 L1， L2Lm， Lt 的开路、短路、过流、欠压等异常应用情况的检测；并在异常情况发生时，由该均亮及调光控制模块 105 实现对灯串的开路保护处理。 0039 该均亮及调光控制模块 105，根据每一灯串 L1， L2Lm， Lt 的电流值，计算得到各灯串 L1， L2Lm， Lt 的发光 PWM 占空比，对各灯串 L1， L2Lm， Lt 进行开关控制；实现各灯串 L1， L2Lm， Lt 的亮度达到设定的值。举例：设定 30mA 电流时， PWM 占空比为 100 ；那么 50mA 电流时， PWM 占空比为： 30/50。

37、100 60。说明书 CN 103813570 A 8 6/9 页 9 0040 在使用的过程中，该 LED 恒压电源模块 101 向各灯串 L1， L2Lm， Lt 供电，该电流检测模块 103 用于检测每串 LED 灯组 L1， L2Lm， Lt 开通时的电流，并传送给该均亮及调光控制模块 105，由该均亮及调光控制模块 105 根据电流检测值确认每一串 LED 灯组 L1， L2Lm， Lt 的占空比，由各控制开关 S1， S2Sm， St 控制各灯串 L1， L2Lm， Lt 的开启时间。 0041 相较于现有技术，本发明 LED 均亮控制电路 100，因对恒压电。

38、源的精度要求较低、可适应于较宽范围的电压，可广泛应用于电源、灯组分离的电源线存在一定压损的室内照明场景； LED 灯具采用集中供电，可靠性高、可维修性好，成本低；灯组精确检测动态电流，结合智能调光设计，实现灯组内各灯串的亮度的均匀和智能调光控制；各灯串独立控制，产品的可靠性大幅提升；同时，各灯串可以最大发光强度工作，充分发挥 LED 灯珠的发光效能，降低了产品成本。 0042 本发明亦可以有一些变形实施方式，比如：该均亮及调光控制模块 105 还可以接收红外遥控、按键开关等控制信号的调光需求，并通过对 PWM 占空比调节，实现每一灯串。

39、L1， L2Lm， Lt 亮度的调整。另该电流检测模块 103 亦可以替换为一电压检测模块，其通过检测灯串上的电阻 R1， R2Rm， Rt 上的电压值并通过每一电阻之阻值测出电流并传送给该均亮及调光控制模块 105。 0043 请参阅图8，为本发明第二实施例之恒压驱动LED照明系统200之电路示意图。该恒压驱动LED照明系统200包括一可调恒压电源模块201，及多个宽电压LED灯组202，该可调恒压电源模块 201为该多个宽电压LED灯组202集中供电，该X个宽电压LED灯组202并联连接。一般应用时，灯组分散、和电源有一定的距离，电源线路的内阻导致线路压损，。

40、最终导致实际加在灯组两端的电压小于Vout ；如图8所示，灯组1的实际电压为： Vout-2*V1 ；而离电源模块最远的灯组x的两端电压为： Vout-2*(V1+V2+.+Vx)。而应用条件不同，线路的压损是不完全确定的，只能有大致的经验值估计。 0044 该 X 个宽电压 LED 灯组 202 分别具有相同的电路结构，如图 9 所示，每一宽电压 LED 灯组 202 包括一电流检测模块 2023、一均亮控制模块 2025，一电压需求分析模块 2027，一直流电源线载波收发模块 2029 及 m 串 LED 灯串 SL1， SL2SLm 。该 m 串 LED 灯。

41、组 SL1， SL2SLm 并联连接，由该可调恒压电源模块 201 集中供电，该电流检测模块 2023 用于检测每串 LED 灯组 SL1， SL2SLm 的电流，并传送给该均亮控制模块 2025 与该电压需求分析模块 2027，由该均亮控制模块 2025 控制每一串 LED 灯组 SL1， SL2SLm 的占空比，并由该电压需求分析模块对获取的各灯串的开启电流值进行综合分析后通过该直流载波模块利用该电源线载波将相关信号报告给该可调恒压电源模块 201。 0045 该每一串LED灯串SL1， SL2SLm分别包括N个LED灯，一控制开关及一电阻，该 N 个 LED 灯，控。

42、制开关及电阻依次串联。以 LED 灯组 SL1 及 LED 灯组 SLm 为例，该 LED 灯串 SL1 包括 n 个 LED 灯 SD11， SD12SD1n，一控制开关 SS1，一电阻 SR1，该 n 个 LED 灯 SD11， SD12SD1n，控制开关SS1，及电阻SR1依次串联。该LED灯串SLm包括n个LED灯 SDm1， SDm2SDmn，一控制开关 SSm，一电阻 SRm，该 N 个 LED 灯 SDm1， SDm2SDmn，控制开关 SSm，及电阻 SRm 依次串联。 0046 该电流检测模块 2023，用于对各灯串开启状态下的电流的检测，其包括。

43、 m+1 个检测端，分别连接至每一灯串 SL1， SL2SLm 的电阻 SR1， SR2SR 与控制开关说明书 CN 103813570 A 9 7/9 页 10 SS1， SS2SSm 之间的电路节点。该电流检测模块 2023 还可通过对每一灯串 SL1， SL2SLm 电流的检测实现每一灯串 SL1， SL2SLm 的开路、短路、过流、欠压等异常应用情况的检测；并在异常情况发生时，由该均亮控制模块 2025 或该电压需求分析模块 2027 实现对各灯串的开路保护处理。 0047 该均亮及调光控制模块205为一PWM(Pulse WidthModulation)控制模。

44、块，其根据每一灯串 SL1， L2Lm， Lt 的电流值，计算得到各灯串 L1， L2Lm， Lt 的发光 PWM 占空比，对各灯串 L1， L2Lm， L t 进行开关控制；实现各灯串 L1， L2Lm， Lt 的亮度达到设定的值。举例：设定 30mA 电流时， PWM 占空比为 100 ；那么 50mA 电流时， PWM 占空比为： 30/50100 60。这样，即可实现在不同电流或电压的情况下，保证各灯组的亮度一致性。 0048 该电压需求分析模块 2027，获取来自该电流检测模块各灯串的开启电流值，综合分析，得出当前的 Vout 值与理想值 ( 本。

45、系统的各灯串能够正常工作的最低电压值 ) 之间的差值 VNx ；同时，根据 Vout 值判断电源是否过压；然后，由该直流电源线载波收发模块 2029，通过电源线载波通讯将该差值 VNx 及过压告警信息，报告给该可调恒压电源模块 201。 0049 图 10 为图 8 所示之恒压驱动 LED 照明系统 200 之可调恒压电源 201 的功能结构示意图。该可调恒压电源模块 201 包括一 AC-DC 可调恒压电源 2011，一电压调节控制模块 2013，一理想电压计算模块 2017 及一直流电源线载波收发模块 2015。该 AC-DC 可调恒压电源 2011 负责提供电信号。

46、至该多个宽电压 LED 灯组 202，该直流电源线载波收发模块 2015 接收来自该多个宽电压 LED 灯组 202 之直流电源线载波收发模块 2029 分别传回来的多个当前的Vout 值与理想值之间的差值VNx，并送至该理想电压计算块2017进行计算，最后通过该电压控制模块 2013 实现对该 AC-DC 可调恒压电源 2011 之输出电压的调节。考虑到线路压损的不确定性，该可调恒压电源 201 通过获取系统中各负载宽电压 LED 灯组 202 的电压需求，并经过综合分析，输出最优的稳定直流电压，在保障各宽电压 LED 灯组 202 正常工作的前提下，达到系统能效最。

47、优。 0050 该直流电源线载波收发模块 2015，实时下发信息收集命令，并获取各负载宽电压 LED 灯组 202 返回的电压差值 VN1、 VN2VNx，以及各宽电压 LED 灯组 202 负载的过压告警信息。该理想电压计算模块 2012 根据收集到的电压值差值及过压告警信息，给出输出电压的调整策略；并通知电压调节控制模块2013，输出调节指示；该AC-DC可调恒压电源 2011，根据电压调节指示，进行电压的升压或降压调节。 0051 在使用的过程中，该恒压驱动LED照明系统200电压的调节详细过程为： a、若收集到的 VN1、 VN2VNx 均为正值，。

48、则取其中最小值，并留一定余量，通知电压调节控制模块，将输出电压逐步调小；达到最合理的电压值，实现系统整体能效最优的目标。b、若 VN1、 VN2VNx 中有负值，说明该灯管的驱动电压值不够；此时，若无负载过压的告警信息，应通知电压调节控制模块，进行一次微小步进的升压调节；升压调节后，应至少进行一次负载电压的查询，确定无过压告警，再进行一次微小步进的升压调节；直到所有负载电压值均满足要求，同时无过压告警。 c、若同时存在过压告警、且其他负载电压不够的情况，应优先保障无过压告警；此时部分宽电压 LED 灯组 202 负载可能因欠压，亮。

49、度不够，可通过闪灯等方式进行告警，通知用户检查线路等。说明书 CN 103813570 A 10 8/9 页 11 0052 相较于现有技术，由于该恒压驱动 LED 照明系统 200 采用驱动电源模块和 LED 灯组分离设计，规避了电源与 LED 灯串集中的一些问题，如：集中设计导致灯管内温度过高、可靠性低；电源和灯管单独损坏时，需要全部返回等可维修性差等。另，灯组部分采用宽电压供电的LED灯组，解决了电源线路上压损、灯串的Vf等离散性导致的亮度不一致的问题；同时，避免了当前恒压电源驱动方案中采用均流电阻的功率损失的问题。再，该恒压驱动 LED 照明系统 200 通过直流电源线载波技术，将灯串的合理电压需求告知电源驱动模块，电源驱动模块根据需求，提供合理的稳定恒压直流电源，在满足系统工作要求的同时、达到系统的能耗最优；同时也规避了电源电路上压损的不确定性，导致系统电压参数无法选定的缺陷。 0053 在本实施例中，对于该电压调整需求的上报，还可。

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