本發明涉及LED燈組領域，特別是涉及一種高效可靠LED燈組及其控制方法。

背景技術：

目前，如圖1所示，市面上的LED中華燈均以獨立供電方式，相當于多盞獨立的小功率LED燈組成一盞大功率LED燈，此方案有諸多缺點:1、由于此方案是用小功率電源，電源的PFC極低，交流電流大、線損大。2、由于電源功率小、輸出電壓低，電源效率也就低。3、安規與EMC要求低，由于該功率段電源受電源成本競爭，電源在安規與EMC的處理相對簡單，電源干擾大。在單燈控制應用方面通信易受到干擾。4、電源與光源距離過近，造成電源散熱效果差，壽命短。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明的目的是提供一種高效可靠LED燈組及其控制方法，解決了傳統設計中功率因素低、效率低、干擾大、成本高、電源品質無保障等實際問題。

本發明采用以下方案實現：一種高效可靠LED燈組，包括一主電源以及與其相連的輔助電源模塊、LED模塊；所述LED模塊包括若干個串聯的LED模組，每組LED模組均并聯有一用以防止LED模組失效開路的過壓旁路電路。

進一步地，所述過壓旁路電路包括一第一晶閘管，所述第一晶閘管的陰極與LED模組的輸入端、一第二晶閘管的陽極相連，所述第一晶閘管的陽極與所述第二晶閘管的陰極、一第三晶閘管的觸發端相連，所述第三晶閘管的陰極與所述LED模組的輸出端相連。

進一步地，所述每組LED模組為串并結合的LED燈組，具體可為9串9并的LED燈組。

進一步地，所述串聯的LED模組的數量范圍為一組至九組，其串聯LED壓降的范圍為20V-300V。

進一步地，所述主電源包括一與市電相連的EMI模塊，所述EMI模塊的輸出端與一第一整流模塊的輸入端相連，所述第一整流模塊的輸出端經一PFC模塊與一半橋模塊的輸入端相連，所述半橋模塊的輸出端經一變壓器與一第二整流模塊的輸入端相連，所述第二整流模塊的輸出端與所述LED模塊相連；所述第二整流模塊的輸出端還與一電壓電流反饋模塊的輸入端相連，所述電壓電流反饋模塊的輸出端與一第一光耦模塊相連，所述電壓電流反饋模塊的輸出端還與一PWM控制模塊的輸入端相連，所述PWM控制模塊的輸出端與一第二光耦模塊相連；所述第一光耦模塊與第二光耦模塊還均與所述半橋模塊相連；所述半橋電路的輸入端還與所述輔助電源模塊相連。

進一步地，所述輔助電源模塊包括一輔助電源驅動芯片，所述輔助電源驅動芯片的Vdd端與主電源中所述半橋電路中的IC芯片的Vcc端、一第一電容C32的一端相連，所述第一電容C32的另一端接地；所述輔助電源驅動芯片的FB端與一第一電阻R36的一端、一第二電阻R37的一端相連，所述第二電阻R37的另一端接地；所述輔助電源驅動芯片的CB端與一第三電阻R38的一端、一第四電阻R39的一端相連，所述第三電阻R38的另一端與所述第四電阻R39的另一端均接地；所述第一電阻R36的另一端經過一第五電阻R44與一第六電阻R45的一端相連，所述第六電阻R45的另一端與一第一二極管D14的陽極相連，所述第一二極管D14的陰極與Vcc端相連；所述輔助電源驅動芯片的兩個SW端分別與一變壓器主邊的第一繞組的同名端相連，所述第一繞組的異名端與主電源中所述半橋電路的Vbus端相連，所述第六電阻R45的另一端還與所述變壓器主邊的第二繞組的同名端相連，所述第二繞組的異名端接地，并與一第二電容CY5的一端相連，所述第二電容CY5的另一端與所述變壓器的副邊繞組的異名端相連，所述變壓器的副邊繞組的同名端與一第二二極管D10的陽極、一第七電阻R32的一端相連，所述第七電阻R32的另一端與一第三電容C28的一端相連，所述第三電容C28的另一端與所述第二二極管D10的陰極、一第四電容C27的正極、一第五電容C29的正極、一第八電阻R33的一端相連；所述第四電容C27的負極、所述第五電容C29的負極、所述第八電阻R33的另一端均與所述第二電容CY5的另一端相連。

進一步地，所述輔助電源驅動芯片的型號為8366電源芯片。

進一步地，所述IC芯片的型號為NCL30051芯片。

進一步地，所述第八電阻R33的兩端輸出一3.3V的電源，與一用以遠程控制的無線通信模塊相連。

本發明還采用以下方法實現：一種高效可靠LED燈組的控制方法，包括以下步驟：

步驟S1：所述輔助電源模塊為所述半橋電路中的IC芯片供電，用以保證主電源的正常供電，所述主電源中的第二整流模塊的輸出端為所述LED模塊供電；

步驟S2：當所述LED模塊中的任意一LED模組開路，電流經并聯在該LED模組兩端的過壓旁路電路達到下一個LED模組；

步驟S3：當所述LED模塊中有多個LED模組開路，所述LED模塊兩端的電壓經所述電壓電流反饋模塊與所述第一光耦模塊反饋至所述半橋電路；

步驟S4：所述主電源中的PWM控制模塊經所述第二光耦模塊為所述半橋電路進行調節，進而所述對LED模組進行調光。

進一步地，所述步驟S1中，通過所述輔助電源模塊為主電源中IC芯片供電，能夠保證供電的穩定性；在現有技術中，若LED燈組中的多個LED模組開路，則LED燈組兩端的壓降減小，造成半橋電路中IC芯片的啟動電壓不足，導致主電源無法工作，因此采用所述輔助電源模塊為所述半橋電路中的IC芯片供電，保證了主電源對LED燈組的正常供電，且不受LED燈組的影響。

相較于現有技術，本發明中的LED燈組上每盞小燈均以LED模組燈設計，單獨LED模組的燈珠以串并聯組合模式，單獨LED模組設計成固定電壓、電流，再將LED燈組的每盞LED模組燈串聯起來，最后將設計好的高效電源集中給LED燈組供電。LED模組以串并結合的形式布置燈珠，即使有燈珠失效，也不影響該模組亮燈。該LED燈組的整燈以串聯形式連接，提高整燈電壓，降低電流，提高了電源效率。為了避免模組開路可能帶來整燈失效問題，給模組并聯了可控硅過壓旁路電路，一旦有模組開路，電壓升高觸發可控硅導通，電流將從傍路的可控硅走，不影響其它模組亮燈，并且能夠實現寬壓輸出的效果。本發明解決了傳統設計中功率因素低、效率低、干擾大、成本高、電源品質無保障等實際問題。

附圖說明

圖1是現有技術的中華燈的電路示意圖。

圖2是本發明的電路示意圖。

圖3是本發明的LED模塊的電路模塊示意圖。

圖4是本發明的LED模塊的電路圖。

圖5是本發明的主電源電路圖。

圖6是本發明的輔助電源模塊的電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明做進一步說明。

本實施例提供一種高效可靠LED燈組，如圖2至圖6所示，包括一主電源以及與其相連的輔助電源模塊、LED模塊；所述LED模塊包括若干個串聯的LED模組，每組LED模組均并聯有一用以防止LED模組失效開路的過壓旁路電路。

在本實施例中，所述過壓旁路電路包括一第一晶閘管，所述第一晶閘管的陰極與LED模組的輸入端、一第二晶閘管的陽極相連，所述第一晶閘管的陽極與所述第二晶閘管的陰極、一第三晶閘管的觸發端相連，所述第三晶閘管的陰極與所述LED模組的輸出端相連。

在本實施例中，所述每組LED模組為串并結合的LED燈組，具體可為9串9并的LED燈組。

在本實施例中，所述串聯的LED模組的數量范圍為一組至九組，其串聯壓降的范圍為20V-300V。

在本實施例中，所述主電源包括一與市電相連的EMI模塊，所述EMI模塊的輸出端與一第一整流模塊的輸入端相連，所述第一整流模塊的輸出端經一PFC模塊與一半橋模塊的輸入端相連，所述半橋模塊的輸出端經一變壓器與一第二整流模塊的輸入端相連，所述第二整流模塊的輸出端與所述LED模塊相連；所述第二整流模塊的輸出端還與一電壓電流反饋模塊的輸入端相連，所述電壓電流反饋模塊的輸出端與一第一光耦模塊相連，所述電壓電流反饋模塊的輸出端還與一PWM控制模塊的輸入端相連，所述PWM控制模塊的輸出端與一第二光耦模塊相連；所述第一光耦模塊與第二光耦模塊還均與所述半橋模塊相連；所述半橋電路的輸入端還與所述輔助電源模塊相連。

在本實施例中，所述輔助電源模塊包括一輔助電源驅動芯片，所述輔助電源驅動芯片的Vdd端與主電源中所述半橋電路中的IC芯片的Vcc端、一第一電容C32的一端相連，所述第一電容C32的另一端接地；所述輔助電源驅動芯片的FB端與一第一電阻R36的一端、一第二電阻R37的一端相連，所述第二電阻R37的另一端接地；所述輔助電源驅動芯片的CB端與一第三電阻R38的一端、一第四電阻R39的一端相連，所述第三電阻R38的另一端與所述第四電阻R39的另一端均接地；所述第一電阻R36的另一端經過一第五電阻R44與一第六電阻R45的一端相連，所述第六電阻R45的另一端與一第一二極管D14的陽極相連，所述第一二極管D14的陰極與Vcc端相連；所述輔助電源驅動芯片的兩個SW端分別與一變壓器主邊的第一繞組的同名端相連，所述第一繞組的異名端與主電源中所述半橋電路的Vbus端相連，所述第六電阻R45的另一端還與所述變壓器主邊的第二繞組的同名端相連，所述第二繞組的異名端接地，并與一第二電容CY5的一端相連，所述第二電容CY5的另一端與所述變壓器的副邊繞組的異名端相連，所述變壓器的副邊繞組的同名端與一第二二極管D10的陽極、一第七電阻R32的一端相連，所述第七電阻R32的另一端與一第三電容C28的一端相連，所述第三電容C28的另一端與所述第二二極管D10的陰極、一第四電容C27的正極、一第五電容C29的正極、一第八電阻R33的一端相連；所述第四電容C27的負極、所述第五電容C29的負極、所述第八電阻R33的另一端均與所述第二電容CY5的另一端相連。

在本實施例中，所述輔助電源驅動芯片的型號為8366電源芯片。

在本實施例中，所述IC芯片的型號為NCL30051芯片。

在本實施例中，所述第八電阻R33的兩端輸出一3.3V的電源，與一用以遠程控制的無線通信模塊相連。

在本實施例中，一種高效可靠LED燈組的控制方法，包括以下步驟：

步驟S1：所述輔助電源模塊為所述半橋電路中的IC芯片供電，用以保證主電源的正常供電，所述主電源中的第二整流模塊的輸出端為所述LED模塊供電；

步驟S2：當所述LED模塊中的任意一LED模組開路，電流經并聯在該LED模組兩端的過壓旁路電路達到下一個LED模組；

步驟S3：當所述LED模塊中有多個LED模組開路，所述LED模塊兩端的電壓經所述電壓電流反饋模塊與所述第一光耦模塊反饋至所述半橋電路；

步驟S4：所述主電源中的PWM控制模塊經所述第二光耦模塊為所述半橋電路進行調節，進而所述對LED模組進行調光。

在本實施例中，所述步驟S1中，通過所述輔助電源模塊為主電源中IC芯片供電，能夠保證供電的穩定性；在現有技術中，若LED燈組中的多個LED模組開路，則LED燈組兩端的壓降減小，造成半橋電路中IC芯片的啟動電壓不足，導致主電源無法工作，因此采用所述輔助電源模塊為所述半橋電路中的IC芯片供電，保證了主電源對LED燈組的正常供電，且不受LED燈組的影響。

在本實施例中，該LED燈組的供電方案是設計專用LED模組（LED模組的燈珠是以特定的串并聯模式組成，使LED模組電壓、電流固定），再將專用LED模組串聯到一定電壓（串聯模組數量根據中華燈燈頭數量決定），再用設計好的專用高效率電源給所有LED模組供電。另外，該LED燈組中結合功率因數校正(PFC)和半橋諧振的控制器，優化用于離線LED照明。該器件集成實現極高能效和小型LED驅動器所需要的所有特性。它包含一個臨界導通模式(CrM)升壓控制器和一個半橋諧振控制器，并內置600 V高邊門極驅動器。半橋段采用固定頻率工作。這器件根據控制器外部生成的反饋信號，通過調節PFC段的輸出電壓來穩流/壓，且集成了PFC反饋引腳使能輸入、PFC反饋環路開路保護，和PFC過壓和欠壓檢測機制。電源還設計了PWM調光功能，可對該LED燈組整體調光，實現二次節能。另外，為了提高驅動效率及可靠性，為該半橋諧振的控制器設計了專用輔助電源供電源。

綜上所述，本發明中的LED燈組上每盞小燈均以LED模組燈設計，單獨LED模組的燈珠以串并聯組合模式，單獨LED模組設計成固定電壓、電流，再將LED燈組的每盞LED模組燈串聯起來，最后將設計好的高效電源集中給LED燈組供電。LED模組以串并結合的形式布置燈珠，即使有燈珠失效，也不影響該模組亮燈。該LED燈組的整燈以串聯形式連接，提高整燈電壓，降低電流，提高了電源效率。為了避免模組開路可能帶來整燈失效問題，給模組并聯了可控硅過壓旁路電路，一旦有模組開路，電壓升高觸發可控硅導通，電流將從傍路的可控硅走，不影響其它模組亮燈，并且能夠實現寬壓輸出的效果。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋范圍。