專利名稱：一種led驅動裝置及其驅動方法
技術領域：
本發明涉及LED照明領域，特別涉及一種LED驅動裝置及其驅動方法。
背景技術：
當前全球能源短缺的憂慮再度升高，如何節約能源是我們未來面臨的重要的問題。在照明領域，LED照明作為一種革命性的節能照明技術，整在飛速發展。LED作為一種新型的綠色光源產品，節能環保，必然是未來發展的趨勢，二十一世紀將進入以LED為代表的新型照明光源時代。而LED驅動是LED產業鏈發展的保障?，F有技術中，LED驅動采用交流(AC)轉直流(DC)來驅動LED，但這種驅動方式需要電感及電解電容器件，其中電解電容壽命較短，嚴重制約了 LED驅動電路的整體壽命。采用上述驅動電路不僅成本較高，而且轉換效率低，一般在80%左右，這樣嚴重影響了 LED節能照明效果，使得系統的穩定性較差，制約了 LED照明的大規模應用。 因而現有技術還有待改進和提高。

發明內容
鑒于上述現有技術的不足之處，本發明的目的在于提供一種LED驅動裝置及其驅動方法，以解決現有技術中的壽命短、效率低和穩定性不聞的缺陷，從而增加廣品壽命，提聞驅動效率，節約成本，提聞系統的穩定性。為了達到上述目的，本發明采取了以下技術方案
一種LED驅動裝置，其中，包括用于對輸入信號進行整流的整流橋、至少一 LED燈串、至少一 LED燈組、至少一用于驅動LED燈串的P型開關模塊、至少一用于驅動LED燈組的N型驅動模塊和用于控制P型開關模塊及N型驅動模塊的邏輯控制器；所述LED燈串的數量與P型開關模塊的數量相同；所述LED燈組的數量與N型驅動模塊的數量相同；
所述LED燈串與LED燈組串聯連接；所述LED燈串的陽極連接整流橋的正輸出端，所述整流橋的負輸出端接地；所述LED燈串的陰極連接LED燈組的陽極；所述邏輯控制器通過P型開關模塊分別連接LED燈串的陽極和陰極；所述邏輯控制器通過N型驅動模塊連接LED燈組的陰極；所述邏輯控制器還連接整流橋的負輸入端。所述的LED驅動裝置，其中，所述LED燈串和LED燈組分別包括至少一顆LED或HVLED。所述的LED驅動裝置,其中，所述LED驅動裝置包括
2個LED燈串，分別為第一 LED燈串和第二 LED燈串；
2個P型開關模塊，分別為第一 P型開關模塊和第二 P型開關模塊；
4個LED燈組，分別為第一 LED燈組、第二 LED燈組、第三LED燈組和第四LED燈組；
4個N型驅動模塊，分別為第一 N型驅動模塊、第二 N型驅動模塊、第三N型驅動模塊和第四N型驅動模塊；
所述第一 LED燈串、第二 LED燈串、第一 LED燈組、第二 LED燈組、第三LED燈組和第四LED燈組依次連接；所述第一 LED燈串的陽極連接整流橋的正輸出端，所述整流橋的負輸出端接地；所述邏輯控制器通過第一 P型開關模塊分別連接第一 LED燈串的陽極和陰極；所述第一 LED燈串的陰極連接第二 LED燈串的陽極；所述邏輯控制器通過第二 P型開關模塊分別連接第二 LED燈串的陽極和陰極；所述第二 LED燈串的陰極連接第一 LED燈組的陽極；所述第一 LED燈組的陰極連接第二 LED燈組的陽極；所述邏輯控制器通過第一 N型驅動模塊連接第一LED燈組的陰極；所述第二LED燈組的陰極連接第三LED燈組的陽極；所述邏輯控制器通過第二 N型驅動模塊連接第二 LED燈組的陰極；所述第三LED燈組的陰極連接第四LED燈組的陽極；所述邏輯控制器通過第三N型驅動模塊連接第三LED燈組的陰極；所述邏輯控制器通過第四N型驅動模塊連接第四LED燈組的陰極。所述的LED驅動裝置，其中，所述第一 N型驅動模塊包括第一 NMOS場效應管、第一電阻、第一比較器和第二比較器；所述第一 NMOS場效應管的漏極連接第一 LED燈組的陰極和第二 LED燈組的陽極；所述第一 NMOS場效應管的柵極連接邏輯控制器；所述第一 NMOS場效應管的源極通過第一電阻接地，還連接第一比較器的同相輸入端和第二比較器的同相輸入端；所述第一比較器的反相輸入端連接第一基準電壓，輸出端連接邏輯控制器；所述第·二比較器的反相輸入端連接第二基準電壓，輸出端連接邏輯控制器；
所述第二 N型驅動模塊包括第二 NMOS場效應管、第二電阻、第三比較器和第四比較器；所述第二 NMOS場效應管的漏極連接第二 LED燈組的陰極和第三LED燈組的陽極；所述第二NMOS場效應管的柵極連接邏輯控制器；所述第二 NMOS場效應管的源極通過第二電阻接地，還連接第三比較器的同相輸入端和第四比較器的同相輸入端；所述第三比較器的反相輸入端連接第一基準電壓，輸出端連接邏輯控制器；所述第四比較器的反相輸入端連接第二基準電壓，輸出端連接邏輯控制器；
所述第三N型驅動模塊包括第三NMOS場效應管、第三電阻、第五比較器和第六比較器；所述第三NMOS場效應管的漏極連接第三LED燈組的陰極和第四LED燈組的陽極；所述第三NMOS場效應管的柵極連接邏輯控制器；所述第三NMOS場效應管的源極通過第三電阻接地，還連接第五比較器的同相輸入端和第六比較器的同相輸入端；所述第五比較器的反相輸入端連接第一基準電壓，輸出端連接邏輯控制器；所述第六比較器的反相輸入端連接第二基準電壓，輸出端連接邏輯控制器；
所述第四N型驅動模塊包括第四NMOS場效應管、第四電阻、第七比較器和第八比較器；所述第四NMOS場效應管的漏極連接第四LED燈組的陰極；所述第四NMOS場效應管的柵極連接邏輯控制器；所述第四NMOS場效應管的源極通過第四電阻接地，還連接第七比較器的同相輸入端和第八比較器的同相輸入端；所述第七比較器的反相輸入端連接第一基準電壓，輸出端連接邏輯控制器；所述第八比較器的反相輸入端連接第二基準電壓，輸出端連接邏輯控制器；
所述第一 P型開關模塊包括第一 PMOS場效應管、第五NMOS場效應管、第五電阻和第六電阻；所述第一 PMOS場效應管的源極連接第一 LED燈串的陽極；所述第一 PMOS場效應管的漏極連接第一 LED燈串的陰極；所述第一 PMOS場效應管的柵極連接第五NMOS場效應管的漏極，還通過第六電阻連接第一 LED燈串的陽極和整流橋的正輸出端；所述第五NMOS場效應管的源極通過第五電阻接地；所述第五NMOS場效應管的柵極連接邏輯控制器；
所述第二 P型開關模塊包括第二 PMOS場效應管、第六NMOS場效應管、第七電阻和第八電阻；所述第二 PMOS場效應管的源極連接第二 LED燈串的陽極和第一 LED燈串的陰極；所述第二 PMOS場效應管的漏極連接第二 LED燈串的陰極；所述第二 PMOS場效應管的柵極連接第六NMOS場效應管的漏極，還通過第八電阻連接第二 LED燈串的陽極；所述第六NMOS場效應管的源極通過第七電阻接地；所述第六NMOS場效應管的柵極連接邏輯控制器。所述的LED驅動裝置，其中，所述第一 N型驅動模塊包括第一 NPN三極管、第一電阻、第一比較器和第二比較器；所述第一 NPN三極管的集電極連接第一 LED燈組的陰極和第
二LED燈組的陽極；所述第一NPN三極管的基極連接邏輯控制器；所述第一NPN三極管的發射極連接第一比較器的同相輸入端和第二比較器的同相輸入端，還通過第一電阻接地；所述第一比較器的反相輸入端連接第一基準電壓，輸出端連接邏輯控制器；所述第二比較器的反相輸入端連接第二基準電壓，輸出端連接邏輯控制器；
所述第二 N型驅動模塊包括第二 NPN三極管、第二電阻、第三比較器和第四比較器；所述第二 NPN三極管的集電極連接第二 LED燈組的陰極和第三LED燈組的陽極；所述第二 NPN三極管的基極連接邏輯控制器；所述第二 NPN三極管的發射極連接第三比較器的同相輸入端和第四比較器的同相輸入端，還通過第二電阻接地；所述第三比較器的反相輸入端連接第一基準電壓，輸出端連接邏輯控制器；所述第四比較器的反相輸入端連接第二基準電壓，輸出端連接邏輯控制器；
所述第三N型驅動模塊包括第三NPN三極管、第三電阻、第五比較器和第六比較器；所述第三NPN三極管的集電極連接第三LED燈組的陰極和第四LED燈組的陽極；所述第三NPN三極管的基極連接邏輯控制器；所述第三NPN三極管的發射極連接第五比較器的同相輸入端和第六比較器的同相輸入端，還通過第三電阻接地；所述第五比較器的反相輸入端連接第一基準電壓，輸出端連接邏輯控制器；所述第六比較器的反相輸入端連接第二基準電壓，輸出端連接邏輯控制器；
所述第四N型驅動模塊包括第四NPN三極管、第四電阻、第七比較器和第八比較器；所述第四NPN三極管的集電極連接第四LED燈組的陰極；所述第四NPN三極管的基極連接邏·輯控制器；所述第四NPN三極管的發射極連接第七比較器的同相輸入端和第八比較器的同相輸入端，還通過第四電阻接地；所述第七比較器的反相輸入端連接第一基準電壓，輸出端連接邏輯控制器；所述第八比較器的反相輸入端連接第二基準電壓，輸出端連接邏輯控制器；
所述第一P型開關模塊包括第一PNP三極管、第五NMOS場效應管、第五電阻和第六電阻；所述第一 PNP三極管的發射極連接第一 LED燈串的陽極；所述第一 PNP三極管的集電極連接第一 LED燈串的陰極；所述第一 PNP三極管的基極連接第五NMOS場效應管的漏極，還通過第六電阻連接第一LED燈串的陽極和整流橋的正輸出端；所述第五NMOS場效應管的源極通過第五電阻接地；所述第五NMOS場效應管的柵極連接邏輯控制器；
所述第二 P型開關模塊包括第二 PNP三極管、第六NMOS場效應管、第七電阻和第八電阻；所述第二 PNP三極管的發射極連接第二 LED燈串的陽極和第一 LED燈串的陰極；所述第二 PNP三極管的集電極連接第二 LED燈串的陰極；所述第二 PNP三極管的基極連接第六NMOS場效應管的漏極，還通過第八電阻連接第二 LED燈串的陽極；所述第六NMOS場效應管的源極通過第七電阻接地；所述第六NMOS場效應管的柵極連接邏輯控制器。所述的LED驅動裝置，其中，所述第一 LED燈串、第二 LED燈串、第一 LED燈組、第二 LED燈組、第三LED燈組和第四LED燈組分別由多顆LED或多顆HV LED串聯構成。所述的LED驅動裝置，其中，還包括用于過壓保護的過壓保護模塊、用于過熱保護的過溫保護模塊和穩壓器；所述過壓保護模塊、過溫保護模塊和穩壓器分別連接邏輯控制器。一種采用上述LED驅動裝置的驅動方法，其中，包括整流橋輸出電壓隨時間變化，當電壓幅度處于增長階段時，LED亮燈數量相應增加；當電壓幅度處于降低階段時，LED亮燈數量相應減少；
當電壓幅度處于增長階段時，當LED燈串和LED燈組均未點亮時，隨著輸出電壓升高，N型驅動模塊控制LED燈組接入電路，隨著輸出電壓繼續升高，P型開關模塊控制LED燈串接入電路；
當電壓幅度處于降低階段時，當LED燈串和LED燈組均點亮時；隨著輸出電壓降低，P 型開關模塊控制LED燈串不接入電路，隨著輸出電壓繼續降低，N型驅動模塊控制LED燈組不接入電路。所述的驅動方法，其中，所述LED燈串包括第一 LED燈串和第二 LED燈串；所述P型開關模塊包括第一 P型開關模塊和第二 P型開關模塊；所述LED燈組包括第一 LED燈組、第二 LED燈組、第三LED燈組和第四LED燈組；所述N型驅動模塊包括第一 N型驅動模塊、第二 N型驅動模塊、第三N型驅動模塊和第四N型驅動模塊；
當電壓幅度處于增長階段時，當第一 LED燈串、第二 LED燈串、第一 LED燈組、第二 LED燈組、第三LED燈組和第四LED燈組均未點亮時，隨著輸出電壓升高，第一 N型驅動模塊控制第一 LED燈組點亮，隨著輸出電壓繼續升高，第一 P型開關模塊控制第一 LED燈串也點亮；電壓繼續升高，第二 P型開關模塊控制第二 LED燈串點亮，此時第一 LED燈串、第二 LED燈串和第一 LED燈組處于點亮狀態；隨著電壓繼續升高，第一 LED燈串和第二 LED燈串熄滅，第二 N型驅動模塊控制第二 LED燈組點亮，此時第一 LED燈組和第二 LED燈組處于點亮狀態；隨著電壓繼續升高，第一 LED燈串點亮，此時第一 LED燈組、第二 LED燈組和第一 LED燈串處于點亮狀態；隨著電壓繼續升高，第二 LED燈串點亮，此時第一 LED燈組、第二 LED燈組、第一 LED燈串和第二 LED燈串處于點亮狀態；隨著電壓繼續升高，第一 LED燈串和第二LED燈串熄滅，第三LED燈組點亮；以此類推至LED燈串和LED燈組全部點亮；
當電壓幅度處于降低階段時，當第一 LED燈串、第二 LED燈串、第一 LED燈組、第二 LED燈組、第三LED燈組和第四LED燈組均處于點亮狀態時；隨著輸出電壓降低，第二 P型開關模塊控制第二 LED燈串熄滅，隨著輸出電壓繼續降低，第一 P型開關模塊控制第一 LED燈串熄滅，此時第一 LED燈組、第二 LED燈組、第三LED燈組和第四LED燈組均處于點亮狀態；隨著電壓繼續降低，第四N型驅動模塊控制第四LED燈組熄滅，第一 LED燈串和第二 LED燈串處于點亮狀態；隨著電壓繼續降低，第二 P型開關模塊控制第二 LED燈串熄滅；隨著輸出電壓繼續降低，第一 P型開關模塊控制第一 LED燈串熄滅，此時第一 LED燈組、第二 LED燈組和第三LED燈組處于點亮狀態；以此類推至LED燈串和LED燈組全部熄滅。相較于現有技術，本發明提供的LED驅動裝置及其驅動方法，由于采用了整流橋、至少一 LED燈串、至少一 LED燈組、至少一 P型開關模塊、至少一 N型驅動模塊和邏輯控制器；所述LED燈串與LED燈組串聯連接；所述LED燈串的陽極連接整流橋的正輸出端，所述整流橋的負輸出端接地；所述LED燈串的陰極連接LED燈組的陽極；所述邏輯控制器通過P型開關模塊分別連接LED燈串的陽極和陰極；所述邏輯控制器通過N型驅動模塊連接LED燈組的陰極；所述邏輯控制器還連接整流橋的負輸入端；通過邏輯控制器控制N型驅動模塊和P型開關模塊，使得當經整流橋整流后的輸入信號的電壓幅度處于增長階段時，所述LED燈串和LED燈組組成的LED燈長串中點亮的LED燈數量相應增加；當電壓值處于下降階段時，所述LED燈長串中點亮的LED燈數量相應減少，從而提高了驅動裝置的效率；并且采用本發明提供的LED驅動裝置，易于在芯片內集成，不需要電感和電解電容，節約了成本，提高了系統的穩定性，增加了驅動裝置的整體壽命。


圖I為本發明LED驅動裝置的結構示意圖。圖2為本發明LED驅動裝置第一實施例的結構框圖。圖3為本發明LED驅動裝置第一實施例的電路原理圖。圖4為本發明LED驅動裝置第二實施例中P型開關模塊的電路原理圖。圖5為本發明LED驅動裝置第二實施例中N型驅動模塊的電路原理圖。
具體實施例方式本發明提供一種LED驅動裝置及其驅動方法，為使本發明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。請參閱圖1，圖I為本發明LED驅動裝置的結構示意圖。本發明提供的LED驅動裝置包括整流橋110、至少一 LED燈串121、至少一 LED燈組122、至少一 P型開關模塊130、至少一 N型驅動模塊140和邏輯控制器150。所述LED燈串121與LED燈組122串聯連接；所述LED燈串121的陽極連接整流 橋Iio的正輸出端，所述整流橋110的負輸出端接地；所述LED燈串121的陰極連接LED燈組122的陽極；所述邏輯控制器150通過P型開關模塊130分別連接LED燈串121的陽極和陰極；所述邏輯控制器150通過N型驅動模塊140連接LED燈組122的陰極；所述邏輯控制器150還連接整流橋110的負輸入端。如圖I所示,所述LED燈串121的數量為至少一個,所述LED燈組122的數量為至少一個。所述LED燈串121與LED燈組122串聯連接，即LED燈串121的陰極連接LED燈組122的陽極，若數量不止一個，則多個LED燈串121串聯連接，且多個LED燈組122串聯連接，兩者也串聯連接，以此類推。所述LED燈串121和LED燈組122串聯組成LED燈長串120。所述LED燈串121和LED燈組122均包括至少一顆LED或HV LED, 一般來說，LED燈串121和LED燈組122由多顆LED或HV LED串聯構成，由于二極管的極性，單個LED燈串121或LED燈組122的極性與單顆二極管一致。所述P型開關模塊130并聯在LED燈串121的兩端，用于驅動LED燈串121通斷。所述LED燈串121的數量與P型開關模塊130的數量相同，所述P型開關模塊130的數量與LED燈串121的數量一一對應。所述N型驅動模塊140用于驅動LED燈組122亮與滅。所述LED燈組122的數量與N型驅動模塊140的數量相同，所述N型驅動模塊140的數量與LED燈組122的數量一一對應。所述邏輯控制器150用于控制P型開關模塊130及N型驅動模塊140，從而控制LED燈串121的通斷和LED燈組122的亮滅，從而控制LED燈長串120的亮燈數量。進一步地，請繼續參閱圖I，所述LED驅動裝置還包括過溫保護模塊160、過壓保護模塊170和穩壓器180。所述過溫保護模塊160用于對驅動裝置進行過溫保護；所述過壓保護模塊170用于對驅動裝置進行過壓保護；所述穩壓器180用于穩壓。這些在現有技術中已廣泛應用，此處不做詳細說明。進一步地，請參閱圖2，圖2為本發明LED驅動裝置第一實施例的結構框圖。所述LED驅動裝置包括2個LED燈串，分別為第一 LED燈串12111和第二 LED燈串1212 ;2個P型開關模塊，分別為第一 P型開關模塊131和第二 P型開關模塊132 ；4個LED燈組，分別為第一 LED燈組1221、第二 LED燈組1222、第三LED燈組1223和第四LED燈組1224 ;4個N型驅動模塊，分別為第一 N型驅動模塊141、第二 N型驅動模塊142、第三N型驅動模塊143和第四N型驅動模塊144。所述第一LED燈串12111的陽極連接整流橋110的正輸出端，所述整流橋110的負·輸出端接地；所述邏輯控制器150通過第一 P型開關模塊131分別連接第一 LED燈串12111的陽極和陰極。所述第一 P型開關模塊131并聯在第一 LED燈串12111的兩端，用于驅動第一 LED燈串12111通斷。所述邏輯控制器150用于控制第一 P型開關模塊131的工作狀態，從而驅動第一 LED燈串12111的通斷。所述第一 LED燈串12111的陰極連接第二 LED燈串1212的陽極；所述邏輯控制器150通過第二 P型開關模塊132分別連接第二 LED燈串1212的陽極和陰極。所述第二 P型開關模塊132并聯在第二 LED燈串1212兩端，用于驅動第二 LED燈串1212通斷。所述邏輯控制器150用于控制第二 P型開關模塊132的工作狀態，從而控制第二 LED燈串1212的通斷。所述第二 LED燈串1212的陰極連接第一 LED燈組1221的陽極；所述第一 LED燈組1221的陰極連接第二 LED燈組1222的陽極；所述邏輯控制器150通過第一 N型驅動模塊141連接第一 LED燈組1221的陰極；所述第二 LED燈組1222的陰極連接第三LED燈組1223的陽極；所述邏輯控制器150還通過第二 N型驅動模塊142連接第二 LED燈組1222的陰極；所述第三LED燈組1223的陰極連接第四LED燈組1224的陽極；所述邏輯控制器150還通過第三N型驅動模塊143連接第三LED燈組1223的陰極；所述邏輯控制器150通過第四N型驅動模塊144連接第四LED燈組1224的陰極。所述第一 N型驅動模塊141用于控制第一 LED燈組1221的亮與滅。所述第二 N型驅動模塊142用于控制第二 LED燈組1222的亮與滅。所述第三N型驅動模塊143用于控制第三LED燈組1223的亮與滅。所述第四N型驅動模塊144用于控制第四LED燈組1224的亮與滅。所述邏輯控制器150還連接整流橋110的負輸出端。所述邏輯控制器150用于分別控制第一 N型驅動模塊141、第二 N型驅動模塊142、第三N型驅動模塊143和第四N型驅動模塊144的工作狀態，從而分別控制第一 LED燈組1221、第二 LED燈組1222、第三LED燈組1223和第四LED燈組1224的亮與滅。所述第一 LED燈串12111、第二 LED燈串1212、第一 LED燈組1221、第二 LED燈組1222、第三LED燈組1223和第四LED燈組1224依次串聯連接，即第一 LED燈串12111的陰極連接第二 LED燈串1212的陽極，第二 LED燈串1212的陰極連接第一 LED燈組1221的陰極，……，以此類推，組成LED燈長串120。由于LED的特性，每個LED燈串串聯時的陽極均朝一個方向連接。在本實施例中，所述邏輯控制器150通過控制第一 P型開關模塊131、第二 P型開關模塊132、第一 N型驅動模塊141、第二 N型驅動模塊142、第三N型驅動模塊143和第四N型驅動模塊144的工作狀態，使得當經整流橋110整流后的輸入信號的電壓值處于增長階段時，即整流橋110的輸入端的AC交流輸入的相位在0°、0°或180° 270°時，在這樣的時間段內，整流橋110的輸出電壓從O開始升高至最高電壓，隨著電壓的升高，所述LED燈長串120中點亮的LED燈數量相應增加；當電壓值處于下降階段時，即整流橋110的輸入端的AC交流輸入的相位在90° 180°或270° 360°時，在這樣的時間段內，整流橋110的輸出電壓從最高電壓降低至0，隨著電壓的降低，所述LED燈長串120中點亮的LED燈數量相應減少。在本實施例中，所述第一 LED燈串12111、第二 LED燈串1212、第一 LED燈組1221、第二 LED燈組1222、第三LED燈組1223和第四LED燈組1224由多顆LED串聯或多顆HVLED串聯構成。HV LED為高壓LED，此處不再詳述。
所述第一 LED燈串12111、第二 LED燈串1212、第一 LED燈組1221、第二 LED燈組1222、第三LED燈組1223和第四LED燈組1224中的LED數量為至少一個，即上述所有LED燈串和LED燈組中的LED數量為一非零值。即所述第一 LED燈串12111和第二 LED燈串1212可由不同或相同數量的LED串聯形成。所述第一 LED燈組1221、第二 LED燈組1222、第三LED燈組1223和第四LED燈組1224中的LED數量可以相同，也可以不相同。優選地，合理設置各個LED燈串和LED燈組的LED數量，所述LED驅動裝置可實現當電壓升高時，所述LED驅動裝置以固定的步長增加處于點亮狀態的LED的數量；當電壓降低時，以固定的步長減少處于點亮狀態的LED的數量。所述整流橋110連接交流輸入端，用于對輸入的交流電進行整流，將輸入的交流電壓轉換為輸出的單極性交流電壓。此處輸入一般為市電，即220V AC。整流橋內部是由四個二極管組成的橋路，此乃現有技術，此處不再詳細說明。進一步地，請參閱圖3，圖3為本發明LED驅動裝置第一實施例的電路原理圖。所述第一 N型驅動模塊141包括第一 NMOS場效應管Ml、第一電阻R1、第一比較器Ql和第二比較器Q2。所述第一 NMOS場效應管Ml的漏極連接第一 LED燈組1221的陰極和第二 LED燈組1222的陽極；所述第一 NMOS場效應管Ml的柵極連接邏輯控制器150的Gl端；所述第一 NMOS場效應管Ml的源極通過第一電阻Rl接地，所述第一 NMOS場效應管Ml的源極還連接第一比較器Ql的同相輸入端和第二比較器Q2的同相輸入端；所述第一比較器Ql的反相輸入端連接第一基準電壓VrefJ!，輸出端連接邏輯控制器150的0V_H_1端；所述第二比較器Q2的反相輸入端連接第二基準電壓Vref_l，輸出端連接邏輯控制器150的0V_L_1端。所述第二 N型驅動模塊142包括第二 NMOS場效應管M2、第二電阻R2、第三比較器Q3和第四比較器Q4。所述第二 NMOS場效應管M2的漏極連接第二 LED燈組1222的陰極和第三LED燈組1223的陽極；所述第二 NMOS場效應管M2的柵極連接邏輯控制器150的G2端；所述第二 NMOS場效應管M2的源極通過第二電阻R2接地，所述第二 NMOS場效應管M2的源極還連接第三比較器Q3的同相輸入端和第四比較器Q4的同相輸入端；所述第三比較器Q3的反相輸入端連接第一基準電壓Vref_h，輸出端連接邏輯控制器150的0V_H_2端；所述第四比較器Q4的反相輸入端連接第二基準電壓Vref_l，輸出端連接邏輯控制器150的OV_L_2 端。所述第三N型驅動模塊143包括第三NMOS場效應管M3、第三電阻R3、第五比較器Q5和第六比較器Q6。所述第三NMOS場效應管M3的漏極連接第三LED燈組1223的陰極和第四LED燈組1224的陽極；所述第三NMOS場效應管M3的柵極連接邏輯控制器150的G3端；所述第三NMOS場效應管M3的源極通過第三電阻R3接地，所述第三NMOS場效應管M3的源極還連接第五比較器Q5的同相輸入端和第六比較器Q6的同相輸入端；所述第五比較器Q5的反相輸入端連接第一基準電壓Vref_h，輸出端連接邏輯控制器150的0V_H_3端；所述第六比較器Q6的反相輸入端連接第二基準電壓Vref_l，輸出端連接邏輯控制器150的0V_L_3 端。所述第四N型驅動模塊144包括第四NMOS場效應管M4、第四電阻R4、第七比較器Q7和第八比較器Q8。所述第四NMOS場效應管M4的漏極連接第四LED燈組1224的陰極； 所述第四NMOS場效應管M4的柵極連接邏輯控制器150的G4端；所述第四NMOS場效應管M4的源極通過第四電阻R4接地，所述第四NMOS場效應管M4的源極還連接第七比較器Q7的同相輸入端和第八比較器Q8的同相輸入端；所述第七比較器Q7的反相輸入端連接第一基準電壓VrefJ!，輸出端連接邏輯控制器150的0V_H_4端；所述第八比較器Q8的反相輸入端連接第二基準電壓Vref_l，輸出端連接邏輯控制器150的0V_L_4端。顯然，所述第一 N型驅動模塊141、第二 N型驅動模塊142、第三N型驅動模塊143和第四N型驅動模塊144的電路相同。進一步地，為了驅動更多的LED燈，實現更好的驅動效果和照明效果，所述LED驅動裝置還可以對應增加LED燈組和N型驅動模塊的數量。此乃簡單變換，此處不再進行詳細說明。請繼續參閱圖3。所述第一 P型開關模塊131包括第一 PMOS場效應管P1、第五NMOS場效應管M5、第五電阻R5和第六電阻R6 ;所述第一 PMOS場效應管Pl的源極連接第一 LED燈串12111的陽極；所述第一 PMOS場效應管Pl的漏極連接第一 LED燈串12111的陰極；所述第一 PMOS場效應管Pl的柵極連接第五NMOS場效應管M5的漏極，還通過第六電阻R6連接第一 LED燈串12111的陽極和整流橋110的正輸出端；所述第五NMOS場效應管M5的源極通過第五電阻R5接地；所述第五NMOS場效應管M5的柵極連接邏輯控制器150的PGl 端。所述第二 P型開關模塊132的電路與第一 P型開關模塊131的相同。所述第二 P型開關模塊132包括第二 PMOS場效應管P2、第六NMOS場效應管M6、第七電阻R7和第八電阻R8 ;所述第二 PMOS場效應管P2的源極連接第二 LED燈串1212的陽極和第一 LED燈串12111的陰極；所述第二 PMOS場效應管P2的漏極連接第二 LED燈串1212的陰極和第一LED燈組1221的陽極；所述第二 PMOS場效應管P2的柵極連接第六NMOS場效應管M6的漏極，還通過第八電阻R8連接第二 LED燈串1212的陽極和第一 LED燈串12111的陰極；所述第六NMOS場效應管M6的源極通過第七電阻R7接地；所述第六NMOS場效應管M6的柵極連接邏輯控制器150的PG2端。顯然，第一 P型開關模塊131和第二 P型開關模塊132的電路相同。進一步地，為了驅動更多的LED燈，實現更好的驅動效果和照明效果，所述LED驅動裝置還可以對應增加LED燈串和P型開關模塊的數量。此乃簡單變換，此處不再進行詳細說明。
進一步地，請一并參閱圖4和圖5，圖4本發明LED驅動裝置第二實施例中P型開關模塊的電路原理圖，圖5為本發明LED驅動裝置第二實施例中N型驅動模塊的電路原理圖。對比圖3和圖4可知，上述第一 P型開關模塊131中的第一 PMOS場效應管Pl可由PNP三極管P3替代。此時連接方式為PNP三極管P3的發射極代替第一 PMOS場效應管Pl的源極接入電路，PNP三極管P3的集電極代替第一 PMOS場效應管Pl的漏極接入電路，PNP三極管P3的基級代替第一 PMOS場效應管Pl的柵極接入電路。同理，在其他P型開關模塊中也可進行類似的替換。這是對具體實施例電路的簡單替換，此處不再詳細描述。該替換方式即以PNP三極管代替PMOS場效應管，替換后的P型開關模塊也可實現同樣的功能，屬于本發明所附的權利要求的保護范圍。對比圖3和圖5可知，上述第一 N型驅動模塊141中的第一 NMOS場效應管Ml由NPN三極管M7替換。NPN三極管M7的集電極代替第一 NMOS場效應管Ml的漏極連接第一LED燈組1221的陰極；所述NPN三極管M7的基極代替第一 NMOS場效應管Ml的柵極連接邏輯控制器150的Gl端；所述NPN三極管M7的發射極代替所述第一 NMOS場效應管Ml的源極接入電路。同理，在其他N型驅動模塊中也可進行類似的替換。這是對具體實施例電 路的簡單替換，此處不再詳細描述。該替換方式即以NPN三極管代替NMOS場效應管，替換后的N型驅動模塊也可實現同樣的功能，屬于本發明所附的權利要求的保護范圍。以下結合圖3對本發明的原理進行詳細說明。在本實施例中，所述第一 PMOS場效應管Pl的最低Vds (漏極和源極電壓差)耐受電壓為第一 LED燈串12111點亮時兩端電壓差。以所述第一 LED燈串12111中的LED為HV高壓LED為例進行說明，所述HV LED 一般由6顆功率為IW的LED串聯構成，那么其壓降為18V,最低的Vsb和Vdb也為18V,最低的Vb_sub(襯底端Bulk至基板Substrate的電壓)為311V，在實際的工藝中，可取更大的閾值，基于目前的半導體工藝，該MOS管可在芯片內部集成，即驅動電路可進一步進行集成，從而減少了電路布局以及占用的空間，使得所述LED驅動裝置可以做的更小，進而使得成品可以做的更小，大大方便了人們的使用。本發明實施例中，所述第一 N型驅動模塊141、第二 N型驅動模塊142、第三N型驅動模塊143和第四N型驅動模塊144的電路也相同。所述第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4均為采樣電阻。所述第一比較器Q1、第三比較器Q3、第五比較器Q5和第七比較器Q7用于過流檢測，將采樣電阻上的電壓與其第一基準電壓Vref_h進行比較。以第一比較器Ql為例進行說明，當第一電阻Rl的電流超過預先的設定值，即采樣電阻的電壓高于第一基準電壓Vref_h,所述第一比較器Ql的輸出端輸出高電平，反之則輸出低電平。所述第二比較器Q2、第四比較器Q4、第六比較器Q6和第八比較器Q8用于欠流檢測，將采樣電阻上的電壓與第二基準電壓Vref_l進行比較。以第二比較器Q2為例，當第二電阻R2的電流低于設定值時，則第二比較器Q2的輸出端輸出高電平，否則輸出低電平。所述邏輯控制器150通過比較器的輸出信號，即過流檢測和欠流檢測的輸出結果，來控制各個NMOS場效應管的柵極電平狀態，從而實現了控制各個LED燈組的亮與滅。采用本發明提供的LED驅動裝置，在上電復位后，所述邏輯控制器150的G1 G4端為高電平，并且PGl端和PG2端也為高電平，第一 NMOS場效應管至第四NMOS場效應管處于開啟狀態，而第一 PMOS場效應管Pl和第二 PMOS場效應管P2處于關斷狀態。當交流輸入的輸入信號的相位處在0°、0°或180° 270°時，整流橋110的輸出電壓從O開始升高至最高。所述高效LED驅動裝置的具體原理流程如下當整流橋110的輸出電壓較低時，第一 LED燈組1221點亮，電流從第一 LED燈組1221流入第一 NMOS場效應管Ml中。隨著整流橋110的輸出電壓的升高，第一 LED燈組1221中的電流逐漸增大，第一 NMOS場效應管Ml的源極連接的采樣電阻即第一電阻Rl的電壓逐漸升高，第一比較器Ql將采樣電壓和第一基準電壓Vref_h進行比較后，輸出高電平即邏輯控制器150的0V_H_1端為高電平。然后所述邏輯控制器150根據檢測到的0V_H_1端為高電平將PGl端置為低電平，使得第一 PMOS場效應管Pl處于關斷狀態，從而使得第一 LED燈串1211接入電路點亮發光，那么此時點亮的LED包括第一 LED燈串1211和第一 LED燈組1221。隨著電壓繼續升高，LED燈長串120中流過的電流繼續增加，當邏輯控制器150的0V_H_1端再次為高電平時，將PG2端置為低電平，使得第二 PMOS場效應管P2處于關斷狀態，從而使得第二 LED燈串1212點亮發光，那么此時點亮的LED包括第一 LED燈串1211、第二 LED燈串1212和第一 LED燈組1221。隨著電壓再繼續升高，邏輯控制器150的0V_H_1端為高電平時，所述邏輯控制器150將Gl端置為低電平，將PGl端和PG2端置為高電平，則第一 LED燈組1221和第二 LED燈組1222處于點亮的狀態而第一 LED燈串1211和第二 LED燈串1212處于滅態。隨著電壓升高，第一 LED燈組1221和第二 LED燈組1222中的電流逐漸增加，當第二 NMOS場效應管M2的源極的采樣電阻即第二電阻R2上的電壓超過第一基準電壓vrefj!時，邏輯控制器150的0V_H_2端為高電平。邏輯控制器150將PGl端置為低電平，則點亮第一 LED燈串1211，此時由于第一 LED燈串1211的分壓作用，使邏輯控制器150的0V_H_2端變為低電平。隨著電壓繼續升高，當0V_H_2端再次變為高電平時，邏輯控制器150將PG2端置為低電平，從而點亮第二 LED燈串1212，此時邏輯控制器150的0V_H_2端再次變為低電平。此時點亮的LED包括第一 LED燈串1211、第二 LED燈串1212、第一 LED燈組1221和第二 LED燈組1222。隨著電壓繼續升高，0V_H_2端第三次變為高電平時，邏輯控制器150將G2端置為低電平，PGl端和PG2端置為高電平，則第一 LED燈組1221、第二 LED燈組1222和第三LED燈組1223處于點亮的狀態，而第一 LED燈串1211和第二 LED燈串1212處于滅態。以此類推，依次點亮余下的LED燈組。·
當交流輸入的輸入信號的相位處在90° 180°或270° 360°時，在這樣的時間段內，整流橋110的輸出電壓從最高電壓降至O。當整流橋110的輸出電壓達到一定電壓值時，譬如達到較高電壓值后LED燈長串120均點亮，電流從LED燈長串120流入第四N型驅動模塊144。隨著整流橋110輸出電壓的降低，輸出電流逐漸減小，第四NMOS場效應管M4的源極的采樣電阻即第四電阻R4上的電壓也逐漸降低，當采樣電壓小于第七比較器Q7的第二基準電壓Vref_l時，所述邏輯控制器150的0V_L_4端為低電平，邏輯控制150根據0V_L_4端為低電平，并將G4端、將PGl端和PG2端置為低電平，則第四LED燈組1224處于滅態，第一 LED燈串1211、第二 LED燈串1212、第一 LED燈組1221、第二 LED燈組1222和第三LED燈組1223處于亮態。由于處于亮態的LED數量減小，邏輯控制器150的0V_L_4端變為高電平。當電壓再降低時，0V_L_4端為低電平，所述邏輯控制器150將PGl端置為高電平，使得第一 LED燈串1211處于滅態，同時0V_L_4端恢復到高電平。當電壓繼續降低時，0V_L_4端輸出為低電平，所述邏輯控制器150將PG2端置為高電平，使得第二 LED燈串1212處于滅態，同時0V_L_4恢復到高電平，此時第一 LED燈組1221、第二 LED燈組1222和第三LED燈組1223處于亮態。當電壓接著下降時，0V_L_4端為低電平，邏輯控制器150將G3端置為低電平，將PGl端和PG2端置為低電平，則第三LED燈組1223和第四LED燈組1224處于滅態，而第一 LED燈串1211、第二LED燈串1212、第一 LED燈組1221和第二 LED燈組1222處于亮態。以此類推，依次滅掉余下的LED燈。在具體應用時，將與第一基準電壓VrefJ!相連的比較器的反相輸入端的電流值設定為IOmA,與第二基準電壓Vref_l連接的比較器的反相輸入端的電流值設定為50mA。在N型驅動模塊中的NMOS場效應管和采樣電阻構成電流源電路，在具體應用設計中，電流源電路設定的最大電流為60mA,高于第一基準電壓Vref_h設定的過流電流50mA。當前第一 LED燈組1221處于點亮狀態時，且電壓處于升高的時間段時，第一 LED燈組1221中的電流逐漸增加，第一電阻Rl上端的電壓也隨之升高。當第一電阻Rl上端的電壓高于第一基準電壓Vref_h時,則第一 LED燈組1221中的電流大于50mA。此時由于恒流源的特性，第一 NMOS場效應管Ml的漏極的電壓將非常低，接近于第一電阻Rl上端的電 壓，然后第一 LED燈串1211點亮。此時，共有第一 LED燈串1211及第一 LED燈組1221處于點亮的狀態。由于接入電路的LED的數量突然增加，所以LED燈長串120中流過的電流減小，通過控制第一 LED燈串1211及第二 LED燈串1212的數量，可以保證LED增加的數量相對于已經處于亮態的LED的數量不超過一定的比例上限，從而保證LED燈長串120的亮度不致過低，譬如可選取的比例的上限為1/3或1/4等。同理，也保證了 LED減少的數量相對于已經處于亮態的LED的數量不超過一定的比例上限，從而保證了 LED燈長串120的亮度不致變化過快，突然變亮。并且，采用本發明提供的高效LED驅動裝置，隨著電壓的升高，LED燈串中的電流增加，采樣電阻上端的電壓升高。但由于LED燈串中的電流始終小于電流源的最大的電流60mA，所以第一 NMOS場效應管Ml至第六NMOS場效應管M6的漏極的電壓始終接近采樣電阻上端的電壓。設計中采樣電阻取為30ohm，則在驅動過程中驅動模塊的功耗小于30ohm*50mA*50mA=75mff。同時采用上述方案,在電壓從最低到最高、最高到最低的過程，通過合理的控制，可以保證驅動模塊的功耗在75mW附近，從而極大提高了驅動裝置的效率?；谏鲜鲈?，本發明還提供了一種LED驅動方法，包括整流橋輸出電壓隨時間變化，當電壓幅度處于增長階段時，LED亮燈數量相應增加；當電壓幅度處于降低階段時，LED亮燈數量相應減少；當電壓幅度處于增長階段時，譬如當LED燈串和LED燈組均未點亮時，隨著輸出電壓升高，N型驅動模塊控制LED燈組接入電路，隨著輸出電壓繼續升高，P型開關模塊控制LED燈串接入電路；當電壓幅度處于降低階段時，譬如當LED燈串和LED燈組均點亮時；隨著輸出電壓降低，P型開關模塊控制LED燈串不接入電路，隨著輸出電壓繼續降低，N型驅動模塊控制LED燈組不接入電路。進一步地，所述LED燈串包括第一 LED燈串和第二 LED燈串；所述P型開關模塊包括第一 P型開關模塊和第二 P型開關模塊；所述LED燈組包括第一 LED燈組、第二 LED燈組、第三LED燈組和第四LED燈組；所述N型驅動模塊包括第一 N型驅動模塊、第二 N型驅動模塊、第三N型驅動模塊和第四N型驅動模塊；
當電壓幅度處于增長階段時，譬如當第一 LED燈串、第二 LED燈串、第一 LED燈組、第二LED燈組、第三LED燈組和第四LED燈組均未點亮時，隨著輸出電壓升高，第一 N型驅動模塊控制第一 LED燈組點亮，隨著輸出電壓繼續升高，第一 P型開關模塊控制第一 LED燈串也點亮；電壓繼續升高，第二 P型開關模塊控制第二 LED燈串點亮，此時第一 LED燈串、第二 LED燈串和第一 LED燈組處于點亮狀態；隨著電壓繼續升高，第一 LED燈串和第二 LED燈串熄滅，第二 N型驅動模塊控制第二 LED燈組點亮，此時第一 LED燈組和第二 LED燈組處于點亮狀態；隨著電壓繼續升高，第一 LED燈串點亮，此時第一 LED燈組、第二 LED燈組和第一 LED燈串處于點亮狀態；隨著電壓繼續升高，第二 LED燈串點亮，此時第一 LED燈組、第二 LED燈組、第一 LED燈串和第二 LED燈串處于點亮狀態；隨著電壓繼續升高，第一 LED燈串和第二LED燈串熄滅，第三LED燈組點亮；以此類推至LED燈串和LED燈組全部點亮；
當電壓幅度處于降低階段時，譬如當第一 LED燈串、第二 LED燈串、第一 LED燈組、第二LED燈組、第三LED燈組和第四LED燈組均處于點亮狀態時；隨著輸出電壓降低，第二P型開關模塊控制第二 LED燈串熄滅，隨著輸出電壓繼續降低，第一 P型開關模塊控制第一 LED燈串熄滅，此時第一 LED燈組、第二 LED燈組、第三LED燈組和第四LED燈組均處于點亮狀態；隨著電壓繼續降低，第四N型驅動模塊控制第四LED燈組熄滅，第一 LED燈串和第二 LED燈串處于點亮狀態；隨著電壓繼續降低，第二 P型開關模塊控制第二 LED燈串熄滅；隨著輸出 電壓繼續降低，第一 P型開關模塊控制第一 LED燈串熄滅，此時第一 LED燈組、第二 LED燈組和第三LED燈組處于點亮狀態；以此類推至LED燈串和LED燈組全部熄滅。綜上所述，本發明提供的LED驅動裝置及其驅動方法，由于采用了整流橋、至少一LED燈串、至少一 LED燈組、至少一 P型開關模塊、至少一 N型驅動模塊和邏輯控制器；所述LED燈串與LED燈組串聯連接；所述LED燈串的陽極連接整流橋的正輸出端，所述整流橋的負輸出端接地；所述LED燈串的陰極連接LED燈組的陽極；所述邏輯控制器通過P型開關模塊分別連接LED燈串的陽極和陰極；所述邏輯控制器通過N型驅動模塊連接LED燈組的陰極；所述邏輯控制器還連接整流橋的負輸入端，使得當經整流橋整流后的輸入信號的電壓值處于增長階段時，LED燈長串中點亮的LED燈數量相應增加；當電壓值處于下降階段時，所述LED燈長串中點亮的LED燈數量相應減少，從而提高了驅動裝置的效率；并且采用本發明提供的LED驅動裝置，易于在芯片內集成，使得驅動裝置占用空間小，易于小型化。本發明提供的LED驅動裝置不需要電感和電解電容，節約了成本，提高了系統的穩定性，增加了驅動裝置的整體壽命。同時，通過特殊的控制方法來提高驅動效率。本發明通過設計不同的LED燈串中的LED數量以及控制方法，使得驅動裝置在電壓升高的時間段，還可以以一定的步長增加處于亮態的LED的數量；在電壓降低的時間段，以一定的步長減小處于亮態的LED的數量。本發明提供的LED驅動裝置，隨電壓的變化而隨時調節LED中的電流，保證絕大部分AC交流電壓施加在LED燈芯上，大大提高了利用效率，還提高了 LED芯片的使用效率?？梢岳斫獾氖?，對本領域普通技術人員來說，可以根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應屬于本發明所附的權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種LED驅動裝置，其特征在于，包括用于對輸入信號進行整流的整流橋、至少一LED燈串、至少一 LED燈組、至少一用于驅動LED燈串的P型開關模塊、至少一用于驅動LED燈組的N型驅動模塊和用于控制P型開關模塊及N型驅動模塊的邏輯控制器；所述LED燈串的數量與P型開關模塊的數量相同；所述LED燈組的數量與N型驅動模塊的數量相同； 所述LED燈串與LED燈組串聯連接；所述LED燈串的陽極連接整流橋的正輸出端，所述整流橋的負輸出端接地；所述LED燈串的陰極連接LED燈組的陽極；所述邏輯控制器通過P型開關模塊分別連接LED燈串的陽極和陰極；所述邏輯控制器通過N型驅動模塊連接LED燈組的陰極；所述邏輯控制器還連接整流橋的負輸入端。
2.根據權利要求I所述的LED驅動裝置，其特征在于，所述LED燈串和LED燈組分別包括至少一顆LED或HV LED。
3.根據權利要求I所述的LED驅動裝置，其特征在于，所述LED驅動裝置包括 2個LED燈串，分別為第一 LED燈串和第二 LED燈串； 2個P型開關模塊，分別為第一 P型開關模塊和第二 P型開關模塊； 4個LED燈組，分別為第一 LED燈組、第二 LED燈組、第三LED燈組和第四LED燈組； 4個N型驅動模塊，分別為第一 N型驅動模塊、第二 N型驅動模塊、第三N型驅動模塊和第四N型驅動模塊； 所述第一 LED燈串、第二 LED燈串、第一 LED燈組、第二 LED燈組、第三LED燈組和第四LED燈組依次連接；所述第一 LED燈串的陽極連接整流橋的正輸出端，所述整流橋的負輸出端接地；所述邏輯控制器通過第一P型開關模塊分別連接第一LED燈串的陽極和陰極；所述第一 LED燈串的陰極連接第二 LED燈串的陽極；所述邏輯控制器通過第二 P型開關模塊分別連接第二 LED燈串的陽極和陰極；所述第二 LED燈串的陰極連接第一 LED燈組的陽極；所述第一 LED燈組的陰極連接第二 LED燈組的陽極；所述邏輯控制器通過第一 N型驅動模塊連接第一 LED燈組的陰極；所述第二 LED燈組的陰極連接第三LED燈組的陽極；所述邏輯控制器通過第二 N型驅動模塊連接第二 LED燈組的陰極；所述第三LED燈組的陰極連接第四LED燈組的陽極；所述邏輯控制器通過第三N型驅動模塊連接第三LED燈組的陰極；所述邏輯控制器通過第四N型驅動模塊連接第四LED燈組的陰極。
4.根據權利要求3所述的LED驅動裝置，其特征在于，所述第一N型驅動模塊包括第一NMOS場效應管、第一電阻、第一比較器和第二比較器；所述第一 NMOS場效應管的漏極連接第一 LED燈組的陰極和第二 LED燈組的陽極；所述第一 NMOS場效應管的柵極連接邏輯控制器；所述第一 NMOS場效應管的源極通過第一電阻接地，還連接第一比較器的同相輸入端和第二比較器的同相輸入端；所述第一比較器的反相輸入端連接第一基準電壓，輸出端連接邏輯控制器；所述第二比較器的反相輸入端連接第二基準電壓，輸出端連接邏輯控制器； 所述第二 N型驅動模塊包括第二 NMOS場效應管、第二電阻、第三比較器和第四比較器；所述第二 NMOS場效應管的漏極連接第二 LED燈組的陰極和第三LED燈組的陽極；所述第二NMOS場效應管的柵極連接邏輯控制器；所述第二 NMOS場效應管的源極通過第二電阻接地，還連接第三比較器的同相輸入端和第四比較器的同相輸入端；所述第三比較器的反相輸入端連接第一基準電壓，輸出端連接邏輯控制器；所述第四比較器的反相輸入端連接第二基準電壓，輸出端連接邏輯控制器； 所述第三N型驅動模塊包括第三NMOS場效應管、第三電阻、第五比較器和第六比較器；所述第三NMOS場效應管的漏極連接第三LED燈組的陰極和第四LED燈組的陽極；所述第三NMOS場效應管的柵極連接邏輯控制器；所述第三NMOS場效應管的源極通過第三電阻接地，還連接第五比較器的同相輸入端和第六比較器的同相輸入端；所述第五比較器的反相輸入端連接第一基準電壓，輸出端連接邏輯控制器；所述第六比較器的反相輸入端連接第二基準電壓，輸出端連接邏輯控制器； 所述第 四N型驅動模塊包括第四NMOS場效應管、第四電阻、第七比較器和第八比較器；所述第四NMOS場效應管的漏極連接第四LED燈組的陰極；所述第四NMOS場效應管的柵極連接邏輯控制器；所述第四NMOS場效應管的源極通過第四電阻接地，還連接第七比較器的同相輸入端和第八比較器的同相輸入端；所述第七比較器的反相輸入端連接第一基準電壓，輸出端連接邏輯控制器；所述第八比較器的反相輸入端連接第二基準電壓，輸出端連接邏輯控制器； 所述第一 P型開關模塊包括第一 PMOS場效應管、第五NMOS場效應管、第五電阻和第六電阻；所述第一PMOS場效應管的源極連接第一LED燈串的陽極；所述第一PMOS場效應管的漏極連接第一 LED燈串的陰極；所述第一 PMOS場效應管的柵極連接第五NMOS場效應管的漏極，還通過第六電阻連接第一 LED燈串的陽極和整流橋的正輸出端；所述第五NMOS場效應管的源極通過第五電阻接地；所述第五NMOS場效應管的柵極連接邏輯控制器； 所述第二 P型開關模塊包括第二 PMOS場效應管、第六NMOS場效應管、第七電阻和第八電阻；所述第二 PMOS場效應管的源極連接第二 LED燈串的陽極和第一 LED燈串的陰極；所述第二 PMOS場效應管的漏極連接第二 LED燈串的陰極；所述第二 PMOS場效應管的柵極連接第六NMOS場效應管的漏極，還通過第八電阻連接第二 LED燈串的陽極；所述第六NMOS場效應管的源極通過第七電阻接地；所述第六NMOS場效應管的柵極連接邏輯控制器。
5.根據權利要求3所述的LED驅動裝置，其特征在于，所述第一 N型驅動模塊包括第一NPN三極管、第一電阻、第一比較器和第二比較器；所述第一 NPN三極管的集電極連接第一LED燈組的陰極和第二 LED燈組的陽極；所述第一 NPN三極管的基極連接邏輯控制器；所述第一 NPN三極管的發射極連接第一比較器的同相輸入端和第二比較器的同相輸入端，還通過第一電阻接地；所述第一比較器的反相輸入端連接第一基準電壓，輸出端連接邏輯控制器；所述第二比較器的反相輸入端連接第二基準電壓，輸出端連接邏輯控制器； 所述第二 N型驅動模塊包括第二 NPN三極管、第二電阻、第三比較器和第四比較器；所述第二NPN三極管的集電極連接第二LED燈組的陰極和第三LED燈組的陽極；所述第二NPN三極管的基極連接邏輯控制器；所述第二 NPN三極管的發射極連接第三比較器的同相輸入端和第四比較器的同相輸入端，還通過第二電阻接地；所述第三比較器的反相輸入端連接第一基準電壓，輸出端連接邏輯控制器；所述第四比較器的反相輸入端連接第二基準電壓，輸出端連接邏輯控制器； 所述第三N型驅動模塊包括第三NPN三極管、第三電阻、第五比較器和第六比較器；所述第三NPN三極管的集電極連接第三LED燈組的陰極和第四LED燈組的陽極；所述第三NPN三極管的基極連接邏輯控制器；所述第三NPN三極管的發射極連接第五比較器的同相輸入端和第六比較器的同相輸入端，還通過第三電阻接地；所述第五比較器的反相輸入端連接第一基準電壓，輸出端連接邏輯控制器；所述第六比較器的反相輸入端連接第二基準電壓，輸出端連接邏輯控制器；所述第四N型驅動模塊包括第四NPN三極管、第四電阻、第七比較器和第八比較器；所述第四NPN三極管的集電極連接第四LED燈組的陰極；所述第四NPN三極管的基極連接邏輯控制器；所述第四NPN三極管的發射極連接第七比較器的同相輸入端和第八比較器的同相輸入端，還通過第四電阻接地；所述第七比較器的反相輸入端連接第一基準電壓，輸出端連接邏輯控制器；所述第八比較器的反相輸入端連接第二基準電壓，輸出端連接邏輯控制器； 所述第一P型開關模塊包括第一PNP三極管、第五NMOS場效應管、第五電阻和第六電阻；所述第一PNP三極管的發射極連接第一LED燈串的陽極；所述第一PNP三極管的集電極連接第一 LED燈串的陰極；所述第一 PNP三極管的基極連接第五NMOS場效應管的漏極，還通過第六電阻連接第一LED燈串的陽極和整流橋的正輸出端；所述第五NMOS場效應管的源極通過第五電阻接地；所述第五NMOS場效應管的柵極連接邏輯控制器； 所述第二 P型開關模塊包括第二 PNP三極管、第六NMOS場效應管、第七電阻和第八電阻；所述第二 PNP三極管的發射極連接第二 LED燈串的陽極和第一 LED燈串的陰極；所述第二 PNP三極管的集電極連接第二 LED燈串的陰極；所述第二 PNP三極管的基極連接第六NMOS場效應管的漏極，還通過第八電阻連接第二 LED燈串的陽極；所述第六NMOS場效應管的源極通過第七電阻接地；所述第六NMOS場效應管的柵極連接邏輯控制器。
6.根據權利要求3所述的LED驅動裝置，其特征在于，所述第一LED燈串、第二 LED燈串、第一 LED燈組、第二 LED燈組、第三LED燈組和第四LED燈組分別由多顆LED或多顆HVLED串聯構成。
7.根據權利要求I所述的LED驅動裝置，其特征在于，還包括用于過壓保護的過壓保護模塊、用于過熱保護的過溫保護模塊和穩壓器；所述過壓保護模塊、過溫保護模塊和穩壓器分別連接邏輯控制器。
8.一種采用權利要求I所述LED驅動裝置的驅動方法，其特征在于，包括整流橋輸出電壓隨時間變化，當電壓幅度處于增長階段時，LED亮燈數量相應增加；當電壓幅度處于降低階段時，LED亮燈數量相應減少； 當電壓幅度處于增長階段時，當LED燈串和LED燈組均未點亮時，隨著輸出電壓升高，N型驅動模塊控制LED燈組接入電路，隨著輸出電壓繼續升高，P型開關模塊控制LED燈串接入電路； 當電壓幅度處于降低階段時，當LED燈串和LED燈組均點亮時；隨著輸出電壓降低，P型開關模塊控制LED燈串不接入電路，隨著輸出電壓繼續降低，N型驅動模塊控制LED燈組不接入電路。
9.根據權利要求8所述的驅動方法，其特征在于，所述LED燈串包括第一LED燈串和第二 LED燈串；所述P型開關模塊包括第一 P型開關模塊和第二 P型開關模塊；所述LED燈組包括第一 LED燈組、第二 LED燈組、第三LED燈組和第四LED燈組；所述N型驅動模塊包括第一 N型驅動模塊、第二 N型驅動模塊、第三N型驅動模塊和第四N型驅動模塊； 當電壓幅度處于增長階段時，當第一 LED燈串、第二 LED燈串、第一 LED燈組、第二 LED燈組、第三LED燈組和第四LED燈組均未點亮時，隨著輸出電壓升高，第一 N型驅動模塊控制第一 LED燈組點亮，隨著輸出電壓繼續升高，第一 P型開關模塊控制第一 LED燈串也點亮；電壓繼續升高，第二 P型開關模塊控制第二 LED燈串點亮，此時第一 LED燈串、第二 LED燈串和第一 LED燈組處于點亮狀態；隨著電壓繼續升高，第一 LED燈串和第二 LED燈串熄滅，第二 N型驅動模塊控制第二 LED燈組點亮，此時第一 LED燈組和第二 LED燈組處于點亮狀態；隨著電壓繼續升高，第一 LED燈串點亮，此時第一 LED燈組、第二 LED燈組和第一 LED燈串處于點亮狀態；隨著電壓繼續升高，第二 LED燈串點亮，此時第一 LED燈組、第二 LED燈組、第一 LED燈串和第二 LED燈串處于點亮狀態；隨著電壓繼續升高，第一 LED燈串和第二LED燈串熄滅，第三LED燈組點亮；以此類推至LED燈串和LED燈組全部點亮； 當電壓幅度處于降低階段時，當第一 LED燈串、第二 LED燈串、第一 LED燈組、第二 LED燈組、第三LED燈組和第四LED燈組均處于點亮狀態時；隨著輸出電壓降低，第二 P型開關模塊控制第二 LED燈串熄滅，隨著輸出電壓繼續降低，第一 P型開關模塊控制第一 LED燈串熄滅，此時第一 LED燈組、第二 LED燈組、第三LED燈組和第四LED燈組均處于點亮狀態；隨著電壓繼續降低，第四N型驅動模塊控制第四LED燈組熄滅，第一 LED燈串和第二 LED燈串處于點亮狀態；隨著電壓繼續降低，第二 P型開關模塊控制第二 LED燈串熄滅；隨著輸出電壓繼續降低，第一 P型開關模塊控制第一 LED燈串熄滅，此時第一 LED燈組、第二 LED燈組 和第三LED燈組處于點亮狀態；以此類推至LED燈串和LED燈組全部熄滅。
全文摘要
本發明公開了LED驅動裝置及其驅動方法，包括整流橋、至少一LED燈串、至少一LED燈組、至少一P型開關模塊、至少一N型驅動模塊和邏輯控制器；所述LED燈串與LED燈組串聯連接；所述LED燈串的陽極連接整流橋的正輸出端，所述整流橋的負輸出端接地；所述LED燈串的陰極連接LED燈組的陽極；所述邏輯控制器通過P型開關模塊分別連接LED燈串的陽極和陰極；所述邏輯控制器通過N型驅動模塊連接LED燈組的陰極；所述邏輯控制器還連接整流橋的負輸入端；通過邏輯控制器控制N型驅動模塊和P型開關模塊，使得當經整流橋整流后的輸入信號的電壓值處于增長階段時，LED燈長串中點亮的LED燈數量相應增加；當電壓值處于下降階段時，LED燈長串中點亮的LED燈數量相應減少，從而提高了驅動裝置的效率，易于在芯片內集成。
文檔編號H05B37/02GK102932989SQ201210362539
公開日2013年2月13日 申請日期2012年9月26日 優先權日2012年9月26日
發明者陳小雨, 陳博, 鄧迅升, 張靜, 麥炎全 申請人:深圳市晟碟半導體有限公司