CN105848376B - 用于动态减少led电流的方法、驱动器、驱动电路和发光电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于驱动可变数量的LED灯带的串联排列的驱动器，其特征在于，每个灯带具有与各自灯带并联连接的电容器；该驱动器包括：可控电流源，配置为串联连接在串联排列和整流交流电源之间，并提供经过串联排列的可控电流(Istr)；和电流源控制器，配置为控制可控电流源；其中电流源控制器被操作为当串联排列两端的电压和整流交流电源电压之间的差值电压(Vstr3A)相对高的时候，提供相对低的电流(I_LED’)，当该差值电压(Vstr3A)相对低的时候，提供相对高的电流(I_LED)。本发明还公开了相关的驱动电路、照明电路和方法。

Description

用于动态减少LED电流的方法、驱动器、驱动电路和发光电路

技术领域

本发明涉及LED驱动器，驱动电路、LED电路，和操作LED驱动器的方法。

背景技术

如今，所谓的直接连接电源(direct-to-mains)的LED发光电路变得越来越流行，这是因为其形状因数优势及低成本，虽然后者取决于所需要的性能。线性LED驱动器实际上是驱动直接连接到电源的高电压LED电流源。线性LED驱动器是直接把一个或多个LED或LED灯带连接到电源的LED驱动器的新类型。

图1显示了，通用的具有线性LED驱动器的直接连接电源的LED照明电路的例子和相应的供应电压(Vrect)和LED灯带电流(I_LED1，I_LED2和I_LED3)工作时的曲线图。依赖于电源电压Vmains，不同数量的LED灯带可能串联连接，如图1所示。电源电压Vmains被整流器110整流。随着整流电源电压增加，灯带LED1、LED2和LED3是连续并累积的接通的，通过控制器使能控制电流源供应电流，依次是控制器1、控制器2、控制器3，如图显示。可控制的电流源和控制器在集成电路中的典型的实现形式是驱动芯片。随着整流电源电压减少，灯带一个接一个被关闭。

一些直接连接到电源的LED照明电路遭受了不相等的LED接通时间，如图1(I_LED1，I_LED2和I_LED3)，虽然这可能通过改变开关顺序来改变，从“第一个开，最后一个关”的顺序到例如“第一个开，第一个关”，如专利申请US2013-0257282A1揭露的那样。

用线性LED驱动器控制的LED照明电路，遭受两倍电源频率的100％光波动，因为LED驱动电流在电源电压低于V_LED的情况下不能流动。这会导致光的质量差，因为两倍的电源频率的100％的光波动对于有些人来说是不舒服的。为了改善光的质量，需要在各自的LED灯带LED1、LED2和LED3上并联电容器C1、C2和C3，如图2所示。电容器在启动阶段期间，电容器被充电到接近于灯带工作电压的值。然后，在正常操作期间，电容器中存储的电荷可以被用于给各自的LED灯带供电，以减少电流波动并提高光的质量。为了防止电容器被放电，在LED灯带的串联布置中设有二极管D1、D2和D3。

应当理解的是，当灯被供电，在灯发光之前，电容器需要被充电到电压V_LED。因此启动阶段要求电容器被尽可能快的充电。

当电容器还未充电时，集成电路两端的总的电源电压和电流源的损耗都是高的，即使使用低到中等的充电电流。例如，如果整流电源电压是Vrect，电容器两端的电压是Vc1、Vc2和Vc3，那么电压(Vstr1A，Vstr2A和Vstr3A)在节点Str1A、Str2A和Str3A分别是Vrect-Vc1，Vrect-Vc1-Vc2和Vrect-Vc1-Vc2-Vc3。当电容器未充电，Vc1、Vc2和Vc3全部都是(大约)是0，所以对于充电电流I_LED，IC的功率损耗是接近于Vrect×I_LED。即使对于相对低的120V的美国电源电压，峰值电压是170V。依赖与用于该电流源的高电压晶体管的物理尺度，毫安范围的小电流已经可以导致显著地温度升高。

由于峰值电源电压的变化，可能会在普通操作中产生热功率损耗的另外的来源。在峰值电源电压高的期间，在含有电流源的集成电路中，过电压下降，这导致了功率损耗，其表现的与热损耗相像。

发明内容

本发明提供了如独立权利要求中定义的方法和装置。

根据公开的一个或多个实施例，提供了一种用于驱动可变数量的LED灯带的串联排列的驱动器，其特征在于，每个灯带具有与各自灯带并联连接的电容器；该驱动器包括：可控电流源，配置为串联连接在串联排列和整流交流电源之间，并提供经过串联排列的可控电流(Istr)；和电流源控制器，配置为控制可控电流源；其中电流源控制器被操作为当串联排列两端的电压和整流交流电源电压之间的差值电压(Vstr3A)相对高的时候，提供相对低的电流(I_LED’)，当该差值电压(Vstr3A)相对低的时候，提供相对高的电流(I_LED)。

通过在差值电压较高的时候，提供相对较低的电流，可以减少驱动器内的功率损耗，从而减少驱动电路的发热。这可以，例如，简化照明电路的热量管理。可替换的或另外的，可以使用具有低额定功率的晶体管(在更小的区域)，因此潜在的节约了成本。

根据公开的一个或多个实施例，电流源控制器被配置为依赖于电容器的充电水平来调节电流，且所述相对低的电流是第一相对低的电流。根据公开的一个或多个实施例，所述电流源控制器被配置为响应于大于参考电压(Vref)的差值(Vstr3A)提供第一相对低的电流。因为在理想化的例子中，没有其他的串联元件，并且是无损耗连接的，所有的差值电压VStr3A是在驱动器集成电路中下降的，只要差值电压超过参考水平，就减少充电电流到相对低的水平，通过此种方法可以减小集成电路中的功率损耗。因为在理想化的例子中，没有其他的串联元件，并且是无损耗连接的，所有的差值电压VStr3A是在驱动器集成电路中下降的，只要差值电压超过参考水平，就减少充电电流到相对低的水平，通过此种方法可以减小集成电路中的功率损耗。

根据瞬间的电源电压动态地调整充电电流，可能因此趋向于同时确保可接受的平均驱动电流(如在启动期间提供可接受的充电时间)，和可接受的集成电路损耗以及导致的温度。

根据公开的一个或多个实施例，驱动器被配置为与包括电阻器(R_OV)和具有电压降(V_OV)的稳压二极管的串联组合进行操作，该串联组合并联连接到电流源；其中该电流源控制器包括电流比较器，该比较器被配置为比较经过电阻的电流与参考电流(Istartup)，并且该参考电流与参考电压根据公式具有确定的关联：Vref＝V_OV+Istartup×R_OV。(电压)差异因此被转化成相关的电流，使用参考电流Istartup和电流比较器可以方便操作，从而在驱动器集成电路中使用简单和/或空间节约的电路设计。此外，通过实现在电流域的信号处理，该方面可以与其他方面配合，尤其是，调节不同的峰值电压以下将更为详细的解释：可替换的或无限制的，也可以在电压域进行比较，通过把流过电阻器R_OV的电流转化为电压，并把它与内部参考电压进行比较。

根据公开的一个或多个实施例，所述电流源控制器被操作为在所有LED灯发射光的操作期间，当串联排列两端所述相对低的电流是相对高的电流的一半。这会使得在电源周期高电压部分的期间，将功率损耗至少二等分。

根据公开的一个或多个实施例，电流源控制器被操作为在所有LED灯发射光的操作期间，当串联排列两端的电压和整流交流电源电压之间的差值电压(Vstr3A)相对高的时候，提供第二相对低的电流(I_LED”)，当该差值电压(Vstr3A)相对低的时候，提供相对高的电流(I_LED)。这样的实施例可以用于在RMS(和峰值)电源高的期间，减少集成电路的功率损耗。此外，通过减少或甚至消除功率损耗与电源电压变化的关联，可以使用更小的散热器(因为热损耗会减少)：在高电压的时候没有相对低电流的操作，灯的热设计不得不为对应于全电流和高电压(如高于一般的电源电压)的最坏情况的损耗而作尺度设计，甚至是在极其高的电压(如几倍于IC内的电压)。这将会导致在正常操作时，散热的过度尺度设计，这样也会导致成本的增加。

根据公开的一个或多个实施例，所述第二相对低的电流与相对高的电流有确定的关系。通过提供改变后的电流，电路会被设计的与用与第一相对低的电流在启动阶段提供改变的设计是类似的。根据公开的一个或多个实施例，所述第二相对低的电流根据干线电压变化，使得差值电压(Vstr3A)和第二相对低的电流的乘积是固定的。这就可以显著的降低，甚至消除IC内随着峰值电源电压的变化而产生的功率损耗的变化。从而可以简化IC的热设计，和/或它可能防止过度指定驱动器所需的功率开关。

根据公开的一个或多个实施例，驱动器被配置为用包括电阻器R_OV和具有电压降V_OV的稳压二极管的串联组合进行操作，该串联组合并联连接到电流源；其中电流源控制器包括电流求和单元和比例缩放单元，该电流求和单元被配置为从LED参考电流(I_ref，LED)中减去经过电阻器的电流(I_OV)，该比例缩放单元被配置为按比例缩放所得到的电流，该电流源控制器被配置为通过缩放后得到的电流来减少相对高的电流，以得到第二相对低的电流。通过这样的实现方式，此设计与用于在启动阶段提供第一相对低的电流的设计是类似的，因此提供了设计元件或整个设计的重复利用、共享的可能性，或简化了设计。

根据公开的一个或多个实施例，提供一种驱动电路，包括前述任一项权利要求所述的驱动器，以及电阻器R_OV和具有电压降V_OV的稳压二极管的串联组合，该串联组合被并联连接到电流源。

根据公开的一个或多个实施例，提供一种照明设备，包括权利要求10所述的驱动电路，多个LED灯带的串联排列，多个电容器，多个电容器被配置为使得每个灯带具有与各自灯带并联连接的电容器。

根据公开的一个或多个实施例，提供一种控制LED照明电路中的电流的方法，该LED照明电路包括：可变数量的LED灯带的串联排列，其中每个灯带具有与各自灯带并联连接的电容器；驱动器，该驱动器包括串联连接在串联排列和整流交流电源之间并提供经过串联排列的可控电流(Istr)的可控电流源，以及被配置为控制可控电流源的电流源控制器；所述方法包括：操作电流源控制器，当串联排列两端的电压和整流交流电源电压之间的差值(Vstr3A)相对高的时候，提供相对较低的电流(I_LED’)，当串联排列两端的电压和整流交流电源电压之间的差值(Vstr3A)相对低的时候，提供相对较高的电流(I_LED)；

根据公开的一个或多个实施例，所述的方法，包括通过依赖于电容器的充电水平调节电流来动态减少经过串联排列的启动电流。

根据公开的一个或多个实施例，所述的方法，包括在所有LED灯发射光的操作期间，当串联排列两端的电压和整流交流电源电压之间的差值电压(Vstr3A)相对高的时候，提供第二相对低的电流(I_LED”)，当该差值电压(Vstr3A)相对低的时候，提供相对高的电流(I_LED)。所述的方法，可能包括根据干线电压改变所述第二相对低的电流，使得差值电压(Vstr3A)和第二相对低的电流的乘积是固定的。

附图说明

图1显示了具有线性LED驱动器的直接连接电源的LED照明电路及其电压和电流图；

图2显示了包括并联电容器的LED照明电路；

图3显示了根据一个或多个实施例的LED照明电路；

图4显示了根据一个或多个实施例的LED照明电路；

图5显示了根据一个或多个实施例的操作的原理图；

图6显示了根据一个或多个实施例在启动阶段期间，电流源的电压和LED电流曲线，如图5所说明的；

图7显示了根据一个或多个实施例在启动阶段期间，使用动态充电电流的波形，如图5所说明的；

图8(a)显示了在正常操作期间，用相对低的峰值电源电压的损耗指示图；

图8(b)显示了在正常操作期间，用相对高的峰值电源电压的损耗指示图；

图9显示了根据一个或多个实施例的操作的原理图；

图10显示了Vmains，I_LED和损耗功率的图；和

图11显示了线性驱动器线路电压调整。

具体实施方式

需要说明的是，图是说明性的，并非按比例画的。相同的参考符号被用于指示修改过的或不同的实施例中相应的或相似的特征。

图3显示了根据一个或多个实施例的LED照明电路300。电路300通过交流电源供电，整流器310整流该交流电源。通过阻塞二极管D1将该整流电源电压Vrect提供给多个LED灯带LED1、LED2和LED3中的第一LED灯带LED1。另外的阻塞二极管D2、D3分别和与灯带LED1串联连接的其他LED灯带连接。各电容器C1、C2、C3分别与各LED(各自的)并联。电容器C1，C2，C3可以用来存储电荷，该电荷被用于在Vrect＜V_LED时给各自的LED灯带供电，以减少电流波纹，并提高灯光的质量，使得人在看该灯光时更为舒适。阻塞二极管D1、D2、D3用于防止电容器C1，C2，C3放电。

LED电路包括驱动器320，该驱动器320用于控制LED灯带，在下文将更详细地说明。该驱动器可能作为集成电路(IC)实现。该驱动器320是通过该整流电源供电的。将电容器CVDD用作该驱动器的自助供电设备，即使在整流电源电压不足以向驱动器供电时，也能保证继续操作。如图显示，也可能有LED电阻器RLED和泄漏电阻器RBLEED，来分别设置LED驱动电流和泄漏电流。可以施加泄漏电路到驱动器，来增加调光兼容性。各灯带分别连接到驱动器的各自的末端，如STR1A、STR2A和STR3A。该驱动器包括开关装置(未显示)，该开关装置确保随着电源电压增加，通过将LED灯带连接到电流源330，使LED灯带连续的接通。图中显示了控制器处于的状态是，有电流源330通过连接到STR3A给全部的灯带供电。本领域技术人员应理解驱动器320是相对于该开关装置的简化形式。可使用更多完整的开关装置，例如图4及相关解释会简要提到。电流源330可以通过电流源控制器340来控制。

连接在灯带LED3最底部和地之间的是电流传感器电阻器R_OV和稳压二极管Z_OV的串联组合。稳压二极管提供偏移电压V_OV，电阻器R_OV将差值电压Vstr3A-V_OV转化为电流。

图4显示了根据一个或多个LED照明电路的实施例。该电路与图3的类似，不同的是在每一个LED灯带的低电压端(即最底部)和驱动器之间存在另外的电流通路。这些另外的电流通路分别包括各自的散热电阻器RH1，RH2和RH3。在正常操作中，散热电阻器RH1，RH2和RH3被用于减少驱动器320内部的热损耗，如下说明的：LED具有高的非线性电流-电压特性，以致于在操作中，LED灯带两端的电压可能被认为是接近于一个常数(V_LED)。当该整流电源电压Vrect增加到超过能使第一LED灯带LED1接通的电压时，但在其到达能使第二LED灯带LED2接通的电压之前，过电压Vrect-V_LED不得不在某处下降。这导致了值为I×(Vrect-V_LED)的功率耗损。若少了另外的电流通路，过电压在驱动器320内部下降，导致由驱动器集成电路产生全部的功率耗损。然而，通过适当控制电流驱动器电流，特别是通过在包括散热电阻器的通路STR1B和不包括散热电阻器的通路STR1A之间正确分配该电流，该功率耗损的至少一部分可以在散热电阻器RH1中产生。因为该电阻器是在驱动器320之外的，因而可以简化该体系的热量管理，特别是可以简化驱动器集成电路320的温度控制。图4显示的该布置的其他方面与图3是相似的。

驱动器集成电路包括电流源的功能。这将予以描述，如图5，显示了在启动操作期间，实施例中的控制。开始时，电容器没有完全被充满，V_C1＝0V，V_C2＝0V，V_C3＝0V，因此电流源的电压是V_Rect。当灯通电的时候，用户希望它能瞬间开启，或者接近瞬间开启。但是当电容器C1，C2，C3被用于与LED并联时，在LED发光之前，电容器需要被充电到V_LED。因此启动阶段需要其中的电容器快速充电。然而，电容器C1，C2，C3未被充电时，即使使用低到中等的充电电流，IC两端的总电压以及电流源的耗损都仍然可能是高的。根据用于该电流源的高电压晶体管的物理尺度，毫安范围的小电流已经可以导致显著地温度升高。为了保证集成电路的寿命，温度的升高需要被控制到可接受的程度。

如图5所示，驱动器包括电流源。根据一个或多个实施例，具有电流源控制器540，其被配置为依赖于电容器的充电电平调节在电流源530上的LED驱动电路的充电电流。在一个或多个实施例中，该电流源控制器可以包含比较器542。在启动阶段，可通过比较器动态地设置充电电流Istr，特别的，如果该比较器显示I_OV比参考电流Istartup高时，电流源被设置为提供比比较器显示I_OV比参考电流Istartup低时相对更低的电流I_LED′供电。因此提供一种根据电容器的充电水平动态地校准该充电电流Istr到I_LED或I_LED′的方法。

为了更详细地说明，电容器的充电水平可以在Str3A处测量。电压VStr3A可以通过下列方程式(1)描述。

V_Str3A＝V_Rect-V_C1-V_C2-V_C3 (1)

该线性驱动电路可以包含电阻器R_OV。电压VStr3A可以通过R_OV被转换为电流。通过布置具有电压降V_OV的稳压二极管Z_OV与电阻器R_OV串联，可以使得偏移电压V_OV可以从VStr3A中减去。该得到的电流I_OV可以通过以下方程式(2)来描述。

比较器可被用于比较I_OV和启动电流Istartup。如果I_OV＞Istartup，电源高比较器的输出是高的，充电电流Istr从I_LED减少到I_LED′，以减少集成电路的耗损和温度升高。

这对应于条件：

I_OV＞Istartup； (3)

即：

通过定义Vstartup＝Istartup×R_OV

或者VStr3A＞Vref，通过定义Vref＝V_OV+Vstartup

使用该方法，充电电流的两个值可以被设置。这个概念可以容易的被扩展为包含多个Istartup级，甚至使用I_OV，用I_OV的增加来线性降低Istr。

图6显示了在超过整流电源的半个周期中，电流源上的电压V_Rect，来自电流源控制器的输出“Mainshigh”，以及启动阶段的LED电流曲线图。当V_Rect低时，可以使用高的LED电流I_LED。当检测到高的电源电压时，使用较低的LED电流I_LED′来限制电流源的耗损。

图7显示了在使用动态的充电电流的启动阶段期间，VStr3的波形710，源电流I_LED720，LED灯带中一个灯带和相应的电容器上的电压(即V_Cx＝Vrect-VStr1A)730，驱动器集成电路中的功率损耗(VStrA×I_LED)740。当电容器电压V_Cx＝V_LEDx还是低的时候，电流源电压是高的，并且它的损耗会较高。因此显示在722，对于电源周期的相对较大的部分，电流是低的，以减小这种效果。正如电容器进一步充电，电流源电压VStr3A变得越来越低，低电流的部分变得越来越短，如724和726所示。在该例子中，充电电流在用于高电源的15mA和用于低电源的30mA之间，把电流源损耗限制在大约2.4W。没有电流动态的减少，峰值电流源损耗会几乎高一倍，这可能会给电流源中的晶体管的尺度对寿命要求的满足带来严重的影响。

图8(a)显示了线性驱动器在正常操作期间，用相对低的峰值电源电压时的损耗，图8(b)显示了线性驱动器在正常操作期间，用相对高的峰值电源电压时的损耗。如图所示，总的LED电压和电源电压基本决定了线性驱动器在正常操作下的损耗。用相对低的峰值电压，典型的损耗如图8(a)中的810，812，814和816所指示。在高电源的情况，损耗进一步增加，如图8(b)中的820，822，824和826所示。关于效率以及它们的损耗，线性驱动器取决于LED电压与电源电压的匹配程度。这在图8(a)和8(b)中说明了，其显示了相比于对较高的电源电压，对普通或小的电源电压能显著更好的匹配。从贯穿完整电源周期的电源中提取恒定电流，随着电源电压的增加而增加串联LED的数目，随着电源电压的减少而减少串联LED的数目。当V_LED＜V_Rect＜2V_LED时，(V_Rect-V_LED)×I_LED代表了损耗的大部分。可以看到，对于相对高的电源电压，损耗主要是由电源电压峰值附近支配的(在该峰值处，由于V_Rect-3V_LED的过电压的“顶部空间”在驱动器集成电路中下降)。一个或多个实施例中，在高峰值电源电压条件下，可能通过使I_LED与电源周期的这一部分适配来减少这些损耗减少。

图9显示了根据一个或多个实施例的操作的原理图。有电流源控制器，电流源控制器被配置为随着电源电压增加而动态地减少LED驱动电路的驱动电流。如图所示，电路可以包含电阻器R_OV和稳压二极管Z_OV，串联连接在节点Str3和地或0V之间。R_OV和Z_OV被布置为把VStr3转换为相关的电流I_OV。电流源控制器包括求和点942，该求和点942从LED参考电流I_ref，LED中减去I_OV。电流源控制器进一步地包括缩放单元944，用于缩放差值I_OV-I_ref，LED。如图所示，缩放因数可能是1000，该因数通常是取决于电阻器R_OV和I_ref，LED值。不同的缩放差异被用于将电流I_LED与第二相对低的电流I_LED″匹配。如这例子所示，第二相对低的电流I_LED″因而可以是不固定的，其可以随着电压VStr3A的增加而改变。因为驱动器内的电流随着它两端的电压的增加而减少，因此虽然峰值电压改变，但功率损耗的变化的减少是可以实现的，甚至达到恒定的功率。

如不采用任何防止措施，灯的热设计会将尺寸设计用于最坏情况的损耗。这导致了在普通运行条件下的过度尺度的散热，这也将导致不理想的成本结构。功率耗损不依赖于电源电压的变化是非常有益的，因为这样就只需要较小的散热。

在其他的实施例中(未显示)，可能应该被叫做步骤实施例，明智的步骤是，将电压VStr3A与参考电压进行比较，如果电压VStr3A超过该阈值，电流驱动器电流减少。这样的实施例包含对应于单一参考电压的单一步骤，可能是类似于上文描述的在启示阶段减少功率损耗。本领域技术人员应当理解该思想可以延伸到对应于多个步骤的多个参考电压。用多个参考电压和多个步骤，这样的实施例类似于如图9描述的第二相对低的电流的连续变化。

图10显示了Vmains的图(在1010和1015)，Istr(在1020，1025和1025′)和损耗功率(在1030，1035，和1035′)，用于普通峰值电源电压的跨整流电源半周期(1010，1020和1030)，和用于高峰值电源电压的(用于如图9中的说明的，在1015，1025和1035，用于上文讨论的单一步骤的，在1015，1025′和1035′)。对于连续变化的实施例，高电源电压的反馈减少LED电流，在电源的峰值电压处，把电流源的损耗大致保持为一个常数(如1035显示)。对于单一步骤的实施例中，在电源周期峰值周围，把电流减少为常数，功率耗损不是常数，而是如1035′那样改变。尽管如此，该功率耗损相对于没有电流减小，仍然是显著减少的。

如1025和1035显示的，图9中的具体实施例中，R_OV和Z_OV把VStr3A转换为与V_Rect成比例的电流。通过从LED参考电流Iref中减去该电流，可以实现接近恒定的功率损耗。这可以使集成电路和整个应用中的电流源的尺度只要设计的用于典型功率水平即可，而不再要求用于最坏情况的功率水平，因此可以节约成本。

图11显示了灯带电流在没有(1110)和有(1120)动态减少LED电流情况下的平均灯带电流。它显示了平均灯带电流作为线路调整功能，也就是说，峰值电压。它清楚的显示了具有动态LED电流减少的情况比不具有的减少的情况，平均LED电流更趋于常数。因此线路调整是改善的。正常的，当该电源电压增加，LED的接通时间增加，从而平均电流(1110)增加，因此光输出也增加。这并不是所期望的效果，用户期望的是恒定的光输出，不受电源电压的影响。通过在电源电压的峰值处减少该LED驱动电流，平均电流减少(如1120)，电源调整率改善。

本领域技术人员应当理解LED灯带可以由一个LED组成也可以由多个串联的LED组成，来实现适合的操作电压。

上下文中描述的分离的实施例可以在一个实施例中进行组合。上下文中描述的分离的实施例可以在一个实施例中进行组合。本申请可能经一部根据这样的特征或结合主张新的权利要求。

通过阅读该公开的内容，另外的变化和修改对于本领域技术人员来说是显而易见的。这样的变化和修改可以包括增加或替换已知的类似或其他的特征，除此之外，也可增加或替换已经在本申请中描述过的特征。

虽然该附加的权利要求针对特别的特征的结合，应该清楚的是本文公开的范围包括任何直接或间接的公开的常规设计或者任何常规组合，不论它是否在权利要求中主张。

由于完整性的原因，词语“包括”并不排除还有其他的元素或步骤，词语“一个”并不排除复数，权利要求中叙述而得可能实现功能的单一处理器或其他单元不能限制权利要求的保护范围。

Claims (15)

1.一种用于驱动串联连接的可变数量的多个LED灯带的驱动器，其特征在于，每个灯带具有与各自灯带并联连接的电容器；该驱动器包括：

可控电流源，配置为串联连接在LED灯带和整流交流电源之间，并提供经过LED灯带的可控电流(Istr)；和

电流源控制器，配置为控制可控电流源；

其中电流源控制器被操作为当LED灯带两端的电压和整流交流电源电压之间的差值电压(Vstr3A)大于第一数值，提供第一电流(I_LED’)，当该差值电压(Vstr3A)小于等于第一数值，提供第二电流(I_LED)，所述第二电流高于所述第一电流。

2.如权利要求1所述的驱动器，其特征在于，所述电流源控制器被配置为依赖于电容器的充电水平来调节电流为第一电流。

3.如权利要求2所述的驱动器，其特征在于，所述电流源控制器被配置为响应于大于参考电压(Vref)的差值(Vstr3A)提供第一电流。

4.如权利要求3所述的驱动器，其特征在于，被配置为与包括电阻器(R_OV)和具有电压降(V_OV)的稳压二极管的串联组合进行操作，该串联组合并联连接到电流源，其中该电流源控制器包括电流比较器，该比较器被配置为比较经过电阻器(R_OV)的电流与参考电流(Istartup)，并且该参考电流与参考电压根据公式具有确定的关系：Vref＝VOV+Istartup×R_OV。

5.如权利要求2至4中任一项所述的驱动器，其特征在于，所述第一电流是第二电流的一半。

6.如权利要求2至4中任一项所述的驱动器，其特征在于，所述电流源控制器被操作为在所有LED灯发射光的操作期间，当LED灯带两端的电压和整流交流电源电压之间的差值电压(Vstr3A)大于第二数值，提供第三电流(I_LED”)，当该差值电压(Vstr3A)小于等于第二数值，提供第二电流(I_LED)。

7.如权利要求6所述的驱动器，其特征在于，所述第三电流与第二电流有确定的关联。

8.如权利要求6所述的驱动器，其特征在于，所述第三电流根据电源电压变化，使得差值电压(Vstr3A)和第三电流的乘积是固定的。

9.如权利要求8所述的驱动器，其特征在于，被配置为用包括电阻器R_OV和具有电压降V_OV的稳压二极管的串联组合进行操作，该串联组合并联连接到电流源；其中电流源控制器包括电流求和单元和比例缩放单元，该电流求和单元被配置为从LED参考电流(I_ref，LED)中减去经过电阻器的电流(I_OV)，该比例缩放单元被配置为按比例缩放所得到的电流，该电流源控制器被配置为通过缩放后得到的电流来减少第二电流，以得到第三电流。

10.一种驱动电路，其特征在于，包括前述任一项权利要求所述的驱动器，以及电阻器R_OV和具有电压降V_OV的稳压二极管的串联组合，该串联组合被并联连接到电流源。

11.一种照明设备，其特征在于，包括权利要求10所述的驱动电路，串联连接的多个LED灯带，多个电容器，多个电容器被配置为使得每个灯带具有与各自灯带并联连接的电容器。

12.一种控制LED照明电路中的电流的方法，该LED照明电路包括：

串联连接的可变数量的多个LED灯带，其中每个灯带具有与各自灯带并联连接的电容器；驱动器，该驱动器包括串联连接在LED灯带和整流交流电源之间并提供经过LED灯带的可控电流(Istr)的可控电流源，以及被配置为控制可控电流源的电流源控制器；

所述方法包括：操作电流源控制器，当LED灯带两端的电压和整流交流电源电压之间的差值(Vstr3A)大于第一数值，提供第一电流(I_LED’)，当LED灯带两端的电压和整流交流电源电压之间的差值(Vstr3A)小于等于第一数值，提供第二电流(I_LED)，第二电流高于第一电流。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，包括通过依赖于电容器的充电水平调节电流来动态减少经过LED灯带的启动电流。

14.如权利要求12或13所述的方法，其特征在于，包括在所有LED灯发射光的操作期间，当LED灯带两端的电压和整流交流电源电压之间的差值电压(Vstr3A)大于第二数值，提供第三电流(I_LED”)，当该差值电压(Vstr3A)小于等于第二数值，提供第二电流(I_LED)。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，包括根据电源电压改变所述第三电流，使得差值电压(Vstr3A)和第三电流的乘积是固定的。