[發明專利]功率因數補償型LED節能照明燈

無效

• 申請號: 200710008596.X
• 申請日: 2007-02-12
• 公開（公告）號: CN101247683A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發明（設計）人: 張亦翔;張飛然
• 申請（專利權）人: 張亦翔
• 主分類號: H05B33/08
• 分類號: H05B33/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種適用于交流電網功率因數補償的LED節能照明燈，它既是LED節能照明燈，同時又是功率因數補償器；它可稱為功率因數補償型LED節能照明燈，也可稱為LED節能照明燈型功率因數補償器。

背景技術

全球能源面臨危機。為了有效利用能源，國際電工委員會(I.E.C)針對電器的電源供應制定了一系列的規范，IEC-1000就是對于電源供應中諧波電流所作的規范，而功率因數補償法是目前運用的最有效的方法之一，電力用戶常用的無功功率補償設備是電容器。所謂功率因數是有用功和總功率之比例，即有用功占有用功與無用功向量和之比例。用戶用電功率因數之高低會影響電力供電成本，而目前家用電器如電風扇、電冰箱、空調、洗衣機、螢光燈等感性電器以及帶有開關電源或整流濾波電路的家電如電視機、電腦、電磁爐、音響、節能燈等等的功率因數都很低，如果用戶能采用設置電容器的方法提高功率因數，可以減少供電成本，節約能源，降低諧波電流的污染，但是絕大多數用戶并無此觀念。目前許多國家和地區都對用戶用電的功率因數提出了要求，如我國臺灣省的電業法第69條規定：用戶每月用電之平均功率因數不及80％時，每低1％，該月電費應增加千分之3；超過80％時，每超過1％，該月電費應減少千分之1.5。對用戶用電的功率因數提出要求是大多數國家今后的趨勢。LED作為半導體固體“冷”光源，具有高效節能、長壽命、低維護費用、無污染、多色彩等特點，是傳統的白熾燈和充氣光源的理想取代品；本發明以一種適用于交流電網功率因數補償的LED節能照明燈：既是LED節能照明燈，同時又是功率因數補償器，幫助用戶自覺養成節約能源的習慣，以提升交流電網的功率因數，對國對家都極為有益。

發明內容

本發明的目的在于提供一種適用于交流電網功率因數補償的LED節能照明燈。為實現上述目的，本發明的技術解決方案是：交流市電用電容降壓限流來點亮LED節能照明燈，在電網中本發明呈容性，起到了功率因數補償的作用。本發明完美地解決了采用電容降壓限流法點亮LED時，瞬態電壓擊穿LED的問題。其解決方案示意圖見圖1、圖2和圖3。

圖1是本發明的直流脈動電流驅動法方案一示意圖。在圖1中，電容C1用于降壓限流，D1D2D3D4用于整流，但因交流電源不可能剛好在過零點時接入，整流后的電壓若直接供給LED，則所產生的瞬態電壓的能量足以立即擊壞LED。本發明的創新在于使用C2來和用于降壓限流的C1分壓以降低將要傳送到LED的瞬態電壓，同時使用瞬態電壓抑制二極管DZ1以吸收異常的或極端情況下的瞬態電壓，再引入起保護作用的恒流源Io以限制最大電流的方法以隔離剩余的瞬態電壓，三管齊下使LED能可靠地工作在恒流狀態下。C1又起主要的功率因數補償作用，C2協同C1對功率因數補償和吸收電網的有害脈沖起到了輔助效果，C1C2并不消耗功率，本發明在電網中呈容性；注意若取消C2本發明仍能正常工作，DZ1也可以吸收瞬態電壓，但是整體效果會差一些，使用C2使本發明更完美。這里需要提出的是，整流后若使用電解電容進行濾波對功率因數補償是有害的，因為電解的存在會使充電電流的相位滯后于電壓，為了更有效地進行功率因數補償，本發明不使用電解濾波，而是使用脈動電流驅動LED。

圖2是本發明的直流脈動電流驅動法方案二示意圖，區別在于：圖1中的恒流源接在LED的正端，恒流管要選用PNP型三極管；圖2中的恒流源接在LED的負端，恒流管要選用NPN型三極管。對于高反壓的三極管來說，NPN型可選用的型號更多。

圖3是本發明的交流脈動電流驅動法示意圖，其實質是用交流電的正負半周分別驅動兩組LED。C1C2的功能和圖1相同，DZ1DZ2吸收異常的瞬態電壓，DZ1DZ2也可以改用一個雙向瞬態電壓抑制二極管；D1D2用于半波整流，兩個恒流源Io1和Io2分別限制最大正負電流以隔離正負瞬態電壓，因為瞬態電壓較高，D1D2也起隔離反向電壓作用，故不能省。

圖1圖2與圖3的區別是：圖1圖2中的橋式全波整流有兩個PN結的壓降，而圖3中的半波整流只有一個PN結的壓降，但圖1、圖2中驅動LED的脈動電流頻率高，峰值電流小，兩者各有特點。脈動電流頻率高能使LED工作狀態更好，又綜合圖1、圖2的區別，所以本發明更推薦采用圖2的解決方案。