[發(fā)明專利]一種大功率LED照明燈交流電源驅(qū)動(dòng)的方法及電路結(jié)構(gòu)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110245770.9
• 申請(qǐng)日: 2011-08-24
• 公開（公告）號(hào): CN102958230A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張賢;夏中瑨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州航天風(fēng)華精密設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): H05B37/02
• 分類號(hào): H05B37/02
• 代理公司: 貴陽中新專利商標(biāo)事務(wù)所 52100
• 代理人: 劉楠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種LED照明燈的驅(qū)動(dòng)方法及電路，特別是一種大功率LED照明燈交流電源驅(qū)動(dòng)的方法及電路結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

由于半導(dǎo)體照明具有節(jié)能省電、環(huán)保、使用壽命長的特點(diǎn)，在全世界掀起了一場(chǎng)LED照明燈研究生產(chǎn)的熱潮。在大功率LED照明燈使用中，驅(qū)動(dòng)電源的功率因素、轉(zhuǎn)換效率是影響LED照明燈使用的重要因素，而電源的輸出電流變化又會(huì)直接影響到LED照明燈輸出光通量和使用壽命。如果恒流控制電路設(shè)計(jì)不合理，LED照明燈輸出光通量很難達(dá)到要求，起不到節(jié)能增效的作用，從而抑制LED照明燈的推廣。

現(xiàn)在使用的大功率LED照明燈的電源驅(qū)動(dòng)，通常是將交流電源變換成直流電源，然后進(jìn)行恒壓恒流的控制，最后通過濾波再驅(qū)動(dòng)LED光源。這種電路結(jié)構(gòu)由很多電子元件組成，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、成本較高；其驅(qū)動(dòng)電源通常采用高頻開關(guān)電源，輸出功率因素較低；并且在交流變換成直流的過程中需要損耗很多能量，電能的轉(zhuǎn)換效率較差；另外，使用直流驅(qū)動(dòng)的LED光源一直處于發(fā)光狀態(tài)，產(chǎn)生的熱量大，散熱問題難以解決。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種大功率LED照明燈交流電源驅(qū)動(dòng)的方法及電路結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有LED照明燈電源驅(qū)動(dòng)方法及電路結(jié)構(gòu)成本較高、輸出功率因素較低、電能的轉(zhuǎn)換效率較差、散熱難的技術(shù)問題，從而克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

本發(fā)明的大功率LED照明燈交流電源驅(qū)動(dòng)的方法是這樣實(shí)現(xiàn)的：將用于恒流的晶閘硅交流開關(guān)、能用交流驅(qū)動(dòng)的LED光源單元與交流電源串聯(lián)；其中LED光源單元是用兩組以上的LED光源并聯(lián)而成，并且在并聯(lián)的兩組以上的LED光源中，至少有一組LED光源的極性與其它組LED光源的極性方向相反。這樣即可使LED光源單元在交流電源的正負(fù)半個(gè)周期內(nèi)均能被點(diǎn)亮。

本發(fā)明的大功率LED照明燈交流電源驅(qū)動(dòng)的電路結(jié)構(gòu)這樣構(gòu)成的：該電路結(jié)構(gòu)包括交流電源，在交流電源的兩極之間串聯(lián)晶閘硅交流開關(guān)和LED光源單元，其LED光源單元是由兩組以上的LED光源并聯(lián)而成，并且在并聯(lián)的兩組以上的LED光源中，至少有一組LED光源的極性與其它組LED光源的極性方向相反。

上述LED光源單元是由極性方向相反的兩組LED光源并聯(lián)而成。

在上述每組LED光源中至少串聯(lián)有3個(gè)LED發(fā)光二極管。

由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明能直接使用交流電源，且需要的電子元件較少、電路結(jié)構(gòu)簡單，大大降低了生產(chǎn)成本，能有效地提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭力；現(xiàn)在使用高頻開關(guān)電源的方法及電路結(jié)構(gòu)，功率因素一般為75%，而使用本發(fā)明的輸出功率因素可以達(dá)到95%；現(xiàn)有的LED開關(guān)電源的電能轉(zhuǎn)換效率一般在75%至80%，而本發(fā)明可以達(dá)到90%；使用本發(fā)明的交流驅(qū)動(dòng)方法及電路結(jié)構(gòu)，在交流電源的半個(gè)周期內(nèi)只有一半的LED光源被點(diǎn)亮，使得LED光源的發(fā)熱量減少一半，僅依靠外殼的傳導(dǎo)散熱就能滿足要求。

附圖說明：

圖1是本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)圖；

附圖的標(biāo)記為：D—晶閘硅交流開關(guān)；E—LED光源單元；D11、Ｄ１２～Ｄ１ｎ，Ｄ２１、Ｄ２２～Ｄ２ｎ—LED發(fā)光二極管。

具體實(shí)施方式：

本發(fā)明的實(shí)施例：大功率LED照明燈交流電源驅(qū)動(dòng)的方法：將現(xiàn)有市售的晶閘硅交流開關(guān)（晶閘硅交流開關(guān)用于對(duì)LED光源單元恒流）、能用交流驅(qū)動(dòng)的LED光源單元與交流電源串聯(lián)；其中LED光源單元用極性方向相反的多組LED光源并聯(lián)而成（LED光源的組數(shù)可根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品的需求確定），使LED光源單元在交流電源的正負(fù)半個(gè)周期內(nèi)分別有一組或多組LED光源被點(diǎn)亮，即達(dá)到了直接使用交流驅(qū)動(dòng)的目的。

大功率LED照明燈交流電源驅(qū)動(dòng)的電路結(jié)構(gòu)如圖１所示：它包括現(xiàn)有的交流電源，在交流電源的兩極之間串聯(lián)現(xiàn)有市售的晶閘硅交流開關(guān)D、LED光源單元E；其中LED光源單元E是由極性方向相反的多組現(xiàn)有市售的LED光源并聯(lián)而成（LED光源的組數(shù)可根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品的需求確定）。為了提高實(shí)用性，LED光源單元E可以由極性方向相反的兩組LED光源并聯(lián)而成（如圖１所示，D11、Ｄ１２～Ｄ１ｎ串聯(lián)為一組LED光源，Ｄ２１、Ｄ２２～Ｄ２ｎ為另一組LED光源，由這兩組并聯(lián)組成LED光源單元E，并且這兩組極性方向相對(duì)反向，每一組的LED光源的串聯(lián)個(gè)數(shù)可根據(jù)具體生產(chǎn)需要確定，但每組LED光源中至少應(yīng)串聯(lián)3個(gè)LED發(fā)光二極管，D11、Ｄ１２～Ｄ１ｎ，Ｄ２１、Ｄ２２～Ｄ２ｎ為市場(chǎng)上出售的LED發(fā)光二極管成品）。

本發(fā)明在工作的時(shí)候，晶閘硅交流開關(guān)Ｄ的c端加高電平時(shí)，晶閘硅的a和b兩端處于導(dǎo)通狀態(tài)，晶閘硅的c端加低電平時(shí)，晶閘硅的a和b兩端處于截止?fàn)顟B(tài)，于是通過調(diào)節(jié)晶閘硅交流開關(guān)Ｄ的導(dǎo)通和截止時(shí)間的比例，使得通過LED光源單元E的電流處于恒定值，從而保證LED光源單元E輸出的光通量恒定。使用交流電源的正負(fù)半周驅(qū)動(dòng)兩組相反方向并聯(lián)的LED光源，使得兩組LED光源分別在交流電源的正負(fù)半周內(nèi)分別被點(diǎn)亮，半個(gè)周期內(nèi)只有一組的LED光源被點(diǎn)亮，所以產(chǎn)生的熱量也相應(yīng)的減少一半，使得大功率LED照明燈散熱的重大關(guān)鍵技術(shù)得到解決。另外，我國交流電供電的標(biāo)準(zhǔn)頻率規(guī)定為50?Hz，半個(gè)周期是10ms，兩組LED光源在10?ms內(nèi)交替變換，人眼視角不會(huì)有明顯感覺，從而達(dá)到了與現(xiàn)有采用直流電源驅(qū)動(dòng)的LED光源一樣的效果。