[實用新型]一種消除AC-LED芯片頻閃的電源轉化電路

有效

• 申請號: 201520804748.7
• 申請日: 2015-10-16
• 公開（公告）號: CN204968206U
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 呂毅軍;紀旭明;吳挺竹;高玉琳;朱麗虹;陳忠
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02;H02M5/00;H02M1/12;H02M1/44
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

技術領域

本實用新型涉及電源，尤其是涉及一種消除AC-LED芯片頻閃的電源轉化電路。

背景技術

LED作為第四代光源在照明市場上很受歡迎，不僅節能、環保、壽命長，而且可控制性高。常見的LED照明一般使用直流供電，需要驅動電路支持，把市電-交變電流降壓、整流轉化為直流電。相關的各種智能照明控制也是基于直流的PWM控制。

AC-LED是由多個LED芯片組成，可以直接將芯片接在220V/110V正弦交流電上工作。它是通過橋式結構或者幾組極性相反的LED串并聯構成。AC-LED的工作模式是：在正弦交流電的正半周期，處于正向偏置的部分LED芯片開始工作，而另一部分芯片處于反向偏置-休息狀態；反之亦然。如此，AC-LED隨正弦交流電周期變化而交替工作，從而使AC-LED在正弦交流電整個周期都能發光。AC-LED相比DC-LED制造更加方便，僅需要在劃片好之后進行引線鍵連和封裝，會比DC-LED制造工作量少。所以，高亮度、高電壓、小電流、體積小、易于生產制造等優點使AC-LED照明具有很大的市場價值。

市場上AC-LED照明裝置主要有2種：1.DC-LED加降壓整流電源模塊當做AC-LED。但這不是真正意義的AC-LED。2.是直接把AC-LED芯片安裝在照明裝置內，直接接入市電，少數照明裝置會安裝有穩壓濾波模塊，但是這并不能有效的解決頻閃問題。

AC-LED頻閃現象比DC-LED更嚴重，作為照明光源，存在很大的局限性。頻閃會給健康帶來一系列不利的影響，像頭疼、眼疲勞和身心疲倦等，甚至造成神經系統問題、影響工作績效和生活狀態。

AC-LED使用中存在著的頻閃問題是限制AC-LED應用于照明推廣使用的主要原因之一。人眼對光源頻閃的感知主要依賴于光源亮度的振幅變化和頻率大小。光亮度的變化即是波動深度，通常用振幅的調制百分比和它的亮度值來表示。實驗證明，照明光源的頻率不同使人眼可察覺頻閃振幅調制的閾值百分比也不同。在頻率低于15Hz時對振幅調制度要求較高，即使較小振幅調制度就會感知頻閃，但當光源振蕩頻率達到50Hz以上，人眼就不易察覺到頻閃。光源亮度愈高，其臨界閃爍頻率會相應提高。

在交流信號的每個正(負)半周期，AC-LED會達到閾值電壓開啟和關閉一次，在一個正弦周期內，開啟兩次，關閉兩次。那么在每一秒內，AC-LED會隨著交流電變化開啟100次，關閉100次。這100次光暗的交替變化會引起光亮度波動，這是造成頻閃一個因素。另外，在每一個開啟期間，光亮度是不斷地隨正弦電壓幅值變化而變化的，這個光亮度波動就是造成波動深度的主要來源之一。同時，AC-LED在隨著電壓幅值的變化時期，產生的溫度也會隨之發生波動變化，進而反過來影響AC-LED的電壓幅，導致在原本變化基礎上產生一個附加的電性能變化，引起AC-LED光亮度的不規則變化。這種直接接在市電造成的附加的波動深度會大大加深AC-LED的頻閃問題。

發明內容

本實用新型的目的在于主要針對真正意義上的AC-LED(橋式LED或反向并聯LED串)應用于球泡燈、吸頂燈等照明裝置時出現的頻閃現象，提供一種消除AC-LED芯片頻閃的電源轉化電路。

本實用新型設有保護電路、交流電源濾波器和轉化電路；

所述保護電路的輸入端并聯在市電輸入端，所述交流電源濾波器的輸入端接保護電路的輸出端，所述轉化電路設有降壓電路、正反饋電路和升壓電路，降壓電路的輸入端接交流電源濾波器的輸出端，正反饋電路的輸入端接降壓電路的輸出端，升壓電路的輸入端接正反饋電路的輸出端；交流電源濾波器用于濾除市電中的高頻噪聲干擾和多次諧波，抑制電壓尖峰，消除干擾輻射；降壓電路用于將經濾波的高壓正弦信號轉化為低電壓正弦信號；正反饋電路用于將低電壓正弦波信號轉化成矩形波信號；升壓電路用于放大矩形波信號。

所述保護電路可采用浪涌抑制器，浪涌抑制器可選擇壓敏電阻或抑制二極管。浪涌抑制器能起到抑制線路上的浪涌、瞬時過電壓和泄放線路上的過電流等作用。在此是為了防止市電浪涌導致器件電流過大而燒毀，保護整個電路體系和AC-LED芯片穩定工作，延長使用壽命，相對降低生產成本。