[發明專利]一種多層陶瓷電容LED恒流驅動電路

在審

• 申請號: 201710086365.4
• 申請日: 2017-02-17
• 公開（公告）號: CN108463022A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 周徐達
• 申請（專利權）人: 周徐達
• 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

本發明涉及LED驅動電路，特別涉及多層陶瓷電容LED恒流驅動電路：包括多層陶瓷電容與鐵芯電感，多層陶瓷電容與鐵芯電感串聯接所驅動的LED燈組與工頻交流電源輸入端之間；多層陶瓷電容具有直流偏壓效應，其在最大允許直流偏壓條件下的容量不大于其標稱容量的70％，并在額定最大流過電流時的兩端電壓有效值不低于額定電源電壓有效值的50％；多層陶瓷電容的耐壓值不低于額定電源電壓峰值0.8倍；鐵芯電感在額定最大流過電流時的兩端電壓有效值不低于額定電源電壓有效值20％。本方案具備耐雷能力強、具有自愈能力、可利用報廢元件資源、可利用報廢燈具鎮流器、降低電網損耗、無電磁干擾、耐受電源電壓波動能力強、便于閃爍或調光運行等優點。

技術領域

本發明涉及一種LED驅動電路，特別涉及一種多層陶瓷電容LED恒流驅動電路。

背景技術

LED光源壽命長、光效高、能大范圍調光，LED照明技術作為一種綠色照明技術有望取代傳統的氣體放電燈和白熾燈，為社會節約大量能源。LED是一種具有恒壓特性的器件，采用市電供電時必須通過驅動電路，然而就現有技術的幾種驅動電路而言，都存在一些缺點，使LED光源在照明領域的推廣受到了影響，尤其在大功率戶外或工礦照明領域，LED照明的市場占有率至今不到20％，多方面研究均表明，驅動電源的壽命可靠性瓶頸是制約其發展的最根本原因。

現有技術中最常用的LED市電驅動電路主要有3種：第一種是阻容驅動電路，它利用電容器的容抗對市電交流電壓降壓限流，為所接的LED燈串提供一個相對穩定的電流，這種電路的優點是成本低、體積小，缺點也很明顯，啟動時沖擊電流大，恒流特性不好，功率因數低，不能大功率化。第二種是線性恒流驅動電路，它利用恒流二極管類器件限定LED電流，優點是成本低、體積小，然而由于使用阻性元件作限流器件，效率低、發熱大，不能發揮LED光源的節能優勢，也難以大功率化。第三類是高頻開關電源電路，這類電路控制方法、拓撲結構種類多樣，優點是效率高、恒流特性好，然而這類電路結構復雜，元件數多達30-60個，防雷能力差，可靠性和使用壽命不佳，實際使用壽命僅2—4年，用于戶內照明無問題，但用于大功率戶外或工礦照明，由于惡劣的工作環境，用戶普遍反映壽命短、早期失效率高。

隨著LED技術的飛速發展，目前LED照明的市場滲透率已近50％，大量傳統白熾燈、節能燈被LED光源取代，然而在大功率戶外照明領域，LED市場接受度普遍較低，傳統的氣體放電光源仍占主流地位，致使大功率戶外照明領域節能進步緩慢，根本原因就是唯一適合大功率LED驅動的開關電源電路普遍可靠性低、壽命短、后期返修率高，即使現有技術對之已經做出了大量的改進，由于其不可改變的電路復雜性，其耐用性、可靠性至今未有根本性進步。

中國專利CN102088811A公開了一種基于LCL諧振網絡的LED恒流驅動電路，該電路采用簡單的無源電抗器、電容器元件，利用電容電感的諧振作用實現LED光源的恒流驅動，該電路結構簡單、無有源開關器件，克服了現有開關電源驅動電路壽命短、可靠性低的不足，然而該技術所需要的電抗器容量很大，產品體積重量是現有技術開關電源產品的5-8倍，另外由于諧振的要求，元器件精度要求頗高，因此成本也很高，不具備實用性，因此，研發一種既具備壽命長、可靠性高、故障率低特點，成本重量體積又較低的新型恒流驅動電源電路，就顯得尤為必要。

本發明巧妙利用了多層陶瓷電容的偏壓特性，用簡單的無源電路方案實現了開關電源電路才能實現的恒流、寬輸入電壓、高功率因數、低諧波、體積小重量輕的性能，同時也實現了中國專利CN102088811A所述的LCL諧振方案所具備的可靠性高壽命長的特點，并且還具備了上述方案所不具備的其他有益效果，有望大幅提升大功率LED照明技術的性能與成本指標、提升LED在大功率戶外照明領域的推廣速度。

發明內容

鑒于上述技術問題缺陷，本發明提供了一種多層陶瓷電容LED恒流驅動電路，該驅動電路能有效克服現有技術的短板，具備恒流效果好、可靠性高、壽命長、成本低、沖擊電流小、功率因數高的突出優點。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：