專利名稱:可減小led亮度衰減的脈沖電源電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及電源領(lǐng)域,具體地說是一種適用于LED燈的電源電^各。
背景技術(shù):
LED照明燈具是目前世界公認的光電系列節(jié)能效果最佳的產(chǎn)品,它具有 亮度高、電壓低、體積小、節(jié)電、可靠性高、壽命長、響應(yīng)速度快等優(yōu)點, 但同時也存在亮度衰減大的缺點。
LED本質(zhì)上是正向偏置的半導(dǎo)體器件,其芯片材料采用的是磷砷化鎵 (GaAsP)、砷化鎵(GaAs)、 4家鋁砷(GaAIAs)及磷化4家(GaP )等,LED的 PN結(jié)是用外延生長或擴散方法制成的。LED呈注入式發(fā)光,當PN結(jié)處于正向 偏置時,電子越過PN結(jié)從N區(qū)注入到P區(qū),與此同時空穴從P區(qū)注入到N區(qū), 這樣,在電子從導(dǎo)帶躍遷到價帶而與空穴復(fù)合的過程中,過剩的能量以光子 的形式釋放出來,從而發(fā)出一定波長的光束,發(fā)光的波長即發(fā)光的顏色與構(gòu) 成PN結(jié)材料的禁帶寬度有關(guān)。
LED在直流電壓(恒壓恒流)的情況下發(fā)光亮度由下式描述 B = 7.8xl05' (C廣V^-ne/人p) IS
式中B表示亮度;C,為修正系數(shù),其大小依賴于發(fā)光光譜的形狀和半功 率點寬度;V化為發(fā)光光譜中心波長的相對可見度;ne為發(fā)光效率;S為有效 發(fā)光面積;Xp為發(fā)光光譜的中心波長,單位為微米;I為施加的電流強度(恒 定電流)。
當LED用于掃描電路時,發(fā)光亮度用下式描述 B = 7.8><105' (CrV化.ne'f個If)從p-S
式中f為脈沖重復(fù)頻率,t為脈沖寬度,If為脈沖電流強度,其它參數(shù)與 上式相同。
3由上述二公式可見,LED在生產(chǎn)時由于材料、結(jié)構(gòu)、光學(xué)電氣特性均已 固定,因此(1):對于用于直流供電的LED來說,只能改變電流強度來調(diào)節(jié) 它的亮度;(2):對于掃描供電的LED來說,除了增加脈沖電流強度If之外, 還可通過改變脈沖電流的重復(fù)頻率和脈沖寬度來調(diào)節(jié)它的亮度。
LED屬非線性元件,上迷二公式主要是描述在某一特定情況下的關(guān)系式 如圖1所示,當正向電流從1亳安上升到10毫安時亮度對電流大致成正比增 加,但當工作電流超過25毫安時,亮度與電流就成非線性關(guān)系了。
在LED應(yīng)用中我們發(fā)現(xiàn),電流越大,亮度衰減越大。如cj)5草帽管,在電 流為20毫安時,使用10萬小時衰減為2. 7%。,當電流增加到25毫安時、使 用10萬小時衰減達到10%。以上,如圖2所示,由圖2我們看到電流越大,亮 度衰減越大。
實用新型內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,本實用新型提供一種穩(wěn)定的、可減小LED 亮度衰減、延長LED壽命的脈沖電源電路。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的
一種可減小LED亮度衰減的脈沖電源電路,包括電源電路和反向脈沖電 路,所述電源電路與反向脈沖電路通過變壓器連接,所述反向脈沖電路的輸出 端連接LED;
所述反向脈沖電路中由D" Qj、 R4串聯(lián)組成的支路與由D2、 Q2、 R5 串聯(lián)組成的支路并聯(lián)后與電感L的一腳連接,其中D,的正極連接有CP D2 的負極連接有C2; D3連接C3,與可輸出24 50秒脈沖的電路串M與電感L 的另一腳連接;其中輸出24 50秒脈沖的電路中集成電路的第三腳輸出后分 為兩個支路,分別為由R2、 D5串聯(lián)成的支路和由R3、 D6串聯(lián)成的支路,由 R2、 D5串聯(lián)成的支路與Q!連接,由R3、 D6串聯(lián)成的支路與Q2連接。
可選的,所迷反向脈沖電路每隔24~50秒向LED提供3~12納秒的反向
4脈沖。
可選的,采用無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩電路輸出24 50秒的脈沖。
可選的,采用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路輸出24 50秒的脈沖。
可選的,采用雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路輸出24-50秒的脈沖。
可選的,所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路、無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩電路、雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路 中的集成電路為8腳時基集成電路(Ne555 )。
LED亮度衰減的主要原因是N區(qū)發(fā)射電子能力減弱而引起的,而本實用新 型在在供電電源電路中中設(shè)計一種每隔一定時間產(chǎn)生一個反向脈沖的反向脈 沖電路。工作原理如下經(jīng)電源產(chǎn)生的電流, 一路流經(jīng)D,整流、C卩慮波后產(chǎn) 生負壓電源;另一路經(jīng)D2整流、Q濾波后產(chǎn)生正壓電源;第三路經(jīng)Ds整流、 C3濾波產(chǎn)生提供集成電路電源的工作電源;多諧振蕩電路中的集成電路第3
腳輸出為高電平時,信號通過限流電阻R4、隔離二極管D4,使開關(guān)管Q2導(dǎo)
通,Qi關(guān)斷,為LED提供正向工作電流;當集成電路第3腳為低電平時,信 號通過限流電阻R3、隔離二極管D3使開關(guān)管Q,導(dǎo)通,Q2關(guān)斷,為LED提供 反向脈沖。多諧振蕩電路翻轉(zhuǎn)后,又重復(fù)上述流程。
本實用新型提供的脈沖電源電路可減小LED亮度衰減,延長LED的使用 壽命,安全、穩(wěn)定可靠。采用本實用新型提供的脈沖電源電路后,LED亮度衰 減度由2. 7%。減小到0. 25%0,一只LED由原來的十萬小時增加到12. 5萬小時, 增加了 1/4的壽命。
此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解,構(gòu)成本申請的 一部分,并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定,在附圖中
圖1為LED亮度隨電流變化的曲線圖2為LED亮度衰減度隨電流變化的曲線5圖3為本實用新型實施例1提供的可減小LED亮度衰減的脈沖電源電路 的電路圖4為本實用新型實施例1中振蕩電路輸出波形圖; 圖5為本實用新型實施例1中(^Q2輸出波形圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖以及具體實施例來詳細說明本實用新型,在此本實用新 型的示意性實施例以及說明用來解釋本實用新型,但并不作為對本實用新型 的限定。
實施例1:
如圖3所示,本實施例提供的可減小LED亮度衰減的脈沖電源電路,包 括電源電路1和反向脈沖電路2,電源電路1與反向脈沖電路2通過變壓器連 接,反向脈沖電路2的輸出端連接LED;
其中反向脈沖電路中由D,、 Qi、 R4串聯(lián)組成的支路與由D2、 Q2、 R5 串聯(lián)組成的支路并聯(lián)后與電感L的一腳連接,其中D!的正極連接有d, D2 的負極連接有C2; D3連接C3,與無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩電路3串聯(lián)后與電感L的另 一腳連接,反向脈沖電路2每隔50秒產(chǎn)生一個3 12納秒的反向脈沖(如圖4、 5所示);由集成電路——8腳時基集成電路(Ne555)、 R。 Rw、 D4、 C4、 C5 組成占空比連續(xù)可調(diào)的無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩電路3,集成電路Ne555的第三腳輸出 后分為兩個支路,分別為由R2、 Ds串聯(lián)成的支路和由R3、 D6串聯(lián)成的支路, 由R2、 Ds串聯(lián)成的支路與Qi連接,由R" D6串聯(lián)成的支路與Q2連接。
本實施例的工作原理如下經(jīng)電源產(chǎn)生的電流, 一路流經(jīng)Di整流、d濾 波后產(chǎn)生負壓電源;另一路經(jīng)D2整流、Qj濾波后產(chǎn)生正壓電源;第三路經(jīng) Ds整流、C3濾波產(chǎn)生提供集成電路電源的工作電源;集成電路Ne555第3腳
輸出為高電平時,信號通過限流電阻R4、隔離二極管D4,使開關(guān)管Q2導(dǎo)通,Q,關(guān)斷,為LED提供正向工作電流;當集成電路第3腳為低電平時,信號通 過限流電阻R3、隔離二極管D3使開關(guān)管Q,導(dǎo)通,Q2關(guān)斷,為LED提供反向 脈沖。無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩電路翻轉(zhuǎn)后,又重復(fù)上述流程。調(diào)整Rw可以調(diào)節(jié)無穩(wěn) 態(tài)的占空比,調(diào)節(jié)占空比就調(diào)節(jié)了負脈沖的導(dǎo)通時間,也就是調(diào)節(jié)了衰減量。
實施例2:
如實施例1所述的可減小LED亮度衰減的脈沖電源電路,其中采用單穩(wěn) 態(tài)觸發(fā)電路輸出24 50秒的脈沖。
實施例3:
如實施例1所述的可減小LED亮度衰減的脈沖電源電路,其中采用雙穩(wěn) 態(tài)觸發(fā)電路輸出24 50秒的脈沖。
以上對本實用新型實施例所提供的技術(shù)方案進行了詳細介紹,本文中應(yīng) 用了具體個例對本實用新型實施例的原理以及實施方式進行了闡述,以上實
施例的說明只適用于幫助理解本實用新型實施例的原理;同時,對于本領(lǐng)域 的一般技術(shù)人員,依據(jù)本實用新型實施例,在具體實施方式
以及應(yīng)用范圍上 均會有改變之處,綜上所述,本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實用新型的限制。
權(quán)利要求1、一種可減小LED亮度衰減的脈沖電源電路,其特征在于所述電路包括電源電路和反向脈沖電路,所述電源電路與反向脈沖電路通過變壓器連接,所述反向脈沖電路的輸出端連接LED;所述反向脈沖電路中由D1、Q1、R4串聯(lián)組成的支路與由D2、Q2、R5串聯(lián)組成的支路并聯(lián)后與電感L的一腳連接,其中D1的正極連接有C1,D2的負極連接有C2;D3連接C3,與可輸出24~50秒脈沖的電路串聯(lián)后與電感L的另一腳連接;其中輸出24~50秒脈沖的電路中集成電路的第三腳輸出后分為兩個支路,分別為由R2、D5串聯(lián)成的支路和由R3、D6串聯(lián)成的支路,由R2、D5串聯(lián)成的支路與Q1連接,由R3、D6串聯(lián)成的支路與Q2連接。
2、 如權(quán)利要求1所述的可減小LED亮度衰減的脈沖電源電路,其特征 在于所述可輸出24 50秒脈沖的電路為單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路。
3、 如權(quán)利要求1所述的可減小LED亮度衰減的脈沖電源電路,其特征 在于所述可輸出24-50秒脈沖的電路為無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩電路。
4、 如權(quán)利要求1所述的可減小LED亮度衰減的脈沖電源電路,其特征 在于所述可輸出24 50秒脈沖的電路為雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路。
5、 如權(quán)利要求2所述的可減小LED亮度衰減的脈沖電源電路,其特征 在于所述集成電路為8腳時基集成電路。
6、 如權(quán)利要求3所述的可減小LED亮度衰減的脈沖電源電路,其特征 在于所述集成電路為8腳時基集成電路。
7、 如權(quán)利要求4所述的可減小LED亮度衰減的脈沖電源電路,其特征 在于所述集成電路為8腳時基集成電路。
專利摘要本實用新型涉及電源領(lǐng)域,公開了一種可減小LED亮度衰減的脈沖電源電路。所述脈沖電源電路包括電源電路和反向脈沖電路,所述電源電路與反向脈沖電路通過變壓器連接,所述反向脈沖電路的輸出端連接LED。本實用新型提供的脈沖電源電路可減小LED亮度衰減,延長LED的使用壽命,安全、穩(wěn)定可靠。
文檔編號F21V23/00GK201414239SQ200920050120
公開日2010年2月24日 申請日期2009年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月14日
發(fā)明者均 高 申請人:鄭州乾新電子有限公司