一種恒流電源驅(qū)動(dòng)大功率led照明的實(shí)現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及大功率L邸照明技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種恒流電源驅(qū)動(dòng)大功率L邸照 明的實(shí)現(xiàn)方法。
【背景技術(shù)】 陽(yáng)00引一般來(lái)說(shuō)，大功率L邸的功率至少在IWW上，目前比較常見(jiàn)的有1W、3W、抓、8W和 10W。其被稱為"綠色光源"，正朝著大電流（300mA~1。4A)、高效率（60~1201m/W)、亮 度可調(diào)的方向發(fā)展。然而，大功率L邸的發(fā)光強(qiáng)度是由流過(guò)L邸的電流決定的，電流過(guò)強(qiáng)會(huì) 引起LED的衰減，電流過(guò)弱會(huì)影響LED的發(fā)光強(qiáng)度，因此LED驅(qū)動(dòng)需要提供恒流電源，W保 證大功率L邸使用的安全性，還需要滿足預(yù)期的亮度要求，并保證各個(gè)L邸亮度、色度的一 致性。所W，傳統(tǒng)上用于驅(qū)動(dòng)燈泡（鶴絲）、日光燈、節(jié)能燈、鋼燈等光源的電源并不適合直 接驅(qū)動(dòng)大功率LED。用市電驅(qū)動(dòng)大功率L邸也需要解決降壓、隔離、PFC(功率因素校正）和 恒流問(wèn)題，還需有較高的轉(zhuǎn)換效率。
[0003] 目前，市場(chǎng)上有上千款關(guān)于大功率L邸恒流驅(qū)動(dòng)的專用忍片，國(guó)內(nèi)有廣鵬 (A孤tek)、點(diǎn)晶（SITI)、晶綺（SCT)、華潤(rùn)秒威（PT)，國(guó)外有美國(guó)的超科（Supertex)、德州儀 器（TI)、美信、國(guó)半、英國(guó)的捷特科狂etex)等知名廠家。大多專用忍片采用遲滯型轉(zhuǎn)換器， 低電壓輸入范圍，可升壓、可降壓、PWM控制、功率開(kāi)關(guān)可內(nèi)置或外置、輸出電流可W達(dá)到1。 5A，內(nèi)置過(guò)壓、欠壓、開(kāi)路/短路和溫度保護(hù)電路等。上述技術(shù)的缺點(diǎn)是：遲滯型轉(zhuǎn)換器的 關(guān)鍵特點(diǎn)是自振蕩，運(yùn)意味著頻率將隨輸入電壓、LED電流和驅(qū)動(dòng)L邸數(shù)量的變化而變化。 然而，運(yùn)種轉(zhuǎn)換器經(jīng)常運(yùn)行在連續(xù)模式下，運(yùn)意味著電感永遠(yuǎn)不會(huì)飽和，也不會(huì)完全耗盡電 流，MOSFET關(guān)斷后還繼續(xù)有電流維持LED亮度。但缺點(diǎn)是占空比和頻率不斷改變的情況下 檢測(cè)電阻RCS呈現(xiàn)的阻抗是不一樣的，流經(jīng)RCS的電流和LED實(shí)際電流相比不完全一致，檢 測(cè)數(shù)據(jù)存在偏差。
[0004] 在大功率L邸照明工程領(lǐng)域中，需要IOOWW上大功率的恒流驅(qū)動(dòng)電源，同時(shí)要求 較高的效率和功率因數(shù)，目前市場(chǎng)上的E27、B22和GUlO燈頭用L邸驅(qū)動(dòng)電源遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足 大功率L邸照明工程領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種恒流電源驅(qū)動(dòng)大功率 L邸照明的實(shí)現(xiàn)方法，解決IOOWW上大功率的恒流驅(qū)動(dòng)電源能同時(shí)滿足要求較高的效率和 功率因數(shù)。
[0006] 本發(fā)明的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)完成的。運(yùn)種恒流電源驅(qū)動(dòng)大功率L邸照明 的實(shí)現(xiàn)方法，將大功率L邸全部串接后與L邸驅(qū)動(dòng)器相連接，在每個(gè)大功率L邸的端并聯(lián)一 個(gè)齊納管，齊納管的導(dǎo)通電壓比大功率L邸的導(dǎo)通電壓高；大功率L邸照明恒流驅(qū)動(dòng)主電路 采用BOOST和DC/DC的兩級(jí)組合方式，BOOST采用主動(dòng)式有源功率因數(shù)校正電路，工作在連 續(xù)模式；DC/DC采用半橋LLC串聯(lián)諧振轉(zhuǎn)換器，在所有正常負(fù)載條件下，初級(jí)開(kāi)關(guān)都工作在 零電壓開(kāi)關(guān)狂V巧條件，而次級(jí)二極管采用零電流開(kāi)關(guān)狂C巧工作。
[0007] 作為優(yōu)選，實(shí)施負(fù)載斷開(kāi)電路時(shí)，在L邸和電流傳感電阻器之間放置一個(gè)M0SFET， 在電路中間增加光敏電阻，在白天光線照射下阻值改變使那個(gè)MOSFET停止工作。
[0008] 作為優(yōu)選，在電路中間增加定時(shí)器，到時(shí)間輸出50%占空比即可功率減半。
[0009] 本發(fā)明的有益效果為：解決IOOWW上大功率的恒流驅(qū)動(dòng)電源能同時(shí)滿足要求較 高的效率和功率因數(shù)。
【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖1為本發(fā)明的連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 下面通過(guò)【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述，實(shí)施例將幫助更好地理解本發(fā) 明，但本發(fā)明并不僅僅局限于下述實(shí)施例。
[0012] 從照明燈具發(fā)展歷史來(lái)看，幾乎沒(méi)有采用隔離方式。隔離方式設(shè)計(jì)勢(shì)必影響燈具 驅(qū)動(dòng)效率，也不符合未來(lái)節(jié)能降耗要求，所WL邸照明不一定要采用隔離方式。
[0013] 在大功率L邸的串聯(lián)數(shù)量方面，流經(jīng)大功率L邸的電流不再受大功率白光L邸串 聯(lián)數(shù)量的限制。為了滿足不同的發(fā)光亮度需求，通過(guò)靈活地驅(qū)動(dòng)多個(gè)大功率L邸就可W實(shí) 現(xiàn)。對(duì)于大功率白光LED的并聯(lián)使用，該類電路仍無(wú)法保證并聯(lián)分支LED的發(fā)光亮度一致 性。但可W使用多個(gè)相同恒流電源，分路驅(qū)動(dòng)不同的并聯(lián)分支LED,運(yùn)樣就保證了并聯(lián)分支 LED屬性一致性，從而可W解決發(fā)光亮度一致性的問(wèn)題。
[0014] 采用全部串聯(lián)方式要求L邸驅(qū)動(dòng)器輸出較高的電壓。當(dāng)L邸的一致性差別較大時(shí)， 分配在不同LED兩端的電壓不同，但通過(guò)每顆L邸的電流相同，LED的亮度一致。如采用恒 流式LED驅(qū)動(dòng)，當(dāng)某一顆LED品質(zhì)不良短路時(shí)，由于驅(qū)動(dòng)器輸出電流保持不變，不影響余下 所有L邸正常工作。當(dāng)某一顆L邸品質(zhì)不良斷開(kāi)后，串聯(lián)在一起的L邸將全部不亮。解決的 辦法是在每個(gè)L邸兩端并聯(lián)一個(gè)齊納管，不過(guò)，齊納管的導(dǎo)通電壓要比LED的導(dǎo)通電壓高， 否則L邸就不亮了。如廣鵬（ADDtek)的大功率L邸保護(hù)器A716、AMC7169和A720,分別是 350mA、500mA和700mAL邸保護(hù)器。如圖1所示，使用時(shí)將其與大功率LED并聯(lián)。
[0015] 電源失效時(shí)負(fù)載斷開(kāi)，運(yùn)種功能在下列兩種情況下至關(guān)重要，即斷電和PWM調(diào)光。 如圖所示，在升壓轉(zhuǎn)換器斷電期間，負(fù)載仍然通過(guò)電感和二極管與輸入電壓連接。運(yùn)樣即使 電源已經(jīng)失效，還會(huì)繼續(xù)產(chǎn)生一個(gè)小泄漏電流，極大縮短了L邸的壽命。負(fù)載斷開(kāi)在PWM調(diào) 光時(shí)也很重要。在PWM空閑期間，電源已經(jīng)失效，但是輸出電容器仍然與L邸連接，它會(huì)通 過(guò)LED放電，直到PWM脈沖再次打開(kāi)電源。實(shí)施負(fù)載斷開(kāi)電路時(shí)，最好在LED和電流傳感電 阻器之間放置一個(gè)M0SFET。在路燈照明設(shè)計(jì)中，一般要求白天有自動(dòng)關(guān)閉功能，可W在電路 中間增加光敏電阻，在白天光線照射下阻值改變使那個(gè)MOSFET停止工作，當(dāng)然也可W使后 級(jí)DC/DC停止工作。
[0016] 在許多情況下，利用低頻（50~200Hz)PWM方式調(diào)節(jié)LED電流非常方便，通過(guò)控制 脈沖寬度來(lái)調(diào)節(jié)亮度。運(yùn)種調(diào)節(jié)方法的優(yōu)點(diǎn)在于光譜保持不變，而采用幅度調(diào)節(jié)時(shí)，光譜會(huì) 隨著流過(guò)LED電流的變化而改變。一般來(lái)說(shuō)，低頻PWM調(diào)光電路的效率比線性LED調(diào)光電 路更高。在路燈照明設(shè)計(jì)中，一般需要在半夜某時(shí)將路燈照度減低一半，節(jié)能降耗。可W在 電路中間增加定時(shí)器，到時(shí)間輸出50%占空比即可功率減半。
[0017] 防水設(shè)計(jì)，按使用環(huán)境分為戶外、戶內(nèi)。目前的防水電源大多是W環(huán)氧樹(shù)脂作為防 水密封填充材料，顏色主要為黑色，當(dāng)然也有白色W及其他一些顏色。有少數(shù)廠家采用了其 他的防水填充材料。重要的是它要能經(jīng)得起高溫、冷凍、雨水W及一些腐蝕性物質(zhì)的浸襲。
[0018] IOOW的LED路燈可W替代250W的高壓鋼燈，或300W的水銀燈。IOOW的LED路 燈，其輸出光通量大約為62501m(經(jīng)過(guò)二次光學(xué)設(shè)計(jì)，會(huì)有所損失），到達(dá)路面時(shí)的流明數(shù) 仍為6000,而路面的平均照度可W達(dá)到16LUX(桿高12m)。250W高壓鋼燈的輸出光通量為 200001m，但到達(dá)路面的流明數(shù)就只有7000,路面的照度大約為30~40LUX。由于顯色系數(shù) 的差別，LED的照度修正系數(shù)為2。35倍，高壓鋼燈的修正系數(shù)為0。94倍。所Waoow的 L邸經(jīng)過(guò)修正W后，地面的照度為37。6LUX，而高壓鋼燈修正后的照度為28。2~37。6LUX， 二者相當(dāng)。所W，IOOW的L邸路燈可W取