場(chǎng)效應(yīng)管Q3、穩(wěn)壓二極管ZD3以及U3相連，場(chǎng)效應(yīng)管Q3的第3腳與穩(wěn)壓二極管ZD3、二極管D2、LED28以及U3相連，LED25的負(fù)極與LED26以及R4相連，LED26和LED27相連，LED27的負(fù)極與D2和場(chǎng)效應(yīng)管Q4相連，場(chǎng)效應(yīng)管Q4的第I腳與R4、穩(wěn)壓二極管ZD4和U4相連，LED28、LED29和LED30按順序串聯(lián)，R12和R13相連，R13的第2腳與穩(wěn)壓二極管ZD6、R18以及U3相連，穩(wěn)壓二極管ZD6的第2腳接地，U3的第2腳與U4相連，R14和R15相連，R15的第I腳與C2、R16以及比較器IC2相連，C2和R17相連，R17的第I腳與比較器IC2、R18以及U4相連，比較器IC2的第2腳接地。
[0029]本發(fā)明的工作原理:電網(wǎng)電源220V交流電壓通過保險(xiǎn)絲Fl給橋式整流器供電，橋式整流器DBlA將電網(wǎng)交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，也就是說橋式整流器將50HZ交流電轉(zhuǎn)變?yōu)?00HZ的只有正半波電壓給LED供電，這是正半波電壓的峰值為220*1.414=31 IV，總共有30顆LED(LED1-LED30)，每顆LED工作電壓為9V，在所有LED為串聯(lián)使用時(shí)，30乘以9等于270V，也就是30顆LED可以耐270V直流電壓。因?yàn)闃蚴秸髌鞒鰜淼氖前氩ㄖ绷麟妷海總€(gè)半波周期是25ms，在這25ms內(nèi)電壓從O爬升到峰值電壓，再?gòu)姆逯惦妷航档絆，是個(gè)正玄波，30顆LED有18個(gè)LED(LED1-LED18)是不受控制，有12顆LED(LED19-LED30)分2組組成串并聯(lián)LED，每組串并聯(lián)LED控φ?」6顆LED，也就是說每組串并聯(lián)LED可以組成3串2并，又可以組成6串，根據(jù)電壓的高低自動(dòng)切換串并聯(lián)。
[0030]半波電壓從O開始爬升時(shí)，當(dāng)電壓爬升大于216V時(shí)，也就是大于24個(gè)LED的工作電壓為24*9V=216V，LED開始工作發(fā)光，這時(shí)場(chǎng)效應(yīng)管Ql和Q2與Q3和Q4處于導(dǎo)通狀態(tài)，因?yàn)镼l和Q2與Q3和Q4的柵極電壓取自前2級(jí)LED，每個(gè)LED工作電壓為9V，這時(shí)Ql和Q2與Q3和Q4柵極電壓為18V左右，所以Ql和Q2與Q3和Q4同時(shí)導(dǎo)通，同時(shí)將2組受控的LED串并聯(lián)電路組成并聯(lián)電路;也就是LED19和LED20和LED21與LED22和LED23和LED24變?yōu)?串2并，工作電壓相當(dāng)于3顆LED ；同理LED25和LED26和LED27與LED28和LED29和LED30也是3串2并，工作電壓相當(dāng)于3顆LED;其中二極管Dl和D2起到串并聯(lián)導(dǎo)引或阻隔作用，整個(gè)LED相當(dāng)于24串狀態(tài)(相當(dāng)于24顆LED工作電壓)。
[0031]當(dāng)半波電壓爬升到254V時(shí)，這時(shí)候+VCB電壓為254-162V(18顆LED*9V)=92V，此時(shí)ICUTL431精密比較器，比較電壓為2.5V)的輸入端I腳電壓為R9*91/(R9+R7+R8)=6.2K*92/(6.2Κ +110Κ+110Κ)大于2.5V，ICl開始導(dǎo)通，ICl的3腳到I腳相當(dāng)于短路，使得光電耦合器BL817B (Ul和U2)的輸入回路的發(fā)光二極管發(fā)光，使得光電耦合器輸出光電管導(dǎo)通，因?yàn)楣怆姽軐?dǎo)通時(shí)只有0.1V左右壓降，同時(shí)場(chǎng)效應(yīng)管Ql和Q2柵極和漏極間相當(dāng)于短路，將Ql和Q2同時(shí)截止，Ql和Q2相當(dāng)于開路，這時(shí)LED19和LED20和LED21與LED22和LED23和LED24由3串2并電路變?yōu)?串聯(lián)電路，整個(gè)回路的LED相當(dāng)于27串。
[0032]當(dāng)電壓繼續(xù)爬升大于282V時(shí)IC2的I腳輸入電壓大于精密電壓比較器TL431內(nèi)部比較電壓2.5V，因?yàn)榇藭r(shí)的IC2的 I腳電壓為:R16*282V/(R16+R14+R15)=4.7K*282V/(4.7K+110K+110K)大于2.5V，所以IC2導(dǎo)通，光電耦合器U3和U4的輸入發(fā)光二極管導(dǎo)通發(fā)光，使得對(duì)應(yīng)的光電管導(dǎo)通，此時(shí)場(chǎng)效應(yīng)管Q3和Q4的柵極到漏極之間相當(dāng)于短路，使得Q3和Q4截止，LED25和LED26和LED27與LED28和LED29和LED30由3串2并變?yōu)?串，整個(gè)LED回路變?yōu)?0串。
[0033]當(dāng)電壓繼續(xù)爬升，整個(gè)回路的LED維持30串聯(lián)，當(dāng)電壓爬升到峰頂電壓311V開始下降。
[0034]同理，當(dāng)電壓下降低于282V，由于IC2的輸入端I腳低于2.5V時(shí)，IC2變?yōu)榻刂?，Q3和Q4變?yōu)閷?dǎo)通，LED25和LED26和LED27與LED28和LED29和LED30由6串變?yōu)?串2并，整個(gè)回路回到27顆LED串聯(lián)狀態(tài)。
[0035]當(dāng)電壓繼續(xù)下降低于254V時(shí)，ICl的I腳電壓低于2.5V，同理LED19和LED20和LED21與LED22和LED23和LED24由6串變?yōu)?串2并。
[0036]當(dāng)電壓下降到0，第二個(gè)周期及以后各個(gè)周期半波電壓繼續(xù)周而復(fù)始重演第一個(gè)半波電壓的狀況。
[0037]本電路巧妙的利用LED串并聯(lián)達(dá)到在不同電壓時(shí)利用LED本身的工作電壓來自動(dòng)適應(yīng)。由于電網(wǎng)電壓不是恒定在220V交流電，當(dāng)電網(wǎng)電壓高于220V交流電壓時(shí)，本電路利用Q5和Q6來抵抗電壓升高帶來的LED電流變大，原理是:當(dāng)電壓爬升大于270V，也就是30顆的LED工作電壓時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管Ql和Q2由導(dǎo)通狀態(tài)開始變?yōu)楦咦锠顟B(tài)，具體工作原理是當(dāng)電壓低時(shí)，通過調(diào)整電阻Rhl和Rh2和Rh3及R19與R20分壓，三極管Q7截止，Q7集電極輸出高電壓使得場(chǎng)效應(yīng)管Q5和Q6導(dǎo)通，當(dāng)電壓爬升大于270V時(shí)，Q7開始進(jìn)入放大狀態(tài)，逐漸導(dǎo)通，Q7集電極電壓下降，使得場(chǎng)效應(yīng)管Q5和Q6柵極電壓變低，使得場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通電阻變大，場(chǎng)效應(yīng)管漏源之間電壓變大，使得LED串聯(lián)電壓變小，使得回路LED的電流變小，從而保護(hù)LED不會(huì)因電壓增高燒毀，其中電阻Rnl是電流負(fù)反饋電阻，當(dāng)流過Rnl電阻上的電流變大，Rnl兩端電壓變高，使得Q7的BE之間電壓增大，使Q7進(jìn)一步導(dǎo)通，Q7集電極電壓變低，使得場(chǎng)效應(yīng)管Q5和Q6柵極電壓變低，從而提高場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通電阻，是場(chǎng)效應(yīng)管漏源之間電壓變高，使得LED回路電流變小，起到恒定LED電流作用。保護(hù)LED電路電流不會(huì)太大，起到保護(hù)LED作用。
[0038]以上的實(shí)施例只是在于說明而不是限制本發(fā)明，故凡依本發(fā)明專利申請(qǐng)范圍所述的方法所做的等效變化或修飾，均包括于本發(fā)明專利申請(qǐng)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種交流直驅(qū)光控串并聯(lián)LED燈，其特征在于:包括依次串聯(lián)的橋式整流器，以及由若干LED燈串聯(lián)而成的主LED燈組、反饋LED燈組、第一 LED燈組、第二 LED燈組、第三LED燈組、第四LED燈組和穩(wěn)流控制電路，在所述反饋LED燈組與第二 LED燈組之間、所述第三LED燈組與穩(wěn)流控制電路之間分別設(shè)置有控制其通斷的第一開關(guān)電路、第四開關(guān)電路;在所述第一LED燈組與第四LED燈組之間設(shè)置有控制其通斷的第二開關(guān)電路、第三開關(guān)電路;所述第一開關(guān)電路、第二開關(guān)電路、第三開關(guān)電路、第四開關(guān)電路的導(dǎo)通控制端分別由所述反饋LED燈組、第一 LED燈組、第二 LED燈組、第三LED燈組反饋控制電壓;所述第一開關(guān)電路、第二開關(guān)電路的斷開控制端由第一光控電路控制，所述第三開關(guān)電路、第四開關(guān)電路的斷開控制端由第二光控電路控制，所述第一光控電路、第二光控電路的控制電壓于所述反饋LED燈組與第一 LED燈組之間取電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交流直驅(qū)光控串并聯(lián)LED燈，其特征在于:所述第一LED燈組、第二 LED燈組、第三LED燈組都包含所述反饋LED燈組，并且該反饋LED燈組為所述第二開關(guān)電路、第三開關(guān)電路、第四開關(guān)電路的導(dǎo)通控制端提供控制電壓。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種交流直驅(qū)光控串并聯(lián)LED燈，其特征在于:所述第一開關(guān)電路、第二開關(guān)電路、第三開關(guān)電路、第四開關(guān)電路分別為場(chǎng)效應(yīng)管Q1、Q2、Q3、Q4，所述場(chǎng)效應(yīng)管Q1、Q2、Q3、Q4的源極和柵極之間分別與所述反饋LED燈組并聯(lián)，所述場(chǎng)效應(yīng)管Q1、Q2的漏極與柵極之間連接有穩(wěn)壓二極管ZDl，所述場(chǎng)效應(yīng)管Q3、Q4的漏極與柵極之間連接有穩(wěn)壓二極管ZD2。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交流直驅(qū)光控串并聯(lián)LED燈，其特征在于:所述第一光控電路包括取電支路、比較器IC1、第一光電耦合器Ul和第二光電耦合器U2，比較器ICl根據(jù)取電支路的電壓，控制第一光電親合器Ul和第二光電親合器U2的通斷，所述第一光電親合器Ul控制所述第一開關(guān)電路的斷開控制端的控制電壓，所述第二光電耦合器U2控制所述第二開關(guān)電路的斷開控制端的控制電壓。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交流直驅(qū)光控串并聯(lián)LED燈，其特征在于:所述第二光控電路包括取電支路、比較器IC2、第三光電耦合器U3和第四光電耦合器U4，比較器IC2根據(jù)取電支路的電壓，控制第三光電耦合器U3和第四光電耦合器U4的通斷，所述第三光電耦合器U3控制所述第三開關(guān)電路的斷開控制端的控制電壓，所述第四光電耦合器U4控制所述第四開關(guān)電路的斷開控制端的控制電壓。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交流直驅(qū)光控串并聯(lián)LED燈，其特征在于:所述穩(wěn)流控制電路包括反饋電阻、第一分壓支路、第二分壓支路和第三分壓支路，所述第二分壓支路和第三分壓支路分別依次設(shè)置有控制第二分壓支路通斷的第一分壓開關(guān)以及控制第三分壓支路通斷的第二分壓開關(guān)，第一分壓開關(guān)的控制端由第一分壓支路提供控制電壓，第二分壓開關(guān)的控制端由第一分壓開關(guān)的輸出端提供控制電壓。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種交流直驅(qū)光控串并聯(lián)LED燈，其特征在于:所述第一分壓開關(guān)包括三極管Q7，其基極和發(fā)射極之間的電壓取自于所述反饋電阻，其集電極電壓輸出于所述第二分壓開關(guān)的控制端。8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種交流直驅(qū)光控串并聯(lián)LED燈，其特征在于:所述第二分壓開關(guān)包括場(chǎng)效應(yīng)管Q5、Q6。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交流直驅(qū)光控串并聯(lián)LED燈，其特征在于:所述主LED燈組包括16個(gè)LED燈;反饋LED燈組包括2個(gè)LED燈;第一 LED燈組、第二 LED燈組、第三LED燈組、第四LED燈組分別包括3個(gè)LED燈。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交流直驅(qū)光控串并聯(lián)LED燈，其特征在于:所述橋式整流器與電源之間設(shè)置有保險(xiǎn)絲Fl。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種交流直驅(qū)光控串并聯(lián)LED燈，利用LED本身的工作電壓來平衡輸入電壓過高和過低時(shí)帶來不亮或燒掉LED現(xiàn)象，也就是利用LED的串聯(lián)和并聯(lián)自動(dòng)切換來自動(dòng)調(diào)節(jié)輸入電壓的不穩(wěn)定現(xiàn)象；具體就是在電網(wǎng)輸入電壓過低時(shí)LED有部分為并聯(lián)使用，當(dāng)電網(wǎng)電壓太高時(shí)利用光控線路自動(dòng)切換LED為串聯(lián)線路使用，這樣就完美解決了電網(wǎng)電壓對(duì)LED工作帶來的問題，輸入功率自動(dòng)調(diào)節(jié)的功能，以此保證輸入功率不隨輸入電壓變化。
【IPC分類】H05B33/08
【公開號(hào)】CN105592593
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610118519
【發(fā)明人】冒蓉, 磨名言, 冒愛國(guó), 劉厚武, 曾召霞, 王云國(guó)
【申請(qǐng)人】東莞市中科久明新能源科技有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請(qǐng)日】2016年3月3日