Led燈多功能整流電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及半導體LED照明電源電路，尤其是涉及LED燈多功能整流電路。
【背景技術】
[0002]目前正是新光源LED照明替換傳統(tǒng)光源氣體放電燈(如熒光燈)的過渡階段，由于LED燈光效高，大于100流明/W，成本低，0.2WLED燈珠含稅價已低于0.05元，點亮技術簡單，主要是恒流或限流，因此發(fā)展迅速。處在新老替換階段，傳統(tǒng)燈具支架大量存在，市場需求一種LED燈管可直接應用于原熒光燈電子鎮(zhèn)流器及電感鎮(zhèn)流器的燈具支架中，不需改裝原燈具及拆除燈具中任何器件，如啟輝器等，要求互換性好、應用簡單、安全。目前一些LED燈管與熒光燈電感鎮(zhèn)流器支架配套應用效果不錯，也有可兼容熒光燈電子鎮(zhèn)流器及電感鎮(zhèn)流器的LED燈管。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是用簡單的高低頻整流方案來解決LED燈管在傳統(tǒng)熒光燈支架中互換應用問題，如LED燈管替代熒光燈管，可用于多種品牌同規(guī)格的電子鎮(zhèn)流器及電感鎮(zhèn)流器燈具中互換，確保性能達標，實用可靠的LED燈多功能整流電路。
[0004]本實用新型設有限峰電容Cl，限峰電容Cl的兩端分別與雙組反電勢電感LI的兩個繞組NI和N2的一端連接，繞組NI的另一端與限流電容C2串聯(lián)后接全橋整流二極管的交流輸入端，繞組N2的另一端直接接全橋整流二極管的另一交流輸入端，全橋整流二極管的正負輸出端與濾波電容C3并聯(lián)，限流電容C2與泄漏電阻Rl并聯(lián)，濾波電容C3與泄漏電阻R2并聯(lián)。
[0005]所述繞組NI的電感量可為30?150 μ H，繞組N2的電感量可為100?350 μ H。
[0006]所述雙組反電勢電感LI可采用鐵氧體磁芯電感器，線圈可采用單組線圈，磁芯可采用E型或工字型磁芯。
[0007]所述限流電容C2可采用耐壓400V，電容量大于3300pF的電容。
[0008]本實用新型的雙組反電勢電感的電感功能設計是模擬熒光燈工作時的再點燃電壓的特點，兩者的相位角接近一致。本實用新型的另一個設計要點是在交流回路中的電感與全橋整流電路之間串聯(lián)一個限流電容C2，限流電容C2在調(diào)整互換時的功率平衡及限流保護中起著重要作用。
[0009]本實用新型的工作原理如下:
[0010]1、異常保護:采用本實用新型組成的LED燈管可以用于多種品牌的鎮(zhèn)流器燈具中。如果某電子鎮(zhèn)流器無異常保護功能，那么配套的LED燈一旦燈珠失效開路，將導致電子鎮(zhèn)流器損壞。并聯(lián)限峰電容Cl避免高頻回路的開路，防止電子鎮(zhèn)流器燈絲電容兩端電壓猛升而損壞三極管。該電容Cl技術要求類同燈絲電容，其電容量是燈絲電容的二倍左右(4700pFX 2)，容量小起不到保護作用，容量大，則功耗大，這個缺陷可設開路過電壓保護來解決。
[0011]2、確保三極管(BJT)的開關速度:與LED燈管兼容的電子鎮(zhèn)流器的電路很多是半橋逆變電路，該電路中熒光燈高頻工作，在半波轉(zhuǎn)換時，應有一個約大于燈管管壓2倍的再點燃電壓(峰壓)，而電路中二個三極管的開關轉(zhuǎn)換瞬時，也要幾十毫安的正負脈沖電流，這個脈沖電流能量來自于熒光燈管壓2倍電壓以下的未導通的能量，通過磁環(huán)變壓器提供給各三極管基極，加速開關轉(zhuǎn)換，確保三極管的低消耗，而LED燈管用在該電路中就沒有這個特征，高于LED燈工作電壓的電流能量基本全吸收，三極管得不到快速轉(zhuǎn)換的能量，溫升可能超過三極管工作極限。所以用雙組反電勢電感器模擬熒光燈再點燃電壓特征，將電感產(chǎn)生的反電勢的部分能量返回到三極管的基極，確保三極管正常工作。
[0012]3、平衡互換功率:LED燈管用于電子鎮(zhèn)流器及電感鎮(zhèn)流器燈具的通用互換，其功率應維持基本相同，這需要限流電容C2及LED燈珠來組合。工作頻率50?60Hz時，可調(diào)整串聯(lián)限流電容C2的容量，達到所需的功率要求。工作頻率在30?60kHz時，電容限流作用小，這時功率選擇是用LED燈珠的額定電壓和電流及并串聯(lián)組合(W= IV)，達到所需功率要求，一般LED燈管的工作電壓應小于配套燈具中原熒光燈的管壓，功率也應小于原熒光燈工作功率。對用于恒功率電子鎮(zhèn)流器的LED燈管，功率難下調(diào)時需有良好的散熱裝置。
[0013]4、保護功能:電容C2的另一功能是限流保護，當該LED燈管直接用于電網(wǎng)220V電源，該燈不會損壞，但功率較低，因無電感串聯(lián)的諧振電流，故功率偏低，而能效很高，不影響安全性。
[0014]5、高低頻整流:保持較高的能效，防止二極管及電解電容的損壞，該電路采用快恢復二極管VD1-4或超快恢復二極管組成全橋整流。
[0015]6、濾波降壓:該LED燈管的工作電壓小于原兼容的燈具中熒光燈管壓是由LED編組構(gòu)成，電解電容并聯(lián)在整流輸出的正負極，用于濾波后的平穩(wěn)放電，穩(wěn)定LED光輸出效果O
[0016]本實用新型可將電子鎮(zhèn)流器輸出的高頻電流或電感鎮(zhèn)流器輸出的工頻電流，整流為直流，滿足LED正常工作，本實用新型考慮到過渡替換產(chǎn)品的需要，因此電路設計簡單、實用、兼容多功能、延長產(chǎn)品壽命，包括配調(diào)光器的應用。本實用新型是一種高低頻整流電路，并設有反電勢觸發(fā)功能和限流保護功能，可應用于多種LED照明電源電路中的整流部分。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型實施例的電路組成原理圖。
【具體實施方式】
[0018]如圖1所示，本實用新型實施例設有限峰電容Cl，限峰電容Cl的兩端分別與雙組反電勢電感LI的兩個繞組NI和N2的一端連接，繞組NI的另一端與限流電容C2串聯(lián)后接全橋整流二極管的交流輸入端，繞組N2的另一端直接接全橋整流二極管的另一交流輸入端，全橋整流二極管的正負輸出端與濾波電容C3并聯(lián)，限流電容C2與泄漏電阻Rl并聯(lián)，濾波電容C3與泄漏電阻R2并聯(lián)。
[0019]本實用新型的雙組反電勢電感的電感功能設計是模擬熒光燈工作時的再點燃電壓的特點，兩者的相位角接近一致。本實用新型的另一個設計要點是在交流回路中的電感與全橋整流電路之間串聯(lián)一個限流電容C2，限流電容C2在調(diào)整互換時的功率平衡及限流保護中起著重要作用。
[0020]制作時，PCB板、二極管和電阻可用貼片焊接，其他可插件焊接。限峰電容Cl連接P⑶板中輸入兩端，電感LI的繞組NI的起頭及繞組N2的收尾分別與Cl兩端相連，也就是輸入線的兩端，其中電感LI的NI收尾頭與電容C2相通，電容C2的另一端及繞組N2的起頭分別與全橋整流二極管VDl?VD4的交流輸入端相連接，四只快恢復二極管VDl?VD4組成全橋整流，整流輸出正負極連接濾波電解電容器。輸出正負極電源經(jīng)電子線連接LED燈珠組。該電路板的兩輸入端經(jīng)電子線分別連接燈管的兩燈頭內(nèi)接線針腳，組成可兼容熒光燈電子鎮(zhèn)流器及電感鎮(zhèn)流器燈具中應用的LED燈管。
[0021]PCB板選擇可單面或雙面敷銅。電容Cl為無感電容，耐壓1200V，電容量6800pF?0.0lyFo電感LI為小體型、如:EE10等雙組線圈，兩組線圈電感量不等同，為0.03?0.35mH，電容C2為無感電容如CBB22等，容量隨配套燈種而異，一般在0.33 μ F以上，例如配套電感鎮(zhèn)流器應用的電路該電容C2為2.2 μ F，耐壓400V?？旎謴投O管的反向恢復時間小于300nS，耐壓大于600V，電流隨燈功率而異，一般I?3A。電解電容C3耐壓400V，容量I?10 μ F。
【主權(quán)項】
1.LED燈多功能整流電路，其特征在于設有限峰電容Cl，限峰電容Cl的兩端分別與雙組反電勢電感LI的兩個繞組NI和N2的一端連接，繞組NI的另一端與限流電容C2串聯(lián)后接全橋整流二極管的交流輸入端，繞組N2的另一端直接接全橋整流二極管的另一交流輸入端，全橋整流二極管的正負輸出端與濾波電容C3并聯(lián)，限流電容C2與泄漏電阻Rl并聯(lián)，濾波電容C3與泄漏電阻R2并聯(lián)。
2.如權(quán)利要求1所述LED燈多功能整流電路，其特征在于所述繞組NI的電感量為30?150 μ H，繞組Ν2的電感量為100?350 μ H。
3.如權(quán)利要求1所述LED燈多功能整流電路，其特征在于所述雙組反電勢電感LI采用鐵氧體磁芯電感器。
4.如權(quán)利要求3所述LED燈多功能整流電路，其特征在于所述鐵氧體磁芯電感器的線圈采用單組線圈，磁芯采用E型或工字型磁芯。
5.如權(quán)利要求1所述LED燈多功能整流電路，其特征在于所述限流電容C2采用耐壓400V，電容量大于3300pF的電容。
【專利摘要】LED燈多功能整流電路，涉及半導體LED照明電源電路。設有限峰電容C1，限峰電容C1的兩端分別與雙組反電勢電感L1的兩個繞組N1和N2的一端連接，繞組N1另一端與限流電容C2串聯(lián)后接全橋整流二極管的交流輸入端，繞組N2另一端直接接全橋整流二極管另一交流輸入端，全橋整流二極管的正負輸出端與濾波電容C3并聯(lián)，限流電容C2與泄漏電阻R1并聯(lián)，濾波電容C3與泄漏電阻R2并聯(lián)。可將電子鎮(zhèn)流器輸出的高頻電流或電感鎮(zhèn)流器輸出的工頻電流，整流為直流，滿足LED正常工作，電路設計簡單、實用、多功能、延長產(chǎn)品壽命，包括配調(diào)光器的應用。設有反電勢觸發(fā)功能和限流保護功能，可應用于多種LED照明電源電路中的整流部分。
【IPC分類】H05B37-02
【公開號】CN204408700
【申請?zhí)枴緾N201520110347
【發(fā)明人】馬文浩
【申請人】馬文浩
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年2月15日