專利名稱：Led照明燈用交流電源直接供電的恒流控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體照明燈應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于解決半導(dǎo)體照明燈具中驅(qū)動(dòng)電源對燈具效率、壽命及成本等方面影響的LED照明燈用交流電源直接供電的恒流控制
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背景技術(shù)：
LED照明燈具由于具有發(fā)光效率高、節(jié)電效果明顯、壽命長、無污染、抗震動(dòng)等顯著優(yōu)點(diǎn)，已日益受到世界各國的重視，有望在不久的將來全面取代傳統(tǒng)的各種照明燈具。但目前這種燈具在實(shí)際應(yīng)用中還存在以下一些不足之處1、電源轉(zhuǎn)換效率不高在LED照明燈具內(nèi)必需安裝將交流電變?yōu)橹绷麟姷暮懔黩?qū)動(dòng)電源，但這種電源的效率卻普遍不高，目前較好的恒流源效率均低于85% ；2、電源壽命與光源壽命不匹配由于開關(guān)電源中常用的電解電容器的使用壽命一般都低于10000小時(shí)，雖然LED光源的壽命可達(dá)5萬小時(shí)以上，但是電源損壞后，燈具即不能照明，因此直流驅(qū)動(dòng)電源也是直接影響LED燈具使用壽命的制約因素之一；3、電源成本很難降低近年來，隨著LED技術(shù)的推廣應(yīng)用，LED光源的價(jià)格也在大幅度降低，但是由于對可靠性和壽命要求較高，所以驅(qū)動(dòng)電源的成本很難降下來，目前在大功率照明燈具中驅(qū)動(dòng)電源的成本已經(jīng)接近LED光源的成本，所以驅(qū)動(dòng)電源的成本也已成為制約LED燈具推廣應(yīng)用的一個(gè)主要瓶頸。顯然，如果LED燈具也象白熾燈那樣，只要加入交流市電即可點(diǎn)亮照明，無疑將可以大大降低LED燈具的成本，并大大延長LED燈具的壽命， 還可顯著提高LED燈具的工作效率，節(jié)約更多的電能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種結(jié)構(gòu)新穎、成本低、工作效率高、使用壽命長、便于大規(guī)模推廣應(yīng)用的LED照明燈用交流電源直接供電的恒流控制器。本發(fā)明的技術(shù)解決方案源于以下的理論依據(jù)由于LED有導(dǎo)通閾值電壓的存在， 因此在交流輸入時(shí)，其功率因數(shù)較低，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)就需要提高其功率因數(shù)，為此本發(fā)明特在交流直接驅(qū)動(dòng)的基礎(chǔ)上增加了功率因數(shù)校正電路和恒流驅(qū)動(dòng)電路，使之適用于交流輸入電壓比較穩(wěn)定的場合應(yīng)用。根據(jù)上述方案而提供的LED照明燈用交流電源直接供電的恒流控制器包括聯(lián)接在整流橋電路與LED照明燈串之間的一個(gè)功率因數(shù)校正電路和一個(gè)恒流驅(qū)動(dòng)電路，其中，功率因數(shù)校正電路具有兩個(gè)功率因數(shù)控制電路，其輸入端與整流橋電路的輸出端聯(lián)接，兩個(gè)功率因數(shù)控制電路的輸出控制端分別接到LED照明燈串的1/3串列位置處和2/3串列位置處，恒流驅(qū)動(dòng)電路串接在LED照明燈串與整流橋電路之間。本發(fā)明功率因數(shù)校正電路的工作原理是當(dāng)輸入交流電壓在零到1/3峰值電壓區(qū)間時(shí)，僅導(dǎo)通1/3的串聯(lián)LED照明燈；當(dāng)輸入交流電壓在1/3到2/3峰值電壓區(qū)間時(shí)，僅導(dǎo)通2/3的串聯(lián)LED照明燈；當(dāng)輸入交流電壓高于2/3峰值電壓時(shí)，導(dǎo)通所有的LED照明燈。 如此即可通過改變串聯(lián)LED照明燈的數(shù)量來提高功率因數(shù)。
本發(fā)明恒流驅(qū)動(dòng)電路作用是當(dāng)輸入電壓超過額定值時(shí)，確保流過LED照明燈的電流有效值不變。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明針對目前半導(dǎo)體照明控制電源的技術(shù)瓶頸問題，提出了優(yōu)化可行的驅(qū)動(dòng)控制解決方案并制成了恒流驅(qū)動(dòng)控制器，取得了技術(shù)突破一對IOOHz饅頭波進(jìn)行電壓自適應(yīng)控制。經(jīng)實(shí)際檢測，該恒流控制器的電源轉(zhuǎn)換效率大于95 %，功率因數(shù)大于0. 95，控制系統(tǒng)成本降低80%，使得電源壽命與LED光源的壽命相匹配，實(shí)現(xiàn)了 LED照明燈的長壽命使用。


圖1 本發(fā)明的工作結(jié)構(gòu)原理的示意圖。圖2 本發(fā)明中功率因數(shù)校正電路的一個(gè)實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)圖。圖3 本發(fā)明中恒流驅(qū)動(dòng)電路的一個(gè)實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明內(nèi)容做進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的實(shí)際制作結(jié)構(gòu)并不僅限于下述的實(shí)施例。參見附圖，本發(fā)明所述的LED照明燈用交流電源直接供電的恒流控制器由聯(lián)接在整流橋電路1與LED照明燈串之間的功率因數(shù)校正電路3和恒流驅(qū)動(dòng)電路2組成。功率因數(shù)校正電路3的一個(gè)典型電路如圖2所示，它包含了兩個(gè)由兩級(jí)MOS管電路構(gòu)成的結(jié)構(gòu)相同、參數(shù)相同或相近的功率因數(shù)控制電路Kl和K2，這兩個(gè)功率因數(shù)控制電路K1、K2分別接到LED照明燈串的1/3串列位置處和2/3串列位置處。以下以圖2中左邊控制電路為例，介紹該部分電路的工作原理。在圖2的左邊電路中，電阻R7、R8、RM檢測VIN的電壓(VIN電壓波形為饅頭波)， 當(dāng)RM上的電壓超過MOS管V7的導(dǎo)通閾值電壓后，V7導(dǎo)通，交流輸入電壓流過1/3的LED、 V7.R26后返回。U2、I^6構(gòu)成恒流電路對流過該1/3的LED的電流進(jìn)行限制。計(jì)算公式為
權(quán)利要求
1.一種LED照明燈用交流電源直接供電的恒流控制器，其特征在于包括聯(lián)接在整流橋電路(1)與LED照明燈串之間的一個(gè)功率因數(shù)校正電路(3)和一個(gè)恒流驅(qū)動(dòng)電路O)，其中，功率因數(shù)校正電路(3)具有兩個(gè)功率因數(shù)控制電路(K1、K2)，其輸入端與整流橋電路 (1)的輸出端聯(lián)接，兩個(gè)功率因數(shù)控制電路(Κ1、Κ2)的輸出控制端分別接到LED照明燈串的1/3串列位置處和2/3串列位置處；恒流驅(qū)動(dòng)電路O)串接在LED照明燈串與整流橋電路⑴之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED照明燈用交流電源直接供電的恒流控制器，其特征在于功率因數(shù)校正電路⑶包含兩個(gè)由兩級(jí)MOS管電路構(gòu)成的功率因數(shù)控制電路Kl和K2，它們的輸出端分別接到LED照明燈串的1/3串列位置處和2/3串列位置處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED照明燈用交流電源直接供電的恒流控制器，其特征在于恒流驅(qū)動(dòng)電路O)由輔助電源01)、恒流電路02)和兩個(gè)分流電路(23、24)組成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種LED照明燈用交流電源直接供電的恒流控制器，包括聯(lián)接在整流橋電路與LED照明燈串之間的一個(gè)功率因數(shù)校正電路和一個(gè)恒流驅(qū)動(dòng)電路，功率因數(shù)校正電路具有兩個(gè)功率因數(shù)控制電路，其輸入端與整流橋電路的輸出端聯(lián)接，兩個(gè)功率因數(shù)控制電路的輸出控制端分別接到LED照明燈串的1/3串列位置處和2/3串列位置處，恒流驅(qū)動(dòng)電路串接在LED照明燈串與整流橋電路之間。實(shí)際工作中，該恒流控制器可通過改變串聯(lián)LED照明燈的數(shù)量來提高功率因數(shù)，其電源轉(zhuǎn)換效率大于95％，功率因數(shù)大于0.95，控制系統(tǒng)成本降低80％，使得電源壽命與LED光源的壽命相匹配，實(shí)現(xiàn)了LED照明燈的長壽命使用。
文檔編號(hào)H05B37/02GK102202440SQ20101013064
公開日2011年9月28日 申請日期2010年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月23日
發(fā)明者何武, 張喆, 白占軍 申請人:陜西西電科大華成電子股份有限公司