CN201339900Y

CN201339900Y - 节能高效led交直流照明灯

Info

Publication number: CN201339900Y
Application number: CNU2009200386976U
Authority: CN
Inventors: 陈树
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-01-05
Filing date: 2009-01-05
Publication date: 2009-11-04
Anticipated expiration: 2019-01-05

Abstract

本实用新型公开了节能高效LED交直流照明灯，交直流照明灯为LED串载或多串并载方法，直流灯采用限流、常用电压IC稳压、晶体管稳压、晶体管恒流构成可调载电路综合扩展的模式；交流灯采用阻容限流、减压、整流滤波与AC－DC谷补电源配合主电源控载、复式整流稳压或恒压或载控恒稳压、频谷补偿器连接各类可调式的串载LED形成降压灯、控流恒、恒流灯。本实用新型克服低压大电流并载的电压利用率低、模块供载功率小和控件多的弊端，电路简洁，光效高。

Description

节能高效LED交直流照明灯

技术领域

本实用新型涉及照明灯，具体涉及节能高效LED交直流照明灯。

背景技术

超高亮LED将作为新型光源步入照明时代。目前，LED照明灯应用多为低压定向并载或小功率模块供载形式，前者需要较大功率控制电路或功率模块限压供电，存在降压热耗，效率低，又不经济，后者存在电压利用率低，功率小，外围控制件较多，难以达到照明效果，推广具有局限性。

超高亮LED光效高、节能，也是过载、耐热、耐老化有待提高的娇悴型半导体器件，对供载电源的要求较为严格，最好是用无波、迟速、稳定性能好电池类直流电供载，而AC-DC直流电是以50HZ频周转换而来的直流电源，因每个周期谷点无电压输出，属无迟速性，且受外电网负载影响电压落差有时达±10％，稳定性较差，人们通过加大直流滤波电容充电的方法延长周期内直流供载的时间，但还没有从根本上解决迟速供载的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供节能高效LED交直流照明灯，克服低压大电流并载电压利用率低、模块供载功率小和控件多的弊端，电路简洁，光效高。

本实用新型的技术解决方案是：交直流照明灯为LED串载或多串并载方式，直流灯采用限流、常用电压IC稳压、晶体管稳压、晶体管恒流构成可调载电路综合扩展的模式；交流灯采用阻容限流、减压、整流滤波与AC-DC谷补电源、复式整滤、稳压、恒压、载控恒稳压、频谷补偿器连接各类串载可调形式的LED形成降压灯、控流灯、恒流灯。

本实用新型的节能高效LED交直流照明灯的具体结构为：由1-90只LED串载或多串组并载连接焊装在发光板上，控制电路连接发光电路组装在外罩或聚光外罩内成为整体照明灯、背光源或光照灯具；即由交流或直流电源、降压器、减压器、限流器、整流器、AC-DC谷补电源、交流滤波器、直流滤波器、直流复式整滤器、稳压器或恒压器或载控恒稳压器、频谷补偿器、基稳电位限控器、恒流器和光载连接组成电回路；直流灯为限流调载灯、常规电压IC稳压调载灯、晶体管稳压调载灯或晶体管恒流调载灯；交流灯为基本或典型降压灯、晶体管控流灯或晶体管恒流灯。

本实用新型具有以下优点：1、直流灯采用稳压恒流控流方式，保证电流恒定，延长使用寿命2、交流灯控制电路的电源部分采用了AC-DC谷补电源配合主电源控载、复式整滤、频谷补尝器与通常整流电路相结合的方式，适应各种低于300伏的AC-DC的转换供载，且无需电感滤波，电压输出波型较佳，转换效率高，适合作LED光载电源以及各类无隔离电子电路的工作电源；3、交流灯控制电路的控流、恒流部分采用负载及光载电压馈控的方式，控流过程直观，元件少、电流小，对LED具有延缓老化作用，且无振谐，兼容EMI，无振磁辐射，支持PWM方式调光，电路设制可视压而载，视用途而定载，节能高效；4、AC-DC谷补电源可有效地克服周期内谷点无压供载的弊端，就是将每个周期在供载区域被充满且仅次于供载区域的“储能器”中的电能移相至谷压区域释放给负载，盈造出类似第二个峰压供载区域，则周期内原电源呈谷压区域的过程演变为谷补电源放电供载的过程，补偿叠加波型，使直流输出在各周期都处于峰压供电区域加“峰压补偿供电区域”的工作状态，使AC-DC转换供载具有了迟速性质，克服了各类AC-DC直流电器负载因周期性谷压时所出现的断压或接近断压的频关现象，有效地提高了直流输出的综合波型质量和负载特性；5、普通整流器的电源输出端若用示波器来观察滤波后的直流电波型，则可发现输出含有一定的交流成份以及外线杂波，而LED光载需要较纯的直流电供载，为克服上述弊端，采用复式或多复式整流器滤波来阻碍交流杂波的通过，可接近达到一般电感的滤波较果，无需成倍的加大滤波电容，可使直流输出波型获得较大改善，由于元件少，易于制作，也适用于任何类似AC-DC电源设备；6、频谷补偿器主要应用于补偿控制部分在谷期时的电位，将各周期供载区域充满电能的“储能器”中的电能移相置谷压区域释放给控制器部分，以确保或维持在低谷压区域瞬间时刻各种控制电路正常工作的电源至负载特别是光载的整体畅通，使得低谷区域工作电压得到充分使用，以克服或减少负载的频关现象的出现，构成负载在AC-DC转换过程中的谷压时段不断压或不间断实现软过渡的工作过程。

附图说明

图1为LED直流照明灯电路原理示意图。

图2-1为交流照明灯的AC-DC谷补电源示意图，图2-1为图2的示意波型，图2-2为图2的应用示意图。

图3为复式整滤器原理示意图。

图4为频谷补偿器原理示意图，图4-1为图4的应用示意图。

图5为LED交流降压串载灯原理示意图。

图6为LED交流控流串载灯原理示意图。

图7为LED交流恒流串载灯原理示意图。

具体实施方式

交直流照明灯为LED串载或多串并载方式，直流灯采用限流、常用电压IC稳压、晶体管稳压、晶体管恒流构成可调载电路综合扩展的模式；交流灯采用阻容限流、减压、整流滤波与AC-DC谷补电源、复式整流、稳压、恒压、载控恒稳压、频谷补偿器连接各类串载可调形式的LED形成降压灯、控流灯、恒流灯。

本实用新型的节能高效LED交直流照明灯的具体结构为：由1-90只LED串载或多串组并载连接焊装在发光板上，控制电路连接发光电路组装在外罩或聚光外罩内成为整体照明灯、背光源或光照灯具；即由交流或直流电源、降压器、减压器、限流器、整流器、AC-DC谷补电源、交流滤波器、直流滤波器、直流复式整滤器、稳压器或恒压器或载控恒稳压器、频谷补偿器、基稳电位限控器、恒流器和光载连接组成电回路；直流灯为限流调载灯、常规电压IC稳压调载灯、晶体管稳压调载灯、晶体管恒流调载灯；交流灯为基本或典型降压灯、晶体管控流灯、晶体管恒流灯。

直流灯：见图1，光载为LED1-18串载或多串组并载；K1电阻限流调载灯，适应灯具、电筒、应急灯、光示、远射灯；K2常规电压IC稳压调载灯，适应灯具、电筒、应急灯、光示、远射灯；K3晶体稳压调载灯，K4晶体管恒流灯；K3、K4适应光照灯具：电筒、矿灯、应急充蓄灯、远射灯、车船灯光与照明系统、野外室内应急照明、其它光照、光能、风能AC-DC照明、路、射、花景、广告、光示、光控灯作光源。

交流灯电源部分：针对交流电工频属性，采用阻容限流、减压的方式，以AC-DC谷补电源、复式整流滤波、频谷补偿稳压或恒压或载控稳恒压与整流、滤波、稳压电位、限流电位、控流电位、基准电位相结合，从而达到类似迟速型式的直流电的负载特性，符合LED光载特性对电源的要求；AC-DC谷补电源见图2，电源电路的一路初始整流端的直流脉动电源、储能器、功推输出整滤连接组成，电源电路的另一路由直流脉动信号衰减、频检控制电位、谷开峰关跟随器、功推输出电源并汇合主电源共同输出至控载输出部分连接组成；图2-1为谷补电源的单位时间内电源每周期波型示意图，图中A为交流电正弧波波型，B为经整流后的直流脉动波型示意，C为经谷补电源补偿输出与原电源输出的迭加波型示意，D为每期内交流与直流运行的延叙角度标注示意；图2-2虚框为谷补电源应用示意图；如图2-1所示，在0度、180度、360度为低谷电压点，几乎无电压输出，90度、270度为峰值电压点，在此0-45度、135-225度、315-360度呈谷压区域，其余者峰压供载区域，在此，图中的电路将根据频检信号由“电子开关”谷开峰关跟随器提供“谷开”正向电压给功率输出使其导通将“储能器”中在锋压供电区域充满电的电能移相置谷压区域释放，补偿谷点无电压输出的现象，形成AC-DC转换时各周期内都处于锋压供电区域加类似锋压供电区域补偿供载的过程；复式整滤见图3虚线框部分，由220V、整流、滤波、虚线框复式整流、直流输出至控载部分连接组成；实体线为通常AC-DC电源的转换方式，为克服和阻碍经整流滤波后的交流杂滤，采用虚框所示的重复或多重复整流滤波，可接近一般电感滤波的较果，使其输出波型质量得到了一定的提高；谷步脉宽补偿器见图4，由电源220V、整流、直流脉动信号衰减，储能器、谷开跟随器与工作电源、储能器、谷开跟随器输出至控载部分连接组成；图4-1为频谷补偿器应用示意图，虚线框为频谷补偿器与整体电路连接示意，频谷补偿器主要应用于补偿控制部分在谷期瞬间时(由于主电源较低而控制电压更低甚至无压，造成负载瞬间断电)各类控制电路无电压的状况，维持电源低输出时与负载的整体畅通连接，弊免或减少频关现象。

交流灯：采用阻容限流、减压、整流滤波与AC-DC谷补电源、复式整流滤波、频谷补偿器稳压或恒压或载控稳恒压、稳压电位、控流电位、光载馈采放大、功推输出与多种光载组合相互连接成电回路，为LED降压灯、控流灯、恒流灯。

降压灯如图5，其光载连接5种：①往载，②往式单串载，③串载并串稳，④稳压或串载或多串组并载，⑤串载或多串并载；K1为自整流回路，K2整流RC滤波回路，K3为整流滤波回路，由电源220V、配阻或配容、全桥整流或半整流、RC滤波、直流滤波、限流电位调节与K1、K2、K3连接至光载①-⑤接地形成电回路；为提高电源效率和光载质量，K2、K3以全桥整流为主，尤其推荐K3电路的③④负载型式的典型应用，适应灯具为景灯、光标灯、背光源、或照明K1为基本应用自整流式，由220V、配阻或配容、RC滤波限调、K1、光载、220V零线连接成电回路；K2为基本应用整滤式，由220V、配容或配阻、全桥或半桥整流RC滤波、限流电位调节、K2、光载连接成电回路；K3为典型应用整滤式，由220V、配容或配阻，全桥或半整流，RC滤波，直流滤波、限流电位调节、K3、光载连接成电回路；LED 2-90只串载，常规应用40-90只串载或多串组并载，输入电压215-240V，各串载组电流220V时调整在10-12mA，LED单只工作电压2.8-2.9V 。

控流灯如图6，为电容等压或电阻全压类，光载连接为LED 10-90只串载或多串组并载、稳压并串载或多串并载；以采用全桥整流为主，K6控流灯由220V、配容或配阻、整流或半整流、RC限流滤波、直流滤波、限流、频谷补偿器、稳控电位、电位调节、功推输出、主电源、K6、功推输出、光载连接成电回路；K7载馈控流灯由220V、配容或配阻、整流或半整流、RC限流滤波、直流滤波、频谷补偿器稳压或恒压、稳控电位、载压采样、放大推动、功率输出、主电源、K7、功率输出、光载连接成电回路；适应电压170-250V，220V时K6电流调整在10-12.5毫安，K7采用光载馈压控流，220V时调整在12.5-14毫安，常温控流精度±3.5％，适应灯具为景灯、背光源、背光灯或照明。

恒流灯如图7，光载连接为串载或多串并载，工作电源部分由220V、配容或配阻、整流、RC滤波、直流滤波、复式整流，整流、AC-DC谷补电源、复式整流和稳压限控连接组成；K8光载馈压自控式回路由工作电源、基稳限控电位、恒推输出、基稳限控电位、控流、基稳电位、馈压采样、控流、恒推输出、光载、线稳箝位、K8接地构成；K9光载差压自控式回路由工作电源、基稳限控电位、恒流推动、功率输出、基稳电位、比较、恒流推动、功率输出、一号差压采样、K9、光载、线稳箝位、二号差压采样接地构成；恒流灯主要参数：其光载LED 2-90只串载或多串组并载，适应输入电压175-250V，电流12-14毫安；常规应用时输入电压205V-250V，LED光载60-88串载组，单只LED工作电压2.8-3.1V，单串组工作电流调整在12.5-16.5mA，常温恒流精度误差小于4.5％，适应各种照明灯具。

Claims

1.节能高效LED交直流照明灯，其特征在于：交直流照明灯为LED串载或多串并载方式，直流灯采用限流、常用电压IC稳压、晶体管稳压、晶体管恒流构成可调载电路综合扩展的模式；交流灯采用阻容限流、减压、整流滤波与AC-DC谷补电源、复式整滤、稳压或恒压或载控恒稳压、频谷补偿器连接各类可调串载LED形成降压灯、控流恒、恒流灯。

2.根据权利要求1所述的节能高效LED交直流照明灯，其特征在于具体结构为：由1-90只LED串载或多串组并载连接焊装在发光板上，控制电路连接发光电路组装在外罩或聚光外罩内成为整体照明灯、背光源或光照灯具；即由交流或直流电源输入、降压器、减压器、限流器、整流器、AC-DC谷补电源、交流滤波器、直流滤波器、直流复式整滤器、稳压器或恒压器或载控恒稳压器、频谷补偿器、基稳电位限控器、恒流器和光载连接组成电回路；直流灯为限流调载灯、常规电压IC稳压调载灯、晶体管稳压调载灯或晶体管恒流调载灯；交流灯为基本或典型降压灯、晶体管控流灯或晶体管恒流灯。

3.根据权利要求2所述的节能高效LED交直流照明灯，其特征在于：直流灯光载为LED1-18串载或多串组并载；K1电阻限流调载灯的LED1-18串载；K2常规电压IC稳压调载灯的LED2-18串载或多串组并载；K3晶体稳压调载灯的LED1-18串载或多串组并载；K4晶体管恒流灯的LED1-18串载或多串组并载。

4.根据权利要求2所述的节能高效LED交直流照明灯，其特征在于：交流灯采用阻容限流、减压、整流滤波与AC-DC谷补电源、复式整流滤波、频谷补偿器稳压或恒压或载控恒稳、稳压电位、控流电位、光载馈采放大、功推输出与多种光载组合相互连接形成回路。

5.根据权利要求4所述的节能高效LED交直流照明灯，其特征在于：降压灯光载连接5种：①往载，②往式单串载，③串载并串稳，④稳压或串载或多串组并载，⑤串载或多串并载；K1为自整流回路，K2整流RC滤波回路，K3为整流滤波回路，由电源220V、配阻或配容、全桥整流或半整流、RC滤波、直流滤波、限流电位调节与K1、K2、K3连接至光载①-⑤接地形成电回路；K1为基本应用自整流式，由220V、配阻或配容、RC滤波限调、K1、光载、220V零线连接成电回路；K2为基本应用整滤式，由220V、配容或配阻、全桥或半桥整流RC滤波、限流电位调节、K2、光载连接成电回路；K3为典型应用整滤式，由220V、配容或配阻、全桥或半整流、RC滤波、直流滤波、限流电位调节、K3、光载连接成电回路。

6.根据权利要求4所述的节能高效LED交直流照明灯，其特征在于：控流灯为电容等压或电阻全压类，其光载连接为串载或多串并载、稳压并串载或多串并载；由220V、配容或配阻、整流或半整流、RC限流滤波、直流滤波、限流、频谷补偿器、稳控电位、电位调节、功推输出、主电源、K6、功推输出、光载连接成电回路；或由220V、配容或配阻、整流或半整流、RC限流滤波、直流滤波、频谷补偿器稳压或恒压、稳控电位、载压采样、放大推动、功率输出、主电源、K7、功率输出、光载连接成电回路。

7.根据权利要求4所述的节能高效LED交直流照明灯，其特征在于：恒流灯光载连接为串载或多串并载，工作电源部分由220V、配容或配阻、整流、RC滤波、直流滤波、复式整滤、整流、AC-DC谷补电源、复式整滤和稳压限控连接组成；K8光载馈压自控式回路由工作电源、基稳限控电位、恒推输出、基稳限控电位、控流、基稳电位、馈压采样、控流、恒推输出、光载、线稳箝位、K8接地构成；K9光载差压自控式回路由工作电源、基稳限控电位、恒流推动、功率输出、基稳电位、比较、恒流推动、功率输出、一号差压采样、K9、光载、线稳箝位、二号差压采样接地构成。

8.根据权利要求4所述的节能高效LED交直流照明灯，其特征在于：谷补电源的电源的一路初始整流端的直流脉动电源、储能器、功推输出连接组成，电源电路的另一路由直流脉动信号衰减、频检控制电位、谷开峰关跟随器、功推输出电源配合主电源至控载部分连接组成。

9.根据权利要求4所述的节能高效LED交直流照明灯，其特征在于：复式整流器由220V、整流、滤波、虚线框复式整流、直流输出至控载部分连接组成。

10.根据权利要求4所述的节能高效LED交直流照明灯，其特征在于：频谷补偿器由电源220V、整流、直流脉动信号衰减，储能器、谷开跟随器与工作电源、储能器、谷开跟随器输出至控载部分连接组成。