交流大功率LED照明节能灯电子镇流器

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交流大功率LED照明节能灯电子镇流器\n技术领域\n[0001] 交流大功率LED照明节能灯电子镇流器，是属于电力照明节电领域。\n背景技术\n[0002] 当前国内外，在电力照明节能灯电子镇流器领域，主要有荧光节能灯、三基色荧光粉发光节能灯双端高压启动电子镇流器，高压汞灯、卤钨灯、钠灯高压温度启动电子镇流器。半导体大功率LED照明节能灯，由于是直流降压驱动，测控参数复杂，要求严格及LED发光器件价格昂贵等因素，没有得到普及推广应用。随有少量的LED照明节能灯，其结构为整体化。到目前为止还没有适应性强，应用范围宽的，交流大功率LED照明节能灯专用电子镇流器。\n[0003] 综上所述，目前还没有交流大功率LED照明节能灯专用电子镇流器。但半导体LED大功率发光器件照明节能灯，具有与现有三基色荧光粉照明节能灯相比有节电70％的特点，创新研发交流大功率LED照明节能灯专用电子镇流器，填补国内外在该领域的空白，有广阔的技术空间，广泛用途和市场前景。\n发明内容\n[0004] 本发明主要解决的技术问题是：攻克现有节能灯电子高压镇流器，无法使用于半导体LED发光器件的直流降压恒流驱动的技术难题，提供一种体积小、结构简单、适应性强、应用范围宽的交流大功率LED照明节能灯电子镇流器。\n[0005] 本发明解决其技术问题的技术方案是：该交流大功率LED照明节能灯电子镇流器，包括外壳和在外壳内的控制电路，其特征在于：控制电路包括整流电路、PFC功率因数校正电路、电源滤波电路、控制器电源电路、续流补偿电路、线性调光电路、光能转换控制器U1、LED发光器件、恒流驱动控制电路、回路电流检测电路，220V电源连接整流电路，整流电路经PFC功率因数校正电路、电源滤波电路，主路连接续流补偿电路，旁路连接控制器电源电路，控制器电源电路分别连接线性调光电路和光能转换控制器U1，线性调光电路连接光能转换控制器U1，LED发光器件回路连接恒流驱动控制电路后，连接回路电流检测电路，回路电流检测电路连接光能转换控制器U1，光能转换控制器U1采用XLT604芯片；\n[0006] 控制器电源电路包括限流电阻R1、稳压二极管DZ1、电容C5，限流电阻R1的一端连接直流高压电源的正极，另一端连接稳压二极管DZ1的负极，稳压二极管DZ1的正极接地，电容C5一端连接光能转换控制器U1的8、7、6脚电源输入端，电容C5的另一端接地；\n[0007] 线性调光电路包括限流电阻R2、可调电阻R3、电阻R4、滤波电容C6，限流电阻R2的一端连接光能转换控制器U1的电源输入端，另一端连接可调电阻R3的一端，可调电阻R3的另一端连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端接地，可调电阻R3的可调端与滤波电容C6的并联端连接光能转换控制器U1的1脚LD调光输入端，滤波电容C6的另一端接地；\n[0008] 续流补偿电路包括二极管D8、电抗器L1、恒流输出线插头座P1～P2，直流高压正极电源与二极管D8的负极连接恒流输出线插头座P1的输入端，恒流输出线插头座P1的输出端连接外部的LED发光器件的正极，LED发光器件的负极连接恒流输入线插头座P2的输入端，恒流输入线插头座P2的输出端连接电抗器L1的输入端，电抗器L1的输出端与二极管D8的正极接点连接绝缘栅双极晶体管Q1的漏极；\n[0009] 恒流控制驱动电路包括绝缘栅双极晶体管Q1、分压电阻R7，电抗器L1的输出端与二极管D8的正极接点连接绝缘栅双极晶体管Q1的漏极，绝缘栅双极晶体管Q1的源极连接回路电流采样电阻R6的一端，回路电流采样电阻R6的另一端接地，绝缘栅双极晶体管Q1的栅极与分压电阻R7的一端并联接点连接光能转换控制器U1的5脚GAET恒流驱动输出脚，分压电阻R7的另一端接地；\n[0010] 回路电流检测电路包括回路电流采样电阻R6、滤波电容C7，回路电流采样电阻R6的一端与滤波电容C7一端的并联接点，主路连接绝缘栅双极晶体管Q1的源极，旁路连接光能转换控制器U1的3脚CS回路电流输入，滤波电容C7的另一端接地；\n[0011] 整流电路包括熔断器F1、整流桥D1～D4，220V电源火线经熔断器F1连接整流桥D1的正极与D2的负极，220V电源零线连接整流桥D3的正极与D4的负极，整流桥D1与D4的正极输出直流高压正极电源，整流桥D2与D3的负极输出直流高压负极电源。\n[0012] PFC功率因数校正电路包括开关整流二极管D5～D7、充电电容C1～C2，充电电容C1一端连接直流高压正极电源，主路连接开关整流二极管D5的正极，旁路连接开关整流二极管D7的负极，开关整流二极管D7的正极接地，开关整流二极管D7的负极主路连接充电电容C2的一端，旁路连接开关整流二极管D6的正极，开关整流二极管D6的负极连接直流高压正极电源，充电电容C2的另一端接地。\n[0013] 电源滤波电路包括滤波电容C3、C4，滤波电容C3的一端连接直流高压正极电源，另一端连接直流高压负极电源，滤波电容C4的一端连接直流高压正极电源，另一端连接直流高压负极电源。\n[0014] 工作原理：\n[0015] 交流高压电源线通过整流电路整流为直流高压，经PFC功率因数校正电路提高功率占空比，经电源滤波电路滤除杂波后，主路通过续流补偿电路连接LED发光器件的正极，给LED发光器件提供工作电源，旁路连接控制器电源电路、线性调光电路、给光能转换控制器电路、线性调光电路、提供工作电源。LED发光器件负极连接恒流驱动控制电路后，连接控制回路电流检测电路，由回路电流检测电路接直流电源负极接地，由光能转换控制器电路连接恒流驱动控制电路，控制LED发光器件的工作电流频率，由回路电流检测电路连接光能转换控制器电路的ADC模拟输入，提供回路电流参数。由续流补偿电路连接LED发光器件的正极，由恒流驱动控制电路连接LED发光器件的负极。在调试连接无误的条件下，即可发光照明。\n[0016] 与现有技术相比本发明所具有的有益效果是：体积小、结构简单，与LED发光器件组合使用，可连接一支或多支LED发光器件，适应不同场合、不同照明亮度要求，成本低、光能转换效率高、光线柔和，无闪烁，性能可靠稳定。由于采用光能转换控制器电路、恒流驱动控制电路及回路电流检测电路的设计，直接将直流高压驱动低电压的LED发光器件，省掉了传统的电感式电路及元件，节电效率高：与传统的白炽灯相比节电80％，与三基色荧光节能灯相比节电70％。使用寿命长：与传统的白炽灯相比延长33.3倍之多，与三基色荧光节能灯相比延长16.7倍。该交流大功率LED照明节能灯电子镇流器，填补国内外在该领域的空白，有广阔的技术空间，广泛用途和市场前景。\n附图说明\n[0017] 图1是交流大功率LED照明节能灯电子镇流器电路方框原理图；\n[0018] 图2是交流大功率LED照明节能灯电子镇流器电路原理图；\n[0019] 图1-2是本发明的最佳实施例。\n[0020] 图2中：U1光能转换控制器 F1熔断器 D1～D4整流桥 电容C1～C7 电阻R1～R7 Q1绝缘栅双极晶体管 L1电抗器 P1～P2恒流驱动电源输出线插座LED发光器件 DZ1稳压二极管 D5～D8二极管。\n[0021] 下面结合附图1～2对本发明的交流大功率LED照明节能灯电子镇流器作进一步说明：\n具体实施方式\n[0022] 参照图1：\n[0023] 该交流大功率LED照明节能灯电子镇流器，包括外壳和在外壳内的控制电路，控制电路包括整流电路、PFC功率因数校正电路、电源滤波电路、控制器电源电路、续流补偿电路、线性调光电路、光能转换控制器电路、LED发光器件、恒流驱动控制电路、回路电流检测电路，交流高压电源通过整流电路整流为直流高压，经PFC功率因数校正电路提高功率占空比，经电源滤波电路滤除杂波后，主路通过续流补偿电路连接LED发光器件的正极，给LED发光器件提供工作电源，旁路连接控制器电源电路、线性调光电路、给光能转换控制器电路、线性调光电路、提供工作电源。LED发光器件负极连接恒流驱动控制电路后，连接控制回路电流检测电路，由回路电流检测电路接直流电源负极接地，由光能转换控制器电路连接恒流驱动控制电路，控制LED发光器件的工作电流频率，由回路电流检测电路连接光能转换控制器电路的ADC模拟输入，提供回路电流参数。由续流补偿电路连接LED发光器件的正极，由恒流驱动控制电路连接LED发光器件的负极。在调试连接无误的条件下，即可发光照明。\n[0024] 参照图2：\n[0025] 整流电路包括熔断器F1、整流桥D1～D4，220V电源火线经熔断器F1连接整流桥D1的正极与D2的负极，220V电源零线连接整流桥D3的正极与D4的负极，整流桥D1与D4的正极输出直流高压正极电源，整流桥D2与D3的负极输出直流高压负极电源。\n[0026] PFC功率因数校正电路包括开关整流二极管D5～D7、电容C1～C2，充电电容C1一端连接直流高压电源线的正极，主路连接开关整流二极管D5的正极，旁路连接开关整流二极管D7的负极，开关整流二极管D7的正极接地，开关整流二极管D7的负极主路连接充电电容C2的一端，旁路连接开关整流二极管D6的正极，开关整流二极管D6的负极连接直流高压电源线的正极，充电电容C2的另一端接地。PFC功率因数校正电路，提高功率占空比，达到节电高效的作用。\n[0027] 电源滤波电路包括滤波电容C3、C4，滤波电容C3的一端连接直流高压电源线的正极，另一端连接直流高压电源线的负极，滤除直流高压电源的高频噪波。滤波电容C4的一端连接直流高压电源线的正极，另一端连接直流高压电源线的负极。滤除直流高压电源的低频噪波。\n[0028] 控制器电源电路包括限流电阻R1、稳压二极管DZ1、电容C5、光能转换控制器U1，限流电阻R1的一端连接直流高压电源的正极，另一端连接稳压二极管DZ1的负极，稳压二极管DZ1的正极接地，电容C5一端连接光能转换控制器U1的脚8、7、6脚电源输入端，电容C5的另一端接地。\n[0029] 光能转换控制器U1采用XLT604、或采用夏门微电子公司生产的XLT500～600系列、台湾点晶科技公司生产的DM400系列、荷兰菲利浦LPC700～900系列、美国luminary公司生产的LM3S系列、美国atthel公司生产的ATTINY系列、台湾凌阳公司生产的SPMC65系列、台湾盛群公司生产的HT4系列芯片。\n[0030] 线性调光电路包括电阻R2～R4、滤波电容C6，限流电阻R2的一端连接光能转换控制器U1的电源输入端，另一端连接可调电阻R3的一端，可调电阻R3的另一端连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端接地，可调电阻R3的可调端与滤波电容C6的并联端连接光能转换控制器U1的1脚LD调光输入端，滤波电容C6的另一端接地。通过可调电阻R3的可调端，调整LED发光频率改变照明亮度。\n[0031] 续流补偿电路包括二极管D8、LED发光器件、电抗器L1、恒流输出线插头座P1～P2，直流高压的正极与二极管D8的负极连接恒流输出线插头座P1的输入端，恒流输出线插头座P1的输出端连接外部的LED发光器件的正极，LED发光器件的负极连接恒流输入线插头座P2的输入端，恒流输入线插头座P2的输出端连接电抗器L1的输入端，电抗器L1的输出端与二极管D8的正极接点连接绝缘栅双极晶体管Q1的漏极。对LED发光器件进行续流补偿保护。\n[0032] 恒流驱动控制电路包括绝缘栅双极晶体管Q1、电阻R7、光能转换控制器U1，电抗器L1的输出端与二极管D8的正极接点连接绝缘栅双极晶体管Q1的漏极，绝缘栅双极晶体管Q1的源极连接回路电流采样电阻R6的一端，回路电流采样电阻R6的另一端接地，绝缘栅双极晶体管Q1的栅极，与分压电阻R7的一端并联接点连接光能转换控制器U1的5脚GAET恒流驱动输出脚，分压电阻R7的另一端接地。控制LED发光器件工作电流频率，使LED发光器件照明。\n[0033] 回路电流检测电路包括回路电流采样电阻R6、滤波电容C7、光能转换控制器U1，回路电流采样电阻R6的一端与滤波电容C7一端的并联接点，主路连接绝缘栅双极晶体管Q1的源极，旁路连接光能转换控制器U1的3脚CS回路电流输入，滤波电容C7的另一端接地。由光能转换控制器U1智能控制LED发光器件的回路电流。\n[0034] 时钟频率调整电路由电阻R5、光能转换控制器U1组成。光能转换控制器U1的2脚ROSC片内时钟振荡外接电阻输入脚连接分压电阻R5的一端，分压电阻R5的另一端接地。\n[0035] 外壳四周均布散热孔。整个控制电路安装在控制电路板上，控制电路板安装在外壳内。使用时，将交流大功率LED照明节能灯电子镇流器的两电源输入线接交流220V高压电源，两输出线接LED发光器件，在连接无误的情况下，即可发光照明。