專利名稱：Hv-led燈無電解電容又無集成電路的恒流電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源電路領(lǐng)域，尤其涉及HV-LED燈無電解電容又無集成電路的恒流電源。
背景技術(shù)：
目前，HV-LED燈由于眾多優(yōu)點(diǎn)在眾多行業(yè)得以廣泛使用，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對HV-LED燈的壽命提出更高的要求，而到目前為止，HV-LED燈的壽命主要取決于電源的壽命。眾所周知的HV-LED燈恒流電源，主要是利用電解電容的儲能濾波作用把整流后的過零 正半波變成接近直流，給HV-LED負(fù)載供電，而電解電容的壽命和可靠性很低，直接影響到HV-LED燈的使用壽命。且大多數(shù)電源都含有集成電路，集成電路內(nèi)任何一個元器件損壞都會影響到電源的壽命和可靠性。一般傳統(tǒng)LED電源，無法匹配長壽命5萬小時或更長久的LED光源，嚴(yán)重制約了 LED燈作為節(jié)能降耗減碳之優(yōu)勢。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有的HV-LED燈恒流電源因含有電解電容和集成電路而導(dǎo)致壽命低、可靠性低和無法提高電功率等問題的不足，本發(fā)明提供一種HV-LED燈無電解電容又無集成電路的恒流電源。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是包括整流部分，所述的整流部分包括二極管(D3、D4、D5、D6)，交流電源Uin的一端與保險熔斷絲(F)的一端相連，二極管(D3)正極與二極管(D6)負(fù)極接在一起，并與保險熔斷絲F的另一端連接，二極管(D5)正極與二極管(D4)負(fù)極連接，并與交流電源Uin的另一端連接，二極管(D3)負(fù)極與二極管(D5)負(fù)極連接，二極管(D4)正極與二極管(D6)正極連接，還包括高電壓功率三極管直流電流交叉互補(bǔ)正回饋電路部分、低壓三極管直流負(fù)回饋電路部分、取樣電阻(Rl、R2)以及啟動電阻(RJl、RJ2)，所述的直流電流交叉互補(bǔ)正回饋電路部分由高電壓大功率PNP三極管(Ql)和高電壓大功率NPN三極管(Q2)組成，所述的直流負(fù)回饋電路部分由低壓大電流PNP三極管(ql)和低壓大電流NPN三極管(q2)組成，取樣電阻(Rl)的一端與二極管(D3)負(fù)極連接，另一端與三極管(Ql)的發(fā)射極以及三極管(ql)的基極連接，三極管(ql)的發(fā)射極與二極管(D5)的負(fù)極連接，三極管(Ql)的基極與三極管(ql)的集電極連接，啟動電阻(RJl)和啟動電阻(RJ2)串聯(lián)，串接在三極管(Ql)基極與三極管(Q2)基極之間，三極管(Q2)的發(fā)射極與三極管(q2 )的基極連接，取樣電阻(R2 )串接在三極管(Q2 )的發(fā)射極與三極管(q2 )的發(fā)射極之間，三極管(q2)的發(fā)射極與二極管(D4)正極連接，負(fù)載HV-LEDl的正極與恒流電源的2腳連接，負(fù)載HV-LEDl的負(fù)極與恒流電源的3腳連接，負(fù)載HV-LED2的正極與恒流電源的5腳連接，負(fù)載HV-LED2的負(fù)極與恒流電源的6腳連接。所述的HV-LED負(fù)載是HV-LED組，所述的HV-LED組由一個以上的HV-LED串聯(lián)，再與一個以上的HV-LED串聯(lián)組并聯(lián)。還包括BUCK電路，所述BUCK電路含電感(LI)、二極管(D1)、電容(Cl)及電感(L2)、二極管(D2)、電容(C2)，二極管(Dl)的負(fù)極與二極管(D3)負(fù)極連接，電感(LI)串接到恒流電源的2腳與三極管(Ql)集電極之間，電容(Cl)的一端與恒流電源的2腳連接，另一端與二極管(Dl)正極連接后再與恒流電源的3腳連接，二極管(D2)的負(fù)極與二極管(D5)負(fù)極連接，電感(L2)串接到恒流電源的5腳與三極管(ql)集電極之間，電容(C2)的一端與恒流電源的5腳連接，另一端與二極管(D2)正極連接后再與恒流電源的4腳連接。所述的BUCK電路中，L-C的串聯(lián)諧振頻率為HV-LED燈輸入電源UIN頻率的三倍。還包括雙向可控硅自動穩(wěn)壓器(8)，所述的雙向可控硅自動穩(wěn)壓器(8)的輸入端與交流電源Uin連接，輸出端與整流部分連接。還包括LC無源交流穩(wěn)流器(9)，所述的LC無源交流穩(wěn)流器(9)的輸入端與交流電源Uin連接，輸出端與整流部分連接，所述的LC無源交流穩(wěn)流器(9)包括電容(C)、電感(L、Lf),電容(C)與電感(L)串聯(lián)后與交流電源Uin的一端連接，電感(Lf)的一端與電感(L)連接，另一端與交流電源Uin的另一端連接。
·[0008]本發(fā)明的有益效果是電路簡單易實(shí)現(xiàn)，可靠性高，成本低，滿足與HV-LED長壽命5萬小時匹配供電及寬電源范圍要求，提高HV-LED的使用壽命和可靠性，提高電功效率。

圖I為本發(fā)明HV-LED燈無電解電容又無集成電路的恒流電源的基本電路圖。圖2為在圖I基礎(chǔ)之上加入BUCK電路的電路圖。圖3為圖2基礎(chǔ)之上加入雙向可控硅自動穩(wěn)壓器的電路圖。圖4為圖2基礎(chǔ)之上加入LC無源交流穩(wěn)流器的電路圖。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖中1、2、3、4、5、6分別為恒流電源的I腳、2腳、3腳、4腳、5腳、6腳，7為圖I所
示的恒流電源，8為雙向可控硅自動穩(wěn)壓器，9為LC無源交流穩(wěn)流器。
具體實(shí)施方式
以下所述的實(shí)施例詳細(xì)地說明了本發(fā)明。在圖I中，啟動電阻RJl和RJ2是I兆歐以上的高阻值電阻，限制啟動電流ij很微小ij ^―^- Ima
/ /1 + / /2然而，三極管Ql的集電極電流iecl=i3 lXibl，三極管Q2的集電極電流iec2=^2Xib2, β 和β 2均為遠(yuǎn)大于I的電流放大系數(shù)，ij ^ ibl ^ ib2即iecl= β I X ij，iec2= β 2 X ij因此，這微小的啟動電源ij，經(jīng)三極管Ql和Q2 (PNP-NPN)交叉互補(bǔ)正回饋?zhàn)饔梅糯螅蔀槿龢O管Ql和Q2的ICE，即成為負(fù)載HV-LEDl和HV-LED2的額定恒流電流。同時，在三極管Ql的發(fā)射極e串入電流檢測電阻R1，發(fā)射極電流Ie流經(jīng)取樣電阻Rl，產(chǎn)生的電壓降URl，當(dāng)URl大于Ql的e_b結(jié)導(dǎo)通電壓(一般為O. 65V)時，三極管ql導(dǎo)通，ql的iec對Ql的ibl進(jìn)行分流。因此，低壓大電流功率三極管ql受控于高電壓大功率三極管Ql的發(fā)射極，ql對Ql起著直流負(fù)反饋?zhàn)饔茫兄沽巳龢O管Ql和Q2 (PNP-NPN)交叉互補(bǔ)正回饋過程，使Ql工作在恒流iec工作狀況。HV-LEDl的額定電流為丨CCI =^^-同理，當(dāng)電流取樣電阻R2的電壓降UR2大于O. 65伏時，q2對Q2起著直流反饋?zhàn)饔茫瑯邮谷龢O管Q2工作在恒流iec2工作狀況。狀-1^02的額定電流為！“2 = ^^
R 2取R1=R2于是IHV-LED1=IHV-LED2=0.65/Rl=0. 65/R2通過該電路可實(shí)現(xiàn)對負(fù)載HV-LEDl和HV-LED2進(jìn)行恒流供電。所述的HV-LED負(fù)載可以是HV-LED組，所述的HV-LED組由一個以上的HV-LED串聯(lián)，再與一個以上的HV-LED串聯(lián)組并聯(lián)，避免了一 HV-LED燈壞了而影響全燈熄滅。因HV-LED存在最低亮燈電壓Umin，當(dāng)電源電壓供電不足的維持最低亮燈電壓Umin時，進(jìn)入HV-LED燈的死區(qū)，容易出現(xiàn)燈光閃爍的現(xiàn)象。圖2中，作為進(jìn)一步改進(jìn)，在圖I基礎(chǔ)之上加入BUCK電路，所述BUCK電路含電感(LI)、二極管(D1)、電容(Cl)及電感(L2)、二極管(D2)、電容(C2)，二極管(Dl)的負(fù)極與二極管(D3)負(fù)極連接，電感(LI)串接到恒流電源的2腳與三極管(Ql)集電極之間，電容(Cl)的一端與恒流電源的2腳連接，另一端與二極管(Dl)正極連接后再與恒流電源的3腳連接，二極管(D2)的負(fù)極與二極管(D5)負(fù)極連接，電感(L2)串接到恒流電源的5腳與三極管(ql)集電極之間，電容(C2)的一端與恒流電源的5腳連接，另一端與二極管(D2)正極連接后再與恒流電源的4腳連接，電容Cl和C2為普通電容。當(dāng)HV-LEDl和HV-LED2燈的電流下降時，HV-LEDl和HV-LED2相當(dāng)于一個BUCK開關(guān)斷路，這個電流流過電感LI、L2，起著BUCK拓?fù)涞睦m(xù)流作用。電能轉(zhuǎn)化為磁能WL:電感磁能WL與電感電流的平方(O成正比H.: 這時L儲能WL須續(xù)流放電，即磁能WL經(jīng)電容C和二極管D形成BUCK拓?fù)?，轉(zhuǎn)化為電容的儲能We (WcJu X C)由于Uc等于HV-LED的高電壓，所以不必用大電容量的
電解電容就可以儲存較多的電能Wc，有效地改善HV-LED閃爍問題。實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，如電源頻率為50赫茲，經(jīng)全波橋式整流后，HV-LED電流基波為100赫茲的直流半波，研發(fā)中調(diào)整到L-C諧振于三倍頻(150赫茲)，這時HV-LED的電流紋波很小，即L-C串聯(lián)諧振為基波頻率的三倍時，可有效地降低HV-LED電流的紋波系數(shù)，此時HV-LED發(fā)光很穩(wěn)定無閃爍。按照用戶供電電源電壓最低值設(shè)計HV-LED額定恒流發(fā)光運(yùn)行，當(dāng)電壓升高時，由于三極管Q1-Q2均工作在恒流工作狀況HV-LEDl和HV-LED2燈是不會燒壞的，但是，Ql (PNP的Vec)和Q2 (NPN的Vce)電壓降太大，必導(dǎo)致電功效率下降。作為進(jìn)一步改進(jìn)，在電路里面加入雙向可控硅自動穩(wěn)壓器，該穩(wěn)壓器輸入交流電源，再將輸出電源到整流部分，以適應(yīng)用戶的電源電壓變化范圍較寬的場合?；蛘咴陔娐分写隠C無源交流穩(wěn)壓器，該穩(wěn)壓器與輸入的交流電源串聯(lián)，再輸出電源到整流部分，可以低成本實(shí)現(xiàn)高電功效率工作在寬電源電壓條件下給HV-LED恒流供電。本發(fā)明不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人在本發(fā)明的啟示下得出的其他任何與本發(fā)明相同或者相 近似的電路，均屬于在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種HV-LED燈無電解電容又無集成電路的恒流電源，包括整流部分，所述的整流部分包括二極管(D3、D4、D5、D6)，交流電源Uin的一端與保險熔斷絲(F)的一端相連，二極管(D3)正極與二極管(D6)負(fù)極接在一起，并與保險熔斷絲F的另一端連接，二極管(D5)正極與二極管(D4)負(fù)極連接，并與交流電源Uin的另一端連接，二極管(D3)負(fù)極與二極管(D5)負(fù)極連接，二極管(D4)正極與二極管(D6)正極連接，其特征在于還包括高電壓功率三極管直流電流交叉互補(bǔ)正回饋電路部分、低壓三極管直流負(fù)回饋電路部分、取樣電阻(Rl、R2)以及啟動電阻(RJ1、RJ2)，所述的直流電流交叉互補(bǔ)正回饋電路部分由高電壓大功率PNP三極管(Ql)和高電壓大功率NPN三極管(Q2)組成，所述的直流負(fù)回饋電路部分由低壓大電流PNP三極管(ql)和低壓大電流NPN三極管(q2)組成，取樣電阻(Rl)的一端與二極管(D3)負(fù)極連接，另一端與三極管(Ql)的發(fā)射極以及三極管(ql)的基極連接，三極管(ql)的發(fā)射極與二極管(D5)的負(fù)極連接，三極管(Ql)的基極與三極管(ql)的集電極連接，啟動電阻(RJl)和啟動電阻(RJ2)串聯(lián)，串接在三極管(Ql)基極與三極管(Q2)基極之間，三極管(Q2)的發(fā)射極與三極管(q2)的基極連接，取樣電阻(R2)串接在三極管(Q2)的發(fā)射極與三極管(q2)的發(fā)射極之間，三極管(q2)的發(fā)射極與二極管(D4)正極連接，負(fù)載HV-LEDl的正極與恒流電源的2腳連接，負(fù)載HV-LEDl的負(fù)極與恒流電源的3腳連接，負(fù)載HV-LED2的正極與恒流電源的5腳連接，負(fù)載HV-LED2的負(fù)極與恒流電源的6腳連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的HV-LED燈無電解電容又無集成電路的恒流電源，其特征在于所述的HV-LED負(fù)載是HV-LED組，所述的HV-LED組由一個以上的HV-LED串聯(lián)，再與一個以上的HV-LED串聯(lián)組并聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的HV-LED燈無電解電容又無集成電路的恒流電源，其特征在于還包括BUCK電路，所述BUCK電路含電感(LI)、二極管(D1)、電容(Cl)及電感(L2)、二極管(D2)、電容(C2)，二極管(Dl)的負(fù)極與二極管(D3)負(fù)極連接，電感(LI)串接到恒流電源的2腳與三極管(Ql)集電極之間，電容(Cl)的一端與恒流電源的2腳連接，另一端與二極管(Dl)正極連接后再與恒流電源的3腳連接，二極管(D2)的負(fù)極與二極管(D5)負(fù)極連接，電感(L2)串接到恒流電源的5腳與三極管(ql)集電極之間，電容(C2)的一端與恒流電源的5腳連接，另一端與二極管(D2)正極連接后再與恒流電源的4腳連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的HV-LED燈無電解電容又無集成電路的恒流電源，其特征在于所述的BUCK電路中，L-C的串聯(lián)諧振頻率為HV-LED燈輸入電源UIN頻率的三倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3或4所述的HV-LED燈無電解電容又無集成電路的恒流電源，其特征在于還包括雙向可控硅自動穩(wěn)壓器(8)，所述的雙向可控硅自動穩(wěn)壓器(8)的輸入端與交流電源Uin連接，輸出端與整流部分連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3或4所述的HV-LED燈無電解電容又無集成電路的恒流電源，其特征在于還包括LC無源交流穩(wěn)流器(9)，所述的LC無源交流穩(wěn)流器(9)的輸入端與交流電源Uin連接，輸出端與整流部分連接，所述的LC無源交流穩(wěn)流器(9)包括電容(C)、電感(L、Lf),電容(C)與電感(L)串聯(lián)后與交流電源Uin的一端連接，電感(Lf)的一端與電感(L)連接,另一端與交流電源Uin的另一端連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種HV-LED燈無電解電容又無集成電路的恒流電源，包括整流部分、直流電流交叉互補(bǔ)正回饋電路部分、直流限流負(fù)回饋電路部分、取樣電阻(R1、R2)以及啟動電阻(RJ1、RJ2)。還包括BUCK電路部分、雙向可控硅自動穩(wěn)壓器或者LC無源交流穩(wěn)流器。本電源電路簡單易實(shí)現(xiàn)，可靠性高，成本低，滿足與HV-LED長壽命5萬小時匹配供電及寬電源范圍要求，提高HV-LED的使用壽命和可靠性。本實(shí)用新型的功率系數(shù)較高，電功效率正比例于HV-LED燈電壓與輸入電源電壓Uin之比。
文檔編號H05B37/00GK202738167SQ201220341930
公開日2013年2月13日 申請日期2012年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月13日
發(fā)明者孫清煥, 赫文強(qiáng), 野娜, 石常青, 李釗英 申請人:木林森股份有限公司