一種雙向驅(qū)動led電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種雙向驅(qū)動LED電路，包括電流轉(zhuǎn)換模塊、正負極換相模塊以及單相脈動直流電路，所述的電流轉(zhuǎn)換模塊用于將交流電轉(zhuǎn)換成可調(diào)的直流電，所述的正負極換相模塊利用繼電器將經(jīng)過正負極換相后的直流電輸出給單相脈動直流電路。本發(fā)明不僅巧妙地應用繼電器，解決直流電正負極換向；還可與嵌入式系統(tǒng)無縫連接。
【專利說明】—種雙向驅(qū)動LED電路
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電子電器【技術領域】，具體涉及一種LED驅(qū)動電路。
【背景技術】
[0002]LED是一種直流驅(qū)動半導體器件，當今用在照明功能上有其獨特的優(yōu)勢:
[0003]I)供電效率高；
[0004]2)功耗低；
[0005]3)實際系統(tǒng)發(fā)光效率高；
[0006]4)燈具壽命長；
[0007]5)光源定向效率高。
[0008]直流(DC)驅(qū)動LED光源發(fā)光的技術已經(jīng)越來越成熟，由于我們?nèi)粘Ｕ彰魇褂玫碾娫词歉邏航涣麟?AC100-220V)，所以必須使用降壓的技術來獲得較低的電壓，常用的是變壓或開關電源降壓，然后將交流電(AC)變換成直流電(DC)，再變換成恒流源才能促使LED光源發(fā)光。因此直流驅(qū)動LED光源的系統(tǒng)應用方案必然是:變壓器+整流(或開關電源+恒流源)。LED燈具里必然要有一定的空間來安置這個模塊，但是對于E27標準螺口的燈具來說空間十分有限，很難安置。無論是經(jīng)由變壓器+整流或是開關電源降壓，系統(tǒng)都會有一定量的損耗，DC LED在交流、直流電之間轉(zhuǎn)換時約15?30%的電力被損耗，系統(tǒng)效率很難做到90%以上。如果能用交流電(AC)直接驅(qū)動LED光源發(fā)光，系統(tǒng)應用方案將大大簡化，系統(tǒng)效率將很輕松地達到90%以上。
[0009]交流電(AC)驅(qū)動LED技術有，但因AC驅(qū)動LED燈珠設計和制造難度高，成品率低，價格奇高且多為進口。所以交流電(AC)驅(qū)動LED技術應用場合較少，推廣有難度。
[0010]目前要實現(xiàn)LED燈雙色，只能:
[0011]I)每只燈有4根電線，2正，2負。
[0012]2)或只能燈一種顏色可實現(xiàn)調(diào)光。
[0013]交流電(AC)驅(qū)動LED實現(xiàn)雙色(雙波長)應用比較困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]針對以上現(xiàn)有技術的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術問題:
[0015]如何獲取220V單相脈動直流電；
[0016]如何實現(xiàn)220V單相脈動直流電驅(qū)動LED可調(diào)光(調(diào)節(jié)光的亮度)；
[0017]如何實現(xiàn)220V單相脈動直流電驅(qū)動雙色(雙波長)LED且可調(diào)光(調(diào)節(jié)光的顏色)；
[0018]解決以上技術問題的技術方案如下:
[0019]一種雙向驅(qū)動LED電路，其特征在于:包括電流轉(zhuǎn)換模塊、正負極換相模塊以及單相脈動直流電路，所述的電流轉(zhuǎn)換模塊用于將交流電轉(zhuǎn)換成可調(diào)的直流電，所述的正負極換相模塊利用繼電器將經(jīng)過正負極換相后的直流電輸出給單相脈動直流電路。
[0020]所述的電流轉(zhuǎn)換模塊可由IGBT門電路和整流橋電路連接構(gòu)成，所述的IGBT門電路用于將220V的正弦波交流電輸入給整流橋電路，所述的整流橋電路由四個大電流二極管連接組成，用于將輸入的交流電轉(zhuǎn)換為單相脈動直流電。
[0021]所述的IGBT門電路可由一個IGBT管連接4個大電流二極管組成。
[0022]所述的正負極換相模塊優(yōu)選為一個繼電器，該繼電器有8個接線端子，其中7腳、8腳接控制電壓，5腳、6腳分別接整流橋電路輸出的單相脈動直流電的正負極，I腳與4腳連接，2腳與3腳連接，由3腳、4腳分別作為輸出端子。
[0023]所述的繼電器可由連接嵌入式系統(tǒng)的驅(qū)動電路經(jīng)7腳、8腳提供控制電壓。
[0024]所述的單相脈動直流電路為并聯(lián)的兩路與二極管串聯(lián)的LED燈串聯(lián)于正負極換相模塊的輸出端。
[0025]所述的大電流二極管優(yōu)選為BYT12P。
[0026]所述的IGBT管可為G40N60IGBT管，所述的大電流二極管優(yōu)選為BYT1200。
[0027]所述的繼電器優(yōu)選為220V的大功率繼電器，雙路12A(即兩路電路，每路可承受12安培電流)。
[0028]本發(fā)明的有益效果如下:
[0029]實現(xiàn)了用DC220V直接驅(qū)動LED燈具，優(yōu)點:
[0030]I)避免單個LED燈具中的AC220轉(zhuǎn)低壓直流電源，燈具簡單了 ；
[0031]2)降低燈具制造成本；
[0032]3)大幅度減小燈具發(fā)熱量；
[0033]4)無EMI (電磁輻射)問題；
[0034]5)提高LED燈具調(diào)光性能。
[0035]AC220整流為DC220，供電效率高，無損耗；
[0036]AC220V-1GBT可調(diào)節(jié)電源采用PWM方式調(diào)節(jié)輸出，調(diào)節(jié)性能優(yōu)良；
[0037]實現(xiàn)雙色LED (雙波長)的2根電線(不增加電線)工作；
[0038]巧妙地應用繼電器，解決直流電正負極換向；
[0039]可與嵌入式系統(tǒng)無縫連接。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0040]圖1為本發(fā)明的方框原理圖。
[0041]圖2為本發(fā)明實施例一的整體電路圖。
[0042]圖3為本發(fā)明實施例一中連接大功率繼電器7腳、8腳的嵌入式系統(tǒng)和驅(qū)動電路的電路圖。
【具體實施方式】
[0043]如圖1所示AC220V-1GBT可調(diào)節(jié)電源即為日常照明使用的電源經(jīng)IGBT門電路后輸出20V?220V正弦波交流電，這里的IGBT經(jīng)PWM控制，可實現(xiàn)調(diào)整電壓的效果，以實現(xiàn)調(diào)光。調(diào)壓范圍是20-220V，電壓變化，燈的亮度才會變。
[0044]交流電壓電流，經(jīng)整流橋電路輸出20V?220V單向脈動直流電流，經(jīng)繼電器變換單相脈動直流電的正負極輸入給單相脈動直流電路，所述的單相脈動直流電路由若干DC220V燈具及與其串并聯(lián)的二極管組成，DC220V燈具為空殼LED燈(內(nèi)部無電源電路，僅為若干串并聯(lián)的LED燈珠)。
[0045]AC220V-1GBT可調(diào)節(jié)電源由PWM脈寬脈沖信號進行控制；繼電器由DC12V電源控制閉合(換相，轉(zhuǎn)換直流電的正負)，由嵌入式系統(tǒng)通過控制DC12V的通斷，控制繼電器輸出，實現(xiàn)自動控制或程序控制LED調(diào)光。
[0046]這里的繼電器優(yōu)選為220V的大功率繼電器。
[0047]實施例一:
[0048]如圖2及圖3所示，
[0049]I) AC220V-1GBT可調(diào)節(jié)電源原理為:用一個G40N60IGBT管配上4個BYT1200 (大電流二極管)組成功率電路，這樣用I個IGBT管即可解決交流電雙向?qū)ǎ?jié)約I個IGBT管，且運行可靠性增加；
[0050]2)整流橋電路由4個BYT 12P(大電流二極管)組成；
[0051]3) AC220V-1GBT可調(diào)節(jié)電源的設計輸出功率可達4kW以上；
[0052]4)繼電器采用220V的大功率繼電器，雙路20A，繼電器有8個接線端子，其中7腳、8腳接DC12V控制電壓；5腳、6腳分別接整流橋電路輸出的DC220V單向脈動直流電的正負極；1腳與4腳連接；2腳與3腳連接；由3腳、4腳分別接輸出(供LED)的2路線。
[0053]5)本例中的雙色(雙波長)LED燈為6W (黃色)+2W (藍色)，專為養(yǎng)雞場用的。黃色LED為30顆5050封裝(0.2W/每顆)燈珠，串聯(lián)電路，共計0.2ff*30=6ff ;藍色LED為10顆5050封裝(0.2W/每顆)燈珠，串聯(lián)電路，共計0.2ff*10=2ffo
[0054]6) RU R2、R3、R4 為黃色燈的限流電阻，計算公式:R= (220V_3V*30)/60mAR5、R6、R7、R8為藍色燈的限流電阻，計算公式:R=(220V-3V*10)/60mA。
[0055]7)請注意:具體應用時在6W以下LED燈具，應采用額定電流小(功率小)的LED燈珠，增加燈珠的數(shù)量，即增加在LED燈珠上的壓降，這樣可以減小限流電阻的阻值，減少燈具的發(fā)熱量。
[0056]8)繼電器的DC12V控制電壓可由系統(tǒng)控制，亦可手動開關直接控制。
【權(quán)利要求】
1.一種雙向驅(qū)動LED電路，其特征在于:包括電流轉(zhuǎn)換模塊、正負極換相模塊以及單相脈動直流電路，所述的電流轉(zhuǎn)換模塊用于將交流電轉(zhuǎn)換成可調(diào)的直流電，所述的正負極換相模塊利用繼電器將經(jīng)過正負極換相后的直流電輸出給單相脈動直流電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙向驅(qū)動LED電路，其特征在于:所述的電流轉(zhuǎn)換模塊由IGBT門電路和整流橋電路連接構(gòu)成，所述的IGBT門電路用于將220V的正弦波交流電輸入給整流橋電路，所述的整流橋電路由四個大電流二極管連接組成，用于將輸入的交流電轉(zhuǎn)換為單相脈動直流電。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種雙向驅(qū)動LED電路，其特征在于:所述的IGBT門電路由一個IGBT管連接4個大電流二極管組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙向驅(qū)動LED電路，其特征在于:所述的正負極換相模塊包括一個繼電器，該繼電器有8個接線端子，其中7腳、8腳接控制電壓，5腳、6腳分別接整流橋電路輸出的單相脈動直流電的正負極，I腳與4腳連接，2腳與3腳連接，由3腳、4腳分別輸出供單相脈動直流電路的2路線。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種雙向驅(qū)動LED電路，其特征在于:所述的繼電器由連接嵌入式系統(tǒng)的驅(qū)動電路供給7腳、8腳控制電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙向驅(qū)動LED電路，其特征在于:所述的單相脈動直流電路為并聯(lián)的兩路與二極管串聯(lián)的LED燈串聯(lián)于正負極換相模塊的輸出端。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種雙向驅(qū)動LED電路，其特征在于:所述的大電流二極管為 BYT12P。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種雙向驅(qū)動LED電路，其特征在于:所述的IGBT管為G40N60IGBT管，所述的大電流二極管為BYT1200。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種雙向驅(qū)動LED電路，其特征在于:所述的繼電器為220V的大功率繼電器，雙路12A。
【文檔編號】H05B37/02GK103781248SQ201410026198
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月20日
【發(fā)明者】孫彤, 李忠 申請人:南京云泰電氣制造有限公司