专利名称:二极管节能灯的利记博彩app
技术领域:
本实用新型涉及的是一种以发光二极管作为发光元件的照明光源。
背景技术:
发光二极管(LED)是一种半导体发光性元器件,在发光性显示/指示方面已被广泛使用。在以LED作为照明光源使用方面,也已经和正在进行大量的研发,并逐渐得到了应用。但目前的应用发现,以LED为照明光源的灯具,其尚不能令人满意的稳定性是影响其被大规模推广使用的一个重要因素。
实用新型内容鉴于此,本实用新型将提供一种改进的二极管节能灯,使LED灯组群能工作于理想的恒定电压和电流条件下,有利于LED工作的稳定性和长寿命。
本实用新型二极管节能灯的结构中,设置有对市电进行整流变压的稳压电源单元、恒流单元和由发光二极管组构成的终端发光单元三部分结构。
上述结构中所说的可对市电进行整流变压的稳压电源单元可以有多种选择,如分立元件形式的多种线性直流稳压电路结构或开关直流稳压电路等。其中,虽然就降压方式而言,市场上的常用的是变压器降压,并具有价格低等优点,但因转化效率低,体积庞大而笨重,较适用于要求不高的场合。与其它电源结构比较,由于开关直流稳压型电路结构具有稳定性强和效率高的明显优势,因此对于以效率和体积为优先考虑的节能灯而言,优选的是开关直流稳压电源。
典型的单片开关电源,可有包括如TOP210集成块等在内的TOP系列,以及包括如UC3843等集成块在内的38XX小功率系列两种。目前市面上大多数电源都是以这两种系列芯片为核心来开发的。
TOP开关集振荡器、脉宽调制器、电源保护控制电路、启动电路和保护功能及耐压700V的功率开关MOSFET于一体,采用TO-220或8脚DIP封装。少数采用8脚封装的TOP开关,除D、C两引脚外,其余6脚实际连在一起,作为S端,故仍系三端器件。三个引脚端分别是漏极端D、源极端S和控制端C。其中,D端是内装MOSFET的漏极,也是内部电流的检测点。起动操作时,漏极端由一个内部电流源提供内部偏置电流。控制端C控制输出占空比,是误差放大器和反馈电流的输入端。在正常操作时,内部的旁路调整端提供内部偏置电流,且能在输入异常时,自动锁定保护。源极端S是MOSFET的源极,同时是TOP开关及开关电源初级电路的公共接地点及基准点。
本实用新型二极管节能灯上述结构中所说的恒流电路,同样也可以为由集成块组成,或是由独立元件组成的形式,最基本的为镜像电流源电路结构,如可以采用以LM117为核心的集成块恒流电路,以实现电路的简洁和能量的高转化效率。
作为上述二极管节能灯结构中所说的发光单元的二极管,除可以采用目前所广泛使用的Ga-LED及其它结构形式的LED外,其中特别建议使用的是光电转换效率可达80%、光通量可达5000流明的PC-LED。在由若干LED相互连接组成发光单元时,其连接方式一般可以有串联连接、并联连接,或是串并联混合连接等多种形式。其中,当提供的电压比较高时,可以采用串联方式的发光二极管组。由于每个发光二极管所需电压基本是3V,故其电源供电电压为Vin=3*N,其中N为串联的发光二极管的个数。对于串联形式结构而言,若其中的一个发光管出现故障或烧坏时,整个照明单元即无法正常工作。在低电压供电的情况下,各发光二极管可以采用并联结构形式,能克服串联结构的缺点,但当提供的电压较高时,显然又难以适应。因此串并联混合形式结构的发个二极管组有利于克服单一连接方式的不足,并可以根据提供的电压选择混连的级数和/或每级中发光二极管的个数,具有好的适应性和灵活性。特别是以PC-LED取代目前所广泛使用的光电转换效率仅为20%左右、光通量为1000流明左右的以Ga-LED作为照明光源的LED发光单元,更可以得到具有理想效果的照明源。
以上述结构为基础,在电路结构中还可以采用一个开关电源与多个恒流源和LED灯组群连接的形式,可适用和满足对大规模照明时的需要。
试验显示,本实用新型上述结构形式的二极管节能灯由于能使LED灯组群工作于理想的恒定电压和电流条件下,有利于大大提高LED工作的稳定性和长寿命,并且具有适应性和灵活性强的优点,可满足多种照明情况的需要。
以下通过由附图所示实施例的具体实施方式
,对本实用新型的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本实用新型上述技术思想情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包括在本实用新型的范围内。
图1是本实用新型二极管节能灯的基本结构方框图。
图2是一个完整的稳压电源单元方框图。
图3是一种稳压电源单元的电路结构图。
图4是另一种稳压电源单元的电路结构图。
图5是镜像恒流源电路结构图。
图6是一种串并联混合形式的发光二极管组的结构形式。
图7是另一种串并联混合形式的发光二极管组的结构形式。
具体实施方式
如图1所示,本实用新型的二极管节能灯由顺序设置的对市电进行整流变压的稳压电源单元、恒流单元和由发光二极管组构成的终端发光单元三部分结构构成。其中的稳压电源单元采用的是开关直流稳压型电路结构。
图2所示的是本实用新型上述二极管节能灯中使用的一个完整的稳压电源单元结构框图;图3和图4分别为可以使用并与之对应的两种稳压电源的电路结构。
图3是采用一片TOP210集成块组成的40W的开关电源结构。其工作过程和原理是当220交流市电自IN220v~(A)进入电源后,经扼流线圈L1和C1滤除电网中的高频杂波和干扰信号,并防止电源开关电路形成的高频窜扰信号进入电网,然后经整流滤波单元(B)中的整流二极管和滤波电容C2得到高压直流电。接着通过TOP210集成块开关电路(C)将直流电转为高频脉动直流电并送入高频开关变压器降压(C)。降压后,其中的一组高频交流电压经低压输出单元(F)中D3、C3和C4组成的滤波电路滤波后,最后输出供使用的相对纯净的低压直流电。另外一组经整流滤波后供给反馈电路。当某种原因使输出电压增大(或减小)时,电阻R1采集的电压变大,而该TLP431CLP的可调恒定基准电压源U3提供的基准电压不变,故加在光电耦合器TLP521-1控制端的电压增大,结果将导致被控制端的导通程度加大,最终通过TOP210的控制脚4使灌入的电流变大。由于TOP210是一种电流型控制器件,在合适的电流范围内,当控制端电流增大时,就会控制开关变压器而减小输出电压,直到输出电压满足要求,反之亦然。该TOP210通过降低占空比即可将输出的电压拉低恢复至初始状态,最终稳定输出电压。
图4是采用以UC3843集成块为核心的一种开关电源的电路结构,其是近来问世的一种新型脉宽调制集成电路,功能全,工作频率高,引脚少外围元件简单。其电压调整率可达0.01%V,非常接近线性稳压电源的调整率,工作频率可达500kHz,启动电流仅需1mA,启动电路非常简单。该开关电源电路的基本工作过程和原理与上述一致,它产生脉宽可调而频率固定的脉冲输出,推动开关功率管的导通和截止,通过高频变压器换能将电压输出到次级绕组上,再经整流和滤波向负载提供直流电源。与上述电源电路的主要不同处,在于图中虚线部分中的反馈调整原理和过程其反馈点位置的引入不同,反馈电压是从绕组N2取得,而不是直接从电压输出绕组N3取得,即间接反馈。由电源兼反馈绕组N2取得的控制电压,同时输入UC3843的误差放大器2脚,与其内部基准电压5V比较,产生控制输出的脉宽占空比,做出相应的调整,从而达到稳压目的。这种间接反馈不如直接从输出绕组N3取出反馈电压那样稳定。
图5是一种采用以LM117为核心的集成块恒流电路的镜像恒流源的电路结构原理。LM117是一个可以从1.2V到37V宽电压输入的3端稳压器件,输出电流最大可以达到1.5A。当在其ADJ端和Vout端之间接上一个合适的电阻R后,就形成一个恒流电路。输出的电流Iout=Vref/R,其中Vref通常情况下取1.25V,这是由器件本身所决定。可以根据负载LED的功率来确定R的大小,整个电路简单、实用。其恒流过程和原理如图5。根据PN结的伏安特性,当R和VCC确定后,基准电流IREF也就确定了,IC2也随之而定,IREF可视为是IC2的镜像。对于具有相同发射结电压VBE的两三极管BJT,其发射极电流和电流源的输出电流,即T2的集电极电流均相等。
图6和图7所示的是采用两种不同的串、并联混合形式连接的终端LED组发光单元结构。图6采用的是将若干串联的LED组相互并联的结构形式,图7采用的是将若干个并联的LED组相互串联的结构形式。其中的LED可以采用目前广泛使用的Ga-LED,最好是采用PC-LED。
采用混联形式的结构,可以克服单一方串联或并联的不足,并可以根据提供的电压来选择混联的级数和/或每级的个数,灵活方便。
在上述结构基础上,在用于大规模照明的场合时,根据实际照明需要,其整个电路的连接还可以采用由一个开关电源连接有多个恒流源和LED灯组群。
权利要求1.二极管节能灯,其特征是顺序设置有对市电进行整流变压的稳压电源单元、恒流单元和由发光二极管组构成的终端发光单元三部分结构。
2.如权利要求1所述的二极管节能灯,其特征是所说的稳压电源单元为开关直流稳压型电路结构单元。
3.如权利要求1所述的二极管节能灯,其特征是所说的恒流单元为镜像电流源电路结构单元。
4.如权利要求1至3之一所述的二极管节能灯,其特征是所说的发光单元为以串联形式、并联形式或串并联混合形式之一相互连接的若干发光二极管组成。
专利摘要二极管节能灯,设置有对市电进行整流变压的稳压电源单元、恒流单元和由发光二极管组构成的终端发光单元三部分结构。该结构形式的二极管节能灯能使LED灯组群工作于理想的恒定电压和电流条件下,有利于LED工作的稳定性和长寿命。
文档编号H05B37/00GK2935702SQ200620033830
公开日2007年8月15日 申请日期2006年4月14日 优先权日2006年4月14日
发明者谢加彧 申请人:谢加彧