一种可有效弱化频闪现象的LED用电设备的制作方法

本实用新型涉及照明领域，尤其涉及一种可有效弱化频闪现象的LED用电设备。

背景技术：

由于光效高、耗电少，LED灯具在室内照明和室外照明的应用越来越广。由于LED灯具内的发光元件——LED灯珠的特性，LED灯具多包括整流电路和LED负载电路，整流电路将AC220V/50Hz的市电经整流桥整流变成DC200V/100Hz的单向脉动直流电压给LED负载电路供电，图1示出了整流电路整流后的电压波形图。LED负载电路包括若干个电连接的LED个体，当整流电路输出的直流电压大于LED的额定电压Vf值时，灯珠点亮，反之则灯珠熄灭；即只有在图1波峰顶部附近的一小段区间内LED灯珠中才有电流通过而发光，而其它时间段灯珠是不发光的。因此可知，现有的LED灯具实际上是在以100Hz频率忽明忽暗变化的，只是由于人眼具有视觉暂留效应，当这种明暗变化的频率大于24Hz时人眼无法分辨，于是我们认为看到的是一条时时刻刻点亮着的灯。但这种脉冲式直流电对LED的冲击大，LED在长期不停的“开-关”状态下工作会影响其工作寿命，而这种闪烁的光线对人眼亦有影响。因此无频闪灯具越来越受到关注。无频闪灯具要求供给LED两端的电压值不低于额定电压Vf值，因而需要进一步对整流电路的输出电压进行滤波，保证LED负载电路的输入高压较平滑。

以下四种办法能输出较平滑的直流电压以除频闪。第一种是采用线性直流稳压电源获得平滑的低压直流供电以消除频闪，即将市电通过变压器降压、整流、滤波、稳压而获得适用于LED工作的平滑的低压直流电源。但是对于线性电源而言，用市电输入时其变压器和电容的个头都比较大，且线性电源功耗大效率低。第二种是采用开关电源，其工作流程是：开关电源是将市电(50Hz)整流滤波后的高压直流电经开关管振荡逆变成高频(70KHz)高压交流电，经开关变压器降压成高频低压交流电，再经过整流滤波获得较平滑的低压直流电供给负载。开关电源有体积小、功耗小等优点，目前市场上低压LED灯带多采用开关电源供电。但开关电源的变压器发热量大，同时随着LED负载电路的增大、LED的个体的增加会出现各LED灯珠的亮度不均匀的现象。第三种是采用恒流电源，目前市场上绝大多数LED灯具都是由驱动电源给LED灯珠提供恒定电流来工作的，但恒流源的价格较高，且恒流源的使用会增加LED灯具安装和维护的难度。第四种是采用增大整流电路的输出电压(例如用电容滤波)，使其最小输出电压适合LED负载电路中的各LED额定电压，LED负载电路中的各LED个体处于长亮状态；但增大输出电压也会使最大输出压电值提高，若直接用于现有的LED负载电路，势必造成流过LED灯珠的电流过大而使其光衰过快寿命缩短、甚至直接烧坏，因此目前市场上暂时无人采用这种的供电方案。

技术实现要素：

本实用新型提供一种可有效弱化频闪现象的LED用电设备，用以解决现有技术中整流滤波电路与LED负载电路不匹配的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供了一种可有效弱化频闪现象的LED用电设备，包括整流滤波电路和LED负载电路，整流滤波电路的输出端和LED负载电路的输入端连接，其特征在于：所述整流滤波电路的输入电压Vi与输出电压V1之间满足：1.15Vi≤V1≤1.41Vi，所述LED负载电路包括串联的市电额定负载组和分压负载组，市电额定负载组两端的电压差为V2＝Vi，所述市电额定负载组包括若干个相互电连接的LED个体。

上述所述市电额定负载组包括若干个相互并联或串联的LED单元，每个LED单元包括若干相互电连接的LED个体和若干限流电阻。

上述整流滤波电路包括整流桥、滤波电容和泄放电阻，整流桥的输入端与市电连接，所述滤波电容和泄放电阻并联后连接在整流桥的输出端上，所述滤波电容的两端形成整流滤波电路的输出端。

上述所述滤波电容的电容值C为：C≥0.289/{f×(U/I)×ACv}，其中，f为市电的脉冲频率，U为整流桥输出端的最大电压，I为整流滤波电路最大输出电流，0.1≤ACv≤0.2。

上述所述滤波电容为电解电容，滤波电容的耐压值为400～450V。

上述所述LED负载电路包括相互并联的LED子电路，每个LED子电路包括串联的所述市电额定负载组和所述分压负载组。

上述所述分压负载组包括分压电阻。

上述所述分压负载组包括LED分压电路，所述LED分压电路包括若干电连接的LED个体和第二限流电阻。

本实用新型所述的一种可有效弱化频闪现象的LED用电设备，与现有技术相比有以下优点：

1)本实用新型通过提高了整流滤波电路的输出电压，使其最小的电压值与市电额定负载组的LED个体额定电压相匹配，与此同时增加了一个分压负载组以保证市电额定负载组两端的电压差为V2＝Vi，结构简单，使LED负载电路中的LED个体两端的电压大于其额定电压，各LED个体能达到常亮的状态，弱化了LED用电设备的频闪现象，提高了光效、增长了LED个体的工作寿命。

2)一般照明电路在设计上人们习惯采用降低输入电压连接负载的惯性思维，本实用新型消除了大家的设计误区，通过同时适当增加LED负载电路的负载，使LED负载电路的工作电压与整流滤波电路的端出电压相匹配，使市电额定负载组内的各LED个体正常工作。

3)所述市电额定负载组中包括相互若干电连接的LED个体和限流电阻，限流电阻用以调节市电额定负载组的电流值，避免流过各LED个体的电流过大。

4)利用滤波电容的充放电特性对整流电路输出的脉动直流进行滤波以获得较平滑的脉动直流，结构简单，成本低廉，安装及维护方便。

5)断电后滤波电容放电，当所述滤波电路输出电压小于所述LED负载电路的工作电压时LED负载电路截止，但滤波电容内还储有大量电能未泄放，此时所述滤波电容和所述泄放电阻之间形成一个小回路，滤波电容的电量通过泄放电阻泄放，避免有人在断电后马上去拆卸灯具、触碰灯具接头而被电击。

6)所述分压负载组包括LED分压电路，LED分压电路包括若干电连接的LED个体，该设计相当于再增加了一组LED个体，使LED用电设备的光效更强。

附图说明

图1为现有技术中整流电路整流电路整流后的电压波形图；

图2为本实用新型实施例一提供的可有效弱化频闪现象的LED用电设备的电路原理图；

图3为本实用新型实施例一提供的可有效弱化频闪现象的LED用电设备中整流滤波电路的输出电压波形图；

图4为本实用新型实施例二提供的可有效弱化频闪现象的LED用电设备中的LED负载电路原理图；

图5为本实用新型实施例三提供的可有效弱化频闪现象的LED用电设备中的LED负载电路原理图；

图6为本实用新型实施例三提供的可有效弱化频闪现象的LED用电设备中的优选项LED负载电路原理图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

图2为本实施例提供的可有效弱化频闪现象的LED用电设备的电路原理图；图3为本实施例提供的可有效弱化频闪现象的LED用电设备中整流滤波电路的输出电压波形图。

如图2、图3所示，本实施例提供的一种可有效弱化频闪现象的LED用电设备，包括整流滤波电路1和LED负载电路，整流滤波电路1的输出端O3、O4和LED负载电路的输入端I1、I2连接，所述整流滤波电路1的输入电压Vi与输出电压V1之间满足：1.15Vi≤V1≤1.41Vi，所述LED负载电路包括串联的市电额定负载组31和分压负载组32，市电额定负载组31两端的电压V2＝Vi，所述市电额定负载组31包括若干相互电连接的LED个体LED1…LEDn。

本实用新型通过提高了整流滤波电路1的输出电压V1，使其最小的电压值与市电额定负载组的LED个体额定电压相匹配，与此同时增加了一个分压负载组32以保证市电额定负载组31两端的电压差为V2＝Vi，结构简单，使LED负载电路中的各LED个体两端的电压大于其额定电压，各LED个体能达到常亮的状态，弱化了LED用电设备的频闪现象，提高了光效、增长了LED个体的工作寿命。

上述所述市电额定负载组31包括若干个相互并联的LED单元4，每个LED单元4包括若干相互电连接的LED个体LED1…LEDn1和若干限流电阻R1…Rn。

上述所述LED单元4中的结构可为多个所述LED个体和所述限流电阻相互串联，也可为多个所述LED个体并联后与所述限流电阻串联等多种连接方式，本实用新型中不一一细列。

上述所述分压负载组32包括分压电阻Rf。分压电阻Rf可为单一电阻，也可为多个电阻电连接组成。

上述所述整流滤波电路1包括整流桥DB、滤波电容C1和泄放电阻Rx，整流桥DB的输入端I1、I2与市电Vi连接，所述滤波电容C1和泄放电阻Rx并联后连接在整流桥DB的输出端上，所述滤波电容C1的两端形成整流滤波电路1的输出端O1、O2。

利用滤波电容C1的充放电特性对整流桥输出的脉动直流进行滤波以获得较平滑的脉动直流，结构简单，成本低廉，安装及维护方便。断电后滤波电容C1放电，当整流滤波电路1的输出电压V1小于所述LED负载电路的工作电压时LED负载电路截止，但滤波电容C1内还储有大量电能未泄放，此时所述滤波电容C1和所述泄放电阻Rx之间形成一个小回路，滤波电容C1的电量通过泄放电阻Rx泄放，避免有人在断电后马上去拆卸灯具、触碰灯具接头而被电击。

上述所述滤波电容C1的电容值C为：C≥0.289/{f×(U/I)×ACv}，其中，f为市电Vi的脉冲频率，U为整流桥输出端的最大电压，I为整流滤波电路1最大输出电流，0.1≤ACv≤0.2。

上述所述滤波电容C1为电解电容，滤波电容的耐压值为400～450V。

上述所述市电Vi为220V、110V或其它。

实施例二：

图4为本实施例提供的可有效弱化频闪现象的LED用电设备中的LED负载电路原理图。

如图4所示，本实施例提供的一种可有效弱化频闪现象的LED用电设备，与实施例一所述的可有效弱化频闪现象的LED用电设备结构相似，不同之处在于：

所述市电额定负载组31包括若干个相互串联的LED单元4，每个LED单元4包括若干相互电连接的LED个体LED1…LEDn1和若干限流电阻R1…Rn。

实施例三：

图5为本实施例提供的可有效弱化频闪现象的LED用电设备中的LED负载电路原理图；图6为本实施例提供的可有效弱化频闪现象的LED用电设备中的优选项LED负载电路原理图。

如图5所示，本实施例提供的一种可有效弱化频闪现象的LED用电设备，与实施例二所述的可有效弱化频闪现象的LED用电设备结构相似，不同之处在于：

上述所述分压负载组32包括LED分压电路，所述LED分压电路包括若干电连接的LED个体LEDa…LEDan和第二限流电阻R a。

本实施例中的LED分压电路相当于在市电额定负载组31的基础上增加了一组LED个体LEDa…LEDan，使整个LED用电设备的亮度更高。

如图6所示，作为优选项，所述LED负载电路包括相互并联的LED子电路5，每个LED子电路5包括串联的所述市电额定负载组31和所述分压负载组32。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。