基于LED灯组分段调光的线性电源的制作方法

文档序号:13940736
基于LED灯组分段调光的线性电源的制作方法

本实用新型涉及LED模组领域,特别涉及一种基于LED灯组分段调光的线性电源。



背景技术:

在现有流行的可控硅调光电源驱动方案电路中,线性电源尤其是后面芯片公司推出来的可调光分段线性电源驱动方案,由于存在电路简单、器件较少、成本便宜、生产全为SMD工艺、易实现灯珠电路一体化、生产通过率和不良率低的优势,在LED调光市场上甚受欢迎;但是受技术的局限性影响,线性电源虽然实行了多段导通技术来提高电源转换效率/LED光效,但光效仍然不能满足实际照明使用,同时目前的分段调光技术由于各段LED布局的不合理,严重影响调光效果。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种能提升调光光形效果、提高光效的基于LED灯组分段调光的线性电源。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种基于LED灯组分段调光的线性电源,包括设置在一体化灯板上的交流电源、整流电路、分段调光集成芯片以及以串接电气方式连接的多段LED灯组,每段所述LED灯组均包括若干个串接的LED灯珠,每个所述LED灯珠间均匀分布,所述交流电源的第一引脚与所述整流电路的第一引脚连接、并向所述整流电路提供交流高压,所述交流电源的第二引脚与所述整流电路的第二引脚连接、并向所述整流电路提供交流低压参考电平,所述整流电路的第三引脚分别与所述分段调光集成芯片的第一引脚和第一段LED灯组的正极连接、并为所述分段调光集成芯片及所述第一段LED灯组的正极提供整流后的直流高压信号,所述整流电路的第四引脚分别与所述分段调光集成芯片的第二引脚连接、并为所述分段调光集成芯片提供整流后的直流低压参考电平信号,所述第一段LED灯组的负极分别与所述分段调光集成芯片的第一段开关引脚和第二段LED灯组的正极连接,前一段LED灯组的负极均分别与所述分段调光集成芯片的相应段开关引脚和后一段LED灯组的正极连接,最后一段LED灯组的负极与所述分段调光集成芯片的相应段开关引脚连接;所述后一段LED灯组中所含LED灯珠的数量小于所述前一段LED灯组中所含LED灯珠的数量。

在本实用新型所述的基于LED灯组分段调光的线性电源中,每段所述LED灯组在所述一体化灯板上均以所述一体化灯板的几何中心为中心围绕排布。

在本实用新型所述的基于LED灯组分段调光的线性电源中,当所述整流电路的供电电压大于或等于某一段开关引脚导通所需的最小电压阈值时,所述分段调光集成芯片的相应段开关引脚导通。

在本实用新型所述的基于LED灯组分段调光的线性电源中,所述一化体灯板、交流电源、整流电路、分段调光集成芯片和多段LED灯组均以SMD方式共同焊贴于散热板上。

在本实用新型所述的基于LED灯组分段调光的线性电源中,所述散热板为铝基板。

在本实用新型所述的基于LED灯组分段调光的线性电源中,还包括可控硅调光器,所述可控硅调光器连接所述交流电源。

实施本实用新型的基于LED灯组分段调光的线性电源,具有以下有益效果:由于包括设置在一体化灯板上的交流电源、整流电路、分段调光集成芯片以及以串接电气方式连接的多段LED灯组,每段LED灯组均包括若干个串接的LED灯珠,第一段LED灯组的负极分别与所述分段调光集成芯片的第一段开关引脚和第二段LED灯组的正极连接,前一段LED灯组的负极均分别与分段调光集成芯片的相应段开关引脚和后一段LED灯组的正极连接,最后一段LED灯组的负极与所述分段调光集成芯片的相应段开关引脚连接;后一段LED灯组中所含LED灯珠的数量小于前一段LED灯组中所含LED灯珠的数量,本实用新型采用改变每段LED灯组中LED灯珠的数量及每段LED灯组在灯板上的实际位置,利用分段调光集成芯片,取长补短,来实现电源转换效率及LED光效,从而能提升调光光形效果、提高光效。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型基于LED灯组分段调光的线性电源一个实施例中的结构示意图;

图2为所述实施例中一体化灯板上LED灯组的排布示意图;

图3为所述实施例中第一段LED灯组的电信号波形图;

图4为所述实施例中第二段LED灯组的电信号波形图;

图5为所述实施例中第三段LED灯组的电信号波形图;

图6为所述实施例中第n段LED灯组的电信号波形图。

具体实施方式

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,所描述的实施例仅仅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。

在本实用新型基于LED灯组分段调光的线性电源实施例中,该基于LED灯组分段调光的线性电源的结构示意图如图1所示。图1中,该基于LED灯组分段调光的线性电源包括设置在一体化灯板上的交流电源11、整流电路12、分段调光集成芯片U1以及以串接电气方式连接的多段LED灯组,一化体灯板、交流电源11、整流电路12、分段调光集成芯片U1和多段LED灯组均以SMD方式共同焊贴于散热板上,该散热板通常为铝基板。

图1中作为例子画出了n段LED灯组,分别为第一段LED灯组M1、第二段LED灯组M2、第三段LED灯组M3、……、第n段LED灯组Mn,每段LED灯组均包括若干个串接的LED灯珠,n为非零自然数,其中,交流电源11为电流电压信号提供处,为整流电路12提供电源;整流电路12为分段调光集成芯片U1和多段LED灯组提供直流周期变化的波峰供电电压,即为其提供能量支持。

交流电源11的第一引脚与整流电路12的第一引脚连接、并向整流电路提供交流高压,交流电源11的第二引脚与整流电路12的第二引脚连接、并向整流电路12提供交流低压参考电平。整流电路12的第三引脚分别与分段调光集成芯片U1的第一引脚和第一段LED灯组M1的正极连接,并为分段调光集成芯片U1及第一段LED灯组M1的正极提供整流后的直流高压信号(整流后电压波形为峰波形),整流电路12的第四引脚分别与分段调光集成芯片U1的第二引脚连接,并为分段调光集成芯片U1提供整流后的直流低压参考电平信号(整流后电压波形为峰波形)。

本实施例中,分段调光集成芯片U1的内部运用电子开关器件控制每一段的开关引脚导通,这些开关引脚分别为第一段开关引脚H1、第二段开关引脚H2段、第三段开关引脚H3、……、第n段开关引脚Hn;且每段电子开关引脚响应受整流供电电压F1、F2、F3、……、Fn(F1、F2、F3、……、Fn分别为不同段开关引脚导通所需的最小电压阈值)的影响,其具体响应对应关系为:当整流电路12的供电电压大于或等于某一段开关引脚导通所需的最小电压阈值时,分段调光集成芯片U1的相应段开关引脚导通。具体的,当整流电路12的供电电压≥F1时,第一段开关引脚H1导通,其他段开关引脚不导通;以此类推,当整流电路12的供电电压≥F2时,第二段开关引脚H2导通,其他段开关引脚不导通,依次至当整流电路12的供电电压≥Fn时,第n段开关引脚Hn导通,其他段开关引脚不导通;其与LED灯珠的连接关系为:第一段开关引脚H1与第一段LED灯组M1相连、第二段开关引脚H2与第二段LED灯组M2相连、……、第n段开关引脚Hn与第n段LED灯组Mn相连。

本实施例中,第一段LED灯组M1的负极分别与分段调光集成芯片U1的第一段开关引脚H1和第二段LED灯组M2的正极连接,分段调光集成芯片U1为第一段LED灯组M1提供电流导通回路通道;第二段LED灯组M2的负极与分段调光集成芯片U1的第二段开关引脚H2相连,分段调光集成芯片U1为第二段LED灯组M2提供电流导通回路通道;以此类推,前一段LED灯组的负极均分别与分段调光集成芯片U1的相应段开关引脚和后一段LED灯组的正极连接,最后一段LED灯组的负极与分段调光集成芯片U1的相应段开关引脚连接;图1中,第n段LED灯组Mn是最后一段LED灯组,第n段LED灯组Mn的负极与分段调光集成芯片U1的第n段开关引脚连接,分段调光集成芯片U1为第n段LED灯组Mn提供电流导通回路通道。

本实施例中,后一段LED灯组中所含LED灯珠的数量小于前一段LED灯组中所含LED灯珠的数量。具体的,第一段LED灯组M1由L1、L2、……、Ln等LED灯珠串联构成,LED灯珠布局时,各LED灯珠间均匀分布,第一段LED灯组M1中LED灯珠的数量为A1;第二段LED灯组M2由Ln+1、Ln+2、.....Ln+n等LED灯珠串联构成,LED灯珠布局时,各LED灯珠间均匀分布,第二段LED灯组M2中LED灯珠的数量为A2;第三段LED灯组M3由L2n+1、L2n+2、……、L2n+n等灯珠串联构成,LED灯珠布局时,各LED灯珠间均匀分布,第三段LED灯组M3中LED灯珠的数量为A3;第三段LED灯组Mn由L3n+1、L3n+2、……、L3n+n等LED灯珠串联构成,LED灯珠布局时,各LED灯珠间均匀分布,第n段LED灯组Mn中LED灯珠的数量为An,A1>A2>A3>……An。

本实用新型通过调整各段LED灯组内部的LED灯珠的数量及对各段LED灯组进行位置布局,来实现分段调光集成芯片U1的效率最大化。每段受整流电路12进来的电压大小值来决定分段调光集成芯片U1每段开关引脚的开关动作,分段调光集成芯片U1的第一段开关引脚H1导通所需的最小电压阈值F1最小,第二段开关引脚H2、第三段开关引脚H3、……、第n段开关引脚Hn段分别次之。由于第一段LED灯组M1、第二段LED灯组M2、第三段LED灯组M3、……、第n段LED灯组Mn间串联方式连接,随着整流电路12过来的周期变化电压的波动,分段调光集成芯片U1每段开关引脚开始导通,因此LED灯组的电流维持时间长短排列分别为第一段LED灯组M1、第二段LED灯组M2、第三段LED灯组M3、……、第n段LED灯组Mn;通过调整LED灯组内部串接的LED灯珠的数量,使第一段LED灯组M1中LED灯珠的数量最多,第二段LED灯组M2、第三段LED灯组M3、……、第n段LED灯组Mn次之,来使LED灯珠更大化利用,提高一体化灯板的光效,LED灯珠的合理布局也提升了调光效果。

本实用新型针对传统技术中线性分段调光驱动LED灯具转换效率低/光效低、光形差局限性问题,在成本控制情况下,依据电路原理和实际灯具结构,对LED灯珠进行分配和布局,提高转换效率/光效,使LED灯珠得到最大化的利用,同时通过对各段LED灯组位置的合理布局,可以完善调光效果。

图2为本实施例中一体化灯板上LED灯组的排布示意图,图2中,每段LED灯组在一体化灯板上均以一体化灯板的几何中心为中心围绕排布。由里至外各段LED灯组分别为第一段LED灯组M1、第二段LED灯组M2、第三段LED灯组M3、……、第n段LED灯组Mn,其中每段LED灯组所含有的LED灯珠的对应数量分别A1、A2、A3、……、An,且A1>A2>A3>……An。

本实施例中,该基于LED灯组分段调光的线性电源还包括可控硅调光器(图中未示出),可控硅调光器连接交流电源11,可控硅调光器调节可控各段LED灯组的亮度变化,当整流电路12的电压来时,通过上调可控硅调光器,一体化灯板则由里至外慢慢展亮下调可控硅调光器时,一体化灯板由外至内收缩亮度变暗,犹如一朵花一样,盛开时婉约渐放;闭合时含羞回颦;从光形上分析,此种LED灯组的设置布局方法在调光时,由于内圈的第一段LED灯组M1、第二段LED灯组M2的LED灯珠的数量较多,上调过程不会有阴影且亮度渐变,下调时,外圈的第n段LED灯组Mn的LED灯珠的数量较少,由外到里渐灭过程不会因为外围LED灯珠数量少而暗影较大,此得益于内圈的LED灯组的LED灯珠的数量较多,对外圈光线的补偿,调光会柔和的渐变,犹如油枯之灯慢慢变暗,合情合理;不管从哪个角度看,都是给人以美感。

图3为本实施例中第一段LED灯组的电信号波形图,图3中,B1为第一段LED灯组M1的电流波形,C1为整流后电压波形。图4为本实施例中第二段LED灯组的电信号波形图,B2为第二段LED灯组M2的电流波形,C2为整流后电压波形。图5为本实施例中第三段LED灯组的电信号波形图,B3为第三段LED灯组M3的电流波形,C3为整流后电压波形。图6为本实施例中第n段LED灯组的电信号波形图,Bn为第n段LED灯组M3的电流波形,Cn为整流后电压波形。

通过图3、图4、图5和图6中各段LED灯组流过的电流波形得知,分段调光集成芯片每段开关引脚H1、H2、H3、……、Hn导通所需的最小电压阈值分别为F1、F2、F3、……、Fn(Fn>……>F3>F2>F1),因此第一段LED灯组M1是导通时间为最长的一段,M2、M3、……、Mn依次变短,运用本实用新型中的LED灯珠分配方法,对各段LED灯组M1、M2、M3、……、Mn中的LED灯珠进行数量分配为A1、A2、A3、……、An,且有A1>A2>A3……An。一体化灯板上LED灯珠的数量确定后,采用本实用新型可以使LED灯珠达到更大化利用,提高电源驱动的转换效率及整灯灯具的光效。

总之,本实用新型通过合理均匀分配每段LED灯组中LED灯珠的数量,以及每段LED灯组的位置布局,充分解决传统技术中转换效率偏低和整灯光效较差的问题,使LED灯珠充分利用起来,避免通过增加成本,即通过增加LED灯珠的数量以达到光效的目的,同时也解决调光时由LED灯组中LED灯珠的数量及位置分配布局不佳,造成调光时灯具四周亮度不均匀,产生阴影的问题。在提高光效的同时,也完善灯具的调光效果。从外部完善分段调光集成芯片U1驱动的不足,使一体化灯板越来受欢迎,广泛应用于生产并使用于市场。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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