基于大功率无源谐波滤波器的直流高压直驱led电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电子领域，具体涉及一种基于大功率无源谐波滤波器的直流高压直驱LED电路。
【背景技术】
[0002]LED作为一种新一代发光器件具有高效节能的突出优点，正在不断取代传统照明技术而广泛应用。长期以来LED驱动电路作为LED照明的一个关键技术，对LED照明的重要参数例如功率因数PF、谐波失真THD、光频闪等都有决定性的影响。为此，发明人已向国家知识产权局提出了无源谐波滤波器直流高压直驱LED电路，重点解决功率因数PF、谐波失真THD以及光频闪的技术难题，该技术方案具有效率高、PF高、谐波失真小、无光频闪、可靠性高成本低的特点，该技术同时克服了已有开关电源LED驱动技术可靠性差和交流直驱LED的光频闪的缺陷，应用越来越广泛。但是该技术解决方案也存在不足，其功率较小，一般不大于80瓦。而在实际运用中，数百瓦甚至数千瓦的大功率的LED照明技术是非常重要的，应用领域是十分广泛的，例如超功率LED远程探照灯、超功率LED广场高杆照明灯等。即前述的发明由于功率上的限制，无法使用在需要大功率的LED的场合。故需要对该发明的技术方案进一步地改进，使其能够克服功率上的不足。
【发明内容】
[0003]针对现有无源谐波滤波器直流高压直驱LED电路的驱动功率范围小的不足，本发明提供一种基于大功率无源谐波滤波器的直流高压直驱LED电路，具体结构如下:
基于大功率无源谐波滤波器的直流高压直驱LED电路，由大功率无源谐波滤波器HF、大功率交流整流滤波电路BF和LED高压大功率开关控制电路组依次串联而成。
[0004]所述大功率无源谐波滤波器HF，为电感电容无源谐波滤波器。该大功率无源谐波滤波器HF由一级以上的LC谐波滤波网络组成，负责滤除大功率交流整流滤波电路BF产生的谐波，确保本发明所提供的直流高压直驱LED电路的功率因数大于0.9，并能够克服谐波干扰——本发明所提供的结构抗谐波干扰的性能为:3次谐波小于20%、5次谐波小于8%、7次谐波小于5%、9次谐波小于4%、11至39次谐波小于2.5%。
[0005]所述大功率交流整流滤波电路BF，负责对输入的交流电压进行整流与滤波，并输出直流高压。在本发明中，大功率交流整流滤波电路BF将输入的220伏交流电压，转换成311伏的直流高压VH输出。
[0006]所述LED高压大功率开关控制电路组根据大功率交流整流滤波电路BF输出直流高压VH的电压大小，对LED负载进行开关控制。该LED高压大功率开关控制电路组由N级LED高压大功率开关控制电路首尾串联而成，其中，N的取值范围在2至50之间。
[0007]有益的技术效果
本发明所提供的基于大功率无源谐波滤波器的直流高压直驱LED电路不仅克服了已有技术无源谐波滤波器直流高压直驱LED电路存在的驱动功率太小的问题，驱动功率高达到数百瓦、电源转换效率效率高与90%、功率因数高于0.9、谐波失真小、无光频闪、可靠性高成本低的特点，对于大功率LED照明技术的发展与应用具有重要意义，具有重要的社会效益和良好的经济效益。
【附图说明】
[0008]图1为本发明的电路原理图。
[0009]图2为本发明第一个实施例(驱动功率为500W)的电路原理图。
[0010]图3为本发明第二个实施例(驱动功率为300W)的电路原理图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图，对本发明作进一步说明。
[0012]参见图1，基于大功率无源谐波滤波器的直流高压直驱LED电路:由大功率无源谐波滤波器HF、大功率交流整流滤波电路BF和LED高压大功率开关控制电路组依次串联而成。所述大功率无源谐波滤波器HF，为电感电容无源谐波滤波器。该大功率无源谐波滤波器HF由一级以上的LC谐波滤波网络组成，负责滤除大功率交流整流滤波电路BF产生的谐波，确保本发明所提供的直流高压直驱LED电路的功率因数大于0.9，并能够克服谐波干扰——本发明所提供的结构抗谐波干扰的性能为:3次谐波小于20%、5次谐波小于8%、7次谐波小于5%、9次谐波小于4%、11至39次谐波小于2.5%。
[0013]所述大功率交流整流滤波电路BF，负责对输入的交流电压进行整流与滤波，并输出直流高压。在本发明中，大功率交流整流滤波电路BF将输入为220伏的交流电压转换输出直流高压VH，且该直流高压VH约为311伏。
[0014]所述LED高压大功率开关控制电路组根据大功率交流整流滤波电路BF输出直流高压VH的电压大小对LED负载的个数进行开关控制。
[0015]参见图1，优选的方案之一为:所述大功率无源谐波滤波器HF，由第一电感L1、第二电感L2、第一电容Cl、第二电容C2和第三电容C3组成。其中，第一电感LI的两端与第一电容Cl的两端相并联，第二电感L2的两端与第二电容C2的两端相并联，第一电感LI的一端与第三电容C3的一端相连接,第二电感L2的一端与第三电容C3的另一端相连接。
[0016]第一电感LI的另一端、第二电感L2的另一端与均为本大功率无源谐波滤波器HF的输入端，第一电感LI与第三电容C3之间的连接点、第一电感LI与第三电容C3之间的连接点均为本大功率无源谐波滤波器HF的输出端。
[0017]参见图1，进一步说，第一电感LI的另一端与市电的L端相连接，第二电感L2的另一端与市电的N端相连接。
[0018]参见图3，优选的方案之二为:所述大功率无源谐波滤波器HF，由第一电感L1、第一电容Cl和第二电容C2组成。其中，第一电感LI的两端与第一电容Cl的两端相并联,第一电感LI的一端与第二电容C2的一端相连接。
[0019]第一电感LI的另一端为本大功率无源谐波滤波器HF的第一个输入端,第一电感LI与第二电容C2之间的连接点为本大功率无源谐波滤波器HF的第一个输出端，第二电感L2的另一端分别与本大功率无源谐波滤波器HF的第二个输入端、第二个输出端相连接。
[0020]参见图1，进一步说，所述大功率交流整流滤波电路BF包括交流高压全波整流桥BI和高压滤波电容CH。其中，交流高压全波整流桥BI的两个交流输入端分别与无源滤波器HF的两个输出端相连，交流高压全波整流桥BI的交流输出端和交流市电整流滤波电路BF的接地端之间串联有高压滤波电阻CH。
[0021]交流高压全波整流桥BI的交流输出端与高压滤波电阻CH之间的连接点为本大功率交流整流滤波电路BF的整流高压输出端VH，交流高压全波整流桥BI的接地端与高压滤波电阻CH之间的连接点为本大功率交流整流滤波电路BF的参考地端GND。
[0022]参见图1，进一步说，交流高压全波整流桥器件BI为通用标准电子器件，优选的方案是，交流高压全波整流桥器件BI的型号为KBU808，其工作电压为800伏、电流8安培。。高压滤波电容器CH的正极与交流高压全波整流桥BI的交流输出端相连接，高压滤波电容器CH的负极与交流高压全波整流桥BI的接地端相连接。
[0023]参见图1，进一步说，LED高压大功率开关控制电路组由N级LED高压大功率开关控制电路首尾串联而成，其中，N的取值范围在2至50之间。首尾串联的N级LED高压大功率开关控制电路依次记为:第一级LED高压大功率开关控制电路EKl、第二级LED高压大功率开关控制电路EK2、……、第N级LED高压大功率开关控制电路EKN。
[0024]每一级的L