[0028]其中，常亮LED子电路SB为一组同向串联的LED I、LED2、……、LEDP，其中LEDI的电流流入端是常亮LED子电路SB的首端，该首端作为直流高压直驱LED电路UC的电流流入端，与交流市电整流滤波电路BF的正高压输出端VH相连，LEDP的电流流出端是该常亮LED子电路SB的尾端。
[0029]其中，Q级受控LED子电路Kl?KQ的结构相同，其中第I级受控LED子电路Kl包括一个专用直流高压直驱LED集成电路Ul、一个电流采样电阻Rsl和一个受控的同向串联的LED灯组LEDMl?LEDNl，专用直流高压直驱LED集成电路Ul有ul、u2和u3三个端子，其中ul与LEDMl的正极相连作为第I级受控LED子电路Kl的首端，u2与LEDNl的负极以及电流采样电阻Rsl的一端相连，u3与电流采样电阻Rsl的另一端相连作为第I级受控LED子电路Kl的尾端。第I级受控LED子电路Kl的首端与常亮LED子电路SB的尾端相连，第I级受控LED子电路Kl的尾端与第2级受控LED子电路K2的首端相连，依次类推，每一级受控LED子电路的尾端与下一级受控LED子电路的首端相连，而最后一级即第Q级受控LED子电路KQ的尾端则与过压过流控制电路KC的输出端相连。
[0030]其中过压过流控制电路KC由过压过流集成电路UR和MOS晶体管TI、电压采样电阻RH和电流采样电阻RsK构成，其中，过压过流集成电路UR有5个弓丨脚，MOS晶体管TI的漏极D作为过压过流控制电路KC的输出端，与第Q级受控LED子电路KQ的尾端相连，MOS晶体管Tl的源极S与过压过流集成电路UR的5脚、电流采样电阻RsK的一端相连，MOS晶体管Tl的栅极G与过压过流集成电路UR的4脚相连，电压采样电阻RH的一端与交流市电整流滤波电路BF的正高压输出端VH相连，电压采样电阻RH的另一端与过压过流集成电路UR的3脚相连，过压过流集成电路UR的2脚空置，电流采样电阻RsK的另一端与过压过流集成电路UR的I脚相连，作为直流高压直驱LED负载电路UC的电流流出端，与参考地输出端GND相连。
[0031]通常常亮LED子电路SB的同向串联的LED个数为20到60个，Q级受控LED子电路Kl?KQ的级数Q约为2到6，每一级受控LED子电路KI?KQ中的同向串联的LED个数为5?20个，专用直流高压直驱LED集成电路Ul?UQ为合肥云杉光电科技有限公司的产品，型号为TFlI，过压过流集成电路UR为合肥云杉光电科技有限公司的产品，型号为G13。
[0032]在图I所示的无源谐波滤波器直流高压直驱LED方法和电路中：电感LI的电感值为600mH、工作电流值0.5A。电容Cl的电容值为luF、电压值200V，电容C2的电容值为luF、电压值450V。整流桥BI的型号为DB157S，高压滤波电容CH的电容值为16uF、电压450V。常亮LED子电路SB中的LED个数P为50，Q级受控LED子电路Kl?KQ的级数Q为4，其中每级受控LED子电路中的LED个数均为10个，LED的参数为功率IW电流350mA，直流高压直驱LED集成电路U1~U4型号为TFl I。第I级LED子电路Kl中的电流采样电阻RsI的阻值为4.7欧姆。第2级LED子电路K2中的电流采样电阻Rs2的阻值为5.6欧姆。第3级LED子电路KL3中的电流采样电阻Rs3的阻值为6.2欧姆。第4级LED子电路K4中的电流采样电阻Rs4的阻值为6.8欧姆。过压过流集成电路1^的型号为613，103晶体管1'1的型号为川60或3_0、电流采样电阻1^1(的阻值为2.4欧姆、电压采样电阻RH的阻值为I兆欧姆。
[0033]本无源谐波滤波器直流高压直驱LED电路的性能为：驱动功率为80W，电源转换效率大于90%，功率因数(PF)大于0.97，电流纹波低于1%，克服光频闪，总谐波失真(THD)小于20%，其中3次谐波小于15%、5次谐波小于5%、7及以后次谐波均小于2%。
【主权项】
1.无源谐波滤波器直流高压直驱LED电路，其特征在于：由无源谐波滤波器HF、交流市电整流滤波电路BF、直流高压直驱LED电路UC三部分组成;其中， 无源谐波滤波器HF为由电感LI、电容Cl和C2组成的电感电容无源谐波滤波器，负责对由交流市电整流滤波电路BF所产生的谐波进行滤波，以保证驱动电路具有高的功率因数和良好的谐波抑制特性； 交流市电整流滤波电路BF由整流桥BI和高压滤波电容CH组成，将交流市电变换成直流尚压； 直流高压直驱LED电路UC由常亮LED子电路SB和Q级受控LED子电路Kl?KQ以及过压过流控制电路KC组成，以实现直流高压直接驱动LED负载。2.根据权利要求I所述的无源谐波滤波器直流高压直驱LED电路，其特征在于:无源谐波滤波器HF、交流市电整流滤波电路BF、直流高压直驱LED电路UC依次首尾相连;其中，交流市电整流滤波电路BF包含两个交流输入端、正高压输出端VH和参考地输出端GND，直流高压直驱LED电路UC包含电流流入端和电流流出端； 无源谐波滤波器HF中的电感LI与电容Cl并联，电感LI的一端与市电L端或市电N端相连，电感LI的另一端与电容C2的一端相连，电感LI与电容C2的节点与交流市电整流滤波电路BF的一个交流输入端相连，电容C2的另一端与交流市电整流滤波电路BF的另一个交流输入端相连；电容C2的另一端与交流市电整流滤波电路BF的节点共同与市电N端或市电L端相连接； 交流市电整流滤波电路BF中的整流桥BI的两个输入端作为交流市电整流滤波电路BF的两个交流输入端，整流桥BI的正输出端与高压滤波电容CH的正极相连，作为交流市电整流滤波电路BF的正高压输出端VH;交流市电整流滤波电路BF中的整流桥BI的负输出端与高压滤波电容CH的负极相连，作为交流市电整流滤波电路BF的参考地输出端GND; 直流高压直驱LED电路UC的电流流入端与交流市电整流滤波电路BF的正高压输出端VH相连，直流高压直驱LED负载电路UC的电流流出端与参考地输出端GND相连。3.根据权利要求2所述的无源谐波滤波器直流高压直驱LED电路，其特征在于:直流高压直驱LED电路UC由常亮LED子电路SB和Q级受控LED子电路以及过压过流控制电路KC组成； 常亮LED子电路SB为一组含有P个同向串联的LED，依次记为LEDl、LED2、……、LEDP，其中LEDl的电流流入端是常亮LED子电路SB的首端，该首端作为直流高压直驱LED电路UC的电流流入端，与交流市电整流滤波电路BF的正高压输出端VH相连，LEDP的电流流出端是该常亮LED子电路SB的尾端； Q级受控LED子电路依次记为第I级受控LED子电路K1、第2级受控LED子电路K2、……第Q级受控LED子电路KQ; Q级受控LED子电路的结构相同，均包括I个直流高压直驱LED集成电路、I个电流采样电阻和I个受控的同向串联的LED灯组;其中， 在第I级受控LED子电路Kl中直流高压直驱LED集成电路记为Ul，电流采样电阻记为Rsl，受控的同向串联的LED灯组中的N个LED依次记为LEDlI、LED21、……LEDNl ；直流高压直驱LED集成电路Ul有Ul端子、u2端子和u3端子，其中第I级受控LED子电路Kl中的Ul端子与LEDll的正极相连作为第I级受控LED子电路Kl的首端，第I级受控LED子电路Kl中的u2端子与LEDNl的负极以及电流采样电阻Rsl的一端相连，第I级受控LED子电路Kl中的u3端子与第I级受控LED子电路Kl中的电流采样电阻Rsl的另一端相连作为第I级受控LED子电路Kl的尾端;第I级受控LED子电路KI的首端与常亮LED子电路SB的尾端相连，第I级受控LED子电路KI的尾端与第2级受控LED子电路K2的首端相连，依次类推，每一级受控LED子电路的尾端与下一级受控LED子电路的首端相连，而最后一级即第Q级受控LED子电路KQ的尾端则与过压过流控制电路KC的输出端相连； 过压过流控制电路KC由过压过流集成电路UR、MOS晶体管Tl、电压采样电阻RH和电流采样电阻RsK构成，其中，过压过流集成电路UR有5个引脚;MOS晶体管Tl的漏极D作为过压过流控制电路KC的输出端，与第Q级受控LED子电路KQ的尾端相连;MOS晶体管Tl的源极S与过压过流集成电路UR的5脚、电流采样电阻RsK的一端相连，MOS晶体管Tl的栅极G与过压过流集成电路UR的4脚相连，电压采样电阻RH的一端与交流市电整流滤波电路BF的正高压输出端VH相连，电压采样电阻RH的另一端与过压过流集成电路UR的3脚相连，过压过流集成电路UR的2脚空置，电流采样电阻RsK的另一端与过压过流集成电路UR的I脚相连，作为直流高压直驱LED负载电路UC的电流流出端，与参考地输出端GND相连。4.根据权利要求3所述的无源谐波滤波器直流高压直驱LED电路，其特征在于:本电路的电源转换效率大于90%，功率因数大于0.97，电流纹波低于1%，克服光频闪，电流总谐波失真小于20%，3次谐波小于15%、5次谐波小于5%、7及以后次谐波小于2%。5.根据权利要求3所述的无源谐波滤波器直流高压直驱LED电路，其特征在于:直流高压直驱LED集成电路的型号为TFl I;过压过流集成电路UR的型号为G13。
【专利摘要】本实用新型提供一种无源谐波滤波器直流高压直驱LED电路，所述电路包括无源谐波滤波器、交流市电整流滤波电路、直流高压直驱LED负载电路三个模块。本实用新型的重要优点是可以同时实现驱动电源的转换效率高、功率因数高、谐波小、无光频闪以及具有成本低和可靠性高等优点。
【IPC分类】H05B33/08
【公开号】CN205160839
【申请号】CN201521024972
【发明人】赵天鹏, 李雪白
【申请人】合肥云杉光电科技有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月11日