专利名称：交流电源直接供电的温度补偿恒流驱动led照明灯的制作方法
技术领域：
本实用新型属于半导体照明应用技术领域，涉及一种用于解决半 导体照明灯具中驱动电源对灯具效率、寿命及成本等方面影响的温度 补偿恒流驱动LED照明灯。
背景技术：
半导体照明灯具由于具有发光效率高、节电效果明显、寿命长、 无污染、抗震动等显著优点，已日益受到世界各国的重视，有望在不 久的将来取代传统的各种照明灯具。但是这种灯具通常都采用直流驱 动电源供电，在灯具内必需安装将交流电变为直流电的恒流驱动电 源，尽管开关式恒流源效率较高，但是驱动电源将使LED灯具的效率 降低10%左右；此外由于开关电源中常用的电解电容器的使用寿命一 般都低于10000小时，虽然LED光源的寿命可达5 7万小时，但是 电源损坏后，灯具即不能照明，因此直流驱动电源也是直接影响LED 灯具使用寿命的制约因素之一。近年来，随着LED技术的推广应用， LED光源的价格也在大幅度降低，但是由于对可靠性和寿命要求较 高，所以驱动电源的成本很难降下来，目前在大功率照明灯具中驱动 电源的成本已经接近LED光源的成本，就此方面而言，驱动电源也已 成为制约LED灯具推广应用的主要瓶颈。如果LED灯具也象白炽灯那 样，只要加入交流市电即可点亮照明，无疑将可以大大降低LED灯具的成本，并大大延长LED灯具的寿命，还可显著提高LED灯具的工作
效率，节约更多的电能。
实用新型内容
本实用新型的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，提供一 种结构新颖、成本低、工作效率高、使用寿命长、便于大规模推广应 用的交流电源直接供电的温度补偿恒流驱动LED照明灯。
用于实现上述发明目的的技术解决方案是这样的所提供的交流 电源直接供电的温度补偿恒流驱动LED照明灯由整流器以及联接在 整流器的带有温度补偿器和恒流控制电路的半导体LED照明灯组成， 其中整流器为由四组等数目的LED芯片构成的桥式整流电路，温度 补偿器由一只正温度系数热敏电阻或2 3只并联的正温度系数热敏 电阻组成，半导体LED照明灯由多只LED芯片串联组成，恒流控制电 路由多只恒流二极管组成，温度补偿器、LED芯片和恒流控制电路依 次串联后接入桥式整流电路的直流电压端。
与现有技术相比，本实用新型的主要结构特点如下所述。
一、在LED芯片中串入恒流控制电路。由于目前大功率LED灯具 中采用的驱动电源都是由整流电路和恒流电路两部分组成，如果不加 恒流控制电路，当交流电源电压升高时，流过LED芯片的电流将升高， 当该电流超过额定工作电源时，将会严重影响LED灯具的寿命；当环 境温度升高时，LED芯片的正向压降将降低，若电源电压保持不变， 流过LED芯片的电流将增加，也会影响LED灯具的寿命，因此恒流控 制电路是LED灯具必不可少的部分。为了实现恒流控制，本实用新型采用的办法就是在LED芯片中串入恒流二极管。这种二极管两端电压 达到一定数值(约3V)后，流过的电流将达到稳定值，即使由于外接 交流电源电压升高或LED芯片正向压降降低，流过LED芯片的电流也 能稳定在规定值，确保LED的寿命不受影响。
二、 通过四组等数目的LED芯片组成的桥式整流电路构成整流 器。众所周知，LED发光二极管不仅能够发光，而且还能实现整流， 将LED芯片组成桥式整流电路，可以将交流电压变为直接电压，每只 发光二极管LED的正向电压在3. 2V 3. 4V之间，将多只LED串联使 其电压接近整流电路的输出电压，就可保证LED的电流接近额定电 流，再串联恒流二极管后，即可保证交流电压在±20%变化时，LED 光源的工作电流基本不变，使LED灯具可象白炽灯那样，只要加入交 流市电即可点亮照明，可大大降低LED灯具的成本并延长LED灯具的 寿命，显著提高LED灯具的工作效率。
三、 在LED电路中串入由正温度系数热敏电阻构成的温度补偿 器，可以补偿负温度系数的LED正向电压，以使LED灯具成为电阻性 负载。
图1为本实用新型的原理电路示意图。
图2为本实用新型一个实施例的实际电路结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本实用新型所述交流电源直接供电的温度补偿恒流驱 动LED照明灯由整流器以及带有温度补偿器和恒流控制电路的半导体LED照明灯组成。整流器为一个由四组等数目LED芯片Di D4构 成的桥式整流电路，温度补偿器由一只正温度系数热敏电阻组成，半 导体LED照明灯由多只LED芯片Ds组成，恒流控制电路由多只恒流 二极管D6组成，温度补偿器、LED芯片D5和恒流控制电路依次串联 后接入桥式整流电路的两个直流电压端。
该交流电源直接供电的温度补偿恒流驱动LED照明灯一个实际 电路结构如图2所示，图中vd1、 vd2、 Vd3、 Vd4均由多只LED芯片组 成，共同组成桥式整流电路，vd5作为整流电路的负载，也由多只LED 芯片组成，Vdi、Vds和vd4支路中总的LED芯片数应满足外加电压(220V 或110V)的要求，vd2、 Vd5和Vd3支路中，总的LED芯片数也应满足 外加电压(220V或110V)的要求。当温度变化时，正温度系数热敏电 阻R可补偿LED芯片正向电压的变化，恒流二极管vd6可保证电源电 压或温度变化时，LED芯片的电流保持不变。在大功率LED灯具中， 由于恒流二极管的工作电流较小，需要在恒流控制电路和整流器之间 增加一个由晶体管Vt、恒流二极管vd7和电阻Ri构成的功率集成电 路来扩展电流，当电阻Ri两端电压达到一定数值后，恒流二极管vd7
的电流IH保持不变，晶体管VT的共发射极电流放大系数为hFT，该 放大系数的数值较大，因此扩展的LED电流(hFTXlH)可达数安培，
完全可保证大功率LED灯具的要求。
权利要求1、一种交流电源直接供电的温度补偿恒流驱动LED照明灯，其特征在于它由整流器以及联接在整流器的带有温度补偿器和恒流控制电路的半导体LED照明灯组成，其中整流器为由四组等数目LED芯片D1～D4构成的桥式整流电路，温度补偿器由一只正温度系数热敏电阻或2～3只并联的正温度系数热敏电阻组成，半导体LED照明灯由多只LED芯片D5串联组成，恒流控制电路由多只恒流二极管D6组成，温度补偿器、LED芯片D5和恒流控制电路依次串联后接入桥式整流电路的直流电压端。
2、 根据权利要求1所述的交流电源直接供电的温度补偿恒流驱 动LED照明灯，其特征是在恒流控制电路和整流器之间接有一个由晶体管Vt、恒流二极管vd7和电阻Rl构成的功率集成电路。
专利摘要本实用新型涉及一种交流电源直接供电的温度补偿恒流驱动LED照明灯，由整流器以及带有温度补偿器和恒流控制电路的半导体LED照明灯组成，整流器为由四组等数目LED芯片构成的桥式整流电路，温度补偿器由正温度系数热敏电阻构成，半导体LED照明灯和恒流控制电路均由多只LED芯片组成，温度补偿器、半导体LED照明灯和恒流控制电路依次串联后接入桥式整流电路的直流电压端。本实用新型在灯内串入恒流控制电路可使流过LED芯片的电流定在规定值，确保LED的寿命不受影响，装入温度补偿器可抵消LED芯片正向电压的降低，保证LED电流稳定不变，由LED芯片组成桥式整流电路可使LED灯只要加入交流市电即可点亮，提高灯具效率。
文档编号F21V23/00GK201322279SQ20082022855
公开日2009年10月7日 申请日期2008年12月31日 优先权日2008年12月31日
发明者张元春, 张文迅 申请人:陕西西电科大华成电子股份有限公司