专利名称：一种交流输出驱动led光源的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型专利涉及电光源照明技术领域，特别是涉及一种交流输出驱动LED光源的装置。
背景技术：
传统驱动LED光源的方式，是确定输入市电电压、LED光源电压、LED光源电流、用高精度的恒流源，采用串并联的方式驱动LED光源。目前LED电光源基本采用交流-直流技术制造一个高精度的恒压、恒流电源，采用串、并联的方式驱动LED光源。LED光源工作基本原理是在LED光源两极之间加上一个恒定电压，通过电流反馈输出一稳定的直流给LED光源供电，使LED芯片工作触发荧光粉发光，发光的亮度主要取決于LED芯片的功率和荧光粉面积、质量等因素，由于LED芯片工作原理和稳压管基本相同，即在一很小的电压变化范围内电流变化很大，为了 LED芯片的正常工作驱动LED光源基本上是采用高精度的稳压、稳流电源驱动LED光源使LED光源工作在额定功率范围内。由于市电是220V50HZ或110V60Hz交流电，传统的方法是将交流市电转化为直流，利用各种技术采用高精度的稳压、稳流直流电源驱动LED光源的，为了使LED光源工作在额定功率范围内，大多数设计工作者都在直流稳压电源稳压、稳流电源上下功夫，由于目前LED光源不是用一棵LED芯片组成的，LED芯片参数不一致性增加了设计难度，使驱动LED光源电源成本增加电源本身功耗增加，电源效率在80 %左右，这在驱动大功率LED光源时由其明显。目前市场上常见的单只LED光源参数。O. 06WLED光源；工作电压3V-3. 3V、工作电流为20mA。O.1ffLED光源；工作电压3V-3. 6V、工作电流为30mA。O. 2WLED光源；工作电压3V-3. 6V、工作电流为60mA。IffLED光源；工作电压3V-3. 6V、工作电流为300mA。3WLED光源；工作电压3V-3. 6V、工作电流为750mA。根据以上数据可知，LED光源的工作电压变化范围大约在15% -20%左右，而对工作电流要求确非常高，在多组LED光源并联工作时增加设计难度。另外，大多数从事照明技术开发、生产的厂家投入大量人力、设备、资金致力于大功率LED光源驱动电源的研究，力图降低电源功耗，提高输出电流，选择性能参数一致的LED光源串、并联等方法来驱动LED光源，收效甚微，未能明显改善驱动电源的功耗和LED光源节能效果。现有技术中，由于大部分传统LED光源驱动电源对电能的利用率低，采用传统驱动电源驱动LED光源照明质量不高，温度高、LED光源光衰大、寿命降低等问题造成了原材料和宝贵能源的浪费，沒能达到LED光源使用寿命長，亮度高、节能的效果。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是，克服已有技术的缺点，提供一种成本低、照明质量高、有效节能，高效率交流输出驱动LED光源的装置。包括EMC滤波电路、有源滤波电路、高频整流滤波电路、高频斩波功率输出电路、LED光源组，其特征在于还包括限流电路、谐振移相电路、电流分配电路、两组多只串联连接的LED光源，市电电源输入连接所述EMC滤波电路，所述EMC滤波电路输出给所述有源滤波电路，所述有源滤波电路输出给所述高频整流滤波电路，所述高频整流滤波电路输出的正电压输出端与所述高频斩波功率输出电路A或B的正电压输入端相连接，所述高频整流滤波电路输出的负电压输出端与所述高频斩波功率输出电路A或B的负电压输入端相连接，所述高频斩波功率输出电路A或B为三组或三组以上并联在所述高频斩波功率输出电路A或B输出回路中的所述LED光源组提供电力，所述LED光源组由所述限流电路、所述谐振移相电路、所述电流分配电路、所述两组多只串联连接的LED光源组成。本实用新型所采用的技术方案是一种交流输出驱动LED光源的装置。包括EMC滤波电路、有源滤波电路、高频整流滤波电路、高频斩波功率输出电路A或B、限流电路、谐振移相电路、电流分配电路、所述限流电路、所述谐振移相电路、所述电流分配电路中串联连接有两组多只串联连接的LED光源。所述LED光源组由两组多只串联连接的LED光源组成的两组多只串联连接的LED光源组工作电压、电流的相位角相差180度，也就是说所述高频斩波功率输出电路、供给所代负载所述LED光源组中其中一组LED光源的电压、电流是正半周时，所述高频斩波功率输出电路、供给所代负载所述LED光源组中另一组LED光源电压、电流是负半周，对于所述高频整流滤波电路而言所供给的两路负载所述LED光源的电流是反相的能够相互抵消一部份，以达到节能的目的。所述限流电路、所述谐振移相电路、所述电流分配电路、由电感线圈、谐振电容器、所述电流分配电路与所代负载所述两组多只串联连接的LED光源相串联组成；所述LED光源组中所述两组多只串联连接的LED光源每只LED光源首端与尾端之间连接有防开路、短路装置，所述两组多只串联连接的LED光源中每组所述多只串联连接的LED光源首端与尾端之间连接有电解电容。并联在所述高频斩波功率输出电路A或B输出回路中的所述LED光源组中所述限流电路、所述谐振移相电路、所述电流分配电路、所述两组多只串联连接的LED光源是串联连接的，所述电流分配电路、所述两组多只串联连接的LED光源并联连接在所述谐振移相电路中的所述谐振电容两端。所述高频斩波功率输出电路A或B为三组或三组以上并联在输出回路中串联连接的所述限流电路、所述谐振移相电路、所述电流分配电路、所述两组多只串联连接的LED光源提供电力，所述限流电路、所述谐振移相电路、所述电流分配电路、所述两组多只串联连接的LED光源的线路原理、连接方式为所述高频斩波功率输出电路A或B的正电压输出端经过所述限流电路后与所述谐振移相电路中的所述电感线圈的输入端相连接，所述电感线圈的输出端与所述谐振移相电路中的所述谐振电容输入端相连接，所述谐振电容的输出端与所述高频斩波功率输出电路A或B的负电压输出端相连接，所述电流分配电路、所述两组多只串联连接的LED光源串联连接后并联连接在所述谐振电容两端。所述限流电路、所述谐振移相电路、所述电流分配电路、由所述电感线圈、所述谐振电容、所述两组多只串联连接的LED光源相串联组成，由所述高频斩波功率输出电路A或B供电给串联连接的所述限流电路、所述谐振移相电路、所述电流分配电路、与所述两组多只串联连接的LED光源组组成为LED光源组，多组所述LED光源组并联成为一个整体后的谐振频率与所述高频斩波功率输出电路A或B的工作频率相同，每组流过所述LED光源组的电流相位角各不相同。本实用新型的有益效果是本实用新型由于采用带有PFC的高频开关电源，可以同时驱动多组LED光源组，使每组LED光源组在不同的时间、不同的相位下工作。所述限流电路、所述谐振移相电路、所述电流分配电路、所述两组多只串联连接的LED光源组成的LED光源组能在使用较小的电流有效值的前提下获得较高的光电转换效率，明显改善了照明质量，提高了功率因数，有效降低了 LED光源的工作温度，保证了 LED光源本身的使用寿命，从而达到节约原材料和能源的目的。利用市电电源，制造出高频、高电压输出的交流电源驱动所述LED光源组、所述限流电路、所述谐振移相电路、所述电流分配电路、所述两组多只串联连接的LED光源，使LED光源组能在使用较小功率的前提下获得较高的光电转换效率；在LED光源电压一致性差情況下使LED光源工作在额定功率条件下，分路驱动LED光源组，有效的利用了 LED光源特性，采用不同时、不同相位交流驱动两组多只串联连接的LED光源，使驱动电源从市电消耗的电流减少从而达到节能的效果，同样的LED光源采用本实用新型后可获得60% -70%的节电效果。米用本实用新型一种交流输出驱动LED光源的装置。与传统驱动LED光源方式相比在同样照度的情况下可再节能30% -50%。
图1是本实用新型组成方框示意图；图2是本实用新型由所述高频斩波功率输出电路A或B、限流电路、谐振移相电路、电流分配电路、与两组多只串联连接的LED光源，组成的LED光源组示意图；图3是本实用新型串联连接的所述限流电路、所述谐振移相电路、所述电流分配电路、与所述两组多只串联连接的LED光源，相串联组成的线路连接示意图；图4是本实用新型所述LED光源串联连接的线路连接示意图
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细说明图1是本实用新型组成方框示意图如图1所示，一种交流输出驱动LED光源的装置；包括EMC滤波电路、有源滤波电路、高频整流滤波电路、高频斩波功率输出电路A或B、LED光源组、其特征在于还包括限流电路、谐振移相电路、电流分配电路、所述限流电路、所述谐振移相电路、所述电流分配电路中串联连接有两组多只串联连接的LED光源，市电电源输入连接所述EMC滤波电路，所述EMC滤波电路输出给所述有源滤波电路，所述有源滤波电路输出给所述高频整流滤波电路，所述高频整流滤波电路输出的正电压输出端与所述高频斩波功率输出电路A或B的正电压输入端相连接，所述高频整流滤波电路输出的负电压输出端与所述高频斩波功率输出电路A或B的负电压输入端相连接，所述高频斩波功率输出电路A或B为三组或三组以上并联在所述高频斩波功率输出电路A或B输出回路中的所述LED光源组提供电力。所述高频斩波功率输出电路A或B与三组或三组以上并联在输出回路中串联连接的所述限流电路、所述谐振移相电路、所述电流分配电路、由电感线圈、谐振电容、所述电流分配电路、与所述两组多只串联连接的LED光源相串联组成，所述两组多只串联连接的LED光源首端与尾端之间连接有电解电容，所述限流电路、所述谐振移相电路、所述电流分配电路、由所述电感线圈；所述谐振电容、所述电流分配电路与所述两组多只串联连接的LED光源相串联组成所述LED光源组，所述两组多只串联连接LED光源共用一个所述电流分配电路也就是说每个所述电流分配电路，只给一组所述两组多只串联连接的LED光源供电，所述电流分配电路给所述两组多只串联连接的LED光源供电时间间隔为2比I相位相差180度。传统LED光源驱动电源是一对一的。有几组LED光源组就有几个LED光源驱动电源，而本装置可以一对η的驱动多组由所述限流电路、所述谐振移相电路、所述电流分配电路、与所述两组多只串联连接的LED光源相串联组成的所述LED光源组。在取消了 η个所述LED光源组驱动电源的同时，用一个所述高频斩波功率输出电路可同时驱动多个所述LED光源组。节约了 η-1个LED光源驱动电源本身自有的功耗，改善了照明质量，减少了输入电流，输入电流谐波总量，提高了功率因数，合理分配了每组所述LED光源组所需电流的大小、导通时间，达到了节约能源和原材料的目的。本实用新型工作原理如下220V50Hz或110V60Hz的交流电，经过整流后用高品质有源滤波电路，将因驱动多组LED光源组而改变的电流波形得到有效改善，基本达到正弦波，同时将功率因数提高到O. 99以上，并将直流电压升压、稳压，达到驱动多组所述LED光源组所需要的电压。在市电输入电压±30%的波动下，所述有源滤波电路的直流输出电压保持不变。经过高频整流、滤波后的直流电压，经过所述高频斩波功率输出电路A或B斩波后得到一个高频正负对称的交流电压输出，基本的高频斩波功率输出电路可以是半桥、全桥、谐振电路等。无论采用哪种电路，用所述LED光源组做负载时均为正负半周对称的高频交流电。所述高频斩波功率输出电路A或B的输出端，可同时并联连接驱动三组或三组以上的LED光源组。并联连接驱动的LED光源组的数量取决于所述高频斩波功率输出电路A或B的输出功率和所被驱动的多组所述LED光源组中所述两组多只串联连接的LED光源的总功率。其计算方法高频斩波功率输出电路A或B的输出功率W=1. 2ffd ；Wd 是所被驱动串联连接的LED光源的功率总和；图2是本实用新型由所述限流电路、所述谐振 移相电容、所述电流分配电路、与所述两组多只串联连接的LED光源组成的LED光源组的示意图如图2所示，并联连接的LED光源组，是由3组-20组LED光源组组成，每组LED光源组是由所述限流电路、所述谐振移相电路、所述电流分配电路、所述两组多只串联连接的LED光源组成，所述两组多只串联连接的LED光源的LED光源的数量主要取决于所述高频斩波功率输出电路A或B输出的高频电压的峰、峰值，其计算方法每组串联连接的LED光源数η = O. 6Vpp/VD ；Vpp :所述高频斩波功率输出电路A或B、的输出电压峰、峰值；VD :每组所述两组多只串联连接的LED光源电压之和；[0037]每组所述LED光源组中所述两组多只串联连接的LED光源的功率、管压、工作电流应大致相同。每组所述两组多只串联连接的LED光源在与高频斩波功率输出电路A或B输出端并联连接时应串联连接所述限流电路、所述谐振移相电路、所述电流分配电路、所述限流电路、所述谐振移相电路、所述电流分配电路的作用是限流、谐振移相、电流分配。本实用新型采用传统的电感进行限流，由于是高频开关电源，其高频斩波功率输出的频率高达数十千周至上百千周，其限流电感为高频电感，在感抗相同的情况下其体积、功耗都比市电50Hz频率时大幅减少，所述有源滤波电路输出经所述高频整流滤波电路滤波后的直流电压的稳定度在千分之几的变化范围内保证了 LED光源工作在额定功率内，两组多只串联连接的LED光源的电流由高频斩波功率输出电路A或B的工作频率控制。本实用新型专利一种交流输出驱动LED光源的装置；改变了传统的驱动电源驱动LED光源的方法。由于传统的LED光源驱动电源是用市电50Hz直接通过高精度的恒压、恒流直流电源来驱动LED光源的，也就是说在LED光源整个工作过程中LED光源两端使终有一个直流电压和直流电流流过LED光源。本实用新型专利电路采用了所述电流分配电路，将流过LED光源的额定电流有效值一分为二分别在不同的时间给两组参数数量连接方式完全相同的多只串联连接的LED光源供电。两组多只串联连接的LED光源在整个工作过程中始终工作在亮、暗状态下，由于电流分配电路的工作频率高达几十千周人眼和普通的仪器设备都无法分辨亮、暗变化。理论上说如果采用和传统的驱动LED光源相同的电压、电流有效值的情况下用本实用新型专利一种交流输出驱动LED光源的装置驱动LED光源可节约一半的电能而亮度不变。进一步说,每组并联在所述闻频斩波功率输出电路A或B输出端中的串联连接的所述限流电路、所述谐振移相电路、所述电流分配电路、由所述电感线圈、所述电解电容、所述谐振电容、所述快速二极管、所述电流分配电路、所述两组多只串联连接的LED光源组成串联谐振电路，其谐振频率各不相同，电流流过每组所述两组多只串联连接的LED光源的相位也各不相同，每组串联连接的所述限流电路、所述谐振移相电路、所述电流分配电路、与所述两组多只串联连接的LED光源组成的LED光源组与其它LED光源组并联在所述高频斩波功率输出电路A或B输出回路中，成为一个整体负载后的谐振频率与所述高频斩波功率输出电路A或B的工作频率相同，由于所述高频斩波功率输出电路A或B输出波型基本上是交流方波，而方波是由多组不同频率正弦波所组成，在所述谐振移相电路的作用下每组LED光源组由于性能参数不完全相同谐振频率也不相同，不相同谐振频率对于流过每组LED光源组之间的电流就会有相位差，在相同的时间内从市电提取的电流将会减少，其结果是在保证流过每组所述LED光源组电流不变的情况下，降低了所述有源滤波电路和所述高频整流滤波电路A或B的输出电流，从而达到节能的目的。本实用新型一种交流输出驱动LED光源的装置，是利用所述有源滤波电路，所述高频斩波功率输出电路A或B、及其它电路组成一个全桥高频开关电源。开关频率为20KC至60KC，最佳选择为22KC，所述高频斩波功率输出电路A或B可分别同时驱动三组或三组以上的所述LED光源组，将本专利一种交流输出驱动LED光源的装置本身功耗降至最低，效率可达90%以上，将所述每组LED光源组的电源平均功耗降低达到了节能的目的节电为60%以上。[0043]本实用新型的保护范围并不局限于上述具体实例方式，根据本实用新型的基本技术构思，本领域普通技术人员无需经过创造性劳动，即可联想到的实施方式，均属于本实用新型专利的保护范围。
权利要求1.一种交流输出驱动LED光源的装置，包括EMC滤波电路、有源滤波电路、高频整流滤波电路、高频斩波功率输出电路A或B、LED光源组，其特征在于还包括限流电路、谐振移相电路、电流分配电路、所述电流分配电路中串联连接有两组多只串联连接的LED光源，市电电源输入连接所述EMC滤波电路，所述EMC滤波电路输出给所述有源滤波电路，所述有源滤波电路输出给所述高频整流滤波电路，所述高频整流滤波电路输出的正电压输出端与所述高频斩波功率输出电路A或B的正电压输入端相连接，所述高频整流滤波电路输出的负电压输出端与所述高频斩波功率输出电路A或B的负电压输入端相连接，所述高频斩波功率输出电路A或B为三组或三组以上并联在所述高频斩波功率输出电路A或B输出回路中的所述LED光源组提供电力，所述LED光源组由所述限流电路、所述谐振移相电路、所述电流分配电路、所述两组多只串联连接的LED光源组成。
2.根据权利要求1所述的一种交流输出驱动LED光源装置，其特征在于并联在所述高频斩波功率输出电路A或B输出回路中的所述LED光源组中所述限流电路、所述谐振移相电路、所述电流分配电路、所述两组多只串联连接的LED光源是串联连接的，所述电流分配电路、所述两组多只串联连接的LED光源并联连接在所述谐振移相电路中的谐振电容两端。
3.根据权利要求1所述的一种交流输出驱动LED光源装置，其特征在于所述高频斩波功率输出电路A或B的工作频率为20KC。
4.根据权利要求1或2所述的一种交流输出驱动LED光源装置，其特征在于所述高频斩波功率输出电路A或B的正电压输出端与所述谐振移相电路中的电感线圈的输入端相连接，所述电感线圈的输出端与所述谐振移相电路中的所述谐振电容输入端相连接，所述谐振电容的输出端与所述高频斩波功率输出电路A或B的负电压输出端相连接，所述电流分配电路、所述两组多只串联连接的LED光源串联连接后并联连接在所述谐振电容两端。
5.根据权利要求1或4所述的一种交流输出驱动LED光源装置，其特征在于所述LED 光源组中的所述限流电路、所述谐振移相电路、由所述电感线圈、所述谐振电容组成，所述两组多只串联连接的LED光源的首端与尾端串联连接有与所述两组多只串联连接的LED光源极性相同的二极管，所述两组多只串联连接的LED光源中每组所述多只串联连接的LED 光源首端与尾端之间连接有电解电容，所述两组多只串联连接的LED光源共用一个所述电流分配电路。
6.根据权利要求1或5所述的一种交流输出驱动LED光源装置，其特征在于所述限流电路、所述谐振移相电路、所述电流分配电路、由所述电感线圈、所述谐振电容与所述两组多只串联连接的LED光源组成串联谐振电路，由所述电流分配电路提供所述两组多只串联连接的LED光源所需的脉动直流电力，所述脉动直流的时间间隔为一比一，频率为所述高频斩波功率输出电路A或B的工作频率。
7.根据权利要求1所述的一种交流输出驱动LED光源装置，其特征在于所述LED光源组并联连接在所述高频斩波功率输出电路A或B的输出回路中，所述高频斩波功率输出电路A或B输出回路中并联连接3组至20组所述LED光源组。
8.根据权利要求1所述的一种交流输出驱动LED光源装置，其特征在于所述谐振移相电路中的所述电感线圈的感抗为3MH，所述谐振电容容量为560PF，所述两组多只串联连接的LED光源单只LED光源的功率范围为O. 1W-3W。
专利摘要本实用新型专利公开了一种交流输出驱动LED光源的装置，包括EMC滤波电路、PFC有源滤波电路、高频整流滤波电路、高频斩波功率输出电路A或B、LED光源组，其特征在于还包括限流电路、谐振移相电路、电流分配电路、所述限流电路、所述谐振移相电路、所述电流分配电路中串联连接有两组多只串联连接的LED光源。所述高频斩波功率输出电路A或B为三组或三组以上并联在所述高频斩波功率输出电路A或B输出回路中串联连接的所述限流电路、所述谐振移相电路、所述电流分配电路、所述两组多只串联连接的LED光源提供电力。
文档编号H02M5/42GK202857038SQ20112036591
公开日2013年4月3日 申请日期2011年9月29日 优先权日2011年9月29日
发明者狄晓明 申请人:狄晓明