一种LED照明灯电路的制作方法

本发明涉及一种LED照明灯电路；在国际专利分类表中，属于H05B37/02。

背景技术：

现有技术如CN202759628U披露的LED照明灯电路等虽然有较好的性能，但过于复杂而成本较高和可靠性偏低。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提出一种LED照明灯电路，其相比现有技术可显著降低成本和提高可靠性，但仍然具有较好的性能。

本发明解决技术问题的技术方案是，一种LED照明灯电路，包括单相交流电源和LED元件组合；其特征在于：还包括交流电容器、交流铁芯线圈和单相桥式整流电路；所述交流电容器、交流铁芯线圈、单相桥式整流电路的交流输入端串联后接往单相交流电源，所述LED元件组合连接于单相桥式整流电路的直流输出端；所述交流电容器的容抗大于所述交流铁芯线圈的感抗，所述交流铁芯线圈的铁芯工作于其磁性材料磁导率随磁场强度增加而下降区段。

该电路当施加于所述串联电路的单相交流电源电压波动导致LED元件组合的电流波动时，由于交流铁芯线圈的铁芯工作于其磁性材料随磁场强度增加的磁导率下降段，其阻抗呈现与所述电流波动方向相反的改变，导致其与所述交流电容器串联的总阻抗呈现与所述电流波动方向相同的改变，因而抑制电流波动，维持LED元件组合正常工作。该电路相比现有技术结构大大简化，因而显著降低成本和提高可靠性。

通常设计所述交流铁芯线圈通入所述LED元件组合的额定电流时的感抗超过所述交流电容器的容抗的数值符合以下关系：

U_N²＝(X*I_H)²+U_H²

式中：

U_N—单相交流电源的额定电压；

X—交流铁芯线圈通入LED元件组合额定电流时的感抗超过交流电容器的容抗的数值；

I_H—LED元件组合的额定电流；

U_H—LED元件组合的额定电压。

其进一步设计为：当所述单相交流电源电压为额定值时，所述交流铁芯线圈的铁芯工作于其磁性材料磁导率随磁场强度增加而下降区段的拐点。可因此获得对导致电流波动的电源电压波动最大的抑制范围。

附图说明

图1是本发明实施例LED照明灯电路图；

图2是本发明实施例LED照明灯电路电压矢量图。

具体实施方式

本发明实施例电路如图1所示，包括接往交流电网的电源端子1、LED元件组合2、交流电容器3、交流铁芯线圈4和单相桥式整流器5，交流电容器3和交流铁芯线圈4、单相桥式整流器5的交流输入端串联后连接端子1，LED元件组合2连接于单相桥式整流器5的直流输出端。单相桥式整流器5的直流输出端还并联有适当容量的滤波电容器6。在对灯的2倍工频闪烁要求不高时，也可以不使用滤波电容器。

本发明实施例设计为：额定输入电压220V，输入功率13W；各部件设计如下：

——LED元件组合2由12颗额定电压3.5V和电流0.28A的LED元件同向串联而成，即LED元件组合2为额定电压42V和额定电流0.28A。当然，也可以由2路各12颗额定电压3.5V和额定电流0.14A的LED元件同向串联后并联而成，或其它数量及额定参数的LED元件按公知技术以其它方式串并联而成，达到额定电压42V和额定电流0.28A；

——交流铁芯线圈4按照公知技术由适当硅钢片叠片铁芯套以适当匝数的绕组构成，调整绕组匝数或/和铁芯截面至其通入交流电流0.28A时的电压为80V，即感抗为285.7Ω，且铁芯磁通密度处在所使用硅钢片μ-H曲线的下降区段的拐点或其邻近(以较高为节省，只需电源电压低至下限时铁芯磁通密度仍处在所述曲线的下降区段即可)。该区段的磁导率和磁场强度成单调减关系，见国防工业出版社1979年7月第1版《电路基础》中图4.1-1；

——交流电容器3通入交流电流0.28A时的电压为296V，即容抗为1057Ω；

——适当选择直流滤波电容器6的数值，使LED元件组合2上的直流电压、电流平均值分别与单相桥式整流器5的交流输入端的电压、电流有效值大致相等。

交流电容器3上的电压U_c、交流铁芯线圈4上的电压U_L、单相桥式整流器5交流输入端的电压U₅、接往交流电网的电源端子1上的电压U，该4者的矢量关系如图2所示。其中，交流电容器3上的电压U_c与交流铁芯线圈4上的电压U_L之差、单相桥式整流器5交流输入端的电压U₅、接往交流电网的电源端子1上的电压U，该3者构成直角三角形关系。因此，按照额定值设计即有

U_N²＝(X*I_H)²+U_H²

式中：

U_N—单相交流电源的额定电压；

X—交流铁芯线圈通入LED元件组合额定电流时的感抗超过交流电容器的容抗的数值；

I_H—LED元件组合的额定电流；

U_H—LED元件组合的额定电压。

质量检验表明，本实施例电路随电源电压的电流波动情况满足产品标准的要求，且在寿命和环境适应性方面显著优于传统产品，具有于电网十分有利的容性超前功率因数。