本发明属于城市新光材led路灯驱动系统及工程领域，尤其涉及一种高频工作的led路灯集成驱动系统及驱动方法。
背景技术：
：目前，业内常用的现有技术是这样的：目前，利用发光二极管(led)作为路灯光源，已得到行业的逐步认同，经过多年的技术发展，led路灯驱动器形成如下二种方案：(1)以市电为传输母线，路灯灯柱内放置ac/dc变换器装置驱动路灯工作；(2)以高压直流(400v左右)为传输母线，路灯灯柱内放置dc/dc变换器装置驱动路灯工作。综上所述，现有技术存在的问题是：(1)用市电驱动led灯的最常见方案是经过：ac/dc-dc/ac-dc/dc变换。结构复杂，成本高，存在电解电容，路灯的寿命受限，不便于维修；(2)有相关的专利技术将led灯珠接成双向整流的特殊阵列，存在led灯珠闲时过长、亮度调节不方便等问题；(3)高压直流母线传输的路灯系统，需增加dc/dc变换器，成本高，整体效率不高，需要电解电容等滤波元件，整体寿命受限。解决上述技术问题的难度和意义：解决上述问题有如下难题：(1)led路灯一般是低压直流(36v-60v)驱动，它与市电的交流电压或直流输出电压不配套，需要加中间变换级，为了维持供电品质，难以除掉变换器中间环节的储能电容器；(2)国外有专利型的产品，即将led灯珠连接成特殊的双向整流阵列，它存在灯珠串电压过高，串联数量太多，可靠性不高；(3)通过交流斩波调节功率，难以保证高功率因数和低电流纹波的难题。意义：(1)本发明提供了一种高频交流驱动的led路灯系统，该系统结构简单，价格低廉，安装方便，便于维护；(2)本发明提出了一种特殊的led灯阵列，该阵列能实现双向整流。正负半周内，正负整流led灯珠均工作，不影响led照度。(3)本发明提出的led路灯驱动电源，无电解电容，寿命长；(4)本发明提供了一种集高功率因数、交流调光、低压供电于一体的led灯驱动电源。技术实现要素：针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种高频工作的led路灯集成驱动系统及驱动方法。本发明是这样实现的，一种高频工作的led路灯集成驱动系统，设置有：双向功率开关器件；双向功率开关器件串接在输入的市电回路中，双向功率开关器件包括两个电压单方向功率开关器件并进行组合，两个d端或s端的低一端接电网的n，另一端接led灯珠组中led灯珠串的输出端b；市电的l端与led灯珠串组的输入端a相连接；平波电抗器lf与led灯珠串组中灯珠串1的a1端和led灯珠串中灯珠串2的b1端相连接。进一步，led灯珠串中，集成有led阵列，led阵列中采取隐蔽式安装有高频整流管。进一步，双向功率开关器件和平波电感lf与led灯珠串组一体化安装，或分离式安装。进一步，双向功率开关器件和平波电感lf安装在路灯灯体外面，通过连线方式驱动路灯。进一步，双向开关器件、lf装在驱动电源箱中，或装在led灯珠串组的背面。本发明的另一目的在于提供一种利用所述高频工作的led路灯集成驱动系统的高频工作的led路灯集成驱动方法，包括：市电vin从的l、n端输入，从ab端进入led灯珠串组；led灯珠串组的led灯珠串与市电间串接双向半导体开关器件；当vin为正半周时，电流流通回路为：l→a→iin→vd1→led灯珠串1→vd5→lf→续流回路ii→led灯珠串2→vd3→b→双向半导体开关→n；当vin为负半周时，电流流通回路为：n→双向半导体开关→b→vd4→led灯珠串2→vd6→lf→续流回路i→led灯珠串1→vd2→a→l；在toff期间，对电感lf电流续流，包括：回路1：ilf→续流回路i→led灯珠串1→vd5→ilf；回路2：ilf→续流回路ii→led灯珠串2→vd6→ilf。进一步，除二极管vd1～vd6外，led灯珠在vin为正、负半周期及续流期间均工作。进一步，通过控制双向开关器件的导通占空比控制led功率和调节功率因数，lf平滑流过led的电流，灯珠串阵列中的续流电路在双向开关管关断期间为ilf提供续流通路。进一步，流过双向功率开关器件中的电流ilf工作在断续状态。进一步，双向功率开关器件导通期间与续流期间led灯珠串1和led灯珠串2的工作的灯珠数量不变；续流电路i和续流电路ii在双向开关器件开通期间和关断期间均导通工作。本发明的另一目的在于提供一种搭载所述高频工作的led路灯集成驱动系统的工矿灯或广场灯大型led照明系统。综上所述，本发明的优点及积极效果为：本发明集功率因数校正、高频变换、特殊的led布局于一体，具有成本低、维护方便、布局简单、效率高等优点。本发明结构简单、价格低；驱动器无电解电容，寿命长；驱动器即可放在灯柱内，也可放在路灯塔中部，便于维护和更换；路灯为交流驱动(acled)，正负半周及续流时，所有灯珠都正常工作；熄灭时间极短(td＜0.2μs)，不影响视觉；效率高(η＞0.98)。表1是本发明技术与现有技术对比的数据。表1本发明技术与现有技术对比数据市电带变换器高压直流本发明技术是否有电解电容有有无变换器数量3级级联两级级联单级元件数量>80只>50只<20只功率因数pf<0.8----pf>0.99成本(200w/元)>80>50<30转换效率<0.93<0.95≥0.98下图是仿真效果图。附图说明图1是本发明实施例提供的高频工作的led路灯集成驱动系统示意图。图2是本发明实施例提供的集成双向斩波开关管的结构图。图3是本发明实施例提供的是路灯的led陈列排布方式图。图4是本发明实施例提供的双向开关管控制波形图。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。现有技术中，灯柱内变换器太复杂、成本高；难以除掉灯柱中的电解电容、驱动电源的寿命收到限制；维护不方便。本发明实施例提供的具有集成模式的交流高频斩波电路，该电路结构简单、功能全，集成了交流调压、功率因数校正功能；本发明实施例提供的高频交流led阵列结构。该结构正负半周及续流工作时，led被驱动的数量不变。图1，本发明实施例提供的高频工作的led路灯集成驱动系统，包括一个双向功率开关器件，一个led灯珠组件和一个平波电抗器。双向功率开关器件串接在输入的市电回路中，其双向开关器件可以由两个电压单方向功率开关器件组合得到(如mos、sicmos、san等)，两个d端或s端的低一端接电网的n，另一端接acled灯珠串的输出端b，市电的l端与灯珠串的输入端a相连接；平波电抗器lf与灯珠串1的a1端和灯珠串2的b1端相连接。通过控制双向开关器件的导通占空比控制led功率和调节功率因数，lf平滑流过led的电流，灯珠串阵列中的续流电路在双向开关管关断期间为ilf提供续流通路。双向功率开关电路的功能集成了功率调节和功率因数校正功能，在设计上要求ilf工作在断续状态。双向功率开关管(导通)期间与续流期间led灯珠串1和led灯珠串2的工作的灯珠数量不变。续流电路1和续流电路2在双向开关器件开通期间和关断期间都导通工作。灯珠串阵列电路中无电容器，需加平波电抗器；led阵列中需增加高频整流管，二极管能承受输入电源电压和led电流。高频整流二极管不发光，需采取隐蔽式安装。双向功率开关器件和平波电感lf可以与灯珠串一体化安装，也可以分离式安装，双向功率开关器件和(或)lf安装在路灯灯体外面，通过连线方式驱动路灯。本发明实施例提供的高频工作的led路灯集成驱动方法，包括：工作过程：将附图1、2、3连接一起后，形成整体电路，其中双向开关管以脉冲宽度调制(pwm)模式工作。控制波形如图4所示。t为周期，d＝ton/t为占空比。在ton期间，电流流程如下：市电vin从附图1的l、n端输入，从ab端进入led灯珠串组。led灯珠串与市电间串接有附图2的双向半导体开关器件。当vin为正半周(l端为正、n端为负)时，电流流通回路如下：l→a→iin→vd1→led灯珠串1→vd5→lf→续流回路ii→led灯珠串2→vd3→b→双向半导体开关→n。当vin为负半周(l端为负、n端为正)时，电流流通回路如下：n→双向半导体开关→b→vd4→led灯珠串2→vd6→lf→续流回路i→led灯珠串1→vd2→a→l。在toff期间，需对电感lf电流续流，其续流工作过程如下：回路1：ilf→续流回路i→led灯珠串1→vd5→ilf；回路2：ilf→续流回路ii→led灯珠串2→vd6→ilf；由上述工作过程可知：除二极管vd1～vd6外，led灯珠在vin为正、负半周期及续流期间均工作。在结构上，可以将vd1～vd6与双向开关器件、lf装在驱动电源箱中，或装在灯珠的背面，不影响光效果。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12