电子式替代型双端直管led日光灯及其安全保护电路的制作方法_3

文档序号:8226708阅读:来源:国知局
二阳极之间的第三电阻R3 ;连接于荧光灯电子镇流器100的第二输出端2与双向可控硅SCR的第二阳极之间的第四电阻R4 ;并联连接在第四电容C4两端的第五电阻R5 ;以及,并联连接在第五电容C5两端的第六电阻R6 ;其中,第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6的优选取值范围为IM Ω -1OM Ω。
[0069]在低频状态下时,由于双向可控硅SCR处于截止状态,由较大阻值的第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6组成的隔离电路电阻通道可以允许系统小电流流过,从而兼顾各类型的电子镇流器不同的启辉特性,起到电路安全保护作用。
[0070]如图6所示,本发明还提供了电子式替代型双端直管LED日光灯安全保护电路的另一实施例,包括连接在荧光灯电子镇流器100的第一输出端I和第二输出端2的荧光灯管模拟阴极电路;其中,荧光灯管模拟阴极电路的输出端与由至少两个串联连接且型号相同的双向可控硅SCR组成的双向可控硅组SCIT连接,双向可控硅组SCIT中位于最前端的双向可控硅的第一阳极与荧光灯管模拟阴极电路的输出端连接,双向可控硅组SCR'中位于最后端的双向可控硅的第二阳极通过第四电容C4和第五电容C5连接至双端直管LED日光灯的高频整流滤波电路300的输入端;双向可控硅组SCIT中每个双向可控硅的控制极均连接有在大于1kHz的高频状态下触发导通的高频触发电路201 ;其中,位于后端的双向可控硅的控制极通过高频触发电路201与相邻前端的双向可控硅的控制极电连接,位于最前端的双向可控硅的控制极通过高频触发电路201与荧光灯管模拟阴极电路的输出端电连接;或者,双向可控硅组中每个双向可控硅的控制极均为与荧光灯管模拟阴极电路的输出端之间存在分布电容的开路状态;荧光灯电子镇流器100的第三输出端3和第四输出端4的电路设置与第一输出端I和第二输出端2的电路设置相对称。
[0071]参阅图6,上述安全保护电路工作原理为:在低频(工频50/60HZ)时,信号无法触发双向可控硅组SCW,当处于高频(大于1k Hz)状态时,使得连接于双向可控硅组SCW控制极的高频触发电路201导通,导通电流大约0.l-50mA,即刻触发双向可控硅组SClT,电流由荧光灯管模拟阴极电路引入到双向可控硅组SCR'的第一阳极,再分别经第四电容C4和第五电容C5至双端直管LED日光灯的高频整流滤波电路300进行整流滤波,再点亮LED灯组400,从而接通荧光灯电子镇流器100高频输出电流与LED灯组400正常工作通道,起到安全保护的作用。
[0072]由于采用了两个以上(例如两个、三个、四个)的双向可控硅串联构成双向可控硅组SCR',使得保护电路耐压性能更好。在进行安全规范测试、或在用户安装LED日光灯过程中,安全保护电路能使双端LED灯管两端绝缘电阻大于2ΜΩ,当在灯管两端施加AC1500V、50/60HZ电压时,不会出现闪烁和击穿现象;同时在其中一端加上AC500V、50/60HZ电源时,另一端接入IEC 60598-1附录G规定的人体测量网络的接触电流小于0.7mA。
[0073]图6所示的安全保护电路中,双向可控硅组SCf中单个双向可控硅SCR为1-5A且耐压大于1KV。以三个双向可控硅串联连接为例,包括位于前端的第一双向可控硅、第二双向可控硅和位于后端的第三双向可控硅,第一双向可控硅的第二阳极连接第二双向可控硅的第一阳极,第二双向可控硅的第二阳极连接第三双向可控硅的第一阳极;位于最后端的第三双向可控硅的控制极通过一高频触发电路201连接至第二双向可控硅的控制极;第二双向可控硅的控制极通过另一高频触发电路201连接至第一双向可控硅的控制极;位于最前端的第一双向可控硅的控制极再通过另一高频触发电路201连接至荧光灯管模拟阴极电路的输出端。
[0074]图6所示的安全保护电路中,高频触发电路201包括第三电容C3,第三电容C3的电容量取值范围为IP-1OyF ;或者,高频触发电路201由相互串联的第六电容C6和第七电容C7组成,第六电容C6和第七电容C7的电容量取值范围均为1P-10 μ F ;或者,高频触发电路201由串联连接的第八电容C8和第九电阻R9组成,第八电容C8的电容量取值范围为1Ρ-10 μ F,第九电阻R9的取值范围为I Ω -10 Ω。高频触发电路201原理的详细描述请参阅前述各实施例,在此不再赘述。
[0075]图6所示的安全保护电路中,荧光灯管模拟阴极电路原理参阅前述各实施例,各元器件参数值也参阅前述各实施例,在此不再赘述。
[0076]图6所示的电子式替代型双端直管LED日光灯安全保护电路200中,进一步地,还包括用于维持系统小电流工作状态的隔离电路电阻通道,隔离电路电阻通道的原理描述也请参阅前述各实施例,在此不再赘述。
[0077]本发明还提供了一种电子式替代型双端直管LED日光灯的【具体实施方式】,如图7所示,同时参阅图1、图2、图3、图4、图5和图6,该电子式替代型双端直管LED日光灯由荧光灯电子镇流器100驱动,包括与LED灯组400连接的高频整流滤波电路300 ;其中,荧光灯电子镇流器100的输出端与高频整流滤波电路300之间连接有如前述任一实施例中所描述的安全保护电路200。该安全保护电路200在荧光灯电子镇流器的输出端与高频整流滤波电路300之间起到安全开关的作用,且该安全开关是对频率敏感的安全开关,在低频(工频50/60ΗΖ)状态下断开,高频(大于1k Hz)状态下导通。其中,安全保护电路200工作原理参见前述各实施例,在此不再赘述。
[0078]上述实施例的电子式替代型双端直管LED日光灯中,不同于一般使用时的电流触发方式,巧妙的利用了双向可控硅SCR的频率触发特性,在进行安全规范测试、或在用户安装LED日光灯过程中,安全保护电路能使双端LED灯管两端绝缘电阻大于2ΜΩ,当在灯管两端施加AC1500V、50/60Hz电压时,不会出现闪烁和击穿现象;同时在其中一端加上AC500V、50/60HZ电源时,另一端接入IEC 60598-1附录G规定的人体测量网络的接触电流小于0.7mA。
[0079]因此,采用本发明的电子式替代型双端直管LED日光灯,在替换安装过程和正常工作时,不会发生触电事故和损坏灯管,从而确保人身及财产安全。同时,双端LED日光灯能不改动原电子镇流器驱动的荧光灯照明灯具电路而直接替代荧光灯管,达到节能、安全、环保和长寿命工作的目的。
[0080]上述实施例的电子式替代型双端直管LED日光灯中,如图1和图2所示,荧光灯电子镇流器100的火线端L和零线端N接入市交流电AC (电压为220V,频率为50Hz或60Hz),荧光灯电子镇流器100通过其内部的AC-DC专利电路和DC-AC转换电路将交流市电AC转换为高频交流电后输出至本发明的安全保护电路200,其电流频率范围为20KHz-80KHz。
[0081]上述实施例中,如图1和图2所示,高频整流滤波电路300包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4以及电容Co ;其中,第一二极管Dl和第二二极管D2通过第七电阻R7(或第三自恢复保险丝P3,如图5所示)串联连接;第三二极管D3和第四二极管D4通过第七一电阻R7'(或第三一自恢复保险丝P3',如图5所示)串联连接;第一二极管Dl的负极连接第三二极管D3的负极,第二二极管D2的正极连接第四二极管D4的正极;双向可控硅SCR的第二阳极通过第四电容C4连接至第一二极管Dl和第七电阻的连接点处;双向可控硅SCR的第二阳极同时通过第五电容C5连接至第二二极管D2和第七电阻的连接点处;电容Co连接在第三二极管D3的负极与第四二极管D4的正极之间。
[0082]优选地,上述LED灯组400两端并联连接有100V-200V的压敏电阻,以防止用户误将灯管接入电感式荧光灯具,避免启辉器(跳泡)断开瞬间反电势造成的LED灯珠损坏。
[0083]优选地,上述电子式替代型双端直管LED日光灯中,如图7所示,同时参阅图1和图2,高频整流滤波电路300以第一模块A的形式设置于电子式替代型双端直管LED日光灯的两灯头501内;安全保护电路200以第二模块B的形式设置于电子式替代型双端直管LED日光灯的两灯头501内,两灯头内结构对称;其中一端灯头内的第一模块A与第二模块B之间通过螺纹铜柱504电连接,螺纹铜柱504连接在第七电阻R7的两端,或者螺纹铜柱504连接在第三自恢复保险丝P3的两端。
[0084]上述实施例的电子式替代型双端直管LED日光灯中,如图1所示,LED灯组400由多个LED发光单元(Ll-Ln)并联连接而成,多个LED发光单元(Ll-Ln)的输入端共同连接至高频整流滤波电路300的输出端,多个LED发光单元(Ll-Ln)的输出端共同连接于高频整流滤波电路300的回路端,每个LED发光单元由多个LED芯片串联连接
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