CN101149143A - 一种led节能灯盘及其驱动电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED节能灯盘，其包括一盘状灯盘本体，该本体包括一底盘、围在该底盘四周的盘壁及罩设在底盘上的反光格栅铝，其还包括至少一金属光带板及金属灯座板，其中每一光带板上设有若干LED及透镜；所述的金属光带板设置在金属灯座板的下端并与其接触，所述金属灯座板设置在所述本体底盘的下端面上。本发明还公开了用于该灯盘的驱动电路，其设置在所述本体内，本发明提供的灯盘，散热面积大，解决了大功率LED散热的难题；本发明提供的驱动电路采用恒流驱动方式，大大提高了LED的发光效率和使用寿命，且均匀发光，达到将LED光源使用到室内照明的领域。

Description

一种LED节能灯盘及其驱动电路

技术领域

本发明涉及LED灯具，尤其是一种设有散热结构和合理配光的LED节能灯盘及其驱动电路。

背景技术

现有技术中的荧光灯属于气体放电灯，又称热阴极低气压水银荧光灯，它代替了白炽灯成为了第二代主流照明光源。目前随着固体照明的发展，集多种优点于一身的LED照明正逐步向第三代新型光源迈进。LED改变了白炽灯钨丝发光与荧光灯三基色粉发光的原理，利用电场发光。具有光效高、无辐射、寿命长、低功耗和环保的优点。

LED的光谱几乎全部集中在可见光频段，发光效率高达90％以上，接近电光转换的极限；光线质量高，基本上无辐射，不含汞等有害物质，寿命终结后也容易处理，属于典型的绿色环保照明光源；寿命更是达到了10万小时以上，可靠耐用，维护成本低。虽然大功率LED具有了如此多的优点，但由于单位成本比较高，散热效果不好导致LED寿命短，所发光为点光源状不利于实现面发光的亮度均匀性等不利因素，使其目前在普通照明中还没有得到普及使用。

现有技术的荧光灯盘目前以安装三支灯管的最为常见，其一般采用电感、电子的驱动器，用灯数量多而且功率比较大，整体用电量比较大，而且其均没有设置相应的散热结构，因而不能直接用于安装LED灯管。

LED光源通常需要专门的驱动电路来保障其正常工作。由于大功率LED的每瓦成本很高(目前一般在十到二十元/瓦)，所以驱动一个3瓦以上大功率LED时，光源的成本相对驱动的成本要高的多，因此做好驱动电路显得相当重要。目前市面很多大功率LED驱动电路都采用恒电压的驱动方式，这种方式的缺点就是随着电路的电流变化，LED的亮度会明亮不一致，同时也会因为LED组里面某个LED的损坏使得整体的电流变大，容易导致整个LED组损坏和寿命缩短，因而这种驱动电路急需改良。

发明内容

针对现有技术中的灯盘及驱动电路所存在的上述不足，本发明的目的在于，提供一种设有散热结构和合理配光的节能型LED灯盘，使其可以直接安装使用大功率LED的灯管，并可较好的解决其散热问题和实现均匀发光。；

本发明的目的还在于，提供一种用于前述节能型LED灯盘、设有恒流电路的驱动电路。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：

一种LED节能灯盘，其包括一盘状灯盘本体，该本体包括一底盘及围在该底盘四周的盘壁，其还包括至少一金属光带板及金属灯座板，其中每一光带板上设有若干LED；所述的金属光带板设置在金属灯座板的下端并与其接触，所述金属灯座板设置在所述本体底盘的下端面上。

其还包括一LED驱动器，其设置在所述的本体内；其输入端连接市电，输出端连接LED。

所述的光带板上，还设有若干透镜；所述的透镜为凹透镜或凸透镜；所述的LED即设置在所述的透镜中。

所述的光带板上，还设有若干杯状灯座，其开口处设有透镜；所述的透镜为凹透镜或凸透镜；所述的LED即设置在所述的灯座中。

所述的金属光带板与金属灯座板，采用榫槽结构连接在一起。

所述本体内还设有若干板状金属反光格栅铝，该反光格栅铝呈八字形分别设置在所述金属灯座板两侧，并与所述本体扣合在一起；所述格栅表面上还设有反光层。

一种用于权利要求1所述LED节能灯盘的驱动电路，其特征在于：其设置在所述驱动器内，其包括一AC/DC电源模块，该模块包括依次串接的整流电路、隔离变压电路、恒流电路；市电交流电源连接整流电路的输入端，恒流电路的输出端连接LED组。

所述的恒流输出电路，由一比较器及一电流放大电路连接而成。

所述交流电源输入端与整流电路之间还设有共模电磁兼容电路；所述整流电路与隔离变压电路之间还设有功率因数校正电路。

所述的LED是焊接在所述的金属光带板上，且其电极是依次串接后构成灯组，其两端再连接在所述LED驱动电路的输出端；多个灯组间相互并联在该LED驱动电路的输出端。

本发明提供的LED节能灯盘，其外形尺寸设计可以与普通灯盘规格基本一致，且该灯盘的深度可浅于普通灯盘，灯盘中安装LED光带板的位置向内收缩，这样既节省了对灯盘金属材料的用量，又加大了LED对空间阴影的照射面积，使光能得到充分利用，而安装也变的轻松、容易。

本发明的优点在于：由于本发明的LED是通过焊接的方式与光带板紧密结合，光带板通过槽榫结构镶嵌在整个长条形灯座板上，再将整条灯座板紧密安装在灯盘的底盘上，由于底盘跟格栅是紧扣在一起，这样散热面积就扩展到了整个灯具上，形成整体式的散热结构，其散热面积相当大，可及时散发LED晶体工作时的热量，从而彻底解决了大功率LED散热的难题，也就极大的提高了LED的发光效率和使用寿命。由于采用了上述散热结构，本发明可以方法采用1～3W甚至更大的大功率高亮度LED光源，由于LED灯采用的是侧面发光技术，再加上合理的透镜和杯状灯座的反光设计，使得LED发射的光线能充分发散到本体的反光格栅铝上，格栅的反光作用使得LED灯的亮度得以有效提高并充分均匀照射到使用场所，达到普通照明用荧光灯的照明效果。通过这一系列技术措施，即可达到通过较少量的LED，而实现节能、环保和提高照明质量的目的。

本发明提供的配套LED驱动电路，由于其采用了恒流电路和恒流驱动的工作方式，能有效解决LED的亮度均匀性和LED寿命的问题；工作时可以避免因为LED组里面某个LED的损坏使得整组的电流变大，进而导致整个LED组损坏和寿命缩短；并且由于其采用了输入输出隔离方式，输出端为安全(低压)可靠；采用了EMC电路，能有效抑制电磁干扰；采用本发明的灯具，其功耗低，亮度强，一只功率为16瓦的LED灯，其照明亮度可以相当于80瓦的日光灯；同时本发明提供的大功率LED驱动器的电路设计合理、制造成本低廉；在本发明的制造过程、使用过程，避免了日光灯的汞污染问题，符合环保标准；其光线亮度可以自动调节，使照明亮度符合照明要求，同时节约能源。

下面结合附图及实施例对本发明进一步说明。

附图说明

图1是本发明实施例1的立体结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是本发明实施例2的立体结构示意图；

图4是本发明实施例LED驱动电路的结构框图；

图5是本图4的电路原理示意图。

具体实施方式

实施例1：参见图1、图2，一种LED节能灯盘，其包括一盘状灯盘本体1，该本体包括一底盘11及围在该底盘11四周的盘壁12，其还包括一金属光带板2及金属灯座板3，其中每一光带板2上设有1～28只LED(图中未示出)；所述的金属光带板2设置在金属灯座板3的下端并与其接触；所述金属灯座板3设置在所述本体底盘11的下端面上；其还包括一LED驱动器5，其包括一AC/DC电源模块，该模块内设有依次串接的整流电路、变压电路及稳压电路；其输入端连接市电；该LED驱动器5，设置在所述的本体1内的底盘11上。

所述的LED是焊接在所述的金属光带板2上，且其电极是依次串接后连接在所述LED驱动器5的输出端；在本实施例中，LED节能灯盘包括三条金属光带板2，其中每一光带板2上设置的LED其电极是依次串接构成灯组后，再与其他灯组并联在LED驱动器5的输出端。在光带板2上，还设有若干杯状灯座6，其开口处设有凹透镜(图中未示出)；所述的LED设置在灯座6中。所述的金属光带板2与金属灯座板3，采用榫槽结构连接在一起。

参见图4、图5，一种用于前述单端替换型LED节能灯的驱动电路，其设置在所述驱动器5内，其包括依次串接的交流电源输入端、EMC电路、整流电路、功率因数校正电路、隔离变压电路、恒流输出电路，其输入端连接市电，其输出端连接LED灯组。具体的，本实施例中提供了包括分别由8个LED组成的灯组，其中每个灯组的各LED依次串联；该灯组的两端连接所述驱动电路的输出端；其他实施例中，也可设置多组LED灯组，其相互并联连接在该驱动电路的输出端。前述的LED恒流驱动电路，其具体地包括一电源模块，该模块包括连接市电的交流电源输入端，并依次顺序连接有一共模方式EMC电路、一整流电路、一功率因数校正电路、一隔离变压电路、一恒流输出电路，该恒流输出电路再连接接灯组。本实施例中采用的LED为1W 350MA的LED，其数量最少为可为1～28个，或更多。图2中示出了一个灯组。所述的恒流输出电路，由一比较器TL431及一电流放大电路连接而成。前述的功率因数校正电路包括一控制集成块及一电流感应电路，该集成块地控制输入端连接PC817电流感应电路，其控制输出端与隔离变压电路的电压输入线圈的负极端(图2中的5端)、接零之间设一个场效应管Q2。PC817电流感应电路感应并导通电流后，控制输入端得电，控制输出端则开启场效应管Q2，场效应管Q2再控制电压输入线圈电路的导通。实现输入功率因数的校正和功率输出。前述的隔离变压电路为一互感线圈L3，其将从交流电输入端得到的电流，经互感线圈L3的变压隔断，再输送给恒流输出电路，可减小电路中的电流强度的波动影响，对输出端实现安全供电。

在该恒流输出电路中，隔离变压电路的电压输出端的正极端正接二极管D7后，还接有滤波电路(线圈L2)。滤波电路的后端接三极管Q1的集电

极，隔离变压电路的电压输出端的负极端接三极管Q1的发射极，灯组的负极端经电阻接三极管Q1的基极。三极管Q1的集电极正接比较器TL431，比较器TL431负极接零，灯组正极端经电阻接比较器TL431控制端。比较器TL431控制端实时感应流经灯组的电流的变化，并恒流控制，使三极管Q1集电极的电流处于设定的电流范围内。这样发射极输出的电流就会在±2％的波动范围内，并提供大功率的电流输出。

实施例2：参见图3，一种LED节能灯盘及其驱动电路，其基本结构与实施例1相同，其不同之处在于，所述灯盘本体1内还设有若干板状金属格栅8，该格栅8呈八字形分别设置在所述金属灯座板3两侧，并与所述本体1扣合在一起；所述格栅8表面上还设有反光层。所述驱动器5，内置在该格栅8中。所述的光带板2上直接设置凸透镜(图中未示出)，没设杯状灯座6，，所述LED设置在透镜内与金属光带板2焊接。

其他实施例中，该LED节能灯盘，还包括一蓄电池及应急控制电路，以作为应急照明器具使用(图中未示出)。

本发明采用的是LED侧面发光技术，LED产生的光线，被灯盘本体1及其他部件2、3、8等折射或反射后，射向被照区域。

如本发明上述实施例所述，采用与其相同或相似结构，而得到的其他LED节能灯盘及其驱动电路，均在本发明保护范围内。

Claims (10)

1.一种LED节能灯盘，其包括一盘状灯盘本体，该本体包括一底盘及围在该底盘四周的盘壁，其特征在于，其还包括至少一金属光带板及金属灯座板，其中每一光带板上设有若干LED；所述的金属光带板设置在金属灯座板的下端并与其接触，所述金属灯座板设置在所述本体底盘的下端面上。

2.根据权利要求1所述的LED节能灯盘，其特征在于：其还包括一LED驱动器，其设置在所述的本体内；其输入端连接市电，输出端连接LED。

3.根据权利要求1或2所述的LED节能灯盘，其特征在于：所述的光带板上，还设有若干透镜；所述的透镜为凹透镜或凸透镜；所述的LED即设置在所述的透镜中。

4.根据权利要求1或2所述的LED节能灯盘，其特征在于：所述的光带板上，还设有若干杯状灯座，其开口处设有透镜；所述的透镜为凹透镜或凸透镜；所述的LED即设置在所述的灯座中。

5.根据权利要求1或2所述的LED节能灯盘，其特征在于：所述的金属光带板与金属灯座板，采用榫槽结构连接在一起。

6.根据权利要求1或2所述的LED节能灯盘，其特征在于：所述本体内还设有若干板状金属反光格栅铝，该反光格栅铝呈八字形分别设置在所述金属灯座板两侧，并与所述本体扣合在一起；所述格栅表面上还设有反光层。

7.一种用于权利要求1所述LED节能灯盘的驱动电路，其特征在于：其设置在所述驱动器内，其包括一AC/DC电源模块，该模块包括依次串接的整流电路、隔离变压电路、恒流电路；市电交流电源连接整流电路的输入端，恒流电路的输出端连接LED组。

8.根据权利要求7所述的驱动电路，其特征在于：所述的恒流输出电路，由一比较器及一电流放大电路连接而成。

9.根据权利要求7或8所述的驱动电路，其特征在于：所述交流电源输入端与整流电路之间还设有共模电磁兼容电路；所述整流电路与隔离变压电路之间还设有功率因数校正电路。

10.根据权利要求7或8所述的驱动电路，其特征在于：所述的LED是焊接在所述的金属光带板上，且其电极是依次串接后构成灯组，其两端再连接在所述LED驱动电路的输出端；多个灯组间相互并联在该LED驱动电路的输出端。

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