CN101917810A - 一种交流供电模式的led照明方法及装置 - Google Patents

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Abstract

一种交流供电模式的LED照明方法及装置,其特征在于:利用恒流二极管CRD并联组使供电电流保持恒定和整流特性,使交流电在一个周期内的上下两个半波分别驱动LED光模组中的两个串联组,使两个串联组交替闪烁,利用人眼对高频闪烁不敏感的特征,在供电量减半的情况下,接近正常照明效果,实现节能的目的。

Description

一种交流供电模式的LED照明方法及装置
技术领域
本发明涉及一种LED照明方法及装置,特别是一种交流供电模式的LED照明方法及装置。
背景技术
LED发光二极管照明具有高效、节能的优点,当前LED照明灯的发光效率大多可超过70LM/W,比传统的节能灯更具节能优势。理论上绿光LED发光效率可高达683LM/W;白光LED的理论效率也可达182.45LM/W,因此LED照明效率提升的空间巨大。但是,LED过热会导致LED的发光效率迅速下降,形成所谓“光衰”LED发光二极管的承受电压约为3.2V(3.0~3.5V之间),理论上,LED光输出与驱动电流有关,而与电源电压无关。不稳定的驱动电流供给会让LED发光二极管过热,从而导致LED的发光效率迅速下降,形成所谓“光衰”。
现有的LED光模块的供电电压大多为48V以下的低电压为主。为了达到恒流效果,供电电路大多结构复杂,效率不高,造价高,造成LED灯具成品结构庞大、价格趋高,一定程度上限制了LED照明的迅速推广。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种工频或高频交流供电模式的LED照明方法及装置。它可以直接实现交流电源给LED供电,达到高效率的照明效果,而且电路结构简单,成本较低,驱动LED的电流稳定,可避免LED过热,从而进一步提高LED的发光效率。
本发明的技术方案:一种交流供电模式的LED照明方法,其特征在于:利用一个正接和一个反接的恒流二极管CRD组成的恒流二极管CRD并联组使供电电流保持恒定和整流特性,使交流电在一个周期内的上下两个半波分别驱动LED光模组中的两个串联组,使两个串联组交替闪烁,利用人眼对高频闪烁不敏感的特征,在供电量减半的情况下,接近正常照明效果,实现节能的目的。
前述的交流供电模式的LED照明方法中,恒流二极管CRD并联组和LED光模组封装集成在一个芯片内,形成LED光模组集成芯片,并引出恒流二极管CRD控制端,用于根据工作时间和日照亮度对LED照明方式进行控制;恒流二极管CRD具负功率特性,使LED光模组集成芯片具有负功率物理特性,当整个LED集成芯片工作温度过高时,恒流二极管CRD会自动减少电路功率输入,使LED光模组集成芯片温度降低,从而保护LED,避免LED因过热光衰的问题。集成芯片的效果还在于:采用LED光模组集成芯片,使LED照明灯具制作由一个LED光模组集成芯片加上必要的散热条件和灯壳,即可实现,变得非常简单,有利于LED照明的推广普及。
前述的交流供电模式的LED照明方法中,所述电源为工频50Hz/S或60Hz/S的市电,或是由变频器提供的高于市电频率的交流电源。
实现上述方法的一种交流供电模式的LED照明装置,包含一个正接和一个反接的恒流二极管CRD并联组和与恒流二极管CRD并联组串联的LED光模组;恒流二极管CRD并联组、LED光模组和一个交流电源组成的闭合回路;LED光模组由一路多个正向串接的LED组和一路多个反向串接的LED组并联组成。
前述的交流供电模式的LED照明装置中,所述恒流二极管CRD并联组和LED光模组封装在同一块芯片中,且LED光模组中LED在芯片封装时排列为1行正向、1行反向间隔排列方式;共M行、N列;一个以上的LED光模组可串联或并联使用。
前述的交流供电模式的LED照明装置中,所述照明装置的电源为工频50Hz/S或60Hz/S的市电,或是由变频器提供的高于市电频率的交流电源。
前述的交流供电模式的LED照明装置中,LED光模组中LED串联电路每路由M×N/2颗发光二极管串联组成。
与现有技术相比,本发明的方法有效地简化了LED照明装置结构,利用交流电在一个周期内的上下两个半波分别驱动LED光模组中的两个LED串联组,使其交替闪烁,在供电量减半的情况下,利用人眼对高频闪烁不敏感的特征,可使额定功率100W的LED照明灯输入功率为50W时,而人眼感觉到的发光亮度效果达到80W(仪器测试仍为50W),实际节电可达40%。而且在提供同样的照明效果时,本发明相比传统直流供电的LED,由于所需的输入功率更低,可使LED灯芯发热量大幅度降低,同时本发明使用LED光模组集成芯片,LED不会出现温度过高加剧光衰的现象。避免了LED过热光衰的问题,从而进一步降低了能耗;且本发明可使通过恒流二极管使LED的供电电流非常稳定,同样也可避免LED过热,从而提高LED的发光效率,同样也降低了能耗。由于本发明的方法和照明装置,使LED照明灯具制作变得非常简单和价格低廉,且使用成本更低,有利于提高LED照明的推广应用速度。
附图说明
图1是本发明交流供电模式的LED照明装置电路图;
图2是本发明LED光模组集成电路结构;
图3是本发明交流供电模式下的LED光模组排列结构。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明,但并不作为对本发明限制的依据。
实施例
一种交流供电模式的LED照明方法,其特征在于:利用恒流二极管CRD并联组使供电电流保持恒定和整流特性,使交流电在一个周期内的上下两个半波分别驱动LED光模组中的两个串联组,使两个串联组交替闪烁,利用人眼对高频闪烁不敏感的特征,在供电量减半的情况下,接近正常照明效果,实现节能的目的。恒流二极管CRD并联组和LED光模组封装集成在一个芯片内,形成LED光模组集成芯片,并引出恒流二极管CRD控制端,根据工作时间和日照亮度对LED照明方式进行控制,比如LED根据日照自动点亮或午夜后LED照度降低。恒流二极管CRD具负功率特性,使LED光模组集成芯片具有负功率物理特性,当整个LED集成芯片工作温度过高时,恒流二极管CRD会自动减少电路功率输入,使LED光模组集成芯片温度降低,从而保护LED,避免LED因过热光衰的问题。所述电源可为工频50Hz/S或60Hz/S的市电,或是由变频器提供的高于市电频率的交流电源。
实现上述方法的一种交流供电模式的LED照明装置,如图1所示:包含一个正接和一个反接的恒流二极管CRD并联组和与恒流二极管CRD并联组串联的LED光模组;恒流二极管CRD并联组、LED光模组和一个交流电源组成的闭合回路;LED光模组与恒流二极管CRD并联组串联后被封装在一个集成芯片内(如图2),交流电源与集成芯片串接成闭合回路。所述LED光模组中LED的排列为1行正向、1行反向间隔排列的方式(如图3所示的M行,N列的LED光模组)。
具体可如下方式实施:交流电源直接采用市电,即:AC220V50Hz/S,恒流二极管采用2颗2DHL300正反并联,采用2块LED光模组串联,每块采用72颗3.2V,1W的LED管芯,按8行9列排列封装而成,LED光模组功率为2×72W;在交流电上半周,2块LED光模组中的恒流二极管正向导通,1、3、5、7行点亮;在交流电下半周,2块LED光模组中的恒流二极管负向导通,2、4、6、8行点亮。仪器测试输入功率为72W,亮度也为72×80LM/W。但灯光是给人眼看的,由于光模组间隔交替点亮余晖的作用以及交流50Hz/S(更高的频率效果会更好)的频率,人眼看到的是连续的灯光而看不到间断的闪耀,人眼视觉效果要远远的大于72W产生的效果,接近110W的照明效果,从而实现了在LED高效照明基础上的进一步节能约40%。

Claims (7)

1.一种交流供电模式的LED照明方法,其特征在于:利用一个正接和一个反接的恒流二极管CRD组成的恒流二极管CRD并联组使供电电流保持恒定和整流特性,使交流电在一个周期内的上下两个半波分别驱动LED光模组中的两个串联组,使两个串联组交替闪烁,利用人眼对高频闪烁不敏感的特征,在供电量减半的情况下,接近正常照明效果,实现节能的目的。
2.根据权利要求1所述的交流供电模式的LED照明方法,其特征在于:恒流二极管CRD并联组和LED光模组封装集成在一个芯片内,形成LED光模组集成芯片,并引出恒流二极管CRD控制端,用于根据工作时间和日照亮度对LED照明方式进行控制;恒流二极管CRD具负功率特性,使LED光模组集成芯片具有负功率物理特性,当整个LED集成芯片工作温度过高时,恒流二极管CRD会自动减少电路功率输入,使LED光模组集成芯片温度降低,从而保护LED,避免LED因过热光衰的问题。
3.根据权利要求1或2所述的交流供电模式的LED照明方法,其特征在于:所述电源为工频50Hz/S或60Hz/S的市电,或是由变频器提供的高于市电频率的交流电源。
4.一种交流供电模式的LED照明装置,其特征在于:包含一个正接和一个反接的恒流二极管CRD并联组和与恒流二极管CRD并联组串联的LED光模组;LED光模组由一路多个正向串接的LED组和一路多个反向串接的LED组并联组成。
5.根据权利要求4所述的交流供电模式的LED照明装置,其特征在于:所述恒流二极管CRD并联组和LED光模组封装在同一块芯片中,且LED光模组中LED在芯片封装时排列为1行正向、1行反向间隔排列方式;共M行、N列。
6.根据权利要求4所述的交流供电模式的LED照明装置,其特征在于:所述照明装置的电源为工频50Hz/S或60Hz/S的市电,或是由变频器提供的高于市电频率的交流电源。
7.根据权利要求5所述的交流供电模式的LED照明装置,其特征在于:LED光模组中LED串联电路每路由M×N/2颗发光二极管串联组成。
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