CN103687142A - 交流直接驱动的发光二极管灯具的设计方法 - Google Patents

交流直接驱动的发光二极管灯具的设计方法 Download PDF

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张木荣
王玉春
傅希全
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Abstract

本发明公开了一种交流直接驱动的发光二极管灯具的设计方法，包括如下步骤：1.先确定灯具所需小功率LED的总数；2.根据步骤1确定的LED的总数，将LED分成多个组；3.再根据正弦波分时电压，对应步骤2的分组，确定各组LED导通、断开时间；4.根据步骤3确定的各组导通、断开时间设定顺序通断功能IC的判断条件，设计对应的顺序通断功能IC模块；5.根据上述步骤确定的技术条件设计灯具的线路图。本发明能在交流直接驱动的基础之上，使LED做分时分组导通，保留了成本低，功率因数较高的特点，且谐波失真也较小，提高了LED导通时间和利用率。

Description

交流直接驱动的发光二极管灯具的设计方法
技术领域
本发明涉及发光二极管领域，特别是涉及一种交流直接驱动的发光二极管（LED）灯具的设计方法。
背景技术
LED灯具目前多数采用开关电源方式将市电交流220V转为直流，再加上恒流控制电路来驱动LED。这种方式主要缺点是谐波失真大，功率因数小，且成本较高。而一般的交流直接驱动，虽然成本低，功率因数较高，但谐波失真也较大，且LED导通时间少，利用率低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种交流直接驱动的发光二极管灯具的设计方法，成本低，功率因数较高，且谐波失真较小，提高LED导通时间和利用率。
为解决上述技术问题，本发明的交流直接驱动的发光二极管灯具的设计方法，包括如下步骤：
步骤1、先根据灯具总功率确定所需小功率LED的总数；
步骤2、根据步骤1确定的LED的总数，将LED分成多个组；
步骤3、再根据正弦波分时电压，对应步骤2的分组，依据瞬时电压判断确定各组LED导通和断开时间；
步骤4、根据步骤3中确定的各组导通和断开时间设定顺序通断功能IC（集成电路）的判断条件，编程设计对应的顺序通断功能IC模块；
步骤5、根据上述步骤确定的技术条件设计灯具的线路图。
采用本发明设计的灯具，LED由交流电源直接驱动，灯具中的LED随输入正弦波的电压变化，能在交流直接驱动的基础之上，分时分组导通；不但成本低，功率因数较高，而且谐波失真也较小，LED导通时间和利用率高。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是采用本发明设计方法的典型线路图；
图2是本发明设计方法中IC开关的导通和断开示意图；
图3是两种交流直接输入的电流波形对比图。
具体实施方式
在下面的实施例中，所述交流直接驱动的发光二极管灯具的设计方法，包括如下步骤：
步骤1、先根据灯具总功率,确定所需的小功率LED的总数。
步骤2、结合图1所示，而后根据步骤1确定的LED总数，将LED分成多个组。在图1所示的实施例中将LED分为4组，即N1组，N2组，N3组，N4组；N1，N2，N3，N4各组均为20颗小功率LED。
步骤3、参见图2，并结合下表1所示和图1，根据正弦波分时电压，对应步骤2的分组，依据瞬时电压判断确定各组LED导通和断开的时间。
步骤4、根据步骤3中确定的各组LED导通和断开的时间设定顺序通断功能IC判断条件，编程设计对应的顺序通断功能IC模块。由顺序通断功能IC顺序控制外围LED组的导通与断开，其判断条件可固化在顺序通断功能IC中，也可编程写入顺序通断功能IC中。
步骤5、根据上述步骤确定的技术条件设计灯具的线路图。实施步骤5时，灯具中的LED随输入正弦波的电压变化，导通或断开的LED串连数和并联数随之变化，以达到较低电压启动；当电压升高时，导通的LED串连数和并联数随之增加，而当电压下降时导通的LED串连数及并联数随之减少，周期循环往复。
  时刻   时点（ms）   k1接点   k2接点   k3接点
  t1   1.0   1   1   1
  t2   1.6   2   1   1
  t3   2.2   2   2   1
  t4－t5   3.0-7.0   2   2   2
  t6   7.8   2   2   1
  t7   8.4   2   1   1
  t8   9   1   1   1
表1
图3是两种交流直接输入的电流波形对比图，其中图3（a）为一般交流直接驱动的电流波形图，图3（b）为采用本发明的电流波形图。图3中3为电压波形，4为电流波形。
由图1可以看出，输入的AC220V交流电压，经全波整流桥整流后，变成脉动的直流，依据瞬时电压判断确定各组LED导通、断开的时间，实现交流直接驱动下的LED分组分时导通。
本发明适用于灯管型的交流直接驱动的发光二极管组成的照明灯管。
以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种交流直接驱动的发光二极管灯具的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、先根据灯具总功率,确定所需发光二极管LED的总数；
步骤2、根据步骤1确定的发光二极管LED的总数，将发光二极管LED分成多个组；
步骤3、再根据正弦波分时电压，对应步骤2的分组，依据瞬时电压判断确定各组发光二极管LED导通和断开时间；
步骤4、根据步骤3中确定的各组导通和断开时间，设定顺序通断功能集成电路IC的判断条件，编程设计对应的顺序通断功能集成电路IC模块；
步骤5、根据上述步骤确定的技术条件设计灯具的线路图。
2.按照权利要求1所述的设计方法，其特征在于：实施步骤5时，灯具中的发光二极管LED随输入正弦波的电压变化，导通或断开的发光二极管LED串连数和并联数随之变化，以达到较低电压启动；当电压升高时，导通的发光二极管LED串连数和并联数随之增加，而当电压下降时导通的发光二极管LED串连数及并联数随之减少，周期循环往复。
3.按照权利要求1所述的设计方法，其特征在于：顺序通断功能集成电路IC控制外围发光二极管LED组的导通与断开，其判断条件可固化在顺序通断功能集成电路IC中，也可编程写入顺序通断功能集成电路IC中。
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C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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