CN109219181A - 一种节能led灯具 - Google Patents

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杨德林
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]

Abstract

本发明涉及一种节能LED灯具,包括LED阵列,所述LED阵列设有公共端第一交流电输入端和第二交流电输入端,所述第一交流电输入端和公共端之间,以及第二交流电输入端和公共端之间分别连接有若干条相互并联的且交替出现的正向串联支路和反向串联支路,所述正向串联支路和反向串联支路均是由若干只LED串联组成。本发明的供电直接取三相交流电的任意两相,将阵列的各支路等分成两部分,两部分的正反串支路对数相同,这两部分中一部分接三相交流电的一相,另一部分接三相交流电的另一相,两部分的另一端均接到三相交流电的公共端。这样接能充分利用交流电的正负半周,同时避免LED的断开时间过长所造成的发光不连贯。

Description

一种节能LED灯具
技术领域
本发明属于LED照明装置领域,涉及一种由LED组成的电路,尤其是一种基于节能目的而设计的LED照明电路。
背景技术
近年来,随着LED照明元器件的不断发展,LED照明被越来越多的应用于信号指示、智能显示、汽车灯具、景观照明和特殊照明等领域,并在不断向大功率,高效率,低光衰,长寿命,低价格的方向发展。传统的LED照明电路组要采用AC-DC变换方式,即根据二极管正向导通的原理,先将交流市电通过整流滤波电路,转换成为满足LED工作参数的直流电,再供给LED,使其工作发光。这种工作方式的电路设计较为复杂,包含有整流滤波电路、变压元件、稳压元器件、限流电阻等,使其不便于安装和使用,且电路工作时由于元器件较多,线路损耗也较大。此外,由于LED元件的连接多采用串并联结合的方式,一旦其中一路串联支路的元件损坏,该支路将不能工作,降低了整体电路的发光质量。
发明内容
本发明的目的是解决上述现有LED照明电路较为复杂,不便于安装维护和使用等缺点,提供一种节能LED灯具,该电路省去整流电路、变压元器件、稳压元件和限流电阻,直接从三相交流电获得电能,具有电路简单,节能,安装和维护方便,不宜损坏等优点。
本发明的目的是通过以下技术方案来解决的:
这种节能LED灯具,包括LED阵列,其特征在于:所述LED阵列设有公共端、第一交流电输入端和第二交流电输入端,所述第一交流电输入端和公共端之间,以及第二交流电输入端和公共端之间分别连接有若干条相互并联的且交替出现的正向串联支路和反向串联支路,所述正向串联支路和反向串联支路均是由若干只LED串联组成。
上述公共端与三相交流电的公共端连接,所述第一交流电输入端和第二交流电输入端分别连接到三相交流电除公共端外的另两端上。
本发明的该种LED连接方式大大简化了电路,直接降低了电路生产的成本,使得安装和维护更加方便,并且省略掉了整流滤波、稳压、限流等元器件,大大减少了线路损耗和元器件的损耗,同时由于各支路都是并联的关系,避免了当某一条支路上的一个元件损坏时其他支路都无法工作的缺点。
附图说明
图1是本发明的电路原理图;
图2是本发明的三相交流电的电源波形示意图;
图3是本发明的LED阵列的实际布局举例图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述:
参见图1,本发明的节能LED灯具,不采用整流电路、变压元器件、稳压元件和限流电阻,而是直接将LED阵列接到三相交流电上以获得电能,可大大简化电路的连接,并减少了由于电路复杂所造成的线路损耗,从而达到节能的目的。具体结构是这样的:LED阵列设有公共端102、第一交流电输入端101和第二交流电输入端103,第一交流电输入端101和公共端102之间,以及第二交流电输入端103和公共端102之间分别连接有若干条相互并联的且交替出现的正向串联支路A和反向串联支路B,即各支路之间采用并联的方式,每条支路上的LED元件的连接方式交替不同,即一条支路上的LED元件正向串联,第二条支路上的LED元件反相串联,以此交替下去,正向和反向串联的支路成对出现,以保证发光亮度的均匀。
以上正向串联支路A和反向串联支路B均是由若干只LED串联组成。各支路上的LED元件个数可根据实际所需的亮度和所选LED的具体参数来定,亮度要求高,各支路上可增加LED元件个数,相反则减少LED元件的个数。此外,由于各支路上两端电压均为220V,假设每个LED的额定电压为Vo,支路上的元件个数为N1,所以N1=220/Vo。假设支路个数为N2,干路电流为I,LED的额定电流为i,所以支路个数N2=I/i。按此方法可以根据实际情况来设计LED阵列,包括各支路上的元件个数N1,以及支路个数N2。
阵列的供电直接取三相交流电的任意两相,即将公共端102与三相交流电的公共端连接,第一交流电输入端101和第二交流电输入端103分别连接到三相交流电除公共端外的另两端上。第一交流电输入端101和第二交流电输入端103将阵列的各支路等分成两部分,两部分的正反串支路对数相同,这两部分中一部分接三相交流电的一相,另一部分接三相交流电的另一相,两部分的另一端均接到三相交流电的公共端,这样接能充分利用交流电的正负半周,同时避免LED的断开时间过长所造成的发光不连贯。
以上电路工作的原理如下:
如图1,假设第一交流电输入端101端接三相交流电的U相,公共端102接三相交流电的公共端,第二交流电输入端103接三相交流电的W相。如图2,当U相电压到达1处即LED导通所需电压时,与U相相连的正向串联支路均开始发光,直到4处截止;与此同时W相处于负半波,此时与W相相连的正向串联支路也导通发光,直到2处截止。因此自1与2之间所有的正向串联支路均导通发光,2与3之间只有U相正向串联支路导通,3与4之间所有的正向串联支路也都导通发光。当U相到达5时,与U相相连的所有反向串联支路开始导通发光,直到8时截止;此时W相处于正半波,与W相相连的所有反相串联支路也导通发光,直到6处截止,当到7时,反向串联支路又开始发光。因此在4到5之间只有W相反向串联支路发光,5到6之间所有的反向串联支路均发光,6到7之间只有U相反向串联支路发光,7到8之间所有反向串联支路也都发光。按此规律下去,由于三相交流电频率为50HZ,所以只有一相串联支路发光的时间很多,且频率较快,肉眼很难辨别这短暂的光线变化,从而达到了连续发光的目的,也避免了由于LED导通电压所造成的闪烁。
图3为根据本发明电路的一种LED路灯设计方案。
其工作过程是:该路灯可直接从三相交流电获得电能,为图中LED阵列供电。图中201为正向串联支路A,202为反向串联支路B,正向和反向支路相互间隔均匀分布在灯罩203的内侧。各支路之间的链接方式参见图1的电路原理图。由于三相交流电的频率为50HZ,因此正向串联支路和反向串联支路交替导通发光,且交替导通的频率为50HZ,这样就可达到LED阵列连续发光的目的。

Claims (2)

1.一种节能LED灯具,包括LED阵列,其特征在于:所述LED阵列设有公共端(102)、第一交流电输入端(101)和第二交流电输入端(103),所述第一交流电输入端(101)和公共端(102)之间,以及第二交流电输入端(103)和公共端(102)之间分别连接有若干条相互并联的且交替出现的正向串联支路(A)和反向串联支路(B),所述正向串联支路(A)和反向串联支路(B)均是由20只LED串联组成。
2.根据权利要求1所述的节能LED灯具,其特征在于:所述公共端(102)与三相交流电的公共端连接,所述第一交流电输入端(101)和第二交流电输入端(103)分别连接到三相交流电除公共端外的另两端上。
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