CN202444662U - 一种驱动电源内置的led日光灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种驱动电源内置的LED日光灯，其特征在于：由LED日光灯光源板、内置驱动电源、LED日光灯管外壳、灯管两端的连接头及连接用电线组成；所述LED日光灯光源板上安装有LED光源芯片、恒流器电路、输出端连接线；光源板安装在所述LED日光灯管外壳的内部；LED灯光源板的LED光源芯片采用串联方式连接，串联后的LED光源芯片总的正向压降，接近于且不高于所述内置驱动电源输出的稳定高压直流电压值；内置的驱动电源采用市电(输入交流正弦电压)全波整流后送功率因素校正器，输出稳定的高压直流电压，经恒流器电路恒流，提供稳定的高压直流电流点亮LED日光灯芯片。

Description

一种驱动电源内置的LED日光灯

技术领域

本实用新型涉及一种驱动电源内置的LED日光灯，内置驱动电源采用市电(输入交流正弦电压)全波整流后送功率因素校正器，输出稳定的高压直流电压，直接经恒流器电路恒流，提供稳定的高压直流电流点亮LED日光灯芯片。

背景技术

LED日光灯驱动电源分内置式和外置式两种，驱动电源内置式LED日光灯一般以AC/DC变换器做驱动电源，普遍采用集成化的LED驱动电源专用的集成电路IC为核心的开关电源。开关电源常用的基本拓扑有十多种，电路的结构都比较复杂：需要把市电(输入交流正弦电压)全波整流后经功率因素校正器提高电源输入端功率因素和输出稳定的高压直流电压，再经过各种变换器基本拓扑组成的DC-DC(直流到直流)变换器，把高压直流电压变换成LED灯所需要的低压，恒流驱动LED日光灯芯片，包括开关电源集成IC电路、功率开关管(有些IC内置功率开关管，不需外加功率开关管)、隔离或不隔离高频变压器、二次整流滤波电路、恒流采样控制电路、各种检测反馈控制回路等，电路结构十分复杂，材料成本和制作成本很高；功率开关管、高频变压器、二次整流电路器件的电损耗大，自发热厉害，电源效率低；驱动电源的自发热高，不利于LED日光灯具的结构设计，这个发热高也会影响LED芯片的使用寿命，增大LED的光衰，因为驱动电源内置热量不易散出去；LED日光灯管一般是一半透明塑胶壳，一半利于散热的铝外壳，电绝缘强度不够高；这种LED日光灯驱动电路使用的电子元器件多，体积尺寸大，降低电源的可靠性，也不利于内置电源的安装固定；LED照明是绿色环保的照明，是节能节电的照明，是有利于社会、有利于人民的照明，但是LED照明的价格居高不下，很不利于LED照明的普及推广，其中LED驱动电源的价格高是影响LED照明普及推广的重要因素之一，是广大电子工程技术人员急需解决的难题。

本实用新型内容

本实用新型的核心技术是：采用功率因素校正器输出的稳定高压直流电压直接恒流驱动LED日光灯芯片。

市电(输入交流正弦电压)经桥式整流器电路全波整流后输出送有源功率因素校正器(也称为有源滤波器，常用符号：PFC)进行功率因素校正，提高电源输入端的功率因素，输出稳定的高压直流电压，直接经过恒流器电路恒流，提供稳定的高压直流电流直接驱动LED日光灯；所述有源功率因素校正器也可以是无源滤波器电路进行功率因素校正。

在市电(输入交流正弦电压)整流后，只用功率因素校正器电路(PFC)，后面不用开关电源集成IC电路、功率开关管、高频变压器及二次整流滤波电路等，电路结构简单、体积尺寸小、可靠性高、成本低、电能损耗小、电源效率很高、自发热小，利于安装在LED日光灯管内，日光灯管可以不用铝散热管而采用全塑管，是真正的绿色环保照明。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

驱动电源内置的LED日光灯，采用功率因素校正器输出的稳定的高压直流电压，直接恒流驱动LED日光灯芯片，包括：

LED日光灯光源板：光源板上有LED光源芯片、恒流器电路、输出连接线，安装在所述LED日光灯管外壳的内部；LED日光灯光源板上的LED光源芯片采用串联方式连接，串联后的LED光源芯片总的正向压降接近于且不高于所述内置驱动电源输出的稳定高压直流电压值；

恒流器电路：由半导体恒流二极管、或恒流三极管、或集成恒流IC、或电子分立元器件恒流电路组成；可以是固定式恒流器、或可调试恒流器、或高压恒流器、或专用恒流驱动器组成；所述恒流器电路输入端与所述内置驱动电源的输出端连接，恒流器电路的输出端连接所述LED光源芯片，输出的稳定高压直流电流，直接驱动点亮LED光源芯片；

内置驱动电源：采用市电(输入交流正弦电压)经桥式整流器全波整流后送功率因素校正器，输出稳定的高压直流电压，输出端与所述恒流器电路连接；所述内置驱动电源输入端与灯管的两端连接头连接，以便接入市电(输入交流正弦电压)；

日光灯管外壳：日光灯管的外壳可以采用一半是铝壳散热，一半是透明塑料出光；也可采用全塑结构的；

两端接头及连接线：所述LED日光灯管通过两端接头与市电连接，两端接头通过导电接线或插针与所述LED日光灯的内置驱动电源的桥式整流器的输入端连接。

内置驱动电源，由桥式整流器、功率因素校正器组成：

桥式整流器：由集成电路整流桥或分立的整流二极管组成，桥式整流器的输入端连接市电(输入交流正弦电压)，桥式整流器的输出端与所述恒流器电路和所述LED光源芯片连接；

功率因素校正器：直接与所述桥式整流器电路输出端连接，可以是集成化的IC集成电路功率因素校正器，也可以是分立电子元器件组成的功率因素校正器，任何一种DC-DC(直流到直流)变换器拓扑都可以用作功率因素校正器；所述功率因素校正器，输出稳定的高压直流电压，此高压直流电压值可以接近于、或高于、或低于市电(输入交流正弦电压)电压的幅值值；所述功率因素校正器可以是有源功率因素校正器(有源滤波器)，也可以是无源滤波器；

所述恒流器电路的电子元器件，可以安装在所述LED日光灯光源板上LED芯片相同一面，也可以安装在所述LED日光灯光源板上LED芯片背面，也可以与所述内置驱动电源安装在一块独立的PCB板上，此时用导电线把所述LED日光灯光源芯片与所述恒流器电路的输出端连接；

所述内置驱动电源的电子元器件，可以是独立的安装在一块PCB板上，把所述内置驱动电源PCB板用螺丝固定安装在所述LED光源板的背面、或放入所述LED光源板的背面；所述内置驱动电源的电子元器件，也可以直接安装在所述LED光源板的背面，所述LED光源板PCB是双面板的。

所述驱动电源内置的LED日光灯，可以包括全部所述特征，也可以是包括部分所述特征，所述驱动电源内置的LED日光灯驱动电源结构原理，也可以用于其他LED照明灯具装置。

下面结合附图以举例方式对本实用新型的部分实施方案进行详细说明，本实用新型的这些特征、特点和优点将会更加清楚；

图1是本实用新型一个实施例，一种驱动电源内置的LED日光灯原理方框图；

图2是本实用新型一个实施例，一种驱动电源内置的LED日光灯原理电路图；

图3是本实用新型一个实施例，一种驱动电源内置LED光源板安装示意图；

参考图1，本实用新型所述一种驱动电源内置的LED日光灯一个实施例，其特征在于：

驱动电源内置的LED日光灯6由桥式整流器2、功率因数校正器3、恒流器电路4、LED光源芯片组成；市电(输入交流正弦电压)1经桥式整流器2电路全波整流后输出送有源功率因素校正器3(也称为有源滤波器，常用符号：PFC)进行功率因素校正，提高电源输入端的功率因素，输出稳定的高压直流电压，直接经过恒流器电路4恒流，提供稳定的高压直流电流直接驱动LED光源芯片5。

参考图2，本实用新型所述一种驱动电源内置的LED日光灯一个实施例，其特征在于：

一种功率因数校正器3电路由PFC电感7、输出二极管8、功率开关管9、采样器10、乘法器11、电压误差放电器12、电流误差放电器13、驱动器14、PWM控制器15、基准电压16、滤波器电容17组成；

功率因数校正器3输出端的电压和基准电压(Vr)16比较后，输入给电压误差放电器(VA)12，桥式整流器2的输出电压检测值和电压误差放电器(VA)12的输出电压信号共同加到乘法器11的输入端，乘法器11的输出则作为电流反馈控制的基准信号，与开关电流采样器10检测值经电流误差放电器13比较放大后，与PWM控制器15信号同时加到驱动器14，以控制功率开关管9的通断，从而使PFC电感7的电流波形(即输入电流的波形)与输入电压(即市电)1的波形基本一致，使电流谐波大为减少，提高了输入端功率因数；功率因数校正器3输出的是稳定的高压直流电压，经过恒流器电路4恒流，直接驱动LED光源芯片；

参考图2是功率因数校正器电路中的其中一种电路原理示意图，并非是作为本实用新型的功率因数校正器电路的限定。

参考图3，本实用新型所述一种驱动电源内置的LED日光灯一个实施例，其特征在于：

LED日光灯6的光源基板28上安装有LED光源芯片5、恒流源电路4、与市电(输入交流正弦电压)1连接的引线接点18和19；市电1经LED日光灯6的光源基板28过度后由引线接点20、21送内置驱动电源板，内置驱动电源板输出的高压直流电压由接点22、23引入光源基板28上，直接经过恒流器电路4恒流，提供稳定的高压直流电流直接驱动LED光源芯片5；24、25、26、27是装配固定孔，用着把内置驱动电源板安装固定在光源基板28的背面，孔位置并没有特定，只要是安装固定在光源基板28的背面即可；内置驱动电源的电子元器件也可安装在光源基板28的背面，这时，光源基板28是采用双面PCB板了，光源基板28就不需要24、25、26、27这些装配固定孔了；

参考图3，是LED日光灯6的光源基板28安装方式中的其中一种结构形式，并非是作为本实用新型的安装结构限定。

虽然以上描述了本实用新型的一些举例说明具体实施方式，但是本技术领域内的普通技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些实施例做出多种变更或修改，而不背离本实用新型的原理和实质。本实用新型的范围仅由所附权利要求书限定。

以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而非作为本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上实施例的变化、变型、更改都将落在本实用新型的权利要求书范围内。

Claims (4)

1.一种驱动电源内置的LED日光灯，其特征在于：

由LED日光灯光源板、内置驱动电源、恒流器电路、LED日光灯管外壳、灯管两端的连接头及连接用电线为主要组成部件；

LED日光灯光源板：光源板上有LED光源芯片、恒流器电路和输出连接线，安装在所述LED日光灯管外壳的内部；所述LED日光灯光源板的LED光源芯片采用串联方式连接，串联后的LED光源芯片总的正向压降接近于且不高于所述内置驱动电源输出的稳定高压直流电压值；

恒流器电路：由半导体恒流二极管、或恒流三极管、或集成恒流IC、或电子分立元器件恒流电路组成；可以是固定式恒流器、或可调试恒流器、或高压恒流器、或专用恒流驱动器组成；所述恒流器电路输入端与所述内置驱动电源的输出端连接，恒流器电路的输出端连接所述LED光源芯片，输出稳定的高压直流电流直接驱动点亮LED光源芯片；

内置驱动电源：采用市电经桥式整流器全波整流后送功率因素校正器，输出稳定的高压直流电压，输出端与所述恒流器电路连接；所述内置驱动电源输入端与灯管的两端连接头连接，经过端头与日光灯灯盘连接，接入市电；

日光灯管外壳：日光灯管的外壳可以采用一半是铝壳作固定和散热用，一半是透明塑料用作出光；也可采用全塑结构；

两端接头及连接线：所述LED日光灯通过两端接头与市电连接，两端接头通过导电接线或插针与所述LED日光灯内置电源的桥式整流器的输入端连接。

2.如权利要求1所述一种驱动电源内置的LED日光灯，其特征在 于：

所述内置驱动电源，由桥式整流器、功率因素校正器组成；

桥式整流器：由集成电路整流桥或分立的整流二极管组成，桥式整流器的输入端通过所述LED日光灯管的两个端头与市电连接，桥式整流器的输出端与恒流器电路和LED光源芯片连接；

功率因素校正器：直接与所述桥式整流器电路的输出端连接，可以是集成化的IC电路，也可以是分立电子元器件组成的电路，任何一种DC-DC变换器拓扑都可以用作功率因素校正器；所述功率因素校正器，输出稳定的高压直流电压，此高压直流电压值可以接近于、或高于、或低于市电(输入交流正弦电压)电压的幅值；所述功率因素校正器可以是有源功率因素校正器，也可以是无源滤波器；

3.如权利要求1所述一种驱动电源内置的LED日光灯，其特征在于：

所述恒流器电路的电子元器件，可以安装在所述LED日光灯光源板上LED芯片相同一面，也可以安装在所述LED日光灯光源板上LED芯片背面，也可以与所述内置驱动电源安装在一块独立的PCB板上，此时用导电线把所述LED日光灯光源芯片与所述恒流器电路的输出端连接。

4.如权利要求1所述一种驱动电源内置的LED日光灯，其特征在于：

所述内置驱动电源的电子元器件，可以是独立的安装在一块PCB板上，把所述PCB板用螺丝固定安装在所述LED光源板的背面、或放入 所述LED光源板的背面；所述内置驱动电源的电子元器件，也可以直接安装在所述LED光源板的背面，所述LED光源板PCB是双面板的。 

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