CN202634807U

CN202634807U - 应用电流调整管的恒流led照明灯

Info

Publication number: CN202634807U
Application number: CN 201220230617
Authority: CN
Inventors: 韩清安
Original assignee: SHANDONG TONGMING LOW-CARBON NEW ENERGY TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: SHANDONG TONGMING LOW-CARBON NEW ENERGY TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2012-05-22
Filing date: 2012-05-22
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2022-05-22

Abstract

一种应用电流调整管的恒流LED照明灯，属电子应用技术领域，它包括整流电路、功率因数校正电路、电流调整管和LED灯组，所述整流电路的交流输入端与市电连接，直流正输出端通过电流调整管与LED灯组的正极连接，直流负输出端与LED灯组的负极连接，所述功率因数校正电路连接在整流电路的直流正、负输出端之间。采用上述结构后，本实用新型具有功率因数校正PFC功能，不仅通过采用电流调整管实现了“供电电源-恒流驱动电路-LED灯组”的最优匹配，尤其适合于高电压、小电流驱动LED照明灯恒流供电，通过实现各种不同照明功率组合来满足不同照明用户的需求，而且具有可靠性高和成本低的特点。

Description

应用电流调整管的恒流LED照明灯

技术领域

本实用新型涉及一种照明灯，特别是涉及一种应用电流调整管的恒流LED照明灯，属电子应用技术领域。

背景技术

LED光源是固体发光的新一代光源，在LED照明技术的发展史上，白光型LED的出现，成为LED进入快速发展阶段的重要突破。近年来，随着节能环保意识的提高，在大力推行“节能减排”的背景下，国家对新能源产业重视程度不断加大，具有环保节能特性的LED产业在短短几年内就获得了快速发展。LED在应用中最常见的问题,一是浪涌电压造成损坏，常见到一条街上的LED路灯时不时就会发生损坏不亮的现象，浪涌电压产生的原因很多,常见的有雷击以及感性大负载开启、关断、电压升高波动等；二是由于LED的负温度系数，使LED具有特有的电压-电流变化率特性，当对LED施加的正向电压Vf超过正向压降值时，即使Vf有一点点上升都会导致正向电流If和pn结温度的大幅度增加，快速增大的If会加速LED损耗，严重影响LED的发光效率，缩短了LED的使用寿命；三是LED的工作电流不能超过规定的额定电流，否则会造成永久损坏。所以，对LED不能恒压供电，而必须采用恒流驱动。现有技术中被广泛使用的驱动电源是高频开关恒流驱动电源，如图1所示，其工作频率一般大于30KHz、必须使用电感器件或高频开关变压器、半导体开关器件或集成开关电路模块、直流输出端必须有取样电阻。由于逆变电路会产生高频电压，对周围设备、空间及电网有明显的干扰，电磁兼容（EMC）和电磁干扰（EMI）问题严重；取样电阻会消耗一定功率的电能，造成多余的能量耗损；由于电路中所用电子元器件较多，高频开关恒流驱动电源体积较大，难以适应灯具狭小空间的安装；长期使用可靠性较差、生产成本较高。

实用新型内容

针对上述不足，本实用新型提供了一种应用电流调整管的恒流LED照明灯，其不仅具有可靠性高和成本低的特点，而且能够通过实现各种不同照明功率组合来满足不同照明用户的需求。

本实用新型的技术方案是：一种应用电流调整管的恒流LED照明灯，其特征是，包括整流电路、功率因数校正电路、电流调整管和LED灯组，所述整流电路的交流输入端与市电连接，直流正输出端通过电流调整管与LED灯组的正极连接，直流负输出端与LED灯组的负极连接，所述功率因数校正电路连接在整流电路的直流正、负输出端之间。

优选地，所述应用电流调整管的恒流LED照明灯包括熔丝管F、整流全桥D1-D4、电容C1、电容C2、二极管D5、二极管D6、二极管D7、电流调整管CRD和LED灯组，所述整流全桥的一个交流输入端直接与市电连接，另一个交流输入端经过熔丝管与市电连接，所述整流全桥的正输出端分别与电容C1的正极、二极管D7负极和电流调整管CRD的阳极连接，整流全桥的负输出端分别与二极管D5正极、电容C2的负极和LED灯组的负极连接；所述电容C1的负极分别与二极管D5负极和二极管D6正极连接，所述二极管D6的负极分别与二极管D7正极和电容C2的正极连接；所述电流调整管CRD的阴极与LED灯组的正极连接。

本实用新型的有益效果是：采用上述结构后，本实用新型具有功率因数校正PFC功能，不仅通过采用电流调整管实现了“供电电源-恒流驱动电路-LED灯组”的最优匹配，尤其适合于高电压、小电流驱动LED照明灯恒流供电，通过实现各种不同照明功率组合来满足不同照明用户的需求，而且具有可靠性高和成本低的特点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明：

图1是现有技术的恒流LED照明灯的原理框图；

图2是本实用新型的原理框图；

图3是本实用新型的电路原理图；

图4是AC线路的输入电压V_AC和电流I_AC波形图。

具体实施方式

如图2所示，本实用新型的一种应用电流调整管的恒流LED照明灯，包括整流电路、功率因数校正PFC电路、电流调整管CRD和LED灯组，所述整流电路的交流输入端与市电连接，直流正输出端通过电流调整管CRD与LED灯组的正极连接，直流负输出端与LED灯组的负极连接，所述功率因数校正PFC电路连接在整流电路的直流正、负输出端之间。

图3是本实用新型的电路原理图。如图3所示，本实用新型所述的应用电流调整管的恒流LED照明灯包括熔丝管F、整流全桥D1-D4、电容C1、电容C2、二极管D5、二极管D6、二极管D7、电流调整管CRD和LED灯组。熔丝管F和整流全桥D1-D4组成整流电路，所述电容C1、电容C2、二极管D5、二极管D6和二极管D7组成功率因数校正电路PFC。其中，所述整流全桥D1-D4的一个交流输入端直接与市电连接，另一个交流输入端经过熔丝管与市电连接，整流全桥的正输出端分别与电容C1的正极、二极管D7负极和电流调整管CRD的阳极连接，整流全桥的负输出端分别与二极管D5正极、电容C2的负极和LED灯组的负极连接；所述电容C1的负极分别与二极管D5负极和二极管D6正极连接，所述二极管D6的负极分别与二极管D7正极和电容C2的正极连接；所述电流调整管CRD的阴极与LED灯组的正极连接。

下面是本实用新型的工作原理：

如图3所示，熔丝管F为1A熔丝管；二极管D1-D7为1N4007型号的整流二极管；电容C1、C2为4.7-47μF/400V的电解电容；电流调整管CRD为5V-100V宽电压差型电流调整管,型号采用2DHL或E803,恒定电流为20mA-100mA；LED灯组可以是白光ф5mm草帽型正向电压3.2V、额定工作电流20mA的LED串联后再并联组成的灯组。

当驱动LED灯组为功率较大的容性负载时，无源功率因数校正PFC电路通过抑制电流波形的畸变来提高功率因数，当AC 220V 50Hz的电压按正弦波规律，由0向峰值Vm变化的1/4周期内，即在0<t≤5ms期间，桥式整流电路中二极管的D1和D4导通，D2和D3截止，电流对电容C1并经二极管D6对电容C2充电。当AC 220V瞬时值达到Vm，因电容C1=C2，故C1和C2上的电压相同，均为1/2Vm，当AC 220V线路电压从峰值开始下降时，电容C1通过负载和二极管D5迅速放电，并且下降速率比AC 220V线路电压按正弦规律下降快得多，故直到AC 220V线路电压瞬时值达到1/2Vm之前，二极管D1和D4一直导通。当瞬时AC电压幅值小于1/2Vm时，电容C2通过二极管D7、电流调整管CRD和负载LED灯组进行放电。当AC输入电压瞬时值低于无源PFC电路的DC总线电压时，二极管D1和D4截止，AC电流不能通过整流二极管，于是I_AC出现死区。在AC电压的负半周开始后的一段时间内，二极管D2和D3不会马上导通。只有在AC瞬时电压高于桥式整流输出端的DC电压时，D2和D3才能因正向偏置而导通。一旦D2和D3导通，C1和C2再次被充电，于是出现与正半周类似的情况，得到如图4所示的AC线路输入电压V_AC和电流I_AC波形。从图4可以看出，采用无源PFC电路取代单只电容滤波，整流二极管导通角明显增大(大于120°)，AC输入电流波形变得平滑。在选择C1=C2=20μF/400V的情况下，功率因数可达0.92。

电流调整管CRD构成恒流输出电路，CRD是一种能为LED照明灯在电源电压发生变化时提供恒定电流的二端半导体器件,它相当于一个大电流的恒流源或最大峰值电流限制电路，能在很宽的电压范围内输出恒定的电流，并具有很高的动态阻抗，即使出现电源电压供应不稳定或是负载电阻变化很大的情况,都能确保供电电流恒定，单只电流调整管CRD的恒定电流就可达100mA，承受端电压最大可达100V，可选择串联、并联等方法组合使用，以适应不同功率输出的LED额定工作电流的需求。电流调整管CRD最适用的使用场合就是交流市电供电的LED照明灯，也就是高电压小电流的情况最为合适。LED灯组可由n只串联后m组并联组成。由于LED具有负温度系数，施加的正向电压Vf超过正向压降值时，会使电流急剧上升而导致结温升高，寿命缩短。电流调整管CRD的作用就是要在输入市电电压变化时，保持流过LED灯组的输出电流不变。

当输入电压是AC 220V时，LED灯组可以由50只-90只LED串联组成，也可以由串联后的多组LED并联组成。若单组串联后的功率为4W，6组并联后的功率为24W，可以根据需要实现各种功率输出的LED照明。

Claims

1.一种应用电流调整管的恒流LED照明灯，其特征是，包括整流电路、功率因数校正电路、电流调整管和LED灯组，所述整流电路的交流输入端与市电连接，直流正输出端通过电流调整管与LED灯组的正极连接，直流负输出端与LED灯组的负极连接，所述功率因数校正电路连接在整流电路的直流正、负输出端之间。

2.根据权利要求1所述的一种应用电流调整管的恒流LED照明灯，其特征是，所述应用电流调整管的恒流LED照明灯包括熔丝管F、整流全桥D1-D4、电容C1、电容C2、二极管D5、二极管D6、二极管D7、电流调整管CRD和LED灯组，所述整流全桥的一个交流输入端直接与市电连接，另一个交流输入端经过熔丝管与市电连接，所述整流全桥的正输出端分别与电容C1的正极、二极管D7负极和电流调整管CRD的阳极连接，整流全桥的负输出端分别与二极管D5正极、电容C2的负极和LED灯组的负极连接；所述电容C1的负极分别与二极管D5负极和二极管D6正极连接，所述二极管D6的负极分别与二极管D7正极和电容C2的正极连接；所述电流调整管CRD的阴极与LED灯组的正极连接。