CN203661357U - 发光二极管照明系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种发光二极管照明系统，包括：具有至少一组输入端和至少一组输出端的环形变压器、至少一组含有发光二极管电路的发光体，每一组发光体与所述环形变压器的一组输出端相连。本实用新型利用环形变压器来简化电路，减少使用电子零件，一方面可延长产品寿命，另一方面可降低成本，同时可循环再用率高，利于环保。
Description
技术领域
本申请涉及到发光二极管，尤其的，涉及一种发光二极管照明系统。
背景技术
发光二极管(LED)是由单个PN结构成、具有单向导电性的器件。发光二极管驱动电路是用来使发光二极管发光的电路。发光二极管传统上定义为低压直流型产品，其驱动电路亦因应此定义而设计。图1示出一个典型的发光二极管驱动电路，可以看到，其包括了整流二极管、电解电容、电感、芯片等多个电子器件。这导致发光二极管产品的能耗大，使用寿命有限，且产生较大的器件浪费。
发明内容
有鉴于上述背景，本申请采用了如下技术方案：
一种发光二极管照明系统，包括：具有至少一组输入端和至少一组输出端的环形变压器、至少一组含有发光二极管电路的发光体，每一组发光体与所述环形变压器的一组输出端相连。
本申请实施例的发光二极管照明系统，还包括：开关电路，所述开关电路的输入端外接交流电源，所述开关电路的输出端切换连接所述环形变压器多组输出端中的一组。
本申请实施例的发光二极管照明系统，所述开关电路的输入端切换连接具有不同电参数的多组交流电源中的一组。
本申请实施例的发光二极管照明系统，所述多组不同电参数的交流电源包括具有110伏输出电压的交流电源和具有220伏输出电压的交流电源。
本申请实施例的发光二极管照明系统，所述发光体具有多组，分别与所述环形变压器的多组输出端相连。
本申请实施例的发光二极管照明系统，所述每一组发光体的发光二极管电路包括发光二极管反向并联电路。
本申请实施例的发光二极管照明系统，所述每一组发光体的发光二极管反向并联电路中的每一条发光二极管并联支路包括多个同向串联的发光二极管。
本申请实施例的发光二极管照明系统，所述每一组发光体包括多个串联连接的所述发光二极管反向并联电路。
本申请实施例的发光二极管照明系统，所述每一组发光体包括多个并联连接的所述发光二极管反向并联电路。
本申请实施例的发光二极管照明系统，所述每一组发光体还包括连接在环形变压器的输出端与发光二极管电路之间的整流电路。
本申请实施例的发光二极管照明系统，利用环形变压器驱动发光二极管，电路简单，使用的电子器件少，系统使用寿命长，利于环保。
附图说明
图1为现有技术的发光二极管驱动电路示意图；
图2为本申请发光二级管照明系统的结构示意图；
图3为本申请中的环形变压器的主视图；
图4-1和4-2为本申请中的环形变压器的结构原理图；
图5为本申请中直流型发光体电路结构图一；
图6为本申请中直流型发光体电路结构图二
图7为本申请中交流型发光体电路结构图一；
图8为本申请中交流型发光体电路结构图二；
图9为本申请中交流型发光体电路结构图三。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
本申请实施例的发光二极管照明系统可参见图2-9。如图2所示，本申请实施例的发光二极管照明系统，包括环形变压器50和发光体51。如图4-1和图4-2所示，环形变压器50具有至少一组输入端和至少一组输出端。发光体51可具有一组或者多组，每一组发光体51与环形变压器50的一组输出端相连。多组发光体51分别与环形变压器50的多组输出端相连。
每一组发光体51，含有至少一个发光二极管电路54。发光二极管电路54可以包括发光二极管反向并联电路。发光二极管反向并联电路，是指该电路中含有至少两个反向并联的发光二极管，即该电路中至少包括两条发光二极管支路，两条发光二极管支路并联连接，每条支路中设有一个发光二极管，两条支路的两个发光二极管反向设置，也就是说，其中一条支路的发光二极管的正极和负极分别与另一条支路的发光二极管的负极和正极连接。此外，发光二极管反向并联电路中的每一条发光二极管并联支路，也可以包括多个同向串联的发光二极管。例如，含有两个同向串联的发光二极管，这样，一个发光二极管反向并联电路中包含四个发光二极管，如图7所示。
每一组发光体51，可以包括多个发光二极管反向并联电路。多个发光二极管反向并联电路，可以采用并联连接方式(如图8所示)，也可以采用串联连接方式(如图9所示)。
参见图5和图6，每一组发光体51，还可以包括连接在环形变压器50的输出端与发光二极管电路54之间的整流电路53。例如，可以采用桥式整流电路，桥式整流电路的输入端连接环形变压器50的一组输出端，桥式整流电路的输出端连接发光二极管电路54的输入端。发光二极管电路54可以包括发光二极管同向并联电路发光二极管同向并联电路，是指该电路中含有至少两个同向并联的发光二极管，即该电路中至少包括两条发光二极管支路，两条发光二极管支路并联连接，每条支路中设有一个发光二极管，两条支路的两个发光二极管同向设置，也就是说，其中一条支路的发光二极管的正极与另一条支路的发光二极管的正极连接，其中一条支路的发光二极管的负极与另一条支路的发光二极管的负极连接，如图6所示。此外，发光二极管同向并联电路中的每一条发光二极管并联支路，也可以包括多个同向串联的发光二极管。例如，含有两个同向串联的发光二极管，这样，一个发光二极管同向并联电路中包含四个发光二极管，如图5所示。
在实际工业应用中，上述发光体51可以作为独立元件存在，仅包括发光二极管电路54的发光体51为交流型发光体，包括发光二极管电路54和整流电路53的发光体51为直流型发光体。这样，无论是交流型发光体，还是直流型发光体，均可直接地连接到环形变压器50的输出端，而无需对整个系统中除发光体51之外的其他电路进行改造，便于整个照明系统的构建。也就是说，整个系统中，发光体51作为一个独立器件，环形变压器50作为另一个独立器件，在系统构建时，可以直接将环形变压器50的输出端连接到发光体51的输入端，因而系统构建十分方便。
环形变压器50可以仅具有一组输入端，直接外接交流电源。环形变压器50也可以具有多组输入端，例如，如图3所示，端子1-8为输入端子，端子9-46为输出端子，每相邻两个输出端子组成一组输出端。此时，如图2所示，可以包括开关电路55来作环形变压器50的多输入端的切换。开关电路55的输入端外接交流电源52，开关电路55的输出端切换连接环形变压器50多组输出端中的一组。
以220伏交流电源为例，可以考虑5-10％的上下波动范围，从而环形变压器50可以提供配置电压为198、209、220、231、242伏的五组输入端。输入端的配置电压，是指当该输入端输入该配置电压时，输出端可以得到相应的标准配置电压，例如6伏。也就是说，当220伏的电压从配置电压为220伏的输入端输入时，输出端则得到6伏的标准配置输出电压。如果220伏的电压从配置电压为198伏的输入端输入时，由于输入电压高于环形变压器50的该输入端的配置电压，因而相应的输出电压也要高于标准配置输出电压(6伏)。如果220伏的电压从配置电压为242伏的输入端输入时，由于输入电压低于环形变压器50的该输入端的配置电压，因而相应的输出电压也要低于标准配置输出电压(6伏)。如此，假定输出电压为6伏时，发光二极管的亮度为标准亮度。则当220伏的交流电源通过开关电路接入到配置电压为220伏的输入端，则发光二极管为标准亮度。当220伏的交流电源通过开关电路接入到配置电压为198伏的输入端，则发光二极管偏亮。当220伏的交流电源通过开关电路接入到配置电压为242伏的输入端，则发光二极管偏暗。也即，通过开关电路55的切换，可以对发光二极管的亮度进行调节。
另外，开关电路55的输入端也可以切换连接具有不同电参数的多组交流电源中的一组。例如，可以同时提供具有110伏输出电压和具有220伏输出电压的两组交流电源。开关电路的输入端可以切换地将110伏交流电源或者220伏交流电源接入到本申请实施例的照明系统中。如果是110伏输出电压的交流电源，类似的，以环形变压器设置了输入配置电压为100、110、120的输入端为例，当110伏的交流电源通过开关电路接入到配置电压为110伏的输入端，则发光二极管为标准亮度。当110伏的交流电源通过开关电路接入到配置电压为100伏的输入端，则发光二极管偏亮。当110伏的交流电源通过开关电路接入到配置电压为120伏的输入端，则发光二极管偏暗。通过开关电路55的切换，可以对发光二极管的亮度进行调节。
需要说明的是，上述电参数，即开关电路外接的交流电源的输出电压、环形变压器50的输入端配置电压等等，均为具体示例，在实际应用中，可以根据需要进行相应的调整。
环形变压器一般应用于家电设备和其它技术要求较高的电子设备中，是由铜质线圈缠绕于环形铁芯制作而成。环形变压器的铁芯，通常是用优质冷轧硅钢片无缝地卷制而成，环形变压器的线圈均匀地绕在铁芯上，线圈产生的磁力线方向与铁芯磁路几乎完全重合，其电效率高，空载电流小。环形变压器外形尺寸小，重量较轻，磁干扰较小，运行温度低，容易安装。
以下应用四种灯具进行测试并比较：
1.用飞利浦型号12伏，20瓦的MR15 GU5.3暖白射灯作为参考，并采用win60驱动器；
2.港产Actfair的12伏4瓦，AC/DC的MR16 LED灯具，配NGL-L20驱动器；
3.环形变压器配TR16灯具，灯具用上述Actfair12伏的MR16 LED改装，整流后直接驱动发光二极管；
4.环形变压器配STR16灯具(交流)，灯具用上述Actfair12伏的MR16 LED改装，除掉全部电子线路，包括整流部分，只留发光二极管部分，并改装成一灯具内反向并联四个发光二极管的灯具，再用两灯具串联以适应约六伏特的交流电压。
测试表格如下：
由上述表格可以看到，本申请实施例的发光二极管照明系统，能达到以下有益效果：
1.能源效益：环形变压器能降低能源消耗，其损耗率约低于3％，相比使用驱动器(Driver)的DC LED可节能约15％，与传统MR16相比节能更达70％。
2.环保效益：除发光二极管(LED)外，就是环形变压器，而其主要原材料是铜线及铁芯或硅钢片，其再用率可高达7成，对比现在要处理弃置灯具的过程，明显可大大降低弃置的废料，可大量节省人力物力，有利于环保。
3.经济效益：利用多头输出概念，一个环形变压器可同时驱动多个LED，可适用于较多头及较大功率的灯具，驱动LED数越大，成本越低，以20个为例，其经济效益已大于20个独立驱动器的同级设计。
4.环形变压器在正常使用下寿命很长，特别适用于更换灯具有困难的场所，可大大降低更换的频率，减轻维修工作量。
本申请利用环形变压器来驱动发光二极管照明，可以大量减少电子元件的使用，从而降低成本；另一方面，可以延长产品使用寿命，有利于环保。
以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种发光二极管照明系统，其特征在于，包括：具有至少一组输入端和至少一组输出端的环形变压器、至少一组含有发光二极管电路的发光体，每一组发光体与所述环形变压器的一组输出端相连。
2.如权利要求1所述的发光二极管照明系统，其特征在于，还包括：开关电路，所述开关电路的输入端外接交流电源，所述开关电路的输出端切换连接所述环形变压器多组输出端中的一组。
3.如权利要求2所述的发光二极管照明系统，其特征在于，所述开关电路的输入端切换连接具有不同电参数的多组交流电源中的一组。
4.如权利要求3所述的发光二极管照明系统，其特征在于，所述多组不同电参数的交流电源包括具有110伏输出电压的交流电源和具有220伏输出电压的交流电源。
5.如权利要求1所述的发光二极管照明系统，其特征在于，所述发光体具有多组，分别与所述环形变压器的多组输出端相连。
6.如权利要求1所述的发光二极管照明系统，其特征在于，所述每一组发光体的发光二极管电路包括发光二极管反向并联电路。
7.如权利要求6所述的发光二极管照明系统，其特征在于，所述每一组发光体的发光二极管反向并联电路中的每一条发光二极管并联支路包括多个同向串联的发光二极管。
8.如权利要求6所述的发光二极管照明系统，其特征在于，所述每一组发光体包括多个串联连接的所述发光二极管反向并联电路。
9.如权利要求6所述的发光二极管照明系统，其特征在于，所述每一组发光体包括多个并联连接的所述发光二极管反向并联电路。
10.如权利要求1所述的发光二极管照明系统，其特征在于，所述每一组发光体还包括连接在环形变压器的输出端与发光二极管电路之间的整流电路。
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