CN204408700U - Led灯多功能整流电路 - Google Patents

Abstract

LED灯多功能整流电路，涉及半导体LED照明电源电路。设有限峰电容C1，限峰电容C1的两端分别与双组反电势电感L1的两个绕组N1和N2的一端连接，绕组N1另一端与限流电容C2串联后接全桥整流二极管的交流输入端，绕组N2另一端直接接全桥整流二极管另一交流输入端，全桥整流二极管的正负输出端与滤波电容C3并联，限流电容C2与泄漏电阻R1并联，滤波电容C3与泄漏电阻R2并联。可将电子镇流器输出的高频电流或电感镇流器输出的工频电流，整流为直流，满足LED正常工作，电路设计简单、实用、多功能、延长产品寿命，包括配调光器的应用。设有反电势触发功能和限流保护功能，可应用于多种LED照明电源电路中的整流部分。

Description

LED灯多功能整流电路

技术领域

本实用新型涉及半导体LED照明电源电路，尤其是涉及LED灯多功能整流电路。

背景技术

目前正是新光源LED照明替换传统光源气体放电灯(如荧光灯)的过渡阶段，由于LED灯光效高，大于100流明/W，成本低，0.2WLED灯珠含税价已低于0.05元，点亮技术简单，主要是恒流或限流，因此发展迅速。处在新老替换阶段，传统灯具支架大量存在，市场需求一种LED灯管可直接应用于原荧光灯电子镇流器及电感镇流器的灯具支架中，不需改装原灯具及拆除灯具中任何器件，如启辉器等，要求互换性好、应用简单、安全。目前一些LED灯管与荧光灯电感镇流器支架配套应用效果不错，也有可兼容荧光灯电子镇流器及电感镇流器的LED灯管。

发明内容

本实用新型的目的是用简单的高低频整流方案来解决LED灯管在传统荧光灯支架中互换应用问题，如LED灯管替代荧光灯管，可用于多种品牌同规格的电子镇流器及电感镇流器灯具中互换，确保性能达标，实用可靠的LED灯多功能整流电路。

本实用新型设有限峰电容C1，限峰电容C1的两端分别与双组反电势电感L1的两个绕组N1和N2的一端连接，绕组N1的另一端与限流电容C2串联后接全桥整流二极管的交流输入端，绕组N2的另一端直接接全桥整流二极管的另一交流输入端，全桥整流二极管的正负输出端与滤波电容C3并联，限流电容C2与泄漏电阻R1并联，滤波电容C3与泄漏电阻R2并联。

所述绕组N1的电感量可为30～150μH，绕组N2的电感量可为100～350μH。

所述双组反电势电感L1可采用铁氧体磁芯电感器，线圈可采用单组线圈，磁芯可采用E型或工字型磁芯。

所述限流电容C2可采用耐压400V，电容量大于3300pF的电容。

本实用新型的双组反电势电感的电感功能设计是模拟荧光灯工作时的再点燃电压的特点，两者的相位角接近一致。本实用新型的另一个设计要点是在交流回路中的电感与全桥整流电路之间串联一个限流电容C2，限流电容C2在调整互换时的功率平衡及限流保护中起着重要作用。

本实用新型的工作原理如下：

1、异常保护：采用本实用新型组成的LED灯管可以用于多种品牌的镇流器灯具中。如果某电子镇流器无异常保护功能，那么配套的LED灯一旦灯珠失效开路，将导致电子镇流器损坏。并联限峰电容C1避免高频回路的开路，防止电子镇流器灯丝电容两端电压猛升而损坏三极管。该电容C1技术要求类同灯丝电容，其电容量是灯丝电容的二倍左右(4700pF×2)，容量小起不到保护作用，容量大，则功耗大，这个缺陷可设开路过电压保护来解决。

2、确保三极管(BJT)的开关速度：与LED灯管兼容的电子镇流器的电路很多是半桥逆变电路，该电路中荧光灯高频工作，在半波转换时，应有一个约大于灯管管压2倍的再点燃电压(峰压)，而电路中二个三极管的开关转换瞬时，也要几十毫安的正负脉冲电流，这个脉冲电流能量来自于荧光灯管压2倍电压以下的未导通的能量，通过磁环变压器提供给各三极管基极，加速开关转换，确保三极管的低消耗，而LED灯管用在该电路中就没有这个特征，高于LED灯工作电压的电流能量基本全吸收，三极管得不到快速转换的能量，温升可能超过三极管工作极限。所以用双组反电势电感器模拟荧光灯再点燃电压特征，将电感产生的反电势的部分能量返回到三极管的基极，确保三极管正常工作。

3、平衡互换功率：LED灯管用于电子镇流器及电感镇流器灯具的通用互换，其功率应维持基本相同，这需要限流电容C2及LED灯珠来组合。工作频率50～60Hz时，可调整串联限流电容C2的容量，达到所需的功率要求。工作频率在30～60kHz时，电容限流作用小，这时功率选择是用LED灯珠的额定电压和电流及并串联组合(W＝IV),达到所需功率要求，一般LED灯管的工作电压应小于配套灯具中原荧光灯的管压，功率也应小于原荧光灯工作功率。对用于恒功率电子镇流器的LED灯管，功率难下调时需有良好的散热装置。

4、保护功能：电容C2的另一功能是限流保护，当该LED灯管直接用于电网220V电源，该灯不会损坏，但功率较低，因无电感串联的谐振电流，故功率偏低，而能效很高，不影响安全性。

5、高低频整流：保持较高的能效，防止二极管及电解电容的损坏，该电路采用快恢复二极管VD1-4或超快恢复二极管组成全桥整流。

6、滤波降压：该LED灯管的工作电压小于原兼容的灯具中荧光灯管压是由LED编组构成，电解电容并联在整流输出的正负极，用于滤波后的平稳放电，稳定LED光输出效果。

本实用新型可将电子镇流器输出的高频电流或电感镇流器输出的工频电流，整流为直流，满足LED正常工作，本实用新型考虑到过渡替换产品的需要，因此电路设计简单、实用、兼容多功能、延长产品寿命，包括配调光器的应用。本实用新型是一种高低频整流电路，并设有反电势触发功能和限流保护功能，可应用于多种LED照明电源电路中的整流部分。

附图说明

图1为本实用新型实施例的电路组成原理图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型实施例设有限峰电容C1，限峰电容C1的两端分别与双组反电势电感L1的两个绕组N1和N2的一端连接，绕组N1的另一端与限流电容C2串联后接全桥整流二极管的交流输入端，绕组N2的另一端直接接全桥整流二极管的另一交流输入端，全桥整流二极管的正负输出端与滤波电容C3并联，限流电容C2与泄漏电阻R1并联，滤波电容C3与泄漏电阻R2并联。

本实用新型的双组反电势电感的电感功能设计是模拟荧光灯工作时的再点燃电压的特点，两者的相位角接近一致。本实用新型的另一个设计要点是在交流回路中的电感与全桥整流电路之间串联一个限流电容C2，限流电容C2在调整互换时的功率平衡及限流保护中起着重要作用。

制作时，PCB板、二极管和电阻可用贴片焊接，其他可插件焊接。限峰电容C1连接PCD板中输入两端，电感L1的绕组N1的起头及绕组N2的收尾分别与C1两端相连，也就是输入线的两端，其中电感L1的N1收尾头与电容C2相通，电容C2的另一端及绕组N2的起头分别与全桥整流二极管VD1～VD4的交流输入端相连接，四只快恢复二极管VD1～VD4组成全桥整流，整流输出正负极连接滤波电解电容器。输出正负极电源经电子线连接LED灯珠组。该电路板的两输入端经电子线分别连接灯管的两灯头内接线针脚，组成可兼容荧光灯电子镇流器及电感镇流器灯具中应用的LED灯管。

PCB板选择可单面或双面敷铜。电容C1为无感电容，耐压1200V，电容量6800pF～0.01μF。电感L1为小体型、如：EE10等双组线圈，两组线圈电感量不等同，为0.03～0.35mH，电容C2为无感电容如CBB22等，容量随配套灯种而异，一般在0.33μF以上，例如配套电感镇流器应用的电路该电容C2为2.2μF，耐压400V。快恢复二极管的反向恢复时间小于300nS，耐压大于600V，电流随灯功率而异，一般1～3A。电解电容C3耐压400V，容量1～10μF。

Claims (5)

1.LED灯多功能整流电路，其特征在于设有限峰电容C1，限峰电容C1的两端分别与双组反电势电感L1的两个绕组N1和N2的一端连接，绕组N1的另一端与限流电容C2串联后接全桥整流二极管的交流输入端，绕组N2的另一端直接接全桥整流二极管的另一交流输入端，全桥整流二极管的正负输出端与滤波电容C3并联，限流电容C2与泄漏电阻R1并联，滤波电容C3与泄漏电阻R2并联。

2.如权利要求1所述LED灯多功能整流电路，其特征在于所述绕组N1的电感量为30～150μH，绕组N2的电感量为100～350μH。

3.如权利要求1所述LED灯多功能整流电路，其特征在于所述双组反电势电感L1采用铁氧体磁芯电感器。

4.如权利要求3所述LED灯多功能整流电路，其特征在于所述铁氧体磁芯电感器的线圈采用单组线圈，磁芯采用E型或工字型磁芯。

5.如权利要求1所述LED灯多功能整流电路，其特征在于所述限流电容C2采用耐压400V，电容量大于3300pF的电容。