CN206196087U - 适用于独立光伏电站宽电压范围的直流led灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于独立光伏电站宽电压范围的直流LED灯具，包括一级照明电路，所述的一级照明电路包括MT7282恒流驱动芯片和LED灯组1，MT7282恒流驱动芯片和LED灯组1的输入端分别连接光伏发电站的直流电压，MT7282恒流驱动芯片和LED灯组1的输出端分别接地，MT7282恒流驱动芯片与LED灯组1连接，控制LED灯组1两端的电压。该装置基于电子技术的发展，LED电子器件性能的提高以及高性能专业电子控制装置的市场化，有效地解决了在不同光伏电站直流电压不同情况下的通用问题。该装置也可应用于其它直流供电场所的照明，具有广泛的使用价值。

Description

适用于独立光伏电站宽电压范围的直流LED灯具

技术领域

本实用新型涉及电子、电器控制装置，具体地说是一种适用于宽直流电压供电的LED灯具。

背景技术

光伏发电如雨后春笋般在中国大地兴起。前几年，小型独立发电系统在全国各地相继出现，近年来随着国家光伏扶贫工程工作方案的落实，一些小型的户用光伏项目、村级光伏电站、光伏农业大棚、地面光伏电站等相继兴建。国家在6年期间将投入光伏扶贫资金1000多亿元，今后几年是小型光伏电站建成的高峰期。

光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。光伏发电有两种类型，即独立发电和并网发电。独立发电系统主要由太阳电池板(组件)、控制器、蓄电池和逆变器四大部分组成。光伏发电转化来的电能是直流电，为了适应传统用电器对使用电压的需要，要通过逆变器将其变换成交流电。用电器中照明部分使用的灯具已经普遍使用LED灯具。但是，现在普遍采用的是市电电压工作的LED灯具，在灯具内部是采用交流变换成直流，然后经过稳压、恒流驱动LED工作。光伏发电产生的电压通过逆变器将直流电变换成交流电，LED灯具又通过内部驱动电路将交流变换成适合LED工作的直流电压，通过两次电压变换，造成无谓电损耗10％以上，同时，也给用户增加灯具成本。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出了一种适用于独立光伏电站宽电压范围的直流LED灯具，可以直接在光伏发电的直流供电侧取电压实现照明需求。

本实用新型采用以下技术方案：适用于独立光伏电站宽电压范围的直流LED灯具，其特征在于，包括一级照明电路，所述的一级照明电路包括MT7282恒流驱动芯片和LED灯组1，MT7282恒流驱动芯片和LED灯组1的输入端分别连接光伏发电站的直流电压，MT7282恒流驱动芯片和LED灯组1的输出端分别接地，MT7282恒流驱动芯片与LED灯组1连接，控制LED灯组1两端的电压。

进一步的，一级照明电路输出端和地之间设有二级照明电路，所述二级照明电路的输入端连接一级照明电路的输出端，二级照明电路的输出端接地。

进一步的，所述的一级照明电路包括MT7282恒流驱动芯片M1，芯片M1第一引脚通过电容C13接一级照明电路输出端，芯片M1第三引脚分别接电阻R12一端和电阻R11一端，电阻R12另一端接一级照明电路输出端，电阻R11另一端分别接芯片M1第七引脚和二极管D11负极，芯片M1第四引脚接一级照明电路输出端，芯片M1第五引脚分别接二极管D11正极和电感L11一端，电感L11另一端分别接光伏发电站的直流电压VBAT、电容C11一端、电容C14一端、LED灯组1负极，电容C11另一端接一级照明电路输出端，电容C14另一端分别接二极管D11负极和电阻R13一端，电阻R13另一端分别接芯片M1第八引脚和LED灯组1正极。

进一步的，所述的LED灯组1包括多个串联的白光LED灯。

进一步的，所述的二级照明电路包括MT7282恒流驱动芯片M2，芯片M2第一引脚通过电容C23接地，芯片M2第三引脚分别接电阻R22一端和电阻R21一端，电阻R22另一端接地，电阻R21另一端分别接芯片M2第七引脚和二极管D21负极，芯片M2第四引脚接地，芯片M2第五引脚分别接二极管D21正极和电感L21一端，电感L21另一端分别接地、电容C21一端、电容C24一端、LED灯组2负极，电容C21另一端接地，电容C24另一端分别接二极管D21负极和电阻R23一端，电阻R23另一端分别接芯片M2第八引脚和LED灯组2正极。

进一步的，所述的LED灯组2包括多个串联的白光LED灯。

本实用新型的有益效果是：

该装置中采用恒流DC-DC驱动芯片，性能可靠、成本低、安装简单。该装置允许宽直流电压输入，有效地解决了在不同光伏电站直流电压不同情况下的通用问题。该装置也可应用于其它直流供电场所的照明，具有广泛的使用价值。

附图说明

图1是本实用新型电路原理结构图。

具体实施方式

如图1所示，适用于独立光伏电站宽电压范围的直流LED灯具，包括一级照明电路和二级照明电路，一级照明电路输入端接光伏发电站的直流电压，一级照明电路输出端接二级照明电路输入端，二级照明电路的输出端接地。

一级照明电路包括MT7282恒流驱动芯片M1，芯片M1第一引脚通过电容C13接一级照明电路输出端，芯片M1第三引脚分别接电阻R12一端和电阻R11一端，电阻R12另一端接一级照明电路输出端，电阻R11另一端分别接芯片M1第七引脚和二极管D11负极，芯片M1第四引脚接一级照明电路输出端，芯片M1第五引脚分别接二极管D11正极和电感L11一端，电感L11另一端分别接光伏发电站的直流电压VBAT、电容C11一端、电容C14一端、LED灯组1负极，电容C11另一端接一级照明电路输出端，电容C14另一端分别接二极管D11负极和电阻R13一端，电阻R13另一端分别接芯片M1第八引脚和LED灯组1正极。其中，LED灯组1由3个个串联的白光LED灯组成。

二级照明电路包括MT7282恒流驱动芯片M2，芯片M2第一引脚通过电容C23接地，芯片M2第三引脚分别接电阻R22一端和电阻R21一端，电阻R22另一端接地，电阻R21另一端分别接芯片M2第七引脚和二极管D21负极，芯片M2第四引脚接地，芯片M2第五引脚分别接二极管D21正极和电感L21一端，电感L21另一端分别接地、电容C21一端、电容C24一端、LED灯组2负极，电容C21另一端接地，电容C24另一端分别接二极管D21负极和电阻R23一端，电阻R23另一端分别接芯片M2第八引脚和LED灯组2正极。其中，所述的LED灯组2由3个串联的白光LED灯组成。

所述的MT7282芯片是一款2.5V-40V宽输入范围，白光LED恒流驱动芯片，可设置为降压，升压和升降压型拓扑结构。该装置设置为升压和降压拓扑结构；光源采用高亮度白光单颗1WLED串联组合；为了进一步提升直流电压输入范围，主要由两块MT7282组成的驱动电路和两组LED串联灯组串联组合，电压输入范围提升到5-80V。

MT7282芯片管脚说明如下表：

MT7282采用450kHz固定工作频率，电流模式来调节LED电流，采用高位电流检测技术，通过外部电阻设置LED的平均工作电流。205mV的低基准电压有效地降低了功率损耗，提高了效率。450kHz固定工作频率最大限度的减少了外部电感，输入与输出电容。MT7282通过单个控制引脚支持PWM调光和模拟调光。芯片内部包括过压保护(OVP)、过流保护(OCP)和过温保护(OTP)等保护机制，以确保系统安全可靠地工作。

亮度和开/关控制引脚ADJ该设置置于悬空状态时，LED工作在恒定电流状态。LED电流通过外部电流检测电阻R13或R23设置，公式如下：

在灯具的实际使用过程中，需要注意以下几个问题，具体说明如下：

1、MT7282同时支持模拟调光和PWM调光，若实现调光，可以通过在VDJ脚上施加不同的信号电压来实现。当VADJ低于0.2V时，芯片会被关断。在模拟调光状态下，当VADJ电压从0.4V调整到1.6V时，LED电流会从0％变化到100％。如果VADJ电压高于1.6V，LED电流将会维持在100％。PWM调光时，VADJ振幅必须超过1.6V。在ADJ引脚加一个10kHz的PWM信号，LED电流随着占空比的改变从5％变化到100％。

2、该装置是通过两套完全相同的恒流驱动电路串联工作来提高输入电压范围的，除了在元件选择上注意一致性外，在PCB布局上也必须保证平衡，以保证两组LED工作一致。

3、通过增加或减少LED的数量和设定通过LED的恒定电流，设定灯具的功率。

应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本实用新型的具体结构，但不以任何方式限制本实用新型创造。因此，尽管说明书及附图和实施例对本实用新型创造已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型创造进行修改或者等同替换；而一切不脱离本实用新型创造的精神和范围的技术方案及其改进，其均涵盖在本实用新型创造专利的保护范围当中。

Claims (6)

1.适用于独立光伏电站宽电压范围的直流LED灯具，其特征在于，包括一级照明电路，所述的一级照明电路包括MT7282恒流驱动芯片和LED灯组1，MT7282恒流驱动芯片和LED灯组1的输入端分别连接光伏发电站的直流电压，MT7282恒流驱动芯片和LED灯组1的输出端分别接地，MT7282恒流驱动芯片与LED灯组1连接，控制LED灯组1两端的电压。

2.根据权利要求1所述的适用于独立光伏电站宽电压范围的直流LED灯具，其特征在于，一级照明电路输出端和地之间设有二级照明电路，所述二级照明电路的输入端连接一级照明电路的输出端，二级照明电路的输出端接地。

3.根据权利要求1或2所述的适用于独立光伏电站宽电压范围的直流LED灯具，其特征在于，所述的一级照明电路包括MT7282恒流驱动芯片M1，芯片M1第一引脚通过电容C13接一级照明电路输出端，芯片M1第三引脚分别接电阻R12一端和电阻R11一端，电阻R12另一端接一级照明电路输出端，电阻R11另一端分别接芯片M1第七引脚和二极管D11负极，芯片M1第四引脚接一级照明电路输出端，芯片M1第五引脚分别接二极管D11正极和电感L11一端，电感L11另一端分别接光伏发电站的直流电压VBAT、电容C11一端、电容C14一端、LED灯组1负极，电容C11另一端接一级照明电路输出端，电容C14另一端分别接二极管D11负极和电阻R13一端，电阻R13另一端分别接芯片M1第八引脚和LED灯组1正极。

4.根据权利要求3所述的适用于独立光伏电站宽电压范围的直流LED灯具，其特征在于，所述的LED灯组1包括多个串联的白光LED灯。

5.根据权利要求2所述的适用于独立光伏电站宽电压范围的直流LED灯具，其特征在于，所述的二级照明电路包括MT7282恒流驱动芯片M2，芯片M2第一引脚通过电容C23接地，芯片M2第三引脚分别接电阻R22一端和电阻R21一端，电阻R22另一端接地，电阻R21另一端分别接芯片M2第七引脚和二极管D21负极，芯片M2第四引脚接地，芯片M2第五引脚分别接二极管D21正极和电感L21一端，电感L21另一端分别接地、电容C21一端、电容C24一端、LED灯组2负极，电容C21另一端接地，电容C24另一端分别接二极管D21负极和电阻R23一端，电阻R23另一端分别接芯片M2第八引脚和LED灯组2正极。

6.根据权利要求5所述的适用于独立光伏电站宽电压范围的直流LED灯具，其特征在于，所述的LED灯组2包括多个串联的白光LED灯。