PL226052B1 - Uklad zasilania polprzewodnikowego zrodla swiatla - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ zasilania półprzewodnikowego źródła światła, w szczególności źródła światła składającego się z szeregowo połączonych diod elektroluminescencyjnych LED.

Znany z opisu patentowego PL 217105 stabilizator z podwyższaniem napięcia wyjściowego stabilizujący prąd zawiera: komparator, rezystor obciążający i tranzystor przełączający. Źródło napięcia połączone jest poprzez rezystor z mostkiem prostowniczym, na wyjściu którego włączony jest kondensator filtrujący. Jedno wejście komparatora połączone jest z napięciem referencyjnym, drugie wejście komparatora połączone jest z dzielnikiem napięcia, a wyjście komparatora połączone jest z elektrodą sterującą tranzystora. Jedna końcówka kondensatora połączona jest z jedną końcówką źródła napięcia, z katodą diody trzeciej i anodą diody czwartej mostka prostowniczego, a druga końcówka kondensatora połączona jest z końcówką drenu tranzystora. Końcówka źródła tranzystora połączona jest z poziomem odniesienia, a bramka tranzystora połączona jest z wyjściem komparatora poprzez rezystor trzeci. Jedna końcówka rezystora obciążającego połączona jest z katodą diody drugiej i diody czwartej mostka prostowniczego, a druga końcówka rezystora obciążającego połączona jest z jedną końcówką rezystora drugiego i z wejściem odwracającym komparatora.

W znanych układach zasilania półprzewodnikowego źródła światła z diodami elektroluminescencyjnymi LED, napięcie sieci zasilającej jest prostowane w układzie prostowniczym, składającym się z układu diodowego i kondensatora zbiorczego, a napięcie z kondensatora zbiorczego podawane jest do układu elektronicznego, na przykład do stabilizatora impulsowego, którego zadaniem jest zapewnienie stałego napięcia zasilania zasilającego diody elektroluminescencyjne LED lub dostarczenie do układu diod elektroluminescencyjnych LED stałego prądu, niezależnie od wartości napięcia sieci zasilającej. W znanych układach zasilania półprzewodnikowych źródeł światła, w których napięcie sieci zasilającej jest wprost stosowane do zasilania diod elektroluminescencyjnych LED, występuje konieczność stosowania kondensatorów zbiorczych o dużej wartości pojemności, co skutkuje nie tylko obniżeniem sprawności energetycznej układu zasilania, ale i powoduje obniżenie wartości współczynnika mocy biernej, co jest niekorzystne dla funkcjonowania sieci elektroenergetycznej. W przypadku zainstalowania dużej liczby takich półprzewodnikowych źródeł zasilania występuje wzrost kosztów eksploatacji oświetlenia związanych z dodatkowymi opłatami z tytułu wprowadzania do sieci mocy biernej pojemnościowej.

Istota układu zasilania źródła światła według wynalazku polega na tym, że druga końcówka dławika połączona jest z katodą diody trzeciej, z anodą diody czwartej, z drugą końcówką kondensatora pierwszego i z pierwszą końcówką kondensatora drugiego. Katoda diody drugiej i katoda diody czwartej połączone są z końcówką pierwszą kondensatora pierwszego, z końcówką pierwszą kondensatora trzeciego i z anodą diody LED pierwszej półprzewodnikowego źródła światła. Anoda diody pierwszej, anoda diody trzeciej i druga końcówka kondensatora drugiego połączone są z poziomem odniesienia.

Układ zasilania półprzewodnikowego źródła światła według wynalazku umożliwia uzyskanie napięcia zasilającego półprzewodnikowe źródło światła dwukrotnie większego niż w znanych układach, co pozwala stosować kondensatory zbiorcze o znacznie mniejszej pojemności, a wykorzystanie dławika szeregowo połączonego z siecią zasilającą zapewnia uzyskanie korzystnego dla sieci zasilającej współczynnika mocy biernej.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładzie wykonania na rysunku przedstawiającym schemat układu zasilania półprzewodnikowego źródła światła.

Źródło sieci zasilającej E jedną końcówką połączone jest z pierwszą końcówką rezystora R, którego druga końcówka połączona jest z katodą diody pierwszej D1 i z anodą diody drugiej D2. Druga końcówka źródła zasilania E połączona jest z pierwszą końcówką dławika DŁ, którego druga końcówka połączona jest z katodą diody trzeciej D3, z anodą diody czwartej D4, z drugą końcówką kondensatora pierwszego C1 i z pierwszą końcówką kondensatora drugiego C2, którego druga końcówka połączona jest z poziomem odniesienia. Anoda diody pierwszej D1 i anoda diody trzeciej D3 połączone są z poziomem odniesienia. Katoda diody drugiej D2 i katoda diody czwartej D4 połączone są z końcówką pierwszą kondensatora pierwszego C1, z końcówką pierwszą kondensatora trzeciego C3 i z diodą LED pierwszą LED1 układu szeregowo połączonych diod LED stanowiących półprzewodnikowe źródło światła ZLED. Druga końcówka kondensatora trzeciego C3 i dioda LED ostatnia LEDn półprzewodnikowego źródła światła ZLED połączone są z poziomem odniesienia.

PL 226 052 B1

Układ zasilany jest bezpośrednio z sieci napięcia przemiennego. Jeżeli wartość chwilowa napięcia źródła E jest dodatnia na pierwszej końcówce rezystora R względem pierwszej końcówki dławika DŁ, to wtedy przewodzą diody druga D2 i dioda trzecia C3, co powoduje, że do kondensatora pierwszego C1 jest dostarczany ładunek, a wartość napięcia na tym pierwszym kondensatorze C1 wynika z ilości dostarczonego ładunku oraz pojemności tego pierwszego kondensatora C1. Z kolei jeżeli napięcie sieci zmieni swoją polaryzację na przeciwną, to wtedy przewodzi dioda pierwsza D1 i dioda czwarta D4, a wtedy jest dostarczany ładunek do kondensatora drugiego C2, a wartość napięcia na tym drugim kondensatorze C2 wynika z ilości dostarczonego ładunku oraz pojemności tego drugiego kondensatora C2. Ładunek zgromadzony w kondensatorach pierwszym C1 i drugim C2 jest przekazywany do kondensatora trzeciego C3. Wartość napięcia na kondensatorze trzecim C3 jest zależna od ilości ładunku zgromadzonego w tym trzecim kondensatorze C3 oraz jego pojemności. Napięciem na kondensatorze trzecim C3 zasilane są diody LED z półprzewodnikowego źródła światła ZLED. Zastosowanie kondensatora trzeciego C3 o pojemności większej niż pojemność kondensatorów: pierwszego C1 i drugiego C2, zmniejsza amplitudę chwilowych zmian napięcia zasilającego diody LED oraz spowalnia zmianę tego napięcia spowodowanego chwilowymi zmianami wartości napięcia źródła sieci zasilającej E, a poprzez zmianę pojemności trzeciego kondensatora C3 można zmieniać wartość napięcia na tym trzecim kondensatorze C3.

Claims (1)

1. Układ zasilania półprzewodnikowego źródła światła, w którym źródło sieci zasilającej jedną końcówką połączone jest z pierwszą końcówką rezystora, którego druga końcówka połączona jest z katodą diody pierwszej i z anodą diody drugiej, a druga końcówka źródła zasilania połączona jest z pierwszą końcówką dławika, zaś druga końcówka kondensatora trzeciego i dioda LED ostatnia półprzewodnikowego źródła światła połączone są z poziomem odniesienia, znamienny tym, że druga końcówka dławika (DŁ) połączona jest z katodą diody trzeciej (D3), z anodą diody czwartej (D4), z drugą końcówką kondensatora pierwszego (C1) i z pierwszą końcówką kondensatora drugiego (C2), a katoda diody drugiej (D2) i katoda diody czwartej (D4) połączone są z końcówką pierwszą kondensatora pierwszego (C1), z końcówką pierwszą kondensatora trzeciego (C3) i z anodą diody LED pierwszej LED1 półprzewodnikowego źródła światła ZLED, przy czym anoda diody pierwszej (D1), anoda diody trzeciej (D3) i druga końcówka kondensatora drugiego (C2) połączone są z poziomem odniesienia.