RU158342U1

RU158342U1 - INTEGRATED SOURCE OF OPTICAL RADIATION

Info

Publication number: RU158342U1
Application number: RU2015128859/07U
Authority: RU
Inventors: Евгений Михайлович Силкин
Original assignee: Евгений Михайлович Силкин
Priority date: 2015-07-15
Filing date: 2015-07-15
Publication date: 2015-12-27

Abstract

1. Интегрированный источник оптического излучения, содержащий однофазный мост на четырех светодиодах или светодиодных матрицах, или светодиодных линейках, входные выводы которого подключены к входным выводам источника через защитный элемент, аналоговый контроллер постоянного тока, имеющий выводы REXT, GND и вывод OUT, вывод OUT которого соединен с положительным выходным выводом моста, вывод GND контроллера подключен к отрицательному выходному выводу моста, а вывод REXT соединен с выводом GND через резистор.2. Интегрированный источник оптического излучения по п. 1, отличающийся тем, что положительный выходной вывод моста соединен с выводом REXT контроллера через последовательную цепь из конденсатора, диода, второго конденсатора и второго диода, анод диода соединен с катодом пятого светодиода или пятой светодиодной матрицы, или линейки, анод пятого светодиода или пятой светодиодной матрицы, или линейки подключен к отрицательному выходному выводу моста, катод диода соединен с анодом шестого светодиода или шестой светодиодной матрицы, или линейки, катод шестого светодиода или шестой светодиодной матрицы, или линейки подключен к положительному выходному выводу моста, анод второго диода соединен с катодом третьего диода, анод которого подключен к отрицательному выходному выводу моста.1. An integrated optical radiation source containing a single-phase bridge on four LEDs or LED arrays, or LED arrays, the input terminals of which are connected to the input terminals of the source through a protective element, an analog DC controller having REXT, GND terminals and an OUT terminal, whose OUT terminal is connected to the positive output terminal of the bridge, the GND terminal of the controller is connected to the negative output terminal of the bridge, and the REXT terminal is connected to the GND terminal through a resistor. 2. The integrated optical radiation source according to claim 1, characterized in that the positive output terminal of the bridge is connected to the REXT terminal of the controller through a serial circuit of a capacitor, diode, second capacitor and second diode, the anode of the diode connected to the cathode of the fifth LED or fifth LED matrix, or line , the anode of the fifth LED or the fifth LED matrix or ruler is connected to the negative output terminal of the bridge, the cathode of the diode is connected to the anode of the sixth LED or the sixth LED matrix or ruler , the cathode of the sixth LED or the sixth LED matrix or ruler is connected to the positive output terminal of the bridge, the anode of the second diode is connected to the cathode of the third diode, the anode of which is connected to the negative output terminal of the bridge.

Description

Полезная модель относится к светотехнике и может быть использована при проектировании новых энергоэффективных интегрированных источников оптического излучения с повышенными коэффициентом полезного действия и сроком службы, универсальных, предназначенных как для внутренней, так и для наружной установки, имеющих низкий уровень пульсаций светового потока. Полезная модель направлена на повышение коэффициента полезного действия устройства.The utility model relates to lighting engineering and can be used in the design of new energy-efficient integrated sources of optical radiation with increased efficiency and service life, universal, designed for both indoor and outdoor installations, with a low level of pulsation of the light flux. The utility model is aimed at increasing the efficiency of the device.

Известен интегрированный источник оптического излучения, содержащий однофазный мост на четырех диодах, входные выводы которого подключены к входным выводам источника через защитный элемент, аналоговый контроллер постоянного тока, имеющий выводы REXT, GND и вывод OUT, вывод OUT которого соединен с положительным выходным выводом моста через последовательную цепь из нескольких светодиодных матриц, вывод GND контроллера подключен к отрицательному выходному выводу моста, а вывод REXT соединен с выводом GND через резистор, выходные выводы моста зашунтированы конденсатором, (SM2082B Single Channel LED Constant Current Driver (datasheet) // www.dianyua-nic.com).Known integrated optical radiation source containing a single-phase bridge with four diodes, the input terminals of which are connected to the input terminals of the source through a protective element, an analog DC controller having REXT, GND and OUT terminals, the OUT terminal of which is connected to the positive bridge output via serial a chain of several LED arrays, the GND pin of the controller is connected to the negative output pin of the bridge, and the REXT pin is connected to the GND pin through a resistor, the output pin of the bridge is shunted capacitance, (SM2082B Single Channel LED Constant Current Driver (datasheet) // www.dianyua-nic.com).

Недостатком известного интегрированного источника оптического излучения является низкий коэффициент полезного действия, который может достигать величины 50-60%. Снижение пульсаций светового потока за счет увеличения емкости конденсатора приводят к дополнительному снижению коэффициента мощности, возрастанию коэффициента гармоник потребляемого от сети тока и броска пускового тока устройства. Электрические потери складываются из потерь на диодах моста и на активных элементах контроллера, и имеют значительную величину. Отмеченный недостаток, в частности, сужает область применения интегрированного источника оптического излучения.A disadvantage of the known integrated source of optical radiation is the low efficiency, which can reach 50-60%. A decrease in the ripple of the light flux due to an increase in the capacitance of the capacitor leads to an additional decrease in the power factor, an increase in the harmonic coefficient of the current consumed from the network and the inrush current of the device. Electrical losses are the sum of losses on the bridge diodes and on the active elements of the controller, and are significant. The noted drawback, in particular, narrows the scope of the integrated optical radiation source.

Известен интегрированный источник оптического излучения, содержащий однофазный мост на четырех диодах, входные выводы которого подключены к входным выводам источника через защитный элемент, аналоговый контроллер постоянного тока, имеющий выводы REXT, GND и четыре вывода OUT1-OUT4, четвертый вывод OUT4 которого соединен с положительным выходным выводом моста через последовательную цепь из четырех светодиодных матриц, первый вывод OUT1 контроллера подключен к общей точке соединения первой и второй светодиодных матриц, второй вывод OUT2 контроллера подключен к общей точке соединения второй и третьей светодиодных матриц, а третий вывод OUT3 контроллера подключен к общей точке соединения третьей и четвертой светодиодных матриц, вывод GND контроллера подключен к отрицательному выходному выводу моста, а вывод REXT соединен с выводом GND через резистор (Altoran Chip and Systems. Driver IC Introduce. ACS1004S and ACS1404S // www.altorancns.com).An integrated optical radiation source is known, comprising a single-phase bridge with four diodes, the input terminals of which are connected to the input terminals of the source through a protective element, an analog DC controller having REXT, GND terminals and four OUT1-OUT4 terminals, the fourth OUT4 of which is connected to a positive output a bridge output through a serial chain of four LED arrays, the first controller output OUT1 is connected to a common connection point of the first and second LED arrays, the second controller OUT2 It is connected to the common point of connection of the second and third LED matrixes, and the third terminal OUT3 of the controller is connected to the common point of connection of the third and fourth LED matrixes, the GND terminal of the controller is connected to the negative output terminal of the bridge, and the REXT terminal is connected to the GND terminal through a resistor (Altoran Chip and Systems. Driver IC Introduce. ACS1004S and ACS1404S // www.altorancns.com).

Недостатком известного интегрированного источника оптического излучения является низкий коэффициент полезного действия, достигающий величины 65%. На выходе моста напряжение имеет форму последовательности полуволн синусоиды. Контроллер работает по принципу циклического переключения выводов OUT1-OUT4 при изменении уровня напряжения на выходе моста. Если напряжение на выходе моста меньше порогового напряжения первой светодиодной матрицы, световой поток равен нулю. По мере роста напряжения включается первая матрица. Затем к ней последовательно подключается вторая, далее третья и четвертая матрицы. Световой поток изменяется от нулевого уровня до максимального (работают все четыре матрицы) и обратно. Электрические потери складываются из потерь на диодах моста и на активных элементах контроллера, и имеют значительную величину. Отмеченный недостаток, в том числе, сужает область применения источника.A disadvantage of the known integrated source of optical radiation is a low efficiency reaching 65%. At the bridge output, the voltage is in the form of a sequence of half-waves of a sine wave. The controller operates on the principle of cyclic switching of the OUT1-OUT4 terminals when the voltage level at the bridge output changes. If the voltage at the bridge output is less than the threshold voltage of the first LED matrix, the luminous flux is zero. As the voltage rises, the first matrix is turned on. Then the second, then the third and fourth matrices are connected to it sequentially. The luminous flux changes from zero to maximum (all four matrices work) and vice versa. Electrical losses are the sum of losses on the bridge diodes and on the active elements of the controller, and are significant. The noted drawback, including, narrows the scope of the source.

Известен интегрированный источник оптического излучения, содержащий однофазный мост на четырех диодах, входные выводы которого подключены к входным выводам источника через защитный элемент, аналоговый контроллер постоянного тока, имеющий выводы REXT, GND и четыре вывода OUT1-OUT4, четвертый вывод OUT4 которого соединен с положительным выходным выводом моста через последовательную цепь из четырех светодиодных матриц, первый вывод OUT1 контроллера подключен к общей точке соединения первой и второй светодиодных матриц, второй вывод OUT2 контроллера подключен к общей точке соединения второй и третьей светодиодных матриц, а третий вывод OUT3 контроллера подключен к общей точке соединения третьей и четвертой светодиодных матриц, вывод GND контроллера подключен к отрицательному выходному выводу моста, а вывод REXT соединен с выводом GND через резистор (SM2087 High Power Factor Linear Constant Current LED Driver (datasheet) // www.dianyua-nic.com).An integrated optical radiation source is known, comprising a single-phase bridge with four diodes, the input terminals of which are connected to the input terminals of the source through a protective element, an analog DC controller having REXT, GND terminals and four OUT1-OUT4 terminals, the fourth OUT4 of which is connected to a positive output a bridge output through a serial chain of four LED arrays, the first controller output OUT1 is connected to a common connection point of the first and second LED arrays, the second controller OUT2 It is connected to the common point of connection of the second and third LED matrixes, and the third terminal OUT3 of the controller is connected to the common point of connection of the third and fourth LED matrixes, the GND terminal of the controller is connected to the negative output terminal of the bridge, and the REXT terminal is connected to the GND terminal through a resistor (SM2087 High Power Factor Linear Constant Current LED Driver (datasheet) // www.dianyua-nic.com).

Недостатком известного интегрированного источника оптического излучения является низкий коэффициент полезного действия, достигающий величины 65%. На выходе моста напряжение имеет форму последовательности полуволн синусоиды. Контроллер работает по принципу циклического переключения выводов OUT1-0UT4 при изменении уровня напряжения на выходе моста. Если напряжение на выходе моста меньше порогового напряжения первой светодиодной матрицы, световой поток равен нулю. По мере роста напряжения включается первая матрица. Затем к ней последовательно подключается вторая, далее третья и четвертая матрицы. Световой поток изменяется от нулевого уровня до максимального (работают все четыре матрицы) и обратно. Электрические потери складываются из потерь на диодах моста и на активных элементах контроллера, и имеют значительную величину. Отмеченный недостаток, в том числе, сужает область применения источника.A disadvantage of the known integrated source of optical radiation is a low efficiency reaching 65%. At the bridge output, the voltage is in the form of a sequence of half-waves of a sine wave. The controller operates on the principle of cyclic switching of the OUT1-0UT4 terminals when the voltage level at the bridge output changes. If the voltage at the bridge output is less than the threshold voltage of the first LED matrix, the luminous flux is zero. As the voltage rises, the first matrix is turned on. Then the second, then the third and fourth matrices are connected to it sequentially. The luminous flux changes from zero to maximum (all four matrices work) and vice versa. Electrical losses are the sum of losses on the bridge diodes and on the active elements of the controller, and are significant. The noted drawback, including, narrows the scope of the source.

Известен интегрированный источник оптического излучения, содержащий однофазный мост на четырех диодах, входные выводы которого подключены к входным выводам источника через защитный элемент, аналоговый контроллер постоянного тока, имеющий выводы REXT, GND и вывод OUT, вывод OUT которого соединен с положительным выходным выводом моста через последовательную цепь из нескольких светодиодных матриц, вывод GND контроллера подключен к отрицательному выходному выводу моста, а вывод REXT соединен с выводом GND через резистор, выходные выводы моста зашунтированы конденсатором, между выводами OUT и GND включен второй конденсатор (SM2082B Single Channel LED Constant Current Driver (datasheet) // www.dianyua-nic.com).Known integrated optical radiation source containing a single-phase bridge with four diodes, the input terminals of which are connected to the input terminals of the source through a protective element, an analog DC controller having REXT, GND and OUT terminals, the OUT terminal of which is connected to the positive bridge output via serial a chain of several LED arrays, the GND pin of the controller is connected to the negative output pin of the bridge, and the REXT pin is connected to the GND pin through a resistor, the output pin of the bridge is shunted capacitor, a second capacitor is connected between the OUT and GND terminals (SM2082B Single Channel LED Constant Current Driver (datasheet) // www.dianyua-nic.com).

Известный интегрированный источник оптического излучения является наиболее близким по технической сущности к полезной модели и выбран в качестве прототипа.Known integrated source of optical radiation is the closest in technical essence to a utility model and is selected as a prototype.

Недостатком прототипа также является низкий коэффициент полезного действия, который может достигать величины 50-60%. Снижение пульсаций светового потока за счет увеличения емкости конденсатора приводят к дополнительному снижению коэффициента мощности, возрастанию коэффициента гармоник потребляемого от сети тока и броска пускового тока устройства. Электрические потери складываются из потерь на диодах моста и на активных элементах контроллера, и имеют значительную величину. Отмеченный недостаток, в частности, сужает область применения интегрированного источника оптического излучения.The disadvantage of the prototype is also a low efficiency, which can reach values of 50-60%. A decrease in the ripple of the light flux due to an increase in the capacitance of the capacitor leads to an additional decrease in the power factor, an increase in the harmonic coefficient of the current consumed from the network and the inrush current of the device. Electrical losses are the sum of losses on the bridge diodes and on the active elements of the controller, and are significant. The noted drawback, in particular, narrows the scope of the integrated optical radiation source.

Полезная модель направлена на решение задачи повышения коэффициента полезного действия интегрированного источника оптического излучения, что является целью полезной модели.The utility model is aimed at solving the problem of increasing the efficiency of an integrated source of optical radiation, which is the purpose of the utility model.

Указанная цель достигается тем, что в интегрированном источнике оптического излучения:This goal is achieved by the fact that in an integrated source of optical radiation:

1 Содержащем однофазный мост на четырех светодиодах или светодиодных матрицах, или светодиодных линейках, входные выводы которого подключены к входным выводам источника через защитный элемент, аналоговый контроллер постоянного тока, имеющий выводы REXT, GND и вывод OUT, вывод OUT которого соединен с положительным выходным выводом моста, вывод GND контроллера подключен к отрицательному выходному выводу моста, а вывод REXT соединен с выводом GND через резистор;1 Containing a single-phase bridge on four LEDs or LED arrays, or LED arrays, the input terminals of which are connected to the input terminals of the source through a protective element, an analog DC controller having REXT, GND and OUT terminals, the OUT terminal of which is connected to the positive bridge output terminal , the GND pin of the controller is connected to the negative output pin of the bridge, and the REXT pin is connected to the GND pin through a resistor;

2. По п. 1 положительный выходной вывод моста соединен с выводом REXT контроллера через последовательную цепь из конденсатора, диода, второго конденсатора и второго диода, анод диода соединен с катодом пятого светодиода или пятой светодиодной матрицы, или линейки, анод пятого светодиода или пятой светодиодной матрицы, или линейки подключен к отрицательному выходному выводу моста, катод диода соединен с анодом шестого светодиода или шестой светодиодной матрицы, или линейки, катод шестого светодиода или шестой светодиодной матрицы, или линейки подключен к положительному выходному выводу моста, анод второго диода соединен с катодом третьего диода, анод которого подключен к отрицательному выходному выводу моста.2. According to claim 1, the positive output terminal of the bridge is connected to the REXT terminal of the controller through a serial circuit of a capacitor, diode, second capacitor, and second diode; the anode of the diode is connected to the cathode of the fifth LED or fifth LED matrix or ruler; the anode of the fifth LED or fifth LED matrix, or ruler is connected to the negative output terminal of the bridge, the cathode of the diode is connected to the anode of the sixth LED or the sixth LED matrix, or the ruler, the cathode of the sixth LED or the sixth LED matrix, or linear and connected to the positive output terminal of the bridge, the second diode anode is connected to the cathode of the third diode, the anode of which is connected to the negative output terminal of the bridge.

Существенным отличием, характеризующим полезную модель, является повышение коэффициента полезного действия интегрированного источника оптического излучения за счет изменения принципа функционирования, улучшения его технических характеристик и возможных вариантов конструктивного исполнения. Заявляемый источник оптического излучения имеет высокий коэффициент мощности (более 92%) и низкий уровень радиопомех, обладает сравнительно малым коэффициентом гармоник потребляемого от сети тока (менее 27%) и обеспечивает малые пульсации светового потока (12-25%). Броски пускового тока при включении интегрированного источника оптического излучения практически отсутствуют. Снижены броски рабочего тока устройства и электрические потери при преобразовании (выпрямлении) переменного напряжения питающей сети в знакопостоянное напряжение на выходе моста и потери на активных элементах аналогового контроллера постоянного тока.A significant difference characterizing the utility model is an increase in the efficiency of the integrated optical radiation source by changing the principle of operation, improving its technical characteristics and possible design options. The inventive optical radiation source has a high power factor (more than 92%) and a low level of radio noise, has a relatively low harmonic coefficient of the current consumed from the network (less than 27%) and provides small pulsations of the light flux (12-25%). Inrush current surges when the integrated optical source is turned on are practically absent. The inrush current of the device and electrical losses during conversion (rectification) of the alternating voltage of the supply network to a constant voltage at the bridge output and losses on the active elements of the analog DC controller are reduced.

Повышение коэффициента полезного действия обусловлено новыми принципами устройства и новой конструкцией источника, новой электрической схемой, реализацией входной цепи контроллера, новыми элементами и связями, то есть, отличительными признаками полезной модели. Таким образом, отличительные признаки заявляемого источника оптического излучения являются существенными.The increase in efficiency is due to new principles of the device and a new source design, a new electrical circuit, the implementation of the controller input circuit, new elements and connections, that is, the hallmarks of the utility model. Thus, the distinguishing features of the claimed source of optical radiation are significant.

На рисунке приведена электрическая схема интегрированного источника оптического излучения.The figure shows an electrical diagram of an integrated optical radiation source.

Интегрированный источник оптического излучения содержит однофазный мост на четырех светодиодах 1-4 или светодиодных матрицах, или светодиодных линейках, входные выводы которого подключены к входным выводам источника через защитный элемент 5, аналоговый контроллер постоянного тока 6, имеющий выводы REXT, GND и вывод OUT, вывод OUT которого соединен с положительным выходным выводом моста, вывод GND контроллера подключен к отрицательному выходному выводу моста, а вывод REXT соединен с выводом GND через резистор 7, положительный выходной вывод моста может быть соединен с выводом REXT контроллера через последовательную цепь из конденсатора 8, диода 9, второго конденсатора 10 и второго диода 11, анод диода соединен с катодом пятого светодиода 12 или пятой светодиодной матрицы, или линейки, анод пятого светодиода или пятой светодиодной матрицы, или линейки подключен к отрицательному выходному выводу моста, катод диода соединен с анодом шестого светодиода 13 или шестой светодиодной матрицы, или линейки, катод шестого светодиода или шестой светодиодной матрицы, или линейки подключен к положительному выходному выводу моста, анод второго диода соединен с катодом третьего диода 14, анод которого подключен к отрицательному выходному выводу моста.The integrated optical radiation source contains a single-phase bridge on four LEDs 1-4 or LED arrays, or LED arrays, the input terminals of which are connected to the input terminals of the source through a protective element 5, an analog DC controller 6, which has REXT, GND terminals and an OUT terminal, an output OUT of which is connected to the positive output terminal of the bridge, the GND terminal of the controller is connected to the negative output terminal of the bridge, and the REXT terminal is connected to the GND terminal through resistor 7, the positive output terminal of the bridge can t be connected to the REXT terminal of the controller through a serial circuit of a capacitor 8, a diode 9, a second capacitor 10 and a second diode 11, the anode of the diode is connected to the cathode of the fifth LED 12 or the fifth LED matrix, or a ruler, the anode of the fifth LED or the fifth LED matrix, or the ruler is connected to the negative output terminal of the bridge, the cathode of the diode is connected to the anode of the sixth LED 13 or the sixth LED matrix, or the ruler, the cathode of the sixth LED or the sixth LED matrix, or the ruler is connected to the positive at the output terminal of the bridge, the second diode anode is connected to the cathode of the third diode 14, whose anode is connected to the negative output terminal of the bridge.

Интегрированный источник оптического излучения в установившемся режиме работает следующим образом.The integrated source of optical radiation in the steady state operates as follows.

Светодиоды (светодиодные матрицы, светодиодные линейки или группы перечисленных элементов, соединенных электрически последовательно или параллельно, или последовательно-параллельно) 1-4 и 12, 13 генерируют оптическое излучение в диапазоне видимого света или инфракрасном (ультрафиолетовом) частях спектра. Аналоговый контроллер 6 стабилизирует ток через светодиоды (1-4, 12, 13), что необходимо для их нормальной работы. При этом уровень номинального (стабилизированного) тока через светодиоды 1-4, 12, 13 задается с помощью резистора 7 (выводы REXT, GND контроллера 6).LEDs (LED arrays, LED arrays or groups of the listed elements, connected electrically in series or in parallel, or in series-in-parallel) 1-4 and 12, 13 generate optical radiation in the range of visible light or infrared (ultraviolet) parts of the spectrum. Analog controller 6 stabilizes the current through the LEDs (1-4, 12, 13), which is necessary for their normal operation. In this case, the level of the nominal (stabilized) current through the LEDs 1-4, 12, 13 is set using the resistor 7 (conclusions REXT, GND controller 6).

Устройство подключается к входным выводам через защитный элемент 5 (предохранитель, резистор, конденсатор или индуктивность, а также любая известная схема на дискретных элементах или микросборка, например, на основе одной или нескольких индуктивностей, конденсаторов и варистора). Элемент 5 защищает источник оптического излучения от короткого замыкания и любых аварийных нарушений электрического режима. Кроме того, защитный элемент (резистор, конденсатор, индуктивность) может ограничивать бросок пускового тока, а также амплитуды бросков рабочих токов, возникающих при заряде конденсаторов 8, 10. Защитный элемент 5 (при соответствующей известной реализации) дополнительно выполняет функцию системы помехоподавления и снижения коммутационных потерь на активных элементах устройства.The device is connected to the input terminals through the protective element 5 (fuse, resistor, capacitor or inductance, as well as any known circuit on discrete elements or microassembly, for example, based on one or more inductors, capacitors and varistor). Element 5 protects the optical radiation source from short circuit and any emergency violations of the electrical mode. In addition, the protective element (resistor, capacitor, inductance) can limit the inrush current, as well as the amplitude of the surge currents that occur when the capacitors 8, 10 are charged. The protective element 5 (with the corresponding known implementation) additionally performs the function of a noise suppression and switching losses on the active elements of the device.

Однофазный мост (светодиоды 1-4) реализован непосредственно на излучающих элементах. Принцип работы устройства при этом остается неизменным. Однако совмещение функций выпрямления и излучения обеспечивает функционирование устройства с высоким коэффициентом полезного действия (минимальные электрические потери в устройстве). Однофазный мост (светодиоды 1-4) выпрямляет (преобразует) переменное питающее (сетевое) напряжение в знакопостоянное с пульсацией на частоте 100 Гц (при сетевом напряжении частотой 50 Гц).A single-phase bridge (LEDs 1-4) is implemented directly on the radiating elements. The principle of operation of the device remains unchanged. However, the combination of the functions of rectification and radiation ensures the functioning of the device with a high efficiency (minimal electrical loss in the device). A single-phase bridge (LEDs 1-4) rectifies (converts) the alternating supply (mains) voltage to alternating voltage with ripple at a frequency of 100 Hz (with a mains voltage of 50 Hz).

Конденсаторы 8, 10 заряжаются через диоды 9, 11 и резистор 7 до напряжения, равного половине амплитуды выходного напряжения моста (светодиоды 1-4) или, что - то же самое, до половины амплитуды сетевого питающего (переменного) напряжения за вычетом падения напряжения на светодиодах 1,4 (и, соответственно, 2, 3). Заряд конденсаторов 8, 10 осуществляется по последовательной схеме включения, что снижает амплитуды токов заряда и обеспечивает работу устройства с высоким коэффициентом мощности. При разряде (через светодиоды 12, 13) на контроллер 6 конденсаторы 8, 10 работают параллельно. Это энергетически выгодно. Коэффициент гармоник (искажения) потребляемого устройством от сети тока лежит в пределах 20-27%. Напряжение на выходных выводах моста не снижается до величины менее 50% амплитудного значения. При соответствующем выборе параметров светодиодов 1, 4 и 12, 13 (пороговое напряжение) обеспечиваются условия для постоянной работы пятого 12 и шестого 13 светодиодов. В результате коэффициент пульсаций светового потока имеет сравнительно малую величину (около 25%). За счет заряда конденсаторов 8, 10 через резистор 7 ограничивается ток контроллера 6 и понижается падение напряжения и потери на активных элементах контроллера 6. Чип контроллера 6 нагревается значительно меньше, что повышает коэффициент полезного действия устройства и снижает суммарную пульсацию выходного тока и, следовательно, светового потока источника. Диод 14 разделяет цепи заряда и разряда конденсаторов 8, 10. При выполнении интегрированного источника оптического излучения без элементов 8-14 устройство имеет наиболее простую конструкцию и максимальный коэффициент полезного действия. Однако пульсации светового потока несколько выше. При этом параметры светодиодов 12, 13 должны быть выбраны на больший световой поток (для сохранения общего светового потока и неизменности других световых характеристик).Capacitors 8, 10 are charged through diodes 9, 11 and resistor 7 to a voltage equal to half the amplitude of the output voltage of the bridge (LEDs 1-4) or, equivalently, to half the amplitude of the mains supply (AC) voltage minus the voltage drop across LEDs 1.4 (and, accordingly, 2, 3). The capacitors 8, 10 are charged according to a sequential switching circuit, which reduces the amplitudes of the charge currents and ensures the operation of the device with a high power factor. When discharged (via LEDs 12, 13) to the controller 6, the capacitors 8, 10 work in parallel. It is energetically beneficial. The harmonic coefficient (distortion) of the current consumed by the device from the mains lies in the range of 20-27%. The voltage at the output terminals of the bridge does not decrease to less than 50% of the amplitude value. With the appropriate choice of parameters of LEDs 1, 4 and 12, 13 (threshold voltage), the conditions for continuous operation of the fifth 12 and sixth 13 LEDs are provided. As a result, the pulsation coefficient of the light flux is relatively small (about 25%). Due to the charge of the capacitors 8, 10 through the resistor 7, the current of the controller 6 is limited and the voltage drop and losses on the active elements of the controller 6 are reduced. The chip of the controller 6 heats up significantly less, which increases the efficiency of the device and reduces the total ripple of the output current and, therefore, light source stream. The diode 14 separates the charge and discharge circuits of the capacitors 8, 10. When performing an integrated source of optical radiation without elements 8-14, the device has the simplest design and maximum efficiency. However, the pulsation of the light flux is slightly higher. In this case, the parameters of the LEDs 12, 13 should be selected for a higher luminous flux (to maintain the overall luminous flux and the invariability of other light characteristics).

Технические решения по устройству входной цепи контроллера 6 (выпрямитель (1-4), последовательная цепь (8-11), светодиоды 12, 13, отсекающий диод 14 применимы для любых типов контроллеров постоянного тока («линейных», конденсаторных) аналогичного назначения (например, SM2087, SM2082, РТ6913, ZONOPO8062, ACS1004, ACS1404 и других).Technical solutions for the device of the input circuit of controller 6 (rectifier (1-4), serial circuit (8-11), LEDs 12, 13, clipping diode 14 are applicable for any type of DC controllers ("linear", capacitor) for the same purpose (for example , SM2087, SM2082, PT6913, ZONOPO8062, ACS1004, ACS1404 and others).

По сравнению с прототипом существенно повышается коэффициент полезного действия интегрированного источника оптического излучения за счет изменения принципа функционирования, улучшения его технических характеристик и возможных вариантов конструктивного исполнения. Действительно, заявляемый источник оптического излучения имеет высокий коэффициент мощности (более 92%) и низкий уровень радиопомех и излучений (не превышающий установленные нормы), обладает сравнительно низким коэффициентом гармоник потребляемого от сети тока (не более 27%), обеспечивает малые броски пускового тока (при включении интегрированного источника оптического излучения они практически отсутствуют), а также амплитуду входного рабочего тока. Коэффициент гармоник устройства, выбранного за прототип, достигает 130%. Высшие гармоники потребляемого тока в прототипе являются источниками дополнительных электрических потерь. В новом источнике снижен на 40-55% уровень эффективного потребляемого от сети тока (при выполнении на заданную мощность) и электрические потери в элементах, в частности, в аналоговом контроллере, а также при преобразовании переменного напряжения сети в знакопостоянное на выходе выпрямителя (за счет совмещения функций выпрямления и излучения в одном узле).Compared with the prototype, the efficiency of the integrated optical radiation source is significantly increased by changing the principle of operation, improving its technical characteristics and possible design options. Indeed, the claimed optical radiation source has a high power factor (more than 92%) and a low level of radio noise and radiation (not exceeding the established standards), has a relatively low harmonic coefficient of the current consumed from the network (no more than 27%), provides low inrush currents ( when the integrated optical source is turned on, they are practically absent), as well as the amplitude of the input working current. The harmonic coefficient of the device selected for the prototype reaches 130%. The higher harmonics of the current consumption in the prototype are sources of additional electrical losses. In the new source, the level of effective current consumed from the network (when running at a given power) and electric losses in the elements, in particular, in the analog controller, as well as when converting AC voltage to alternating voltage at the rectifier output (due to combining the functions of rectification and radiation in one node).

В результате, коэффициент полезного действия нового источника оптического излучения увеличивается, ориентировочно, на 5-7%.As a result, the efficiency of a new source of optical radiation increases, approximately, by 5-7%.

Дополнительно, по сравнению с прототипом, существенно снижается коэффициент пульсаций светового потока и расширяется область применения нового интегрированного источника оптического излучения. Заявляемый источник соответствует современным требованиям к техническим характеристикам подобных устройств.Additionally, in comparison with the prototype, the ripple coefficient of the light flux is significantly reduced and the scope of the new integrated optical radiation source is expanding. The inventive source meets current requirements for the technical characteristics of such devices.

Действительно, новый интегрированный источник оптического излучения может более эффективно использоваться как для внутренней, так и для наружной установки в системах повышенного качества оптического излучения, а также в закрытых светильниках ограниченного объема в различных системах освещения, либо в специальных генераторах (источниках) инфракрасного или ультрафиолетового излучения.Indeed, the new integrated optical radiation source can be used more efficiently for both indoor and outdoor installations in high-quality optical radiation systems, as well as in closed luminaires of limited volume in various lighting systems, or in special generators (sources) of infrared or ultraviolet radiation .

Номенклатура типоисполнений интегрированных источников оптического излучения по новой схеме значительно расширяется. Каждое типоисполнение может представлять собой оптимальное по конструкции и достаточно технологичное изделие, что снижает, в частности, конечную цену изделий.The nomenclature of type designs of integrated optical radiation sources according to the new scheme is expanding significantly. Each type design can be an optimal design and a fairly technological product, which reduces, in particular, the final price of the products.

Новый источник оптического излучения обеспечивает снижение бросков пускового тока.A new source of optical radiation reduces inrush currents.

Новый интегрированный источник оптического излучения также имеет низкий уровень радиопомех (не превышающий установленные нормы).The new integrated optical radiation source also has a low level of radio interference (not exceeding the established standards).

Claims

1. An integrated optical radiation source containing a single-phase bridge on four LEDs or LED arrays, or LED arrays, the input terminals of which are connected to the input terminals of the source through a protective element, an analog DC controller having REXT, GND terminals and an OUT terminal, whose OUT terminal is connected to the positive output terminal of the bridge, the GND terminal of the controller is connected to the negative output terminal of the bridge, and the REXT terminal is connected to the GND terminal through a resistor.

2. The integrated optical radiation source according to claim 1, characterized in that the positive output terminal of the bridge is connected to the REXT terminal of the controller through a serial circuit of a capacitor, diode, second capacitor and second diode, the anode of the diode connected to the cathode of the fifth LED or fifth LED matrix, or a ruler, the anode of the fifth LED or the fifth LED matrix, or the ruler is connected to the negative output terminal of the bridge, the cathode of the diode is connected to the anode of the sixth LED or the sixth LED matrix, or and the cathode of the LED of the sixth or sixth LED array, or line connected to the positive output terminal of the bridge, the second diode anode is connected to the cathode of the third diode, the anode of which is connected to the negative output terminal of the bridge.