RU2385553C2 - Power supply for light-emitting diodes - Google Patents
Power supply for light-emitting diodes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2385553C2 RU2385553C2 RU2007142404/28A RU2007142404A RU2385553C2 RU 2385553 C2 RU2385553 C2 RU 2385553C2 RU 2007142404/28 A RU2007142404/28 A RU 2007142404/28A RU 2007142404 A RU2007142404 A RU 2007142404A RU 2385553 C2 RU2385553 C2 RU 2385553C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- leds
- control unit
- resistor
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к светотехнике, а именно к источникам питания (драйверам) мощных светодиодов, используемых для освещения.The invention relates to lighting equipment, namely to power supplies (drivers) of high-power LEDs used for lighting.
Известен источник питания мощного светодиода [1], в котором к выходу батареи питания с напряжением 4,2÷5,4 В подключен вход преобразователя (ШИМ контроллер на основе микросхемы ZXSC400) и электрод дросселя, другой электрод дросселя подключен к коллектору силового транзистора и через диод к аноду светодиода, катод которого подключен к входу обратной связи преобразователя и через первый резистор к общим входам батареи питания и преобразователя, через второй резистор к эмиттеру силового транзистора и к другому входу обратной связи преобразователя, выход которого соединен с базой силового транзистора. В этом источнике преобразователь обеспечивает на светодиоде такое напряжение, при котором ток светодиода постоянен (790 мА). Стабилизация тока происходит за счет обратной связи с первого резистора на вход преобразователя. Недостатком такого источника является низкое напряжение входного питания, которое должно быть меньше падения напряжения на светодиоде, данный источник не может работать от сети питания 220 В, 50 Гц.A known power source of a powerful LED [1], in which the input of the converter (PWM controller based on the ZXSC400 chip) and the inductor electrode is connected to the output of the power supply battery with a voltage of 4.2 ÷ 5.4 V, another inductor electrode is connected to the collector of the power transistor and through diode to the anode of the LED, the cathode of which is connected to the feedback input of the converter and through the first resistor to the common inputs of the power battery and the converter, through the second resistor to the emitter of the power transistor and to the other feedback input of the converter I, whose output is connected to the base of the power transistor. In this source, the converter provides such a voltage on the LED that the LED current is constant (790 mA). Current stabilization occurs due to feedback from the first resistor to the input of the converter. The disadvantage of this source is the low voltage of the input power, which should be less than the voltage drop on the LED, this source can not work from the power supply 220 V, 50 Hz.
Известен источник питания для светодиодов [2], в котором входное сетевое питание 220 В 50 Гц подключено через сетевой фильтр к входам выпрямителя, отрицательный выход которого соединен с общими выходами ШИМ контроллера и оптопары и с электродом первого конденсатора, а положительный выход выпрямителя подключен к другому электроду первого конденсатора, к катоду первого диода, к электроду второго конденсатора, к катоду стабилитрона и через «n» подключенных последовательно светодиодов к аноду второго диода и к электроду первого резистора, другой электрод которого соединен с электродом второго резистора, с общим входом оптопары, с другим электродом второго конденсатора и через дроссель с анодом первого диода и с выходом ШИМ контроллера, вход обратной связи которого подключен к выходу оптопары, вход которой соединен с катодом второго диода и через третий резистор с анодом стабилизатора и с другим электродом второго резистора. В этом источнике входное переменное напряжение сети 220 В, 50 Гц преобразуется в постоянное напряжение 270 В на первом конденсаторе, которое затем с помощью ШИМ контроллера, первого диода, дросселя и второго конденсатора преобразуется в постоянное напряжение 200 В, питающее «n» последовательно соединенных светодиодов. Первый резистор за счет обратной связи через оптопару ограничивает ток светодиодов на уровне 0,1 А, а стабилитрон ограничивает входное напряжение источника при обрыве цепи светодиодов. Недостатком данного устройства является отсутствие защиты от сгорания светодиодов при коротком замыкании в силовом транзисторе ШИМ контроллера.A known power source for LEDs [2], in which the input mains supply 220 V 50 Hz is connected through a line filter to the inputs of the rectifier, the negative output of which is connected to the common outputs of the PWM controller and optocoupler and the electrode of the first capacitor, and the positive output of the rectifier is connected to another the electrode of the first capacitor, to the cathode of the first diode, to the electrode of the second capacitor, to the cathode of the zener diode and through "n" connected in series LEDs to the anode of the second diode and to the electrode of the first resistor, each the second electrode of which is connected to the electrode of the second resistor, with the common input of the optocoupler, with the other electrode of the second capacitor and through the inductor with the anode of the first diode and the PWM controller output, the feedback input of which is connected to the output of the optocoupler, the input of which is connected to the cathode of the second diode and through the third resistor with the stabilizer anode and with another electrode of the second resistor. In this source, the input AC voltage of the network 220 V, 50 Hz is converted to a constant voltage of 270 V on the first capacitor, which is then converted using a PWM controller, the first diode, inductor and second capacitor to a constant voltage of 200 V, supplying “n” series-connected LEDs . The first resistor, due to feedback through an optocoupler, limits the current of the LEDs at 0.1 A, and the zener diode limits the input voltage of the source when the LED circuit breaks. The disadvantage of this device is the lack of protection against combustion of LEDs during a short circuit in the power transistor of the PWM controller.
Известна светодиодная лампа [3], которая содержит прозрачный корпус с отверстиями для охлаждения, внутри корпуса расположена плата со светодиодами, также имеется средство соединения с сетью электрического питания, выполненное в виде резьбового цоколя. Однако в этой лампе не имеется источника ее питания, преобразующего напряжение стандартной сети 220 В, 50 Гц в ток светодиодов.Known LED lamp [3], which contains a transparent housing with holes for cooling, inside the housing there is a board with LEDs, there is also a means of connecting to an electrical power network, made in the form of a threaded base. However, this lamp does not have a source of its power, which converts the voltage of a standard network 220 V, 50 Hz into a current of LEDs.
Известно осветительное устройство или источник света, основанный на действии светодиодов [4], которое содержит силовой преобразователь, преобразующий входное постоянное или переменное напряжение в постоянный ток для питания светодиодов, выпрямитель для выпрямления входного переменного напряжения питания, конденсаторы для фильтрации переменных составляющих в напряжении питания, нагрузочный резистор для стабилизации тока светодиодов, причем светодиоды могут быть включены последовательно и параллельно друг к другу в виде цепей, в количестве до трех штук, в каждой цепи светодиодов может быть установлена цепь компенсации температуры для управления токам светодиодов как функции температуры, светодиоды могу иметь разный цвет, имеется также механический регулятор света, который может при своем перемещении в устройстве затемнять свет от отдельных светодиодов, регулируя цвет и силу света, само устройство выполнено из термостойкого и влагонепроницаемого материала с хорошей теплопроводностью, а перед светодиодами расположены оптические линзы для фокусировки света светодиодов. Однако данное устройство имеет недостатки, заключающиеся в том, что применение выпрямителя и сглаживающих конденсаторов при питании от сети переменного тока создает невысокое значение cos φ, характеризующее качество использования сети питания, в устройстве нет защиты от перегрузки по напряжению и по току, от обрыва в цепи светодиодов, нет автоматической регулировки силы света в зависимости от внешнего освещения.Known lighting device or light source based on the action of LEDs [4], which contains a power converter that converts the input DC or AC voltage to direct current for powering the LEDs, a rectifier for rectification of the input AC voltage, capacitors for filtering the alternating components in the supply voltage, a load resistor to stabilize the current of the LEDs, and the LEDs can be connected in series and parallel to each other in the form of circuits, if for up to three pieces, a temperature compensation circuit can be installed in each LED circuit to control the LED currents as a function of temperature, the LEDs can have a different color, there is also a mechanical light regulator that can darken the light from individual LEDs when it moves in the device, adjusting the color and light intensity, the device itself is made of heat-resistant and moisture-proof material with good thermal conductivity, and optical lenses are located in front of the LEDs to focus the light of the LEDs odov. However, this device has drawbacks in that the use of a rectifier and smoothing capacitors when powered by an alternating current network creates a low value of cos φ, which characterizes the quality of use of the power network, the device does not have protection against voltage and current overload, and circuit breakage LEDs, there is no automatic adjustment of light intensity depending on external lighting.
Известен источник питания для светодиодов [3], взятый за прототип. Источник содержит сетевой фильтр, входы которого подключены к сети питания 220 В, 50 Гц, и выходы через выпрямитель соединены с первым конденсатором, отрицательный электрод которого подключен к общим выходам ШИМ контроллера и оптопары, а положительный электрод соединен с электродом второго конденсатора, с электродами первого и второго резисторов и через дроссель с стоком силового транзистора, расположенного в ШИМ контроллере, и с анодом первого диода, катод которого подключен к катоду стабилитрона и через «n» последовательно соединенных светодиодов к другому электроду второго резистора и через второй диод к входу оптопары и через третий резистор к аноду стабилитрона и к другому электроду первого резистора, а выход оптопары соединен с входом управления ШИМ контроллера.A known power source for LEDs [3], taken as a prototype. The source contains a line filter, the inputs of which are connected to a 220 V, 50 Hz power supply, and the outputs through a rectifier are connected to the first capacitor, the negative electrode of which is connected to the common outputs of the PWM controller and optocouplers, and the positive electrode is connected to the electrode of the second capacitor, with the electrodes of the first and the second resistors through the inductor with the drain of the power transistor located in the PWM controller, and with the anode of the first diode, the cathode of which is connected to the zener diode cathode and connected in series with etodiodov to the other electrode via the second resistor and the second diode to the input of the optocoupler via a third resistor and to the anode of the zener diode and to the other electrode of the first resistor, and the opto-coupler output is connected to the control input of the PWM controller.
В этом источнике напряжение входной сети 220 В, 50 Гц через сетевой фильтр поступает на входы выпрямителя, на входах которого и на первом конденсаторе образуется постоянное напряжение порядка 270 В. Это напряжение через дроссель поступает на вход ШИМ контроллера, который управляет внутренним силовым транзистором, образующим на дросселе импульсы амплитудой более 270 В. Эти импульсы выпрямляются через первый диод, образую на втором конденсаторе относительно выходного напряжения выпрямителя постоянное напряжение 24 В, питающее цепочку из «n» светодиодов. Ток светодиодов образует на втором резисторе падение напряжения, которое через второй диод поступает на вход оптрона, передающий этот сигнал на вход управления ШИМ котроллера. При этом замыкается обратная связь, образуя источник стабилизированного тока через светодиоды. При обрыве цепи из «n» светодиодов повышается выходное напряжение, начинает протекать ток через стабилитрон, который поступает через третий резистор на вход оптопары. При этом источник превращается в источник напряжения, величина которого определяется стабилитроном.In this source, the voltage of the input network 220 V, 50 Hz through the line filter is supplied to the inputs of the rectifier, at the inputs of which and on the first capacitor a constant voltage of the order of 270 V is formed. This voltage is fed through the inductor to the input of the PWM controller, which controls the internal power transistor forming on the inductor pulses with an amplitude of more than 270 V. These pulses are rectified through the first diode, forming a 24 V DC voltage on the second capacitor relative to the output voltage of the rectifier, supplying a chain of "n" diodes. The current of the LEDs forms a voltage drop on the second resistor, which through the second diode is fed to the input of the optocoupler, which transmits this signal to the PWM control input of the controller. In this case, feedback is closed, forming a source of stabilized current through the LEDs. When the circuit breaks from the “n” LEDs, the output voltage rises, current flows through the zener diode, which enters through the third resistor to the input of the optocoupler. In this case, the source turns into a voltage source, the value of which is determined by the zener diode.
Недостатками данного источника являются отсутствие защиты источника и светодиодов от перегрева, наличие уменьшения силы света светодиодов при повышении температуры, так как при этом уменьшается напряжение на светодиодах и при постоянном токе падает мощность, потребляемая светодиодами. Кроме того, источник имеет малый коэффициент cos φ, между характеризующим сдвиг по фазе входным напряжением 220 В, 50 Гц и током, который протекает в виде короткого импульса в момент максимум входного напряжения. Однако современные стандарты требуют иметь коэффициент cos φ близкий к единице.The disadvantages of this source are the lack of protection of the source and the LEDs from overheating, the presence of a decrease in the light intensity of the LEDs with increasing temperature, since this reduces the voltage on the LEDs and at constant current the power consumed by the LEDs decreases. In addition, the source has a small coefficient cos φ between the input voltage of 220 V, 50 Hz, which characterizes the phase shift, and the current that flows as a short pulse at the maximum input voltage. However, current standards require a cos φ coefficient close to unity.
Заявляемый источник решает задачу создания более экономичного, стабильного и регулируемого источника света.The inventive source solves the problem of creating a more economical, stable and adjustable light source.
Поставленная задача решается источником для питания светодиодов, содержащим сетевой фильтр, два входа которого подключены к сети питания, а два выхода соединены с входами выпрямителя, отрицательный вход которого соединен с общим входом ШИМ контроллера и с общим выходом оптопары, положительный выход выпрямителя подключен к электроду конденсатора, к электродам первого и второго резисторов, к общему входу оптопары и через дроссель к стоку силового транзистора и к аноду диода, катод которого соединен с другим электродом конденсатора, с катодом стабилитрона и через «n» последовательно соединенных светодиодов с другим электродом второго резистора, другой электрод первого резистора подключен к аноду стабилитрона, другой выход оптопары соединен с входом управления ШИМ контроллера, выход которого соединен с затвором силового транзистора, третий резистор, отличающимся тем, что в источник питания дополнительно введен корректор коэффициента мощности (ККМ) в качестве ШИМ контроллера, а также датчик напряжения, датчик температуры, умножитель и блок управления, причем отрицательный вход выпрямителя соединен с входом датчика напряжения и с электродом третьего резистора, положительный выход выпрямителя подключен к другому входу датчика напряжения, к входу питания ККМ, к общим входам датчика температуры, блока управления и умножителя, выход датчика напряжения соединен с входом ККМ, другой электрод третьего резистора подключен к входу обратной связи по току ККМ и к истоку силового транзистора, катод стабилитрона соединен с входом умножителя, анод стабилитрона подключен к первому входу блока управления, второй вход которого соединен с выходом датчика температуры, третий вход соединен с другим электродом второго резистора и с другим входом умножителя, выход которого подключен к четвертому входу блока управления, выход которого, в свою очередь, соединен с другим входом оптопары.The problem is solved by a source for powering the LEDs, which contains a line filter, two inputs of which are connected to the power supply, and two outputs are connected to the inputs of the rectifier, the negative input of which is connected to the common input of the PWM controller and with the common output of the optocoupler, the positive output of the rectifier is connected to the capacitor electrode to the electrodes of the first and second resistors, to the common input of the optocoupler and through the inductor to the drain of the power transistor and to the diode anode, the cathode of which is connected to another capacitor electrode, with cat the zener diode house and through "n" series-connected LEDs with another electrode of the second resistor, another electrode of the first resistor is connected to the zener diode anode, the other optocoupler output is connected to the PWM control input of the controller, the output of which is connected to the gate of the power transistor, the third resistor, characterized in that the power factor corrector (KKM) is additionally introduced into the power supply as a PWM controller, as well as a voltage sensor, temperature sensor, multiplier and control unit, and negatively the input of the rectifier is connected to the input of the voltage sensor and the electrode of the third resistor, the positive output of the rectifier is connected to another input of the voltage sensor, to the power input of the KKM, to the common inputs of the temperature sensor, control unit and multiplier, the output of the voltage sensor is connected to the input of the KKM, another electrode the third resistor is connected to the feedback input of the current KKM and to the source of the power transistor, the zener diode cathode is connected to the input of the multiplier, the zener diode anode is connected to the first input of the control unit, the second input which is connected to the output of the temperature sensor, the third input is connected to another electrode of the second resistor and to another input of the multiplier, the output of which is connected to the fourth input of the control unit, the output of which, in turn, is connected to the other input of the optocoupler.
Кроме того, в источник питания введены фотодатчик, второй блок управления, второй умножитель, «n» стабилитронов и «n» выключателей, причем каждый из «n» светодиодов параллельно соединен с соответствующими стабилитроном и выключателем, другой электрод второго резистора подключен к входу второго умножителя, выход которого соединен с пятым входом блока управления, а другой вход является входом управления силой света светодиодов, электрод второго резистора соединен с общим входом второго умножителя, отрицательный выход выпрямителя подключен к общему входу фотодатчика и общему входу второго блока управления, первый вход которого соединен с выходом фотодатчика, второй вход соединен с выходом датчика напряжения, а выход соединен с другим входом управления ККМ.In addition, a photosensor, a second control unit, a second multiplier, “n” zener diodes and “n” switches are introduced into the power supply, each of the “n” LEDs being connected in parallel with the corresponding zener diode and a switch, the other electrode of the second resistor is connected to the input of the second multiplier the output of which is connected to the fifth input of the control unit, and the other input is an input for controlling the light intensity of the LEDs, the electrode of the second resistor is connected to the common input of the second multiplier, the negative output of the rectifier is connected ene to a common input and a common photosensor input of the second control unit, the first input of which is connected to the output photodetector, a second input connected to the output voltage of the sensor, and an output connected to the other control input LSP.
Помимо этого, в источник питания введены «n» датчиков присутствия людей, расположенных в месте установки «n» светодиодов, выход каждого из «n» датчиков присутствия людей подключен к соответствующему «n» входу третьего блока управления, выход которого соединен с шестым входом первого блока управления, а общий выход третьего блока управления подключен к общим входам датчиков присутствия людей и к электроду второго резистора.In addition, “n” sensors for the presence of people located in the installation location of “n” LEDs are introduced into the power supply, the output of each of “n” sensors for the presence of people is connected to the corresponding “n” input of the third control unit, the output of which is connected to the sixth input of the first control unit, and the common output of the third control unit is connected to the common inputs of the sensors of the presence of people and to the electrode of the second resistor.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:
Фиг.1-3 - варианты схем источника,Figure 1-3 - options for source circuits,
Фиг.4 - временная диаграмма сигналов.4 is a timing diagram of signals.
Как показано на фиг.1, источник содержит сетевой фильтр 1, выпрямитель 2, датчик напряжения 3, ККМ - 4, дроссель - 5, силовой транзистор 6, диод 7, конденсатор 8, стабилитрон 9, датчик температуры 10, блок управления 11, умножитель 12, оптопару 13, резисторы 14, 15, 16, «n» светодиодов 17, при этом к выходам сетевого фильтра подключено напряжение сети питания 220 В, 50 Гц, а к выходам подключены входы выпрямителя 2, отрицательный выход которого соединен с общими выходами датчика напряжения 3 и ККМ 4, с электродом резистора 16 и с общим выходом оптопары 13, положительный выход выпрямителя 2 подключен к другому входу датчика напряжения 3, к входу питания ККМ, к общим входам датчика температуры 10, блока управления 11, умножителя 12, к электродам конденсатора 8, резисторов 14, 15, к общему входу оптопары 13 и через дроссель 5 к стоку транзистора 6, затвор которого соединен с выходом ККМ 4, исток подключен к другому электроду резистора 16 и к входу обратной связи по току ККМ 4, вход управления которого соединен с другим выходом оптопары 13, другой вход которой соединен с выходом блока управления 11, первый вход которого подключен к аноду стабилитрона 9 и к другому электроду резистора 14, второй вход подключен к выходу датчика температуры 10, третий вход подключен к другому электроду резистора 15, к входу умножителя 12 и через «n» последовательно соединенных светодиодов 17 к аноду диода 7, катоду стабилитрона 9 и к другому входу умножителя 12, выход которого соединен с четвертым входом блока управления 11.As shown in figure 1, the source contains a
Согласно фиг.2 источник по сравнению с предыдущим источником содержит дополнительные элементы: фотодатчик 18, второй блок управления 19, второй умножитель 20, «n» стабилитронов 21 и «n» выключателей 22. При этом отрицательный выход выпрямителя 2 соединен с общими входами фотодатчика 18 и блока управления 19, первый вход которого подключен к выходу датчика напряжения 3, второй вход подключен к выходу фотодатчика 18, а выход подключен к другому входу ККМ 4, общий вход умножителя 20 подключен к электроду резистора 15, другой электрод которого соединен с входом умножителя 20, другой вход которого является управлением силой света светодиодов, а выход подключен к пятому входу блока управления 11, кроме того, параллельно каждому из «n» светодиодов 17 подключены соответствующие стабилитрон 21 и выключатель 22.According to figure 2, the source in comparison with the previous source contains additional elements: a
Согласно фиг.3 по сравнению с описанными двумя предыдущими источниками содержит дополнительно блок управления 23 и «n» датчиков присутствия людей, например микрофонов 24. Причем каждый из «n» микрофонов 24 подключен своим выходом к соответствующему одному из «n» входов блока управления 23, выход которого соединен с шестым входом блока управления 11, а электрод резистора 15 соединен с общим входом блока управления 23 и с общими входами микрофонов 24.According to figure 3, in comparison with the two previous sources described, it additionally contains a
Работает источник питания по первой схеме следующим образом. Входное переменное напряжение сети 220 В, 50 Гц поступает на вход сетевого фильтра 1, в котором фильтруются импульсные помехи, возникающие в источнике питания, с выхода сетевого фильтра 1 напряжение 220 В подается на вход выпрямителя 2, на выходе которого образуются положительные полуволны с амплитудой напряжения 270 В и с частотой повторения 100 Гц (см. фиг.4 кривая 1). Датчик напряжения 3 уменьшает амплитуду этого напряжения до 2 В и подает этот сигнал на вход ККМ 4, который формирует на своем выходе импульсы, открывающие транзистор 6. При этом средний ток, текущий через дроссель 5 и резистор 16, имеет форму входного сигнала ККМ4 (см. фиг.4, кривая 4). Резистор 16 служит датчиком тока, на нем падает напряжение, передаваемое на вход обратной связи по току ККМ4, ограничивая ток потребления из сети питания. Амплитуда импульсов, возникающая на стоке транзистора 6, превышает напряжение на выходе выпрямителя 2 на постоянную величину U0, при этом напряжение импульсов через диод 7 заряжает конденсатор 8, на котором образуется пульсирующее напряжение относительно отрицательного выхода выпрямителя 2 (кривая 3). Относительно положительного выхода выпрямителя 2 это напряжение постоянно (кривая 5) и имеет величину U0.The power source operates according to the first scheme as follows. The input AC voltage of the network 220 V, 50 Hz is supplied to the input of the
Напряжение U0 подается на линейку из «n» светодиодов 17, при этом протекает через них ток, образующий на резисторе 15 небольшое напряжение, пропорциональное величине тока. Это напряжение поступает на вход умножителя 12, на другой вход которого подано напряжение с линейки светодиодов 17. Умножитель перемножает величину напряжения на светодиодах на величину тока и на его выходе появляется напряжение, пропорциональное мощности, потребляемой светодиодами. Данное напряжение через блок управления 11 и оптрон 13 поступает на вход управления ККМ4, при этом замыкается обратная связь, которая поддерживает постоянную мощность, потребляемую светодиодами в условиях изменения напряжения входной сети в пределах от 100 до 260 В.The voltage U0 is supplied to the line of "n"
В результате чего при работе источника форма потребляемого тока из сети питания совпадает с формой сетевого напряжения, при этом коэффициент cos φ близок к единице, чем обеспечивается высокое качество эксплуатации данного источника при массовом использовании. Применяемый в источнике ККМ работает в новом для него режиме как источник постоянной мощности. Данный режим стабилизирует силу света светодиодов, так как при повышении температуры уменьшается напряжение на светодиодах, при этом повышается ток светодиодов, мощность потребления остается постоянной, что определяет постоянство силы света.As a result, during operation of the source, the shape of the current consumed from the power supply network coincides with the shape of the mains voltage, while the coefficient cos φ is close to unity, which ensures high quality operation of this source during mass use. The KKM used in the source works in a new mode for it as a constant power source. This mode stabilizes the light intensity of the LEDs, since with increasing temperature the voltage on the LEDs decreases, while the LED current increases, the power consumption remains constant, which determines the constancy of light intensity.
При повышении температуры светодиодов выше допустимого уровня срабатывает датчик температуры 10, который через блок управления 11 передает сигнал на вход управления ККМ 4, уменьшая мощности потребления светодиодами и ограничивая рост температуры. При обрыве в цепи светодиодов 17 ток через них не течет, при этом неограниченно повышается напряжение на конденсаторе 8 выше величины U0, в результате чего срабатывает стабилитрон 9, у которого напряжение стабилизации Uст>U0. Через стабилитрон 9 начинает протекать ток, который образует на резисторе 14 напряжение, попадающее через блок управления 11 на вход управления ККМ 4, при этом стабилизируется выходное напряжение источника на уровне Uст и не происходит выхода из строя источника. При коротком замыкании светодиодов 17 также резко повышается ток через резистор 15, напряжение с этого резистора поступает на блок управления 11 и при превышении заданного уровня на его выходе образуется напряжение, которое через оптрон 13 поступает на вход управления ККМ 4, стабилизируя выходной ток на уровне максимально возможного тока через светодиоды.When the temperature of the LEDs rises above the permissible level, the
Весь предложенный источник можно разместить в габаритах обычной лампы накаливания, так как вся электроника может быть выполнена в виде нескольких микросхем, занимающих небольшой объем. Объем лампы в основном будут определять габариты светодиодов и радиатора, рассеивающие тепло. При суммарной мощности диодов 15 Вт их сила света эквивалента лампе накаливания 60 Вт. Радиатор, учитывая высокое КПД светодиодов, должен рассеять мощность порядка 10 Вт, что реально, так как в обычной лампе рассеивается мощность примерно 50 Вт.The entire proposed source can be placed in the dimensions of a conventional incandescent lamp, since all electronics can be made in the form of several microcircuits, occupying a small volume. The volume of the lamp will mainly be determined by the dimensions of the LEDs and the radiator, which dissipate heat. With a total power of diodes of 15 watts, their luminous intensity is equivalent to an incandescent lamp of 60 watts. The radiator, given the high efficiency of the LEDs, should dissipate a power of about 10 watts, which is real, since a power of about 50 watts is dissipated in a conventional lamp.
Таким образом, предлагаемый источник запитывается от сети питания 220 В, 50 Гц, имеет высокий коэффициент cos φ, обеспечивает при широких диапазонах изменений напряжения сети питания и температуры стабилизацию силы света светодиодов, имеет защиту от перегрева, от разрыва и короткого замыкания в цепи светодиодов, от перегрузки по току силового транзистора. Источник может быть выполнен в габаритах лампы накаливания и может быть широко применена вместо нее, обеспечивая экономию энергии в 4 раза.Thus, the proposed source is powered from a power supply network of 220 V, 50 Hz, has a high coefficient of cos φ, provides stabilization of the light intensity of the LEDs over wide ranges of voltage and temperature, has protection against overheating, from rupture and short circuit in the LED circuit, from current overload of the power transistor. The source can be made in the dimensions of an incandescent lamp and can be widely used instead, providing energy savings of 4 times.
Источник питания по схеме, представленной на фиг.2, выполняется таким образом, что все его элементы, кроме светодиодов 17, стабилитронов 21, выключателей 22 и фотодатчика 18, расположены конструктивно внутри отдельного блока. Фотодатчик 18 устанавливается в месте, куда поступает внешний свет в помещении (на окне). Каждый из «n» стабилитронов 21 и светодиодов 17 располагаются в отдельной комнате, на отдельном этаже лестнице многоэтажного дома или на равных промежутках вдоль длинного коридора или цеха. Каждый из «n» выключателей располагается рядом со светодиодами в месте, доступном для рук человека. В светлое время суток фотодатчик 18 выдает под действие внешнего света через блок управления 19 в ККМ 4 сигнал, запрещающий работу ККМ4, светодиоды 17 при этом не светят. В сумерках и в темное время суток фотодатчик 18 выдает в ККМ 4 сигнал, разрешающий его работу, светодиоды 17 начинают светиться, при этом в каждый из «n» комнат помещения или на каждой из «n» лестничной площадке появляется свет. При выходе (при авариях) напряжения сетевого питания из рабочего диапазона 100÷260 В датчик напряжения 3 передает в блок управления 19 уменьшенное пропорциональное напряжение, при этом срабатывает блок управления 19 и своим выходным сигналом запрещает работу ККМ 4, исключая этим повреждение источника питания.The power source according to the scheme shown in figure 2, is performed in such a way that all its elements, except the
Основным рабочим каналом управления силой света светодиодов при этом является датчик тока, выполненный на резисторе 15, который через умножитель 20 передает сигнал на пятый вход блока управления 11, замыкая обратную связь, при этом поддерживается постоянный ток через светодиоды 17. При изменении входного сигнала на втором входе умножителя 20 изменяется его коэффициент передачи, изменяется сигнал на пятом входе блока управления 11, в результате чего меняется ток через светодиоды так, чтобы восстановить прежний уровень сигнала на пятом входе блока управления 11. Таким образом регулируется сила света светодиодов. Умножитель 20 может быть выполнен в виде переменного резистора, входным сигналом при этом является угловое положение оси резистора или может быть цифровым потенциометром, управляемым от компьютера. Возможность регулирования силы света позволит экономить энергию в условиях малого освещения.The main working channel for controlling the light intensity of the LEDs is the current sensor made on the
Конструкция самой светящейся лампы содержит в себе только светодиод, стабилитрон и радиатор для отвода тепла, такая лампа проста в изготовлении и будет иметь невысокую стоимость. Соединяются между собой лампы в комнатах помещения только одним проводом в отличие от существующей системы освещения, которая предполагает наличие двух проводов. Сила света лампы постоянна при изменении входного напряжения в сети от 100 до 260 В. Наличие фотодатчика позволяет экономить энергию, автоматически выключая ток через светодиоды в светлое время суток. В каждой комнате можно отдельно погасить свет, включая выключатель 22, при этом ток обходит светодиод 17 через выключатель 22. При выходе из строя светодиода 17 в одной комнате (разрыв цепи) в остальных комнатах свет будет гореть за счет протекания тока через стабилитрон 21 или через замкнутый выключатель 22.The design of the luminous lamp itself contains only an LED, a zener diode and a radiator for heat dissipation, such a lamp is simple to manufacture and will have a low cost. The lamps in the rooms of the room are interconnected with only one wire, unlike the existing lighting system, which requires two wires. The light intensity of the lamp is constant when the input voltage in the network changes from 100 to 260 V. The presence of a photosensor allows you to save energy by automatically turning off the current through the LEDs during daylight hours. In each room, it is possible to separately extinguish the light, including the
Источник (фиг.3) содержит дополнительно «n» датчиков присутствия людей (микрофонов), каждый из которых расположен рядом с соответствующим светодиодом 17 в отдельной комнате или на лестничной площадке. В условиях тишины, когда в комнате или на лестничной площадке нет людей, микрофоны 24 выдают на входы блока управления 23 нулевые сигналы, при этом блок управления 23 подает на вход 6 блока управления 11 напряжение, запрещающее работу ККМ 4. Свет при этом не горит. При наличии звука в любой из комнат или на лестничной площадке, вызванного появлением людей, на выходе одного из микрофонов появляется сигнал, поступающий на вход блока управления 23. На его выходе устанавливается нулевое напряжение, которое позволяет работать ККМ 4, в результате чего загорается свет. При прекращении звука блок управления 23 через паузу, равную 1÷3 мин, вновь выдает на вход 6 блока управления 11 напряжение, гасящее светодиоды.The source (figure 3) additionally contains “n” sensors for the presence of people (microphones), each of which is located next to the corresponding
Таким образом может быть достигнута большая экономия энергии, когда, например, ночью на лестничных площадках свет в основном будет погашен и будет гореть только в то время, когда человек поднимается по лестнице.In this way, large energy savings can be achieved when, for example, at night on the stairwells, the light will mainly be turned off and will only light when the person is climbing the stairs.
Использованная литератураReferences
1. Журнал «Современная электроника», декабрь 2004 г., стр.38, рис.19.1. The journal "Modern Electronics", December 2004, p. 38, Fig. 19.
2. Журнал «Электрическое питание», №3/2005, стр.35, рис.2.2. The journal "Electrical Power", No. 3/2005, p. 35, Fig. 2.
3. Заявка на патент РФ №2006106658, 2007 г.3. Application for patent of the Russian Federation No. 2006106658, 2007
4. Заявка на патент РФ №2005119149, 2006 г.4. Application for patent of the Russian Federation No. 2005119149, 2006
5. Журнал «Электрическое питание», №3/2005, стр.35, рис.1.5. The journal "Electrical Power", No. 3/2005, p. 35, Fig. 1.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007142404/28A RU2385553C2 (en) | 2007-11-16 | 2007-11-16 | Power supply for light-emitting diodes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007142404/28A RU2385553C2 (en) | 2007-11-16 | 2007-11-16 | Power supply for light-emitting diodes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007142404A RU2007142404A (en) | 2009-05-27 |
| RU2385553C2 true RU2385553C2 (en) | 2010-03-27 |
Family
ID=41022725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007142404/28A RU2385553C2 (en) | 2007-11-16 | 2007-11-16 | Power supply for light-emitting diodes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2385553C2 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013049524A1 (en) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | Advanced Analogic Technologies, Inc. | Low cost led driver with integral dimming capability |
| RU2516435C2 (en) * | 2008-03-05 | 2014-05-20 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Light-emitting diode driving |
| US9210753B2 (en) | 2011-12-08 | 2015-12-08 | Advanced Analogic Technologies, Inc. | Serial lighting interface with embedded feedback |
| RU2571952C1 (en) * | 2014-10-23 | 2015-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "СИБВЭС" | Corrector of power ratio |
| US9351364B2 (en) | 2011-10-24 | 2016-05-24 | Advanced Analogic Technologies Incorporated | Low cost LED driver with improved serial bus |
| RU2628007C2 (en) * | 2012-01-10 | 2017-08-14 | Сычуань Санфор Лайт Ко., Лтд. | Light-emitting device on white leds, excited by direct current like alternating current supply |
| RU2637307C2 (en) * | 2012-03-16 | 2017-12-04 | Филипс Лайтинг Холдинг Б.В. | Circuitry |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2479957C2 (en) * | 2011-06-01 | 2013-04-20 | Алдер Оптомикэникел Корп. | Method of and device for light diode excitation |
-
2007
- 2007-11-16 RU RU2007142404/28A patent/RU2385553C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Электрическое питание, №3/2005, с.35, рис.1. * |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2516435C2 (en) * | 2008-03-05 | 2014-05-20 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Light-emitting diode driving |
| US9232587B2 (en) | 2011-09-30 | 2016-01-05 | Advanced Analogic Technologies, Inc. | Low cost LED driver with integral dimming capability |
| US8947407B2 (en) | 2011-09-30 | 2015-02-03 | Advanced Analogic Technologies Incorporated | Low cost LED driver with integral dimming capability |
| US8952619B2 (en) | 2011-09-30 | 2015-02-10 | Advanced Analogic Technologies Incorporated | Low cost LED driver with integral dimming capability |
| WO2013049524A1 (en) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | Advanced Analogic Technologies, Inc. | Low cost led driver with integral dimming capability |
| US8933634B2 (en) | 2011-09-30 | 2015-01-13 | Advanced Analogic Technologies Incorporated | Low cost LED driver with integral dimming capability |
| US9609708B2 (en) | 2011-09-30 | 2017-03-28 | Advanced Analogic Technologies Incorporated | Low cost LED driver with integral dimming capability |
| US9351364B2 (en) | 2011-10-24 | 2016-05-24 | Advanced Analogic Technologies Incorporated | Low cost LED driver with improved serial bus |
| US9723244B2 (en) | 2011-10-24 | 2017-08-01 | Advanced Analogic Technologies Incorporated | Low cost LED driver with improved serial bus |
| US9288861B2 (en) | 2011-12-08 | 2016-03-15 | Advanced Analogic Technologies Incorporated | Serial lighting interface with embedded feedback |
| US9295123B2 (en) | 2011-12-08 | 2016-03-22 | Advanced Analogic Technologies Incorporated | Serial lighting interface with embedded feedback |
| US9210753B2 (en) | 2011-12-08 | 2015-12-08 | Advanced Analogic Technologies, Inc. | Serial lighting interface with embedded feedback |
| US9622310B2 (en) | 2011-12-08 | 2017-04-11 | Advanced Analogic Technologies Incorporated | Serial lighting interface with embedded feedback |
| US9220139B2 (en) | 2011-12-08 | 2015-12-22 | Advanced Analogic Technologies Incorporated | Serial lighting interface with embedded feedback |
| RU2628007C2 (en) * | 2012-01-10 | 2017-08-14 | Сычуань Санфор Лайт Ко., Лтд. | Light-emitting device on white leds, excited by direct current like alternating current supply |
| RU2637307C2 (en) * | 2012-03-16 | 2017-12-04 | Филипс Лайтинг Холдинг Б.В. | Circuitry |
| RU2571952C1 (en) * | 2014-10-23 | 2015-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "СИБВЭС" | Corrector of power ratio |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007142404A (en) | 2009-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2385553C2 (en) | Power supply for light-emitting diodes | |
| JP6921138B2 (en) | Dimmable lighting system | |
| US8810135B2 (en) | LED drive circuit, LED illumination component, LED illumination device, and LED illumination system | |
| KR100767385B1 (en) | Apparatus And Circuit For Lighting | |
| US8258705B2 (en) | Scotopically enhanced emergency light and control thereof | |
| JP4864122B2 (en) | Lighting device and lighting system | |
| JP2005011739A (en) | Circuit for preventing malfunction when dimming and lighting system | |
| US20110031890A1 (en) | Led emulation of incandescent bulb brightness and color response to varying power input and dimmer circuit therefor | |
| RU2607464C2 (en) | Brightness control circuit of led module with direct supply of alternating current | |
| US20120146532A1 (en) | Current regulator circuit for led light | |
| US20110285308A1 (en) | Dimmable thermally controlled safety light emitting diode illumination device | |
| KR101002600B1 (en) | Led lighting controller | |
| TWM503722U (en) | Light emitting device power supply circuit with dimming function and control circuit thereof | |
| TW201233248A (en) | Led driving apparatus and led lighting apparatus | |
| US20170339765A1 (en) | Lighting system built-in intelligence | |
| TW201345317A (en) | Illumination system | |
| RU2012148417A (en) | REGULATOR | |
| KR20090048100A (en) | Dimming control switch mode power supply of led | |
| KR101597149B1 (en) | Delay Lights Out Device For Light Emitting Diode Lamp | |
| CN115226266A (en) | Drive circuit and lamp | |
| RU185485U1 (en) | Auto-dimmable LED luminaire | |
| JP5857214B2 (en) | LED lighting device and lighting apparatus using the same | |
| JP2011070883A (en) | Power supply circuit for led lighting device and led lighting device | |
| JP2010218811A (en) | Led lighting circuit | |
| JP6399450B2 (en) | Lighting device and lighting apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111117 |