WO2020024838A1 - 一种led灯的恒流均压连接方法及可调光低损耗的led灯 - Google Patents

一种led灯的恒流均压连接方法及可调光低损耗的led灯 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种LED灯的恒流均压连接方法及可调光低损耗的LED灯，多盏LED灯具相互并联在一个外部恒流开关电源的两端，每盏LED灯具从外部恒流开关电源正极到该盏LED灯具的正极到负极再回到外部恒流开关电源负极的连接线路总行程均相同。所述每盏LED灯具内部均有多个LED灯珠单元相互并联，每个LED灯珠单元由多个LED灯珠串联构成；所述多个LED灯珠单元相互并联使得每个LED灯珠单元从LED灯具的正极到该LED灯珠单元的正端到该LED灯珠单元的负端再到LED灯具的负极的连接线路总行程均相同。本发明的LED灯不使用内置恒流芯片，节省了功耗。每盏LED灯具、每个LED灯珠单元、每个LED灯珠都实现电压一致，保证亮度一致。采用外部恒流开关电源，通过调节输出电流能实现LED灯调光控制。

Description

一种LED灯的恒流均压连接方法及可调光低损耗的LED灯 技术领域
本发明属于LED灯技术领域，特别是一种LED灯的恒流均压连接方法及可调光低损耗的LED灯。
背景技术
LED灯替代与安装以其完美的照明效果，响应快，耗能低，低光衰，不含紫外线和红外线辐射等特点，目前已在景观园林、学校、医院、旅馆、会议室、展厅、陈列柜、工厂、办公室、超市等场所广泛应用，无论是替换原有传统荧光灯，还是新增LED灯照明，都有着非常巨大的优势。
传统的LED灯，一般都恒流驱动，以提高LED的寿命和光衰。如目前常用的园林景观亮化灯、外墙亮化灯、桥梁led护栏管、LED洗墙灯等，比较常见的方案，如图1所示LED洗墙灯采用24W的LED灯管，灯管内部并联4个LED灯珠单元，每个LED灯珠单元采用内置恒流电源芯片M串联六个LED灯珠构成，外部供电电源则通过24V恒压开关电源提供。每个LED灯珠工作电压3V，恒流电源芯片M比如常用的LM317上压降6V，电流250mA，这样就使得恒流电源芯片M有1.5W的功耗。四个LED灯珠单元的恒流电源芯片M功耗共6W就占该24W灯管总功耗的25％。
目前很多的LED灯应用场合，由一个恒压开关电流供电给多盏LED灯具，将多盏LED灯具按需排布。比如采用12盏24W的LED灯管组成一条亮化带，安装方法如图2所示，从24V恒压开关电源的正极和负极分别拉出正极电线和负极电线，12盏24W的LED灯管的正端和负端分别对应连接正极电线和负极电线，实际应用时不难发现，每盏LED灯管从24V恒压开关电源的正极到该盏LED灯管的正端到负端再回到24V恒压开关电源的负极的线路总行程并不都相等，由于线路损耗不同，最远端的第12盏LED灯管一般只有22V电压。如果没有内置恒流电源芯片M的存在，那么各盏LED灯管的电压不同，亮度不同。因此，为了保证亮度一致，只能内置恒流电源芯片M。由于有恒流电源芯片M的存在，每个LED灯珠单元上的电压就基本一样了，为了保证LED灯珠单元电流一样，付出的代价是增加了灯具损耗。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种LED灯的恒流均压连接方法及可调光低损耗的LED灯，能节省内置恒流电源芯片降低损耗、实现LED灯调光、实现LED灯具内部每个LED灯珠电压一致亮度一致、实现多盏LED灯并联使用一个外部恒流开关电源供电且保证每盏LED 灯电压一致亮度一致。
本发明采用如下技术方案解决上述技术问题：
一种LED灯的恒流均压连接方法，多盏LED灯具相互并联在一个外部恒流开关电源的两端，每盏LED灯具从外部恒流开关电源正极到该盏LED灯具的正极到负极再回到外部恒流开关电源负极的连接线路总行程均相同。
所述每盏LED灯具内部均有多个LED灯珠单元相互并联，每个LED灯珠单元由多个LED灯珠串联构成；所述多个LED灯珠单元相互并联使得每个LED灯珠单元从LED灯具的正极到该LED灯珠单元的正端到该LED灯珠单元的负端再到LED灯具的负极的连接线路总行程均相同。
所述外部恒流开关电源通过RS485总线或RS232总线或CAN总线连接控制器。
一种可调光低损耗的LED灯，所述LED灯具内有多个LED灯珠单元相互并联，每个LED灯珠单元由多个串联的LED灯珠构成；所述LED灯具连接外部恒流开关电源，外部恒流开关电源连接控制器；每个LED灯珠单元从外部恒流开关电源正极到LED灯具的正极到该LED灯珠单元的正端到该LED灯珠单元的负端再到LED灯具的负极再回到外部恒流开关电源负极的连接线路总行程均相同。
本发明的优点在于：相比于现有技术，本发明的LED灯不使用内置的恒流芯片，减少了额外的损耗，符合节能环保的要求。本发明的LED灯，每个LED灯珠单元、每个LED灯珠都实现电压一致，保证亮度一致。采用外部恒流开关电源替换原来的恒压开关电源，通过控制器调节外部恒流开关电源输出电流能实现LED灯调光控制。采用本发明的恒流均压连接方法，实现多盏LED灯并联仅使用一个外部恒流开关电源供电且保证每盏LED灯电压一致亮度一致。
附图说明
图1是现有技术24W的LED灯管内一个LED灯珠单元的结构示意图。
图2是现有技术采用多盏LED灯制作亮化带的安装方法。
图3是本发明实施例1的LED灯管的结构示意图。图中，1：灯管，2：LED灯珠单元。
图4是本发明实施例1的LED灯管内多个LED灯珠单元另一种连接方式的结构示意图。
图5是本发明实施例2的LED灯管的结构示意图。图中，1：灯管，2：LED灯珠单元。
图6是本发明实施例2的LED灯管内多个LED灯珠单元另一种连接方式的结构示意图。
图7是本发明实施例3采用多盏LED灯管制作园林景观LED灯亮化带的恒流均压连接示意图。
图8是本发明实施例4采用多盏LED灯布设室内灯的恒流均压连接示意图。
图9是本发明实施例5调光调色控制电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，但不构成对本发明权利要求保护范围的限制。
实施例1
如图3所示，一种可调光低损耗的LED灯，为灯管形状。所述LED灯功率为24W，由24V外部恒流开关电源Is供电，灯管1内有4个相互并联的LED灯珠单元2，每个LED灯珠单元2功率6W，每个LED灯珠单元2由8个串联的3V的LED灯珠构成。不再需要内置恒流芯片。调光控制器连接外部恒流开关电源Is以调节外部恒流开关电源Is输出电流的大小，实现所述LED灯的调光控制。本实施例的调光控制器采用市售的LEDICD智能调光装置，外部恒流开关电源采用市售的FND200W1C。
所述LED灯管1内4个LED灯珠单元依序排布，LED灯管1的正极接线端和负极接线端分别设置在LED灯管两端，外部恒流开关电源Is正极和负极分别对应连接LED灯管1的正极接线端和负极接线端；每个LED灯珠单元2的正端均通过独立电线连接到LED灯管1的正极接线端，每个LED灯珠单元2的负端均通过独立电线连接到LED灯管1的负极接线端。
所述LED灯管内部连接也可以如图4所述，从LED灯管的正极接线端接出公共正极电源线依序经过所述4个LED灯珠单元，从LED灯管的负极接线端接出公共负极电源线依倒序经过所述4个LED灯珠单元，每个LED灯珠单元的正端均接到公共正极电源线上，每个LED灯珠单元的负端均接到公共负极电源线上。
按上述图3或图4布线后，对于每一个LED灯珠单元来说，从外部恒流开关电源Is正极到LED灯管的正极接线端到该LED灯珠单元的正端到负端再到LED灯管的负极接线端再回到外部恒流开关电源Is负极，线路总行程都是相同。由此，实现了每一个LED灯珠单元两端的电压一致，都为24V，保证了每一个LED灯珠单元的亮度一致。
实施例2
如图5所示，一种可调光低损耗的LED灯，为灯管形状。所述LED灯功率为24W，由24V外部恒流开关电源Is供电，灯管1内有4个相互并联的LED灯珠单元2，每个LED灯珠单元2功率6W，每个LED灯珠单元2由8个串联的3V的LED灯珠构成。不再需要内置恒流芯片。调光控制器连接外部恒流开关电源Is以调节外部恒流开关电源Is输出电流的大小，实现所述LED灯的调光控制。
在所述LED灯管1内4个LED灯珠单元2依序排布，LED灯管1的正极接线端和负极接 线端均设置在LED灯管1同一端，外部恒流开关电源Is正极和负极分别对应连接LED灯管1的正极接线端和负极接线端；每个LED灯珠单元2的正端均通过独立电线连接到LED灯管1的正极接线端，每个LED灯珠单元2的负端均通过独立电线连接到最后一个LED灯珠单元2的负端，最后一个LED灯珠单元2的负端再通过独立电线连接到LED灯管1的负极接线端。
所述LED灯管内部连接也可以如图6所示，从LED灯管的正极接线端接出公共正极电源线依序经过所述4个LED灯珠单元，从最后一个LED灯珠单元的负端接出公共负极电源线依倒序经过所述4个LED灯珠单元，每个LED灯珠单元的正端均接到公共正极电源线上，每个LED灯珠单元的负端均接到公共负极电源线上。最后一个LED灯珠单元的负端通过独立电线连接到LED灯管的负极接线端。
按图5或图6布线后，对于每一个LED灯珠单元来说，从外部恒流开关电源正极到LED灯管的正极接线端到该LED灯珠单元的正端到负端再到LED灯管的负极接线端再回到外部恒流开关电源负极，线路总行程都是相同。由此，实现了每一个LED灯珠单元两端的电压一致，都为24V，保证了每一个LED灯珠单元的亮度一致。
实施例3
一种园林景观LED灯亮化带的恒流均压连接方法，采用12盏实施例1或2所述的一种可调光低损耗的LED灯相互并联组成所述亮化带。具体恒流均压连接方法为：
如图7所示，所述24V的外部恒流开关电源Is设在亮化带始端；所述多盏LED灯依序排布构成亮化带。从外部恒流开关电源Is正极接出正极电源线依次经过所述多盏LED灯，每盏LED灯管的正极接线端均分别接到所述正极电源线；从外部恒流开关电源Is的负极通过负极电源线接到最后一盏LED灯的负极接线端，再从最后一盏LED灯管的负极接线端接出一根公共负极线依倒序经过所述多盏LED灯，每一盏LED灯管的负极接线端均分别接到该公共负极线。为了美观，上述的正极电源线、负极电源线和公共负极线均可以采用从LED灯管内穿过。
采用上述的连接方法后，每一盏LED灯的正极接线端和负极接线端分别对应连接到外部恒流开关电源Is正极和负极的线路总行程均相同。比如，如图7所示，假设每盏灯长1米，设从外部恒流开关电源Is正极到第1盏灯LED1的正极接线端的线路行程为0米，相邻两盏LED灯之间的距离为0米。对于第2盏灯来说，从外部恒流开关电源Is正极到第2盏灯LED2的正极接线端的线路行程为1米，从第2盏灯LED2的正极接线端到LED12负极接线端的线路行程为1米，从LED12负极接线端线路到第12盏LED灯LED12的负极接线端的线路行程为10米，从LED12的负极接线端到外部恒流开关电源Is负极的线路行程为12米，线路总行程合计24米。对于第11盏灯LED11来说，从外部恒流开关电源Is正极连接到LED11的正极接 线端的线路行程为10米，从LED11的正极接线端到负极接线端的线路行程为1米，从LED11负极接线端到LED12的负极接线端的线路行程为1米，从LED12的负极接线端到外部恒流开关电源Is负极的线路行程为12米，线路总行程合计24米。同理，其他每盏LED灯的正极接线端和负极接线端分别对应连接到外部恒流开关电源Is正极和负极的线路总行程均为24米。由此，不仅每一盏LED灯管内的每个LED灯珠的电压都一致、每个LED灯珠单元的电压都一致，亮化带的每一盏LED灯管两端的电压也一致，使得每一盏LED灯亮度一致。由于采用了外部恒流开关电源Is，通过调光控制器控制外部恒流开关电源Is的输出电流，很容易实现LED灯调光，达到亮化带更美化的效果。
实施例4
一种室内灯的恒流均压连接方法，如图8所示，室内按圆形排布8盏筒状的LED灯相互并联，由一个外部恒流开关电源Is供电，LED灯内无须内置恒流芯片。设外部恒流开关电源Is的正端到第一盏灯LED1的正端的线路长度是L，外部恒流开关电源Is的负端到第8盏灯LED8的负端的线路长度也是L。从外部恒流开关电源Is的正极接出正极电源线依次经过所述8盏LED灯，每盏LED灯的正端均分别连接到所述正极电源线；从外部恒流开关电源Is的负极接出负极电源线依倒序经过所述8盏LED灯，每盏LED灯的负端均分别连接到所述负极电源线。设每盏LED灯的正端到正极电源线的线路长度均为d，每盏LED灯的负端到负极电源线的线路长度也均为d。相邻两盏灯之间的线路距离为L。由于为筒灯，直径不大，灯具内各LED灯珠的连接线路损耗对电压的影响很小可以忽略不计。则对于每盏灯来说，从外部恒流开关电源Is的正极和负极分别对应到该盏灯的正端和负端的线路总行程都是相等的，均为9L+2d。比如，对于第2盏LED2，从外部恒流开关电源Is的正极到该盏灯的正端的线路行程为2L，从正极电源线到LED2的正端的线路行程为d，从LED2的负端到负极电源线的线路行程为d，从LED2的负端与负极电源线的连接处到外部恒流开关电源Is的负极的线路行程为7L，所以，合计线路总行程＝2L+d+d+7L＝9L+2d。对于第6盏灯，从外部恒流开关电源Is的正极到该盏灯的正端的线路行程为6L，从正极电源线到LED6的正端的线路行程为d，从LED6的负端到负极电源线的线路行程为d，从LED6的负端与负极电源线的连接处到外部恒流开关电源Is的负极的线路行程为3L，所以，合计线路总行程＝6L+d+d+3L＝9L+2d。同理，其余盏LED灯的合计线路总行程均为9L+2d。
通过控制器控制外部恒流开关电源的输出电流，很容易实现LED灯调光。采用本实施例方法，就能实现一个外部恒流开关电源驱动多盏LED灯，且每盏LED灯都亮度一致且可调光。
采用本发明的LED灯，对于其它灯具如室内灯、户外灯也都可以采用本发明的恒流均压 连接方法，只要每盏灯正端、负端分别对应到恒流电源的正极、负极的线路总行程一样，就可以实现每盏灯电压一样，电流就一样，亮度就是一样的。
实施例5
如图9所示，作为实施例1至实施例4的一种变换，不再使用调光控制器，而是采用控制器通过RS485总线或RS232总线或CAN总线连接到具有对应的通信接口的外部恒流开关电源Is，由控制器通过总线发布控制信号让外部恒流开关电源Is输出电流改变达到调光调色控制。其余连接方法不变。

Claims (4)

  1. 一种LED灯的恒流均压连接方法，其特征在于，多盏LED灯具相互并联在一个外部恒流开关电源的两端，每盏LED灯具从外部恒流开关电源正极到该盏LED灯具的正极到负极再回到外部恒流开关电源负极的连接线路总行程均相同。
  2. 如权利要求1所述的一种LED灯的恒流均压连接方法，其特征在于，所述每盏LED灯具内部均有多个LED灯珠单元相互并联，每个LED灯珠单元由多个LED灯珠串联构成；所述多个LED灯珠单元相互并联使得每个LED灯珠单元从LED灯具的正极到该LED灯珠单元的正端到该LED灯珠单元的负端再到LED灯具的负极的连接线路总行程均相同。
  3. 如权利要求1所述的一种LED灯的恒流均压连接方法，其特征在于，所述外部恒流开关电源通过RS485总线或RS232总线或CAN总线连接控制器。
  4. 一种可调光低损耗的LED灯，其特征在于，所述LED灯具内有多个LED灯珠单元相互并联，每个LED灯珠单元由多个串联的LED灯珠构成；所述LED灯具连接外部恒流开关电源，外部恒流开关电源连接控制器；每个LED灯珠单元从外部恒流开关电源正极到LED灯具的正极到该LED灯珠单元的正端到该LED灯珠单元的负端再到LED灯具的负极再回到外部恒流开关电源负极的连接线路总行程均相同。
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