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分区分段投入的LED驱动方法

发布时间:2020-06-30 18:17:15 阅读: 来源:输送线厂家

LED自进入照明时代后,驱动的方法根据LED的特性,一直不断创新,由原来的开关电源,发展为恒压恒流,再到后来的由专用芯片控制的LED恒流驱动方案。电源成本和价格逐步降低,但与LED的价格相比降价幅度相差很大,以10瓦灯具为例,2009年光源价格为60—80元,驱动价格为18元,但到2012年光源价格降到10—20元,而驱动电源价格仍大于13元,电源价格已与光源相当,可以肯定,2013年以后,灯具中光源成本将低于驱动价格,驱动成本的居高不下已成LED照明大规模推广的一大阻因。因此开发低成本、高效率、长寿命的新型驱动方案已成为未来LED灯具发展的重点。根据灯具中生产数量最多、应用最广的球泡灯和日光灯的特性来看,未来LED驱动应具有以下特点:

本文引用地址:长寿命,LED的寿命公认为5-10万小时,作为配套设施其寿命应大于LED的寿命,也要超过7万小时。

2.小体积,无论是球泡灯还是日光灯,内部安装驱动的体积空间均有限,所以要求电源体积非常小。

3.耐高温,由于LED光源在发光过程中,能量的70%——-80%转换为热能,由LED光源制造的灯具温度超过50度,其内部温度更是超过50度以上。

4.高功率因数和高效率,作为节能产品,驱动消耗能量过高将直接影响整个灯具的转换效率,功率因数过低的产品可能有禁止入市的可能。

5.灯具制作方便,光源电源驱动一体化,光源电源一体化可减少灯具组装的人工成本。

为制造出符合上述要求的LED驱动,许多科技工作者提出许多不同的方案,最经典的方案为来自新加坡的山本建司和林国强于2006年提出的分段驱动方案,这种方案的特点是根据交流电整流后,根据瞬时电压的不同,点亮数量不同的LED。该方案于2007年申请发明专利,经过5年的审查,2012年3月获得专利权,其权利要求如下:

一种LED点亮装置,其特征在于包括:

1.整流电路,用于整流交流电源;

D阵列,由串联连接的多个LED构成;

3.浮动电流源,串联连接在所述整流电路和所述LED阵列之间;

4.控制单元,判断所述整流电路的输出电压的大小,并根据该判断结果控制流入所述LED阵列中的各LED的驱动电流的导通和截止。

理论创造应用,该方法一经公告立即引发LED驱动的革命,各国均有多个公司立即投入大量的人力物力进行开发,2009年陕西西电科大华成电子股份公司在国家科委和陕西科委的支持下,用此方法开发出不同功率的驱动电源,并于2011年3月通过国家科委组织的鉴定。其40瓦的电源结构如图1,这种方法生产的电源驱动无变压器、无电感、无电容、体积小、效率高,可用集成电路的方法实施。并申请发明专利,其主要权利要求如下:

LED交流直接供电电路,包括整流桥、限流电路、电子开关电路和LED灯串,其特征在于:整流桥将输入的50HZ正弦波交流电整流为100Hz全波,加载LED灯串和限流电路串联而成的电路两端;限流电路的最大工作电流小于等于LED的最大工作电流;电子开关Ki采用双极型三极管或场效应管,i=1,…n,n≥1;LED灯串均分为n+1段;采用分压电路将全波的电压峰值Umax均分为n+1份,电子开关Ki的基极或栅极连接分压电路的输出端i/n+1Umax,电子开关Ki的集电极或漏电连接第Ki段LED灯串和第Ki+1段LED灯串的交点,电子开关Ki的发射极或源极连接LED灯串与限流电路的交点。

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