CN101917810A - 一种交流供电模式的led照明方法及装置 - Google Patents

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Abstract

一种交流供电模式的LED照明方法及装置，其特征在于：利用恒流二极管CRD并联组使供电电流保持恒定和整流特性，使交流电在一个周期内的上下两个半波分别驱动LED光模组中的两个串联组，使两个串联组交替闪烁，利用人眼对高频闪烁不敏感的特征，在供电量减半的情况下，接近正常照明效果，实现节能的目的。

Description

一种交流供电模式的LED照明方法及装置
技术领域
本发明涉及一种LED照明方法及装置，特别是一种交流供电模式的LED照明方法及装置。
背景技术
LED发光二极管照明具有高效、节能的优点，当前LED照明灯的发光效率大多可超过70LM/W，比传统的节能灯更具节能优势。理论上绿光LED发光效率可高达683LM/W；白光LED的理论效率也可达182.45LM/W，因此LED照明效率提升的空间巨大。但是，LED过热会导致LED的发光效率迅速下降，形成所谓“光衰”LED发光二极管的承受电压约为3.2V(3.0～3.5V之间)，理论上，LED光输出与驱动电流有关，而与电源电压无关。不稳定的驱动电流供给会让LED发光二极管过热，从而导致LED的发光效率迅速下降，形成所谓“光衰”。
现有的LED光模块的供电电压大多为48V以下的低电压为主。为了达到恒流效果，供电电路大多结构复杂，效率不高，造价高，造成LED灯具成品结构庞大、价格趋高，一定程度上限制了LED照明的迅速推广。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种工频或高频交流供电模式的LED照明方法及装置。它可以直接实现交流电源给LED供电，达到高效率的照明效果，而且电路结构简单，成本较低，驱动LED的电流稳定，可避免LED过热，从而进一步提高LED的发光效率。
本发明的技术方案：一种交流供电模式的LED照明方法，其特征在于：利用一个正接和一个反接的恒流二极管CRD组成的恒流二极管CRD并联组使供电电流保持恒定和整流特性，使交流电在一个周期内的上下两个半波分别驱动LED光模组中的两个串联组，使两个串联组交替闪烁，利用人眼对高频闪烁不敏感的特征，在供电量减半的情况下，接近正常照明效果，实现节能的目的。
前述的交流供电模式的LED照明方法中，恒流二极管CRD并联组和LED光模组封装集成在一个芯片内，形成LED光模组集成芯片，并引出恒流二极管CRD控制端，用于根据工作时间和日照亮度对LED照明方式进行控制；恒流二极管CRD具负功率特性，使LED光模组集成芯片具有负功率物理特性，当整个LED集成芯片工作温度过高时，恒流二极管CRD会自动减少电路功率输入，使LED光模组集成芯片温度降低，从而保护LED，避免LED因过热光衰的问题。集成芯片的效果还在于：采用LED光模组集成芯片，使LED照明灯具制作由一个LED光模组集成芯片加上必要的散热条件和灯壳，即可实现，变得非常简单，有利于LED照明的推广普及。
前述的交流供电模式的LED照明方法中，所述电源为工频50Hz/S或60Hz/S的市电，或是由变频器提供的高于市电频率的交流电源。
实现上述方法的一种交流供电模式的LED照明装置，包含一个正接和一个反接的恒流二极管CRD并联组和与恒流二极管CRD并联组串联的LED光模组；恒流二极管CRD并联组、LED光模组和一个交流电源组成的闭合回路；LED光模组由一路多个正向串接的LED组和一路多个反向串接的LED组并联组成。
前述的交流供电模式的LED照明装置中，所述恒流二极管CRD并联组和LED光模组封装在同一块芯片中，且LED光模组中LED在芯片封装时排列为1行正向、1行反向间隔排列方式；共M行、N列；一个以上的LED光模组可串联或并联使用。
前述的交流供电模式的LED照明装置中，所述照明装置的电源为工频50Hz/S或60Hz/S的市电，或是由变频器提供的高于市电频率的交流电源。
前述的交流供电模式的LED照明装置中，LED光模组中LED串联电路每路由M×N/2颗发光二极管串联组成。
与现有技术相比，本发明的方法有效地简化了LED照明装置结构，利用交流电在一个周期内的上下两个半波分别驱动LED光模组中的两个LED串联组，使其交替闪烁，在供电量减半的情况下，利用人眼对高频闪烁不敏感的特征，可使额定功率100W的LED照明灯输入功率为50W时，而人眼感觉到的发光亮度效果达到80W(仪器测试仍为50W)，实际节电可达40％。而且在提供同样的照明效果时，本发明相比传统直流供电的LED，由于所需的输入功率更低，可使LED灯芯发热量大幅度降低，同时本发明使用LED光模组集成芯片，LED不会出现温度过高加剧光衰的现象。避免了LED过热光衰的问题，从而进一步降低了能耗；且本发明可使通过恒流二极管使LED的供电电流非常稳定，同样也可避免LED过热，从而提高LED的发光效率，同样也降低了能耗。由于本发明的方法和照明装置，使LED照明灯具制作变得非常简单和价格低廉，且使用成本更低，有利于提高LED照明的推广应用速度。
附图说明
图1是本发明交流供电模式的LED照明装置电路图；
图2是本发明LED光模组集成电路结构；
图3是本发明交流供电模式下的LED光模组排列结构。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例
一种交流供电模式的LED照明方法，其特征在于：利用恒流二极管CRD并联组使供电电流保持恒定和整流特性，使交流电在一个周期内的上下两个半波分别驱动LED光模组中的两个串联组，使两个串联组交替闪烁，利用人眼对高频闪烁不敏感的特征，在供电量减半的情况下，接近正常照明效果，实现节能的目的。恒流二极管CRD并联组和LED光模组封装集成在一个芯片内，形成LED光模组集成芯片，并引出恒流二极管CRD控制端，根据工作时间和日照亮度对LED照明方式进行控制，比如LED根据日照自动点亮或午夜后LED照度降低。恒流二极管CRD具负功率特性，使LED光模组集成芯片具有负功率物理特性，当整个LED集成芯片工作温度过高时，恒流二极管CRD会自动减少电路功率输入，使LED光模组集成芯片温度降低，从而保护LED，避免LED因过热光衰的问题。所述电源可为工频50Hz/S或60Hz/S的市电，或是由变频器提供的高于市电频率的交流电源。
实现上述方法的一种交流供电模式的LED照明装置，如图1所示：包含一个正接和一个反接的恒流二极管CRD并联组和与恒流二极管CRD并联组串联的LED光模组；恒流二极管CRD并联组、LED光模组和一个交流电源组成的闭合回路；LED光模组与恒流二极管CRD并联组串联后被封装在一个集成芯片内(如图2)，交流电源与集成芯片串接成闭合回路。所述LED光模组中LED的排列为1行正向、1行反向间隔排列的方式(如图3所示的M行，N列的LED光模组)。
具体可如下方式实施：交流电源直接采用市电，即：AC220V50Hz/S，恒流二极管采用2颗2DHL300正反并联，采用2块LED光模组串联，每块采用72颗3.2V，1W的LED管芯，按8行9列排列封装而成，LED光模组功率为2×72W；在交流电上半周，2块LED光模组中的恒流二极管正向导通，1、3、5、7行点亮；在交流电下半周，2块LED光模组中的恒流二极管负向导通，2、4、6、8行点亮。仪器测试输入功率为72W，亮度也为72×80LM/W。但灯光是给人眼看的，由于光模组间隔交替点亮余晖的作用以及交流50Hz/S(更高的频率效果会更好)的频率，人眼看到的是连续的灯光而看不到间断的闪耀，人眼视觉效果要远远的大于72W产生的效果，接近110W的照明效果，从而实现了在LED高效照明基础上的进一步节能约40％。

Claims (7)

1.一种交流供电模式的LED照明方法，其特征在于：利用一个正接和一个反接的恒流二极管CRD组成的恒流二极管CRD并联组使供电电流保持恒定和整流特性，使交流电在一个周期内的上下两个半波分别驱动LED光模组中的两个串联组，使两个串联组交替闪烁，利用人眼对高频闪烁不敏感的特征，在供电量减半的情况下，接近正常照明效果，实现节能的目的。
2.根据权利要求1所述的交流供电模式的LED照明方法，其特征在于：恒流二极管CRD并联组和LED光模组封装集成在一个芯片内，形成LED光模组集成芯片，并引出恒流二极管CRD控制端，用于根据工作时间和日照亮度对LED照明方式进行控制；恒流二极管CRD具负功率特性，使LED光模组集成芯片具有负功率物理特性，当整个LED集成芯片工作温度过高时，恒流二极管CRD会自动减少电路功率输入，使LED光模组集成芯片温度降低，从而保护LED，避免LED因过热光衰的问题。
3.根据权利要求1或2所述的交流供电模式的LED照明方法，其特征在于：所述电源为工频50Hz/S或60Hz/S的市电，或是由变频器提供的高于市电频率的交流电源。
4.一种交流供电模式的LED照明装置，其特征在于：包含一个正接和一个反接的恒流二极管CRD并联组和与恒流二极管CRD并联组串联的LED光模组；LED光模组由一路多个正向串接的LED组和一路多个反向串接的LED组并联组成。
5.根据权利要求4所述的交流供电模式的LED照明装置，其特征在于：所述恒流二极管CRD并联组和LED光模组封装在同一块芯片中，且LED光模组中LED在芯片封装时排列为1行正向、1行反向间隔排列方式；共M行、N列。
6.根据权利要求4所述的交流供电模式的LED照明装置，其特征在于：所述照明装置的电源为工频50Hz/S或60Hz/S的市电，或是由变频器提供的高于市电频率的交流电源。
7.根据权利要求5所述的交流供电模式的LED照明装置，其特征在于：LED光模组中LED串联电路每路由M×N/2颗发光二极管串联组成。
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