CN201322279Y - 交流电源直接供电的温度补偿恒流驱动led照明灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种交流电源直接供电的温度补偿恒流驱动LED照明灯，由整流器以及带有温度补偿器和恒流控制电路的半导体LED照明灯组成，整流器为由四组等数目LED芯片构成的桥式整流电路，温度补偿器由正温度系数热敏电阻构成，半导体LED照明灯和恒流控制电路均由多只LED芯片组成，温度补偿器、半导体LED照明灯和恒流控制电路依次串联后接入桥式整流电路的直流电压端。本实用新型在灯内串入恒流控制电路可使流过LED芯片的电流定在规定值，确保LED的寿命不受影响，装入温度补偿器可抵消LED芯片正向电压的降低，保证LED电流稳定不变，由LED芯片组成桥式整流电路可使LED灯只要加入交流市电即可点亮，提高灯具效率。

Description

交流电源直接供电的温度补偿恒流驱动LED照明灯

技术领域

本实用新型属于半导体照明应用技术领域，涉及一种用于解决半导体照明灯具中驱动电源对灯具效率、寿命及成本等方面影响的温度补偿恒流驱动LED照明灯。

背景技术

半导体照明灯具由于具有发光效率高、节电效果明显、寿命长、无污染、抗震动等显著优点，已日益受到世界各国的重视，有望在不久的将来取代传统的各种照明灯具。但是这种灯具通常都采用直流驱动电源供电，在灯具内必需安装将交流电变为直流电的恒流驱动电源，尽管开关式恒流源效率较高，但是驱动电源将使LED灯具的效率降低10％左右；此外由于开关电源中常用的电解电容器的使用寿命一般都低于10000小时，虽然LED光源的寿命可达5～7万小时，但是电源损坏后，灯具即不能照明，因此直流驱动电源也是直接影响LED灯具使用寿命的制约因素之一。近年来，随着LED技术的推广应用，LED光源的价格也在大幅度降低，但是由于对可靠性和寿命要求较高，所以驱动电源的成本很难降下来，目前在大功率照明灯具中驱动电源的成本已经接近LED光源的成本，就此方面而言，驱动电源也已成为制约LED灯具推广应用的主要瓶颈。如果LED灯具也象白炽灯那样，只要加入交流市电即可点亮照明，无疑将可以大大降低LED灯具的成本，并大大延长LED灯具的寿命，还可显著提高LED灯具的工作效率，节约更多的电能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，提供一种结构新颖、成本低、工作效率高、使用寿命长、便于大规模推广应用的交流电源直接供电的温度补偿恒流驱动LED照明灯。

用于实现上述发明目的的技术解决方案是这样的：所提供的交流电源直接供电的温度补偿恒流驱动LED照明灯由整流器以及联接在整流器的带有温度补偿器和恒流控制电路的半导体LED照明灯组成，其中：整流器为由四组等数目的LED芯片构成的桥式整流电路，温度补偿器由一只正温度系数热敏电阻或2～3只并联的正温度系数热敏电阻组成，半导体LED照明灯由多只LED芯片串联组成，恒流控制电路由多只恒流二极管组成，温度补偿器、LED芯片和恒流控制电路依次串联后接入桥式整流电路的直流电压端。

与现有技术相比，本实用新型的主要结构特点如下所述。

一、在LED芯片中串入恒流控制电路。由于目前大功率LED灯具中采用的驱动电源都是由整流电路和恒流电路两部分组成，如果不加恒流控制电路，当交流电源电压升高时，流过LED芯片的电流将升高，当该电流超过额定工作电源时，将会严重影响LED灯具的寿命；当环境温度升高时，LED芯片的正向压降将降低，若电源电压保持不变，流过LED芯片的电流将增加，也会影响LED灯具的寿命，因此恒流控制电路是LED灯具必不可少的部分。为了实现恒流控制，本实用新型采用的办法就是在LED芯片中串入恒流二极管。这种二极管两端电压达到一定数值(约3V)后，流过的电流将达到稳定值，即使由于外接交流电源电压升高或LED芯片正向压降降低，流过LED芯片的电流也能稳定在规定值，确保LED的寿命不受影响。

二、通过四组等数目的LED芯片组成的桥式整流电路构成整流器。众所周知，LED发光二极管不仅能够发光，而且还能实现整流，将LED芯片组成桥式整流电路，可以将交流电压变为直接电压，每只发光二极管LED的正向电压在3.2V～3.4V之间，将多只LED串联使其电压接近整流电路的输出电压，就可保证LED的电流接近额定电流，再串联恒流二极管后，即可保证交流电压在±20％变化时，LED光源的工作电流基本不变，使LED灯具可象白炽灯那样，只要加入交流市电即可点亮照明，可大大降低LED灯具的成本并延长LED灯具的寿命，显著提高LED灯具的工作效率。

三、在LED电路中串入由正温度系数热敏电阻构成的温度补偿器，可以补偿负温度系数的LED正向电压，以使LED灯具成为电阻性负载。

附图说明

图1为本实用新型的原理电路示意图。

图2为本实用新型一个实施例的实际电路结构示意图。

具体实施方式

参见图1，本实用新型所述交流电源直接供电的温度补偿恒流驱动LED照明灯由整流器以及带有温度补偿器和恒流控制电路的半导体LED照明灯组成。整流器为一个由四组等数目LED芯片D₁～D₄构成的桥式整流电路，温度补偿器由一只正温度系数热敏电阻组成，半导体LED照明灯由多只LED芯片D₅组成，恒流控制电路由多只恒流二极管D₆组成，温度补偿器、LED芯片D₅和恒流控制电路依次串联后接入桥式整流电路的两个直流电压端。

该交流电源直接供电的温度补偿恒流驱动LED照明灯一个实际电路结构如图2所示，图中V_D1、V_D2、V_D3、V_D4均由多只LED芯片组成，共同组成桥式整流电路，V_D5作为整流电路的负载，也由多只LED芯片组成，V_D1、V_D5和V_D4支路中总的LED芯片数应满足外加电压(220V或110V)的要求，V_D2、V_D5和V_D3支路中，总的LED芯片数也应满足外加电压(220V或110V)的要求。当温度变化时，正温度系数热敏电阻R可补偿LED芯片正向电压的变化，恒流二极管V_D6可保证电源电压或温度变化时，LED芯片的电流保持不变。在大功率LED灯具中，由于恒流二极管的工作电流较小，需要在恒流控制电路和整流器之间增加一个由晶体管V_T、恒流二极管V_D7和电阻R₁构成的功率集成电路来扩展电流，当电阻R₁两端电压达到一定数值后，恒流二极管V_D7的电流I_H保持不变，晶体管V_T的共发射极电流放大系数为h_FT，该放大系数的数值较大，因此扩展的LED电流(h_FT×I_H)可达数安培，完全可保证大功率LED灯具的要求。

Claims (2)

1、一种交流电源直接供电的温度补偿恒流驱动LED照明灯，其特征在于它由整流器以及联接在整流器的带有温度补偿器和恒流控制电路的半导体LED照明灯组成，其中：整流器为由四组等数目LED芯片D₁～D₄构成的桥式整流电路，温度补偿器由一只正温度系数热敏电阻或2～3只并联的正温度系数热敏电阻组成，半导体LED照明灯由多只LED芯片D₅串联组成，恒流控制电路由多只恒流二极管D₆组成，温度补偿器、LED芯片D₅和恒流控制电路依次串联后接入桥式整流电路的直流电压端。

2、根据权利要求1所述的交流电源直接供电的温度补偿恒流驱动LED照明灯，其特征是在恒流控制电路和整流器之间接有一个由晶体管V_T、恒流二极管V_D7和电阻R₁构成的功率集成电路。

Images