CN204836733U

CN204836733U - 一种无电解电容驱动器

Info

Publication number: CN204836733U
Application number: CN201520642337.2U
Authority: CN
Inventors: 杨启荣; 张伟
Original assignee: Maanshan Zhongzhi Technology Co Ltd
Current assignee: Maanshan Zhongzhi Technology Co Ltd
Priority date: 2015-08-21
Filing date: 2015-08-21
Publication date: 2015-12-02
Anticipated expiration: 2025-08-21

Abstract

本实用新型公开了一种无电解电容驱动器，属于LED照明领域。包括整流桥、旁路保护电路、限流电路、开关管和LED灯，整流桥的输出正极与限流电路的输入连接，限流电路的输出与开关管的输入连接，开关管的输出与旁路保护电路的输入端连接，旁路保护电路的输出端与LED灯组的一端连接，LED灯组的另一端与整流桥的输出负极连接。它使用贴片电容和CBB代替电解电容，提高了路灯模组的使用寿命，电路结构简单，组装方便，故障率低，降低了后期维护成本。

Description

一种无电解电容驱动器

技术领域

本实用新型属于LED照明领域，涉及一种无电解电容驱动器。

背景技术

随着照明技术领域的发展，LED光源因具有使用低压电源、耗能少、适用性强、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点，成为新一代主流照明光源，LED作为照明光源的LED灯管、LED球泡灯等已经逐渐取代了现有的白炽灯、荧光灯等，LED灯具都需要LED驱动电源才能点亮LED灯具，LED灯具的驱动电源，需要先将输入的高频交流电转化为直流电(通过整流电路实现)，再将其进行滤波稳压(滤波电路)等输入驱动芯片，然而，现有技术中的滤波电路一般采用电解电容进行滤波，而一般电解电容的使用寿命为1-2千小时，但LED发光芯片本身的寿命却为5千小时左右，因此，在正常使用的状态下，由于电解电容使用寿命与LED发光芯片本身寿命不匹配，造成LED灯具的使用寿命较短，同时，也造成了资源的浪费，与现行的节能环保主题不符。

中国实用新型专利，授权公告号：CN204291523U；授权公告日：2015.04.22，公开了一种无电解电容的LED驱动电源，由LC滤波电路、漏电保护电路、桥式整流器、高频滤波电容、快恢复二极管、双绕组变压器、耦合电容、功率MOSFET管、多谐振荡器组成；LC滤波电路、漏电保护电路、桥式整流器组成AC/DC变换电路，用于将输入的交流电转成半波直流电；高频滤波电容、双绕组变压器、耦合电容、快恢复二极管组成电压变换电路，完成直流电压变换与平滑输出波形；功率MOSFET管与多谐振荡器组成负载输出控制电路，用于驱动LED灯具工作。该实用新型电路极其简洁，具有漏电保护、功率校正和调光的功能，且只需要采用小容量电容器即贴片电容从而彻底避免使用电解电容器，使得LED灯具备廉价长寿批量生产条件从而进入寻常百姓家的可能。其不足之处是：它虽然将电解电容替换成了贴片电容，但电路中的高频滤波电容、双绕组变压器、耦合电容、快恢复二极管组成电压变换电，会增加了电路本身的重量，双绕组变压器的机器制作的绝缘性能不如手工绕制，但手工绕制效率低，这将影响电路本身的性能，增加了后期维护成本，且对于LED灯本身没有保护设计。

实用新型内容

1.实用新型要解决的技术问题

针对现有技术的路灯模组都需要恒流驱动电源外置的问题，本实用新型提供了一种无电解电容驱动器，它使用贴片电容和CBB代替电解电容，提高了路灯模组的使用寿命，电路结构简单，组装方便，故障率低，降低了后期维护成本。

2.技术方案

为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案为：

一种无电解电容驱动器，包括整流桥、旁路保护电路、限流电路、开关管和LED灯，整流桥的输出正极与限流电路的输入连接，限流电路的输出与开关管的输入连接，开关管的输出与旁路保护电路的输入端连接，旁路保护电路的输出端与LED灯组的一端连接，LED灯组的另一端与整流桥的输出负极连接。

优选地，所述的旁路保护电路共有7个，每个旁路保护电路之间依次串联。

优选地，每个旁路保护电路均并联在LED灯的两端。

优选地，所述的整流桥为整流芯片，将市电转化成直流电。

优选地，所述的旁路保护电路为集成电路，用于防止LED灯的短路和断路造成的过流和过压现象。

优选地，每个模组的电路中的电容元件均采用贴片电容。

优选地，每个模组的电路中的电容元件均采用CBB电容。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)电解电容的使用寿命为1-2千小时，但LED发光芯片本身的寿命却为5千小时左右，因此，在正常使用的状态下，由于电解电容使用寿命与LED发光芯片本身寿命不匹配，造成LED灯具的使用寿命较短，同时，也造成了资源的浪费，与现行的节能环保主题不符。本发明采用贴片电容代替传统的电解电容，贴片电容的使用寿命与LED发光芯片的使用寿命相匹配，从而提高LED灯具的使用寿命，同时，也更加经济节能，符合节能环保主题。；

(2)市电电网电压会有波动，限流电路和开关管连接在一起，输出稳定的电流，防止电网电压波动，造成每个模组的电路中电流升高，损坏LED灯，起到保护LED灯的作用；

(3)旁路保护电路一方面能够调节电路中的电流大小，从而调节LED的功率，进而调节LED灯的功率，进一步调节每个路灯的亮度；另一方面还能够保证每个路灯电路的可靠性，每个旁路保护电路均并联在LED灯组的两端，LED灯组由LED灯串联组成，旁路保护电路为集成电路，当其中的LED灯出现短路造成的过流，断路造成的过压现象时，旁路保护电路能够避免模组电路中出现这种现象，起到对路灯的保护作用,同时能够延长电路的寿命；

(4)现有的LED路灯模组无法直接使用，必须额外配备外置式防水LED驱动电源，这种电源为了保证其防水等性能普遍采用灌封胶灌封，体积大重量重，无形中增加了整个路灯的体积和重量，造成了现在普遍存在的LED路灯灯头过重的现状，对灯杆的强度要求也很高，同时增加了路灯灯头的生产步骤，本发明去除了外部的驱动电源，将模组电路设置在一块电路板上，各个电路部件，模块化，集成化，体积小，重量轻，对灯杆的强度要求低，简化了灯头的生产步骤，提高生产效率，组装方便，故障率低，降低了后期维护成本。

附图说明

图1为现有路灯模组连接示意图；

图2为本实用新型的LED路灯模组连接示意图；

图3为本实用新型的无电解电容驱动器电路原理图。

示意图中的标号说明：

1、市电；11、驱动电源；2、防水接头；3、T字母端；41、LED模组I；42、LED模组II；43、LED模组III；141、模组I；142、模组II；143、模组III；。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图及实施例对本实用新型作详细描述。

实施例1

结合图2和图3，市电1与防水接头2连接，防水接头是用于保证电路的防水性能，防水接头2和T字母端3的连接，T字母端3简化了电路的连接线路，避免了复杂的走线造成的安全隐患，它还包括路灯模组，其中，路灯模组包括N个模组，N为整数，每个模组均与T字母端3连接，每个模组分别设置在每个路灯灯头内，每个T字母端3之间串联，即每个路灯均并联在市电电网上。

每个模组内均有无电解电容驱动器，无电解电容驱动器包括整流桥、旁路保护电路、限流电路、开关管和LED灯，整流桥的输出正极与限流电路的输入连接，整流桥为整流芯片，将市电1转化成直流电，整流芯片简化了整流桥电路，集成化，模块化，减小了整流桥的重量和体积；限流电路的输出与开关管的输入连接，市电1电网电压会有波动，限流电路和开关管连接在一起，输出稳定的电流，防止电网电压波动，造成每个模组的电路中电流升高，损坏LED灯，起到保护LED灯的作用。

开关管的输出与旁路保护电路的输入端连接，旁路保护电路的输出端与LED灯组的一端连接，LED灯组的另一端与整流桥的输出负极连接。旁路保护电路一方面能够调节电路中的电流大小，从而调节LED的功率，进而调节LED灯的功率，进一步调节每个路灯的亮度；另一方面还能够保证每个路灯电路的可靠性，每个旁路保护电路均并联在LED灯组的两端，LED灯组由LED灯串联组成，旁路保护电路为集成电路，当其中的LED灯出现短路造成的过流，断路造成的过压现象时，旁路保护电路能够避免模组电路中出现这种现象，起到对路灯的保护作用,同时能够延长电路的寿命。旁路保护电路共有7个，每个旁路保护电路之间依次串联，共同避免模组电路中出现过流和过压的现象。

每个模组的电路中的电容元件均采用贴片电容。电解电容的使用寿命为1-2千小时，但LED发光芯片本身的寿命却为5千小时左右，因此，在正常使用的状态下，由于电解电容使用寿命与LED发光芯片本身寿命不匹配，造成LED灯具的使用寿命较短，同时，也造成了资源的浪费，与现行的节能环保主题不符。本发明采用贴片电容代替传统的电解电容，贴片电容的使用寿命与LED发光芯片的使用寿命相匹配，从而提高LED灯具的使用寿命，同时，也更加经济节能，符合节能环保主题。

现有的LED路灯模组无法直接使用，必须额外配备外置式防水LED驱动电源，这种电源为了保证其防水等性能普遍采用灌封胶灌封，体积大重量重，无形中增加了整个路灯的体积和重量，造成了现在普遍存在的LED路灯灯头过重的现状，对灯杆的强度要求也很高，同时增加了路灯灯头的生产步骤，本发明去除了外部的驱动电源，将模组电路设置在一块电路板上，各个电路部件，模块化，集成化，体积小，重量轻，对灯杆的强度要求低，简化了灯头的生产步骤，提高生产效率，组装方便，故障率低，降低了后期维护成本。

实施例2

图1为现有技术路灯模组的连接示意图，市电1与驱动电源11的输入端连接，驱动电源11的输出与防水接头2连接，防水接头2与T字母端3连接，模组I141、模组II142和模组III143、均与每个T字母端3，每个T字母端3依次串联。由于滤波电路中的电解电容，造成驱动电源11体积大重量重，无形中增加了整个路灯的体积和重量，为解决此问题，本发明进行了改进，如图2所示，路灯模组共有三个模组，分别为LED模组I41、LED模组II42和LED模组III43，去除了驱动电源11，将市电经过防水接头2和T字母端3，直接与LED模组I41、LED模组II42和LED模组III43，即LED模组I41、LED模组II42和LED模组III43并联，简化了电路结构。如图3所示，每个模组内部，即路灯的灯头设置一块电路板，并由螺钉固定在散热器的底板上，由于电路本身重量轻体积小，所以能够起到很好的固定作用。

每个模组最低功率到30W，最高功率45W，图3中共有30个LED灯，分别为LED01、LED02、LED03...LED29和LED30，只对其中的21个LED灯进行旁路保护，原因是1)降低成本；2)因为TF11有旁路保护和自动根据整流输出电压实时调整负载LED灯的数量，经过负载电压的计算，调整7个旁路保护电阻，可以满足电路电压及电流要求，防止电路过压和过流。

其中，LED01、LED02、LED03...LED08和LED09共九个LED灯依次串联，LED10、LED11、LED012依次串联，为图3中的LED10～12；LED13、LED14、LED15依次串联，为图3中的LED13～15；LED16、LED17、LED18依次串联，为图3中的LED16～18；LED19、LED20、LED21依次串联，为图3中的LED19～21；LED22、LED23、LED24依次串联，为图3中的LED22～24；LED25、LED26、LED27依次串联，为图3中的LED25～27；LED28、LED29、LED30依次串联，为图3中的LED28～30；图3中，LED10～12中的LED10的阳极与U1的端子3和电容C_S1的一端连接，LED10～12中的LED12的阴极与U1的端子1、电容C_S1的另一端和电阻R_S1的一端连接，U1的端子4与电阻R_S1的另一端、LED13～15中LED13的阳极、C_S2的一端和U2的端子3连接，C_S2的另一端与LED13～15中LED15的阴极、U2的端子1和R_S2的一端连接，U2的端子4与电阻R_S2的另一端、LED16～18中LED16的阳极、C_S3的一端和U3的端子3连接，C_S3的另一端与LED16～18中LED16的阴极、U3的端子1和R_S3的一端连接，U3的端子4与电阻R_S3的另一端、LED19～21中LED19的阳极、C_S4的一端和U4的端子3连接，C_S4的另一端与LED19～21中LED21的阴极、U4的端子1和R_S4的一端连接，U4的端子4与电阻R_S4的另一端、LED22～24中LED22的阳极、C_S5的一端和U5的端子3连接，C_S5的另一端与LED22～24中LED24的阴极、U5的端子1和R_S5的一端连接，U5的端子4与电阻R_S5的另一端、LED25～27中LED25的阳极、C_S6的一端和U6的端子3连接，C_S6的另一端与LED25～27中LED27的阴极、U6的端子1和R_S6的一端连接，U6的端子4与电阻R_S6的另一端、LED28～30中LED28的阳极、C_S7的一端和U7的端子3连接，C_S7的另一端与LED28～30中LED30的阴极、U7的端子1和R_S7的一端连接，U7的端子4与电阻R_S7的另一端和开关管Q1的漏极连接。

其中，C_S1、C_S2、C_S3....C_S7均为1uF/50V的CBB电容；U1、U2...U7均为TF11，旁路保护电路。

市电1串联一个2A的保险丝F1后，连接在整流桥的输入端上，整流桥为整流芯片DB157S，即图3中的B1，DB157S的输出电压的低端与电阻R1的一端均接地(GND)，R1的阻值为750kΩ，电阻R1的另一端分别与限流电路G13的输入端VH、电容C2的一端、电阻R2的一端和电容C1的一端连接，电容C2的另一端和限流电路G13的接地端子GND均接地，电容C1的另一端、电阻R2的另一端和开关管Q1的栅极均与限流电路G13的输出端OUT，限流电路G13的端子Is与开关管Q1的源极连接，开关管Q1为3N80，开关管Q1的源极与电阻R_SQ的一端连接，电阻R_SQ的另一端接地，开关管Q1的漏极与电阻R_S7的另一端连接，LED01的阳极与整流芯片DB157S的输出电压的高端连接。本发明采用CBB电容代替传统的电解电容，CBB电容的使用寿命与LED发光芯片的使用寿命相匹配，从而提高LED灯具的使用寿命，同时，也更加经济节能，符合节能环保内置主题。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种无电解电容驱动器，包括整流桥和开关管，其特征在于，它还包括旁路保护电路、限流电路和LED灯，整流桥的输出正极与限流电路的输入连接，限流电路的输出与开关管的输入连接，开关管的输出与旁路保护电路的输入端连接，旁路保护电路的输出端与LED灯组的一端连接，LED灯组的另一端与整流桥的输出负极连接。

2.根据权利要求1所述的一种无电解电容驱动器，其特征在于，所述的旁路保护电路共有7个，每个旁路保护电路之间依次串联。

3.根据权利要求2所述的一种无电解电容驱动器，其特征在于，每个旁路保护电路均并联在LED灯的两端。

4.根据权利要求1所述的一种无电解电容驱动器，其特征在于，所述的整流桥为整流芯片，将市电转化成直流电。

5.根据权利要求1所述的一种无电解电容驱动器，其特征在于，所述的旁路保护电路为集成电路，用于防止LED灯的短路和断路造成的过流和过压现象。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种无电解电容驱动器，其特征在于，每个模组的电路中的电容元件均采用贴片电容。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的一种无电解电容驱动器，其特征在于，每个模组的电路中的电容元件均采用CBB电容。