專利名稱：兼容型led燈管驅(qū)動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于照明領(lǐng)域，特別涉及一種兼容型LED燈管驅(qū)動器，尤其是可替換熒光燈管，直接安裝在熒光燈燈架上，無需拆除電子整流器的直接替換方案，亦可直接接入市電，且可根據(jù)供電狀態(tài)，自動切換工作模塊。
技術(shù)背景由于LED燈管比直管熒光燈節(jié)能50%，隨著LED技術(shù)的發(fā)展，節(jié)能比例還將繼續(xù)提高，熒光燈管存在壽命短，含汞污染等原因，直管熒光燈正逐步被LED燈管取代。LED燈管也 需配套驅(qū)動電路，而電解電容目前也廣泛應(yīng)用在驅(qū)動電路中，因電解電容的質(zhì)量參差不齊，可靠性差及壽命短，且性能及壽命受溫度影響大。雖然LED燈珠可以做到50000到100000小時乃至更長的壽命，但電解電容的壽命遠短于燈珠或其他元器件，它成為影響LED燈具壽命的最薄落部分。如何提供ー種高可靠性、使用壽命長的驅(qū)動器與之配套，即成為本實用新型研究的對象。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是設(shè)計一種無電解電容，且可根據(jù)供電狀態(tài)，自動換工作模式的LED燈管驅(qū)動器。本實用新型技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種兼容型LED燈管驅(qū)動器，其特征是包括依次連接的抗浪涌単元、整流濾波單元、第一 LED燈組、線性恒流單元和第二 LED燈組，以及一切換控制単元；所述切換控制單元接整流濾波單元，井分別控制第一 LED燈組和第二 LED燈組；當(dāng)切換控制單元檢測到整流后輸出為低頻信號時，切換控制單元不輸出控制信號，第一 LED燈組、線性恒流單元和第二 LED燈組形成串聯(lián)工作模式；當(dāng)切換控制單元檢測到整流后輸出為高頻信號吋，切換控制單元輸出控制信號，切換至第一 LED燈組和第二 LED燈組為并聯(lián)工作模式，而關(guān)閉線性恒流単元；所述的第一 LED燈組和第二 LED燈組是由若干個LED燈珠串聯(lián)后，再將若干個LED燈珠串并接在一起的組合。所述抗浪涌單元是由一個串接在回路上的保險絲Fuse和并接在輸入端上的壓敏電阻Rl組成。所述整流濾波單元是一高頻橋堆Dl、ー個快速恢復(fù)ニ極管D2和高頻濾波電容C4組成，整流橋堆Dl輸出接ニ極管D2，ニ極管D2輸出接高頻濾波電容C4 ;所述的高頻濾波電容C4采用滌綸電容或高壓貼片電容。所述切換控制單元由三個電容Cl，C2，C3、一個電阻Rl、一個限壓ニ極管Zl及兩個可控硅SCRl和SCR2組成；電容Cl，C2，C3和電阻Rl組成ー電容分壓電路，電容C2高壓端連接可控硅SCRl的控制腳，可控硅SCRl分別接整流濾波單元輸出端與第二 LED燈組輸入端之間；電容C3的高壓端經(jīng)限壓ニ極管Zl后與可控硅的SCR2的控制腳相連，可控硅SCR2分別接第二 LED燈組輸出端與回流之間；借助兩個可控硅SCRl和SCR2的通斷，切換第一LED燈組和第二 LED燈組是在并聯(lián)或者串聯(lián)的工作模式。[0008]所述線性恒流單元由兩個三極管Q1、Q2、電阻R2、R3、高速恢復(fù)ニ極管D3和穩(wěn)壓管Z2組成；三極管Q1、Q2組成復(fù)合管，電阻R2接在復(fù)合管的集電極和基極之間，穩(wěn)壓管Z2接復(fù)合管的基極和輸出端；電阻R3串接在復(fù)合管發(fā)射極和輸出端上，高速恢復(fù)ニ極管D3接在單元輸入端上；所述的三極管Ql為低功率三極管，三極管Q2為開關(guān)三極管；該單元輸入端與第一 LED燈組的輸出端相連接，輸出與第二 LED燈組的輸入端相連接。本實用新型的驅(qū)動器采用線性恒流單元以及兩個LED燈組，使得LED燈管可直接替換熒光燈管，安裝 在熒光燈燈架上，工作在電子整流器后端，可充分利用傳統(tǒng)熒光燈燈架，無需進行線路改造，直接替換使用；也可直接由220V市電供電，實現(xiàn)無縫兼容；并配合切換控制單元，根據(jù)市電或者電子整流器不同輸入情況，自動切換兩個LED燈組為串聯(lián)或者并聯(lián)工作模式，以保證在兩種狀態(tài)下，LED燈組光效的一致性；燈珠發(fā)光同步，穩(wěn)定，亮度均勻，而且在輸入端可接入可控硅或調(diào)壓器，實現(xiàn)線性調(diào)光功能；整個驅(qū)動器沒有采用大的容性或感性元器件，功率因數(shù)高，再者，模塊中沒有采用電解電容，電路更加穩(wěn)定，可大大延長整體燈管的使用的壽命。

下面結(jié)合具體圖例對本實用新型做進ー步說明圖I驅(qū)動器原理框圖圖2驅(qū)動器電路原理圖圖3LED燈管直接替換熒光燈管的連線示意圖圖4LED燈管接市電連線示意圖圖5LED燈管經(jīng)可控硅后接市電連線示意圖
具體實施方式
參照圖I和圖2，兼容型LED燈管驅(qū)動器，包括依次連接的抗浪涌単元、整流濾波單元、第一 LED燈組、線性恒流單元和第二 LED燈組；電源模塊還包括一切換控制単元，切換控制単元接整流濾波單元，井分別控制第一 LED燈組和第二 LED燈組；當(dāng)直接接市電時，也即低頻電源，切換控制單元檢測到整流后輸出為低頻信號，切換控制單元不輸出控制信號，第一 LED燈組、線性恒流單元和第二 LED燈組形成串聯(lián)工作模式；當(dāng)接在電子整流器后端，由于電子整流器輸出為高頻電源，切換控制單元檢測到整流后輸出為高頻信號，切換控制單元輸出控制信號，切換至第一 LED燈組和第二 LED燈組為并聯(lián)工作模式，而關(guān)閉線性恒流單
J Li o其中所述的第一 LED燈組和第二 LED燈組是由若干個LED燈珠串聯(lián)后，再將若干個LED燈珠串并接在一起的組合。抗浪涌單元是由一個串接在回路上的保險絲Fuse和并接在輸入端上的壓敏電阻Rl組成。當(dāng)LED燈管開啟、關(guān)閉或電網(wǎng)干擾產(chǎn)生時，有較大的高頻脈沖，為了防止其對電路會造成損壞，所做的保護措施。其一、保險絲Fuse (熔斷器)的作用是當(dāng)電流達到保險絲標(biāo)稱值的一段時間之后，以其自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化，從而使電路斷開，保護了后端電子器件；其ニ、壓敏電阻U的作用是常態(tài)下是高阻值電阻，當(dāng)電網(wǎng)波動時的脈沖電壓最大值達到壓敏電阻促發(fā)電壓時，流過壓敏電阻的電流激増，從而鉗制的電壓，對后面的負載起到保護的作用。浪涌消失后，壓敏電阻自動回復(fù)成高阻抗元器件。整流濾波單元是一高頻橋堆Dl、ー個快速恢復(fù)ニ極管D2和高頻濾波電容C4組成，整流橋堆Dl輸出接ニ極管D2，ニ極管D2輸出接高頻濾波電容C4 ;所述的高頻濾波電容C4采用滌綸電容或高壓貼片電容。高頻橋堆的作用是將低頻市電或電子整流器輸出的高頻電源轉(zhuǎn)換成直流電源。所述的高頻濾波電容C4采用滌綸電容或高壓貼片電容，較電解電容耐用性好，可延長整體燈管的使用壽命。高頻橋堆Dl的作用是將低頻市電或電子整流器輸出的高頻電源轉(zhuǎn)換成直流電源，當(dāng)A)通高頻時，電容容量根據(jù)電子整流器的工作頻率計算所得，使得高頻信號經(jīng)過該電容與電子整流器構(gòu)成回路，整流濾波之后輸出為IOOHz左右的低頻直流成份。B)外接市電時，經(jīng)整流濾波后輸出為雙倍市電頻率的低頻直流電。不論接電子整流器或市電，經(jīng)整流濾波之后輸出均為低頻直流。切換控制單元由三個電容Cl，C2，C3、一個電阻R1、一個限壓ニ極管Zl及兩個可控硅SCRl和SCR2組成；電容Cl，C2，C3和電阻Rl組成ー電容分壓電路，電容C2高壓端連接可控硅SCRl的控制腳，可控硅SCRl分別接整流濾波單元輸出端與第二 LED燈組輸入端之間；電容C3的高壓端經(jīng)限壓ニ極管Zl后與可控硅的SCR2的控制腳相連，可控硅SCR2分·別接第二 LED燈組輸出端與回流之間；借助兩個可控硅SCRl和SCR2的通斷，切換第一 LED燈組和第二 LED燈組是在并聯(lián)或者串聯(lián)的工作模式。工作原理，當(dāng)外接電源為低頻時(外接220V市電)，電流無法通過電容串聯(lián)電路，該回路可視為開路，可控硅控制端無電壓，可控硅開路，第一 LED燈組、線性恒流單元和第二 LED燈組形成串聯(lián)工作模式；當(dāng)外接電源為電子整流器輸出的高頻電源時，電容Cl，C2，C3和電阻Rl組成ー電容分壓電路，電壓達到可控硅的觸發(fā)電壓，可控硅導(dǎo)通，第一 LED燈組和第二 LED燈組形成并聯(lián)工作模式。線性恒流單元由兩個三極管Ql、Q2、電阻R2、R3、高速恢復(fù)ニ極管D3和穩(wěn)壓管Z2組成；三極管Q1、Q2組成復(fù)合管，電阻R2接在復(fù)合管的集電極和基極之間，穩(wěn)壓管Z2接復(fù)合管的基極和輸出端；電阻R3串接在復(fù)合管發(fā)射極和輸出端上，高速恢復(fù)ニ極管D3接在單元輸入端上；所述的三極管Ql為低功率三極管，三極管Q2為開關(guān)三極管；該單元輸入端與第一 LED燈組的輸出端相連接，輸出與第二 LED燈組的輸入端相連接。高速恢復(fù)ニ極管D3接在單元輸入端上，當(dāng)外接市電時，ニ極管正向?qū)ǎ?dāng)外電子整流器吋，線性恒流單元輸出端電位高于輸入端電位，ニ極管反向截止。線性恒流單元的作用一 給LED燈組提供一個穩(wěn)定的工作電流，防止流過LED燈的電流過大，燒壞燈珠；作用ニ 此單元可以把輸入的峰值電壓消掉，可以穩(wěn)定輸入功率的作用，防止輸入電壓變化吋，LED燈組因電壓的問題，電流激増，從而造成輸入功率也激増。當(dāng)兩個燈組成并聯(lián)連接時，該線性恒流單元反向截止，因電子整流器輸出為恒流源，此時不需要再増加限流単元。兩個三極管組合成的復(fù)合管，其作用是讓電阻R2的阻值可盡量取大，電阻R3是電流取樣電阻，通過改變它的阻值，可以調(diào)整LED燈組的供電電流。若輸入端接的是50Hz/60Hz的市電，經(jīng)整流濾波后流過燈珠的電流是接近方波，在輸入端前加可控硅調(diào)光器，可改變輸入導(dǎo)通角，從而改變電流流過LED燈珠的導(dǎo)通時間，從而進行調(diào)光。利用本實用新型驅(qū)動器制作的T5規(guī)格LED燈管標(biāo)準(zhǔn)工作狀態(tài)為220V，50/60Hz，其
可直接兼容如下線路工作[0027]I) 160v-265v, 50/60Hz 交流供電線路；2) 160v-265v,50/60Hz交流供電，接可控硅或調(diào)壓器供電電路；3)85V-265V,50/60Hz供電的電子整流器供電線路；4)85V-265V,50/60Hz交流供電，接調(diào)壓器供電的電子整流器供電線路。5)200v-300v，直流供電線路。T5規(guī)格LED燈管連線具體圖例說明，如圖3為直接替換熒光燈管的連線結(jié)構(gòu)，圖4為直接由市電供電的連線結(jié)構(gòu)，圖5為經(jīng)可控硅調(diào)光后接入市電的連線結(jié)構(gòu)。T5規(guī)格LED燈管的測試結(jié)果如下測試設(shè)備遠方9800功率測試儀，0-300V交流調(diào)壓器，交流隔離變壓器；直接接交 流電源
權(quán)利要求1.一種兼容型LED燈管驅(qū)動器，其特征是包括依次連接的抗浪涌單元、整流濾波單元、第一 LED燈組、線性恒流單元和第二 LED燈組，以及一切換控制單元；所述切換控制單元接整流濾波單元，并分別控制第一 LED燈組和第二 LED燈組；當(dāng)切換控制單元檢測到整流后輸出為低頻信號時，切換控制單元不輸出控制信號，第一 LED燈組、線性恒流單元和第二 LED燈組形成串聯(lián)工作模式；當(dāng)切換控制單元檢測到整流后輸出為高頻信號時，切換控制單元輸出控制信號，切換至第一 LED燈組和第二 LED燈組為并聯(lián)工作模式，而關(guān)閉線性恒流單元；所述的第一 LED燈組和第二 LED燈組是由若干個LED燈珠串聯(lián)后，再將若干個LED燈珠串并接在一起的組合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的兼容型LED燈管驅(qū)動器，其特征是抗浪涌單元是由一個串接在回路上的保險絲Fuse和并接在輸入端上的壓敏電阻Rl組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的兼容型LED燈管驅(qū)動器，其特征是整流濾波單元是一高頻橋堆Dl、一個快速恢復(fù)二極管D2和高頻濾波電容C4組成，整流橋堆Dl輸出接二極管D2，二極管D2輸出接高頻濾波電容C4 ;所述的高頻濾波電容C4采用滌綸電容或高壓貼片電容。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的兼容型LED燈管驅(qū)動器，其特征是切換控制單元由三個電容Cl，C2，C3、一個電阻R1、一個限壓二極管Zl及兩個可控硅SCRl和SCR2組成；電容Cl，C2，C3和電阻Rl組成一電容分壓電路，電容C2高壓端連接可控硅SCRl的控制腳，可控硅SCRl分別接整流濾波單元輸出端與第二 LED燈組輸入端之間；電容C3的高壓端經(jīng)限壓二極管Zl后與可控硅的SCR2的控制腳相連，可控硅SCR2分別接第二 LED燈組輸出端與回流之間；借助兩個可控硅SCRl和SCR2的通斷，切換第一 LED燈組和第二 LED燈組是在并聯(lián)或者串聯(lián)的工作模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的兼容型LED燈管驅(qū)動器，其特征是線性恒流單元由兩個三極管Q1、Q2、電阻R2、R3、高速恢復(fù)二極管D3和穩(wěn)壓管Z2組成；三極管Q1、Q2組成復(fù)合管，電阻R2接在復(fù)合管的集電極和基極之間，穩(wěn)壓管Z2接復(fù)合管的基極和輸出端；電阻R3串接在復(fù)合管發(fā)射極和輸出端上，高速恢復(fù)二極管D3接在單元輸入端上；所述的三極管Ql為低功率三極管，三極管Q2為開關(guān)三極管；該單元輸入端與第一 LED燈組的輸出端相連接，輸出與第二 LED燈組的輸入端相連接。
專利摘要本實用新型涉及一種兼容型LED燈管驅(qū)動器，其包括依次連接的抗浪涌單元、整流濾波單元、第一LED燈組、線性恒流單元和第二LED燈組，以及一切換控制單元；所述切換控制單元接整流濾波單元，并分別控制第一LED燈組和第二LED燈組；當(dāng)切換控制單元檢測到整流后輸出為低頻信號時，切換控制單元不輸出控制信號，第一LED燈組、線性恒流單元和第二LED燈組形成串聯(lián)工作模式；當(dāng)切換控制單元檢測到整流后輸出為高頻信號時，切換控制單元輸出控制信號，切換至第一LED燈組和第二LED燈組為并聯(lián)工作模式；當(dāng)切換控制單元檢測到整流后輸出為高頻信號時，切換控制單元輸出控制信號，切換至第一LED燈組和第二LED燈組為并聯(lián)工作模式，實現(xiàn)自動切換。
文檔編號H05B37/02GK202652610SQ201220176190
公開日2013年1月2日 申請日期2012年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月23日
發(fā)明者侯李光 申請人:侯李光