專利名稱：微電腦交流大功率三基色led照明節(jié)能燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
微電腦交流大功率三基色LED照明節(jié)能燈，屬于電力照明領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
當(dāng)前國內(nèi)外電力照明燈主要有白熾鎢絲燈，熒光燈，三基色熒發(fā)光粉節(jié)能燈，高壓汞 燈，鹵鎢燈，鈉燈等。其共同特點是以鎢絲作主要發(fā)光材料，其缺點是電能轉(zhuǎn)換光效率低， 將決大部分電能轉(zhuǎn)換為熱量散發(fā)消耗浪費。白熾鎢絲燈的電能轉(zhuǎn)換光效率小于3%，高壓 汞燈，鹵鎢燈，鈉燈的電能轉(zhuǎn)換光效率小于5%,熒光燈，三基色熒發(fā)光粉節(jié)能燈的電能 轉(zhuǎn)換光效率小于10%，有90 97的電能轉(zhuǎn)換為熱量散發(fā)消耗浪費。其另一缺點是使用壽 命短，白熾鎢絲燈的使用壽命是3000小時，熒光燈，三基色熒發(fā)光粉節(jié)能燈的使用壽命是 6000小時。
綜上所述，目前使用的照明燈，仍延續(xù)著傳統(tǒng)的鎢絲發(fā)光材料及發(fā)光技術(shù)，造成電能 轉(zhuǎn)換光效率低，將絕大部分電能轉(zhuǎn)換為熱量散發(fā)消耗，浪費大量電力資源。急待新的發(fā)光 材料及發(fā)光技術(shù)來更新?lián)Q代，解決電力照明浪費能源的難題。在其領(lǐng)域有著廣闊的技術(shù)空 間和市場前景。
實用新型內(nèi)容
本實用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種其節(jié)電效率與 白熾同等光效條件下相比節(jié)電80%，其使用壽命與白熾燈同等用電環(huán)境下相比，高達(dá)33.3 倍之多的微電腦交流大功率三基色LED照明節(jié)能燈。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該微電腦交流大功率三基色LED 照明節(jié)能燈，其特征在于螺旋燈口連接體電源線、控制電路板、外殼、LED發(fā)光器件 電源連接線、散熱板、LED發(fā)光器件、反光罩體、外殼通風(fēng)散熱孔、內(nèi)腔通風(fēng)散熱孔、 溫度傳感器、防水透明罩，外殼與螺旋燈口連接體固定為一體，電源線一端固定在螺旋 燈口連接體內(nèi)，另一端與控制電路板相連，LED發(fā)光器件安裝在散熱板上，控制電路板、 散熱板間隔安裝在外殼內(nèi)，反光罩體安裝在散熱板下端，防水透明罩安裝在外殼底端，
外殼、散熱板上均設(shè)有散熱孔，溫度傳感器安裝在控制電路板的背面。
控制電路板上設(shè)置整流電路、PFC功率因數(shù)校正電路、電源濾波電路、微控制器MCU 供電電路、微控制器MCU、 LED發(fā)光溫度檢測電路、LED發(fā)光電路、恒流驅(qū)動電路、回 路電流檢測電路，整流電路通過PFC功率因數(shù)校正電路與電源濾波電路相連，微控制器 MCU與恒流驅(qū)動電路相連，電源濾波電路一路通過微控制器MCU供電電路與微控制器MCU 相連，另一路通過LED發(fā)光電路、恒流驅(qū)動電路、回路電流檢測電路與微控制器MCU相 連,.LED發(fā)光溫度檢測電路與微控制器MCU相連。 工作原理
將交流高壓整流為直流，通過微控制器MCU直接驅(qū)動低壓電場發(fā)光器件LED發(fā)光照 明，采用PFC功率因數(shù)校正技術(shù)，提高功率占空比70%，采用無功補償技術(shù)，將LED發(fā) 光器件剩余電能返回電網(wǎng)，重復(fù)使用。
本實用新型的有益效果是LED發(fā)光器件具有節(jié)電效果顯著，與白熾燈在同等用電條 件下，同等光效條件下相比節(jié)電80%。通用性強(qiáng)，使用方便所有元器件都安裝在燈體主 體外殼內(nèi)，整體組合密封結(jié)構(gòu)。通過螺旋燈口連接體，擰入通用交流電白熾燈口座內(nèi)，通 電即可點亮照明。發(fā)光器件安裝在散熱板上，與控制電路板之間留有散熱間隔空間，殼體、 內(nèi)腔均設(shè)有通風(fēng)散熱孔，具有良好的通風(fēng)散熱條件，因此性能穩(wěn)定可靠，使用壽命長達(dá)IO 萬小時，是白熾燈壽命的33.3倍，是熒光節(jié)能燈壽命的16.7倍。鍍鉻反光罩體，提高LED 發(fā)光器件的聚光反射亮度。是取代傳統(tǒng)照明燈具的高科技產(chǎn)品。是無輻射無環(huán)境污染的綠 色新光源，有著廣泛的用途和廣闊的市場前景。是提高用電效率，節(jié)能節(jié)電的有效途徑。

圖1是微電腦交流大功率三基色LED照明節(jié)能燈結(jié)構(gòu)圖2是微電腦交流大功率三基色LED照明節(jié)能燈電路原理框圖3是微電腦交流大功率三基色LED照明節(jié)能燈電路原理圖。
圖l中l(wèi)螺旋燈口連接體 2電源線 3控制電路板4外殼5LED發(fā)光器件電 源連接線 6散熱板 7LED發(fā)光器件 8反光罩體 9外殼通風(fēng)散熱孔 10內(nèi)腔 通風(fēng)散熱孔ll溫度傳感器 12防水透明罩。
圖3中Ul微控制器MCU Fl熔斷器 Dl-D4整流橋 Cl-C7電容 Rl-R4 電阻 Ql絕緣柵雙極晶體管 Q2溫度傳感器 Ll電抗器 LED發(fā)光器件 DZ1穩(wěn)壓二極管 D5-D7 二極管。
以下結(jié)合附圖1-3對微電腦交流大功率三基色LED照明節(jié)能燈作進(jìn)步說明
具體實施方式參照圖1:
微電腦交流大功率三基色LED照明節(jié)能燈，由螺旋燈口連接體l、電源線2、控制 電路板3、外殼4、 LED發(fā)光器件電源連接線5、散熱板6、 LED發(fā)光器件7、反光罩體8、 外殼通風(fēng)散熱孔9、內(nèi)腔通風(fēng)散熱孔IO、溫度傳感器ll、防水透明罩12組成，外殼4 與螺旋燈口連接體1固定為一體，電源線2—端固定在螺旋燈口連接體1內(nèi)，另一端與 控制電路板3相連，LED發(fā)光器件7安裝在散熱板6上，控制電路板3、散熱板6間隔 安裝在外殼4內(nèi)，反光罩體8安裝在散熱板6下端，防水透明罩12安裝在外殼4底端， 外殼4、散熱板6上均設(shè)有散熱孔，溫度傳感器11安裝在控制電路板3的背面。
將微電腦交流大功率三基色LED照明節(jié)能燈的螺旋燈口連接體1對準(zhǔn)通用的白熾燈口 座，.擰緊即可接入高壓交流電，經(jīng)電源線2，連接控制電路板3上的整流電路整流，經(jīng)功 率因數(shù)校正電路PFC提高功率占空比后，經(jīng)濾波電路濾波，由微控制器MCU控制開關(guān)電 源降壓成LED發(fā)光器件所需直流電壓，為LED發(fā)光器件7.提供工作電壓。由微控制器 MCU控制恒流驅(qū)動LED發(fā)光器件回路電流。由溫度傳感器11檢測LED發(fā)光器件的工作 溫度。由LED發(fā)光器件電源線5連接控制電路板3，即可發(fā)光照明。有鍍鉻反光罩體8， 提高發(fā)光器件的聚光反射亮度。有防水透明罩12，防止水及灰塵進(jìn)入燈體。有外殼通風(fēng)散 熱孔9，內(nèi)腔通風(fēng)散熱孔IO，與內(nèi)腔組成良好的環(huán)境通風(fēng)散熱條件，確保正常照明工作溫 度。
參照圖2:
控制電路板上設(shè)置整流電路、PFC功率因數(shù)校正電路、電源濾波電路、微控制器MCU 供電電路、微控制器MCU、 LED發(fā)光溫度檢測電路、LED發(fā)光電路、恒流驅(qū)動電路、回 路電流檢測電路，整流電路通過PFC功率因數(shù)校正電路與電源濾波電路相連，微控制器 MCU與恒流驅(qū)動電路相連，電源濾波電路一路通過微控制器MCU供電電路與微控制器MCU 相連，另一路通過LED發(fā)光電路、恒流驅(qū)動電路、回路電流檢測電路與微控制器MCU相 連，LED發(fā)光溫度檢測電路與微控制器MCU相連。 參照圖3:
整流電路包括過流熔斷器Fl,整流二極管D1 D4， 220V電源火線經(jīng)Fl過流熔斷 器，連接二極管Dl的正極與二極管D2的負(fù)極，220V電源零線連接二極管D3的正極與二 極管D4的負(fù)極，二極管D1與二極管D4的正極輸出直流高壓正極電源，二極管D2與二極 管D3的負(fù)極輸出直流高壓負(fù)極電源。主路為溫度傳感器和發(fā)光器件LED提供工作電源，旁
路為微控制器MCU提供工作電源。
PFC功率因數(shù)校正電路包括開關(guān)二極管D5 D7，充電電容C1 C2，充電電容C1一 端連接直流高壓電源的正極，主路連接二極管D5的正極，旁路連接二極管D7的負(fù)極，二極 管D7的正極接地，二極管D5的負(fù)極主路連接充電電容C2的一端,旁路連接二極管D6的正 極，二極管D6的負(fù)極連接直流高壓電源的正極，充電電容C2的另一端接地。PFC功率因 數(shù)校正電路，提高功率占空比，達(dá)到節(jié)電高效的作用。
電源濾波電路包括電容C3、 C4，電容C3的一端連接直流高壓電源的正極，另一端 連接直流高壓電源的負(fù)極，電容C4的一端連接直流髙壓電源的正極，另一端連接直流高 壓電源的負(fù)極。濾除直流高壓電源的低頻噪波。
微控制器MCU Ul采用荷蘭菲利浦LPC700-卯0系列芯片。或采用美國 LUMINARY公司LM3S系列芯片、美國ATTHEL公司ATTINY、臺灣凌陽SPMC65、 臺灣盛群公司的HT4芯片。
微控制器MCU供電電路包括電阻Rl，穩(wěn)壓二極管DZ1，濾波電容C5，微控制器MCU Ul， 限流電阻R1的一端連接直流高壓電源的正極，另一端連接穩(wěn)壓二極管DZ1的負(fù)極，穩(wěn)壓二 極管DZ1的正極接地，濾波電容C5—端接微控制器MCU Ul的8腳，另一端接地。為微控 制器MCU提供工作電源。
LED發(fā)光器件溫度檢測電路包括限流電阻R2，溫度傳感器Q2、濾波電容C5、微控 制器MCU Ul，溫度傳感器Q2的基極連接集電極，限流電阻R2的一端連接電阻Rl與LED 發(fā)光器件的接點，限流電阻R2的另一端連接溫度傳感器Q2的集電極與濾波電容C6的并 聯(lián)的接點，溫度傳感器Q2的發(fā)射極連接濾波電容C6的另一端并聯(lián)接點后，連接微控制器 MCU Ul的2腳模擬AD轉(zhuǎn)換輸入腳。通過微控制器MCU自動控制LED發(fā)光器件的溫度 及驅(qū)動頻率。
LED發(fā)光電路及恒流驅(qū)動電路包括開關(guān)二極管D8、 LED發(fā)光器件、絕緣柵雙極晶體 管Q1、微控制器MCU Ul、分壓電阻R3、采樣電阻R4，開關(guān)二極管D8的負(fù)極連接LED 發(fā)光器件的正極后，連接直流高壓電源的正極，開關(guān)二極管D8的正極連接絕緣柵雙極晶 體管Ql的漏極，LED發(fā)光器件的負(fù)極連接電抗器Ll的輸入端，電抗器Ll的輸出端連 接絕緣柵雙極晶體管Ql的漏極，絕緣柵雙極晶體管Ql的源極連接采樣電阻R4的一端， 采樣電阻R4的另一端接地，絕緣柵雙極晶體管Ql的柵極連接微控制器MCU Ul的5腳 恒流驅(qū)動輸出腳，分壓電阻R3—端連接絕緣柵雙極晶體管Q1的柵極，另一端接地。
回路電流檢測電路包括采樣電阻R4、濾波電容C7、微控制器MCU Ul，采樣電阻R4
的一端主路連接絕緣柵雙極晶體管Ql的源極，旁路連接微控制器MCU Ul的7腳回路電流 釆樣輸入腳，濾波電容C7與采樣電阻R4 —端并聯(lián)接微控制器MCU Ul的7腳，濾波電容 C7與采樣電阻R4另一端并聯(lián)接地。由微控制器MCU智能控制發(fā)光LED的回路電流。 工作過程
把螺旋燈口連接體l，對準(zhǔn)通用的白熾燈口座，擰緊即可接入高壓交流電，經(jīng)高壓電 源線2，連接控制電路板3上的高壓整流電路，高壓整流后，經(jīng)PFC功率因數(shù)校正電路， 提高功率占空比，經(jīng)濾波電路濾波，由微控制器MCU控制開關(guān)電源降壓成發(fā)光器件LED 所需直流電壓，為LED發(fā)光器件提供工作電壓。由微控制器MCU檢測發(fā)光器件的工作溫 度。由微控制器MCU控制恒流驅(qū)動LED發(fā)光器件回路電流。由LED發(fā)光器件電源線5 連接控制電路板3，在調(diào)試連接準(zhǔn)確無誤條件下，即可發(fā)光照明。
權(quán)利要求1、微電腦交流大功率三基色LED照明節(jié)能燈，其特征在于螺旋燈口連接體(1)、電源線(2)、控制電路板(3)、外殼(4)、LED發(fā)光器件電源連接線(5)、散熱板(6)、LED發(fā)光器件(7)、反光罩體(8)、外殼通風(fēng)散熱孔(9)、內(nèi)腔通風(fēng)散熱孔(10)、溫度傳感器(11)、防水透明罩(12)，外殼(4)與螺旋燈口連接體(1)固定為一體，電源線(2)一端固定在螺旋燈口連接體(1)內(nèi)，另一端與控制電路板(3)相連，LED發(fā)光器件(7)安裝在散熱板(6)上，控制電路板(3)、散熱板(6)間隔安裝在外殼(4)內(nèi)，反光罩體(8)安裝在散熱板(6)下端，防水透明罩(12)安裝在外殼(4)底端，外殼(4)、散熱板(6)上均設(shè)有散熱孔，溫度傳感器(11)安裝在控制電路板(3)的背面。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電腦交流大功率三基色LED照明節(jié)能燈，其特征在于 控制電路板(4)上設(shè)置整流電路、PFC功率因數(shù)校正電路、電源濾波電路、微控制器 MCU供電電路、微控制器MCU、 LED發(fā)光溫度檢測電路、LED發(fā)光電路、恒流驅(qū)動電路、 回路電流檢測電路，整流電路通過PFC功率因數(shù)校正電路與電源濾波電路相連，微控制 器MCU與恒流驅(qū)動電路相連，電源濾波電路一路通過微控制器MCU供電電路與微控制器 MCU相連，另一路通過LED發(fā)光電路、恒流驅(qū)動電路、回路電流檢測電路與微控制器MCU 相連，LED發(fā)光溫度檢測電路與微控制器MCU相連。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的微電腦交流大功率三基色LED照明節(jié)能燈，其特征在于 整流電路包括過流熔斷器Fl,整流二極管D1 D4， 220V電源火線經(jīng)Fl過流熔斷器， 連接二極管Dl的正極與二極管D2的負(fù)極，220V電源零線連接二極管D3的正極與二極 管D4的負(fù)極，二極管D1與二極管D4的正極輸出直流高壓正極電源，二極管D2與二極 管D3的負(fù)極輸出直流高壓負(fù)極電源。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的微電腦交流大功率三基色LED照明節(jié)能燈，其特征在于 PFC功率因數(shù)校正電路包括開關(guān)二極管D5 D7，充電電容C1 C2，充電電容C1一端 連接直流高壓電源的正極，主路連接二極管D5的正極，旁路連接二極管D7的負(fù)極，二極 管D7的正極接地，二極管D5的負(fù)極主路連接充電電容C2的一端，旁路連接二極管D6 的正極，二極管D6的負(fù)極連接直流高壓電源的正極，充電電容C2的另一端接地。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的微電腦交流大功率三基色LED照明節(jié)能燈，其特征在于電源濾波電路包括電容C3、 C4，電容C3的一端連接直流高壓電源的正極，另一端連 接直流高壓電源的負(fù)極，電容C4的一端連接直流高壓電源的正極，另一端連接直流高 壓電源的負(fù)極。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的微電腦交流大功率三基色LED照明節(jié)能燈，其特征在于 微控制器MCU供電電路包括電阻R1，穩(wěn)壓二極管DZ1，濾波電容C5，微控制器MCUU1， 限流電阻R1的一端連接直流高壓電源的正極，另一端連接穩(wěn)壓二極管DZ1的負(fù)極，穩(wěn) 壓二極管DZ1的正極接地，濾波電容C5—端接微控制器MCU Ul的8腳，另一端接地。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的微電腦交流大功率三基色LED照明節(jié)能燈，其特征在于 LED發(fā)光器件溫度檢測電路包括限流電阻R2，溫度傳感器Q2、濾波電容C5、微控制 器MCU Ul，溫度傳感器Q2的基極連接集電極，限流電阻R2的一端連接電阻Rl與LED 發(fā)光器件的接點，限流電阻R2的另一端連接溫度傳感器Q2的集電極與濾波電容C6 的并聯(lián)的接點，溫度傳感器Q2的發(fā)射極連接濾波電容C6的另一端并聯(lián)接點后，連接 微控制器MCU Ul的2腳模擬AD轉(zhuǎn)換輸入腳。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的微電腦交流大功率三基色LED照明節(jié)能燈，其特征在于 LED發(fā)光電路及恒流驅(qū)動電路包括開關(guān)二極管D8、LED發(fā)光器件、絕緣柵雙極晶體管Ql、 微控制器MCUU1、分壓電阻R3、采樣電阻R4，開關(guān)二極管D8的負(fù)極連接LED發(fā)光器件 的正極后，連接直流高壓電源的正極，開關(guān)二極管D8的正極連接絕緣柵雙極晶體管Q1 的漏極，LED發(fā)光器件的負(fù)極連接電抗器L1的輸入端，電抗器L1的輸出端連接絕緣柵 雙極晶體管Ql的漏極，絕緣柵雙極晶體管Ql的源極連接采樣電阻R4的一端，采樣電 阻R4的另一端接地，絕緣柵雙極晶體管Ql的柵極連接微控制器MCU Ul的5腳恒流驅(qū) 動輸出腳，分壓電阻R3—端連接絕緣柵雙極晶體管Q1的柵極，另一端接地。
9、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的微電腦交流大功率三基色LED照明節(jié)能燈，其特征在于回 路電流檢測電路包括采樣電阻R4、濾波電容C7、微控制器MCUU1，采樣電阻R4的一端主 路連接絕緣柵雙極晶體管Ql的源極，旁路連接微控制器MCU Ul的7腳回路電流采樣輸入 腳，濾波電容C7與采樣電阻R4—端并聯(lián)接微控制器MCU Ul的7腳，濾波電容C7與采樣 電阻R4另一端并聯(lián)接地。
專利摘要微電腦交流大功率三基色LED照明節(jié)能燈，屬于電力照明領(lǐng)域。包括螺旋燈口連接體(1)、控制電路板(3)、LED發(fā)光器件(7)、反光罩體(8)防水透明罩(12)等，外殼(4)與螺旋燈口連接體(1)固定為一體，電源線(2)一端固定在螺旋燈口連接體(1)內(nèi)，另一端與控制電路板(3)相連，LED發(fā)光器件(7)安裝在散熱板(6)上，控制電路板(3)、散熱板(6)間隔安裝在外殼(4)內(nèi)，防水透明罩(12)安裝在外殼(4)底端。LED發(fā)光器件具有節(jié)電效果顯著，與白熾燈在同等用電條件下，同等光效條件下相比節(jié)電80％。通用性強(qiáng)，使用方便等優(yōu)點。
文檔編號F21V23/00GK201184509SQ20082001864
公開日2009年1月21日 申請日期2008年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月13日
發(fā)明者楊書水 申請人:楊書水