專利名稱:一種led電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型屬LED照明領(lǐng)域,具體涉及一種LED電路。 背景獄
隨著LED性能不斷提高和成本不斷下降,LED作為一種節(jié)能、環(huán)保、 長壽命新型光源,必將替代白熾燈和日光燈。目前常用的LED驅(qū)動電路有 兩個類型第一類是利用開關(guān)電源電路將交流電源變?yōu)橹绷麟娫打?qū)動LED 發(fā)光,其元件較多,體積較大,電路較復(fù)雜,成本較高;第二類是利用整 流濾波電路將交流電源變?yōu)橹绷麟娫打?qū)動LED發(fā)光,其元件較少,電路簡 單,成機低,但{對戶功能不完善,電子元件及LED光源因過壓過流、雷 擊、電源噪聲干擾等因素而容易損壞。為解決以上問題,本實用新型應(yīng)運 而生。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的旨在克服上述技術(shù)的不足,提供一種結(jié)構(gòu)簡單, 性能穩(wěn)定,保護完善,成^低的LED電路。
實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)方案如下LED電路,其包括過流過壓 保護單元、整流熗波單元、電源指示兼電容決速泄流單元、至少一組LED 負載單元;過流過壓保護單元交流輸入端與交流電源連接,其交流輸出端 與整流濾波單元交流輸入端連接,電源指示兼電容快速泄流單元與LED負 載單元一起并聯(lián)在整流濾波電路單元直流輸出端的正負極兩端。
所述過流過壓保護單元由高分子熱敏電阻PPTC (即自恢復(fù)保險絲)和 壓敏電阻VR串聯(lián)組成;所述整流濾波單元由橋式整流器D1~D4、濾波電 容C1、高頻旁路電容C2組成;所述電源指示兼電容快速泄流單元由電阻 Rl和發(fā)光二極管D5串聯(lián)組成;所述LED負載單元由穩(wěn)壓二極管或串聯(lián)的
4穩(wěn)壓二極管組WDl~^VDm與串聯(lián)的發(fā)光二極管組VD1—VDn并聯(lián)后與并聯(lián)的 限流電阻R3和線性正溫度系數(shù)補償元件LPTC串聯(lián),再與限流電阻R2串聯(lián) 組成。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本LED電路具有的特點是
1、 具有恒壓、恒流、無干擾、無輻射、防雷擊、防過壓、防過流、防過熱 功能。
2、 具有自動保護和自動恢復(fù)功能。
3、 具有LED負載過流、過熱溫度補償功能。
4、 克服了關(guān)燈時電容因泄流慢而出現(xiàn)延時熄燈的問題;
5、 克服了觀賦或維修過程中,因負載開路時,電容兩端電壓無泄流回路而 容易產(chǎn)生電擊的問題。
6、 解決了單個穩(wěn)壓二極管與單個LED并聯(lián)時,因二者離散性不同,造成穩(wěn) 壓二極管不能有效保護LED而損壞或穩(wěn)壓二極管分流造成各個LED亮度不 均衡的問題。
7、 解決了交流電壓過高、雷擊、噪聲干擾等引起LED電路中的電子元件容 易損壞及LED容易光衰的問題。
8、 本實用新型只要調(diào)整LED電流,就可以實現(xiàn)調(diào)光功能。
9、 本實用新型只要增加相應(yīng)電子控制開關(guān),就可以實現(xiàn)觸摸、遙控、感應(yīng)、 程控、聲光控制等多種控制方式的交流電源LED照明。
10、 本實用新型結(jié)構(gòu)簡單,電路穩(wěn)定,使用方便。
11、 本實用新型LED光源綠色環(huán)保,能耗低,壽命長,按照本LED電路生 產(chǎn)的產(chǎn)品可回收利用。
12、 本實用新型電路元件少,成本低,有利于交流電源LED照明的普及和 推廣。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。
圖1是本實用新型的電路方框圖。圖2是本實用新型的電路原理圖。
圖3至圖10是本實用新型的不同實施例電路原理圖。
具體實駄式
實施例1
本實用新型的LED電路方框圖如圖1所示包括過流過壓保護單元1、 整流MM單元2、電源指示兼電容快速泄流單元3、 1至n組LED負載單元 4;過流過壓保護單元1與交流電源連接,其另一端與整流濾波單元2連接, 電源指示兼電容快速泄流單元3與n組LED負載單元4 一起并聯(lián)在整流濾 波單元2的正負極兩端。
本實用新型的電路原理圖如圖2所示所述過流過壓保護單元1由高 分子熱敏電阻PPTC (即自恢復(fù)保險絲)和壓敏電阻VR組成;所述整流濾 波單元2由橋式整流器D1~D4、濾波電容C1、高頻旁路電容C2組成;所 述電源指示兼電容快速泄流單元3由電阻R1和發(fā)光二極管D5串聯(lián)組成; 所述LED負載單元4由限流電阻R2和R3、線性正^Jt系數(shù)補償元件LPTC、 串聯(lián)的穩(wěn)壓二極管組WDl—WDm、串聯(lián)的發(fā)光二極管組VDl—VDn組成。
所述LED電路原理圖2中,高分子熱敏電阻PPTC (即自恢復(fù)保險絲) 的一端與交源電源的相線連接,自恢復(fù)保險絲PPTC的另一端與壓敏元件 VR的一端連接,壓敏元件VR的另一端與交流電源的零線連接;自恢復(fù)保 險絲PPTC和壓敏元件VR公共端與橋式整流濾波器(D1-D4)中D1的負極 和D4的正極連接,D2的負極和D3的正極連接后再與交流電源的零線連接; Dl的正極和D2的正極連接輸出直流負電源L (簡稱直流地),D3的負極和 D4的負極連接輸出直流正電源H,電解濾波電容Cl和高頻旁路電容C2以 及(由發(fā)光二極管D5與限流電阻R1串聯(lián)組成)電源指示兼電容快速泄流 單元一起并聯(lián)在整流搶波單元的正負極(H-L)兩端;LED負載單元中的電 阻R2的一端與直流電源正極H連接,線性正溫度系數(shù)補償電阻LPTC與電 阻R3并聯(lián),R2另一端與R3、 LPTC的一個公共端連接,R3、 LPTC的另一個 公共端與串聯(lián)的穩(wěn)壓二極管組中的第一個穩(wěn)壓二極管WD1的負極及串聯(lián)的發(fā)光二極管組中的第一個發(fā)光二極管VD1的正極連接,WD1的正極與下一 個穩(wěn)壓二極管的負極連接,依此類推,最后一個穩(wěn)壓二極管WDm的正極與 直流(地)L連接,VD1的負極與下一個發(fā)光二極管的正極連接,依此類推, 最后一個發(fā)光二極管VDn的負極與直流(地)L連接;超過一組LED負載 單元時,各組LED負載單元并聯(lián)在整流纟慮波單元(H-L)正負極的兩端。用 于普通交流電源LED照明。 本LED電路的工作原理
一、 當本LED電路在額定工作電壓和額定工作電流時高分子熱敏電 阻PPTC (即自恢復(fù)保險絲)相當于低阻值的一般保險絲(或保險電阻)串 聯(lián)在整流器與交流電源之間;壓敏電阻VR (呈無窮大的阻值)并聯(lián)在交流 電源兩端(此時VR不影響本LED電路工作),為本LED整流器提供所需的 交流電源,經(jīng)整流濾波電路(Dl-D4、 Cl、 C2)整流濾波后后得到直流電源, 作為電源指示兼電容決速泄流單元(Rl、 D5)和LED負載單元(R2、 R3、 LPTC、 VD1--VDn、 WD1--WDm)的直流電源;R2是LED負載的限流電阻,為 LED JH共合適的工作電流;與LED光源并聯(lián)的穩(wěn)壓二極管此時沒有擊穿呈 近似無窮大阻值,故穩(wěn)壓二極管中基本沒有電流通過,不會浪費能源;LPTC 線性正驗系數(shù)補償熱敏電阻工作在額定工作電流狀態(tài)時呈低阻值,因R3 的阻值遠遠大于LPTC的阻值,故LED光源的工作電流與流過LPTC的電流 基本相等;此時LED光源工作在額定工作狀態(tài)。
二、 當本LED工作在低于額定電壓和額定工作電流時工作原理同一。 只有當交流電源電壓低到一定值時,LED工作電流為零,即LED熄滅。因 此,在限流電阻串聯(lián)電路中增加可調(diào)電阻,可實現(xiàn)LED調(diào)光照明。
三、 當本LED工作在高于額定電壓和額定工作電流一定范圍內(nèi)時工 作原理同一。即當穩(wěn)壓二極管WDl~^VDm兩端的電壓升高到穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓 值時,穩(wěn)壓二極管中有電流通過,給LED分流;同時線性正溫度補償電阻 LPTC中的電流增大而發(fā)熱,其阻值增大反過來又減小工作電流,LPTC動態(tài) 平衡后為LED光源提供恒壓恒流直流電源,LED光源同樣工作在額定工作狀態(tài)。限流電阻R3與LPTC并聯(lián),解決了當瞬間電壓升高導(dǎo)致LPTC呈現(xiàn)極 大電阻值而出現(xiàn)瞬間LED不亮的問題。
四、 當本LED工作在超高工作電壓,大工作電流時(即壓敏電阻因 高壓擊穿或LED電路短路而出現(xiàn)超大工作電流時),流經(jīng)自恢復(fù)保險絲PPTC 中的電流立即增大而發(fā)熱,引起自恢復(fù)保險絲PPTC的阻值瞬間增大至無窮 大電阻值,相當于瞬間斷開交流電源,從而保護了 LED電路中的電子元件。 當交流電壓恢復(fù)額定工作電壓或LED電路恢復(fù)正常工作電流時,因PPTC和 VR具有自恢復(fù)功能,LED電路又自動恢復(fù)正常工作狀態(tài)。
五、 當交流電源中存在高頻尖峰脈沖等干擾時,高頻旁路電容呈低阻 抗,濾除各種高頻干擾。
六、 電源指示兼電容快速泄流單元中限流電阻Rl和發(fā)光二極管D5串 聯(lián),然后并聯(lián)在直流電源(H-L)兩端;開燈時作為電源指示電路;關(guān)燈時 為電容提供快速泄流回路,解決了關(guān)燈時LED延時熄滅的問題。
實施例2
見圖3,本電路是在圖2的基礎(chǔ)上增加了電子控制開并K, K串聯(lián)在自 恢復(fù)保險絲PPTC與交流電源之間,可以實現(xiàn)多種控制方式的交流電源LED 照明。
實施例3
見圖4,本電路是在圖2的基礎(chǔ)上增加了電子控制開關(guān)K, K串聯(lián)在整 流、搶波單元直流輸出正極H與LED負載單元限流電阻R2之間,可以實現(xiàn)多 種控制方式的交流電源LED照明。
實施例4
見圖5,本電路是在圖2的基礎(chǔ)上增加了可調(diào)限流電阻R4, R4串聯(lián)在 整流濾波單元直流輸出正極H與LED負載單元限流電阻R2之間,可以實現(xiàn) 調(diào)光方式的交流電源LED照明。
實施例5
見圖6,本電路是在圖2的基礎(chǔ)上,將LED負載單元中多組由相互串聯(lián)的發(fā)光二極管組成的LED光源都并聯(lián)在一組相互串聯(lián)的穩(wěn)壓二極管的兩 端,即將串聯(lián)的LED光源(VD1—VDn)至串聯(lián)LED光源(VDNl—VDNn)都 并聯(lián)在一組相互串聯(lián)的穩(wěn)壓二極管(WDHDm)的兩端,用于普通交流電 源LED照明。 實施例6
見圖7,本電路是在圖6的基礎(chǔ)上增加了電子控制開關(guān)K, K串聯(lián)在交 流電源與自恢復(fù)保險絲PPTC之間,可以實現(xiàn)多種控制方式的交流電源LED 照明。
實施例7
見圖8,本電路是在圖2的基礎(chǔ)上,將LED負載單元中第1個穩(wěn)壓二 極管WD1與一定數(shù)量的相互串聯(lián)的發(fā)光二極管(VDl…VDn)并聯(lián)組成第1個 穩(wěn)壓二極管(保護LED光源)回路,同樣地,第m個穩(wěn)壓二極管WDm與一定 數(shù)量的相互串聯(lián)的發(fā)光二極管(VDNl...VDNn)并聯(lián)組成第m個穩(wěn)壓二極管 (保護LED光源)回路,然后這些穩(wěn)壓二極管保護LED光源回路(WDl—WDra) 之間再相互串聯(lián)而成,用于普通交流電源LED照明。
實施例8
見圖9,本電路是在圖8的基礎(chǔ)上增加了電子控制開關(guān)K, K串聯(lián)在交 流電源與自恢復(fù)保險絲PPTC之間,可以實現(xiàn)多種控制方式的交流電源LED 照明。
實施例9
見圖10,本電路是在圖8的基礎(chǔ)上增加了可調(diào)限流元件R4, R4串聯(lián) 在整流 慮波單元直流輸出正極H與LED負載單元限流電阻R2之間,可以實 現(xiàn)調(diào)光方式LED的交流照明。
總之,圖1至圖10是本實用新型幾種較佳實施方式,所有依本LED電 路所做的變動或修飾,都在本實用新型專利的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種LED電路,其特征是包括過流過壓保護單元、整流濾波單元、電源指示兼電容快速泄流單元、至少一組LED負載單元;過流過壓保護單元交流輸入端與交流電源連接,其交流輸出端與整流濾波單元交流輸入端連接,電源指示兼電容快速泄流單元與LED負載單元一起并聯(lián)在整流濾波電路單元直流輸出端的正負極兩端。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED電路,其特征是所述過流過壓保護單 元由高分子熱敏電阻PPTC和壓敏電阻VR串聯(lián)組成;所述整流ilt波單元由 橋式整流器DH4、并聯(lián)在橋式整流器D1~D4直流輸出端的濾波電容Cl、 高頻旁路電容C2組成,橋式整流器D1~D4的交流輸入端與壓敏電阻VR并 聯(lián);所述電源指示兼電容快速泄流單元由電阻R1和發(fā)光二極管D5串聯(lián)組 成;所述LED負載單元由穩(wěn)壓二極管或串聯(lián)的穩(wěn)壓二極管組WDl"WDm與串 聯(lián)的發(fā)光二極管組VD1—VDn并聯(lián)后與并聯(lián)的限流電阻R3和線性正溫度系 數(shù)補償元件LPTC串聯(lián),再與限流電阻R2串聯(lián)組成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2戶服的LED電路,其特征是在所述過流過壓保護單 元中的自恢復(fù)保險絲PPTC與交流電源之間串聯(lián)有電子控制開并K。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2戶,的LED電路,其特征是在所述整流^t波單元直 流輸出正極H與LED負載單元限流電阻R2之間串聯(lián)有電子控制開關(guān)K。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2戶皿的LED電路,其特征是在戶,整流纟慮波單元直 流輸出正極H與LED負載單元限流電阻R2之間串聯(lián)有可調(diào)限流電阻R4。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED電路,其特征是所述LED負載單元中多 組串聯(lián)的發(fā)光二極管組與一組串聯(lián)的穩(wěn)壓二極管組并聯(lián)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6戶腿的LED電路,其特征是在所述過流過壓保護單 元中的自恢復(fù)保險絲PPTC與交流電源之間串聯(lián)有電子控制開并K。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2戶腿的LED電路,其特征是所述LED負載單元中的 串聯(lián)的穩(wěn)壓二極管組中每個穩(wěn)壓二極管分別與一組串聯(lián)的發(fā)光二極管組并 聯(lián)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的LED電路,其特征是在所述過流過壓保護單 元中的自恢復(fù)保險絲PPTC與交流電源之間串聯(lián)有電子控制開并K。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的LED電路,其特征是在所述整流搶波單元 直流輸出正極H與LED負載單元限流電阻R2之間串聯(lián)有可調(diào)限流電阻R4。
專利摘要本實用新型公開了一種LED電路,包括與交流電源相接的過流過壓保護單元、整流濾波單元、電源指示兼電容快速泄流單元、至少一組LED負載單元;過流過壓保護單元交流輸入端與交流電源連接,其交流輸出端與整流濾波單元交流輸入端連接,電源指示兼電容快速泄流單元與LED負載單元一起并聯(lián)在整流濾波單元直流輸出端的正負極兩端。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)比較,具有結(jié)構(gòu)簡單,性能穩(wěn)定,保護功能完善,成本較低的優(yōu)點。
文檔編號F21Y101/02GK201383889SQ20092006391
公開日2010年1月13日 申請日期2009年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月1日
發(fā)明者謝建強 申請人:謝建強