專利名稱：一種大功率led照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于照明領(lǐng)域，尤其涉及一種大功率LED照明系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有傳統(tǒng)開關(guān)電源大多使用恒壓輸出，即恒壓源，再加上恒流電路來驅(qū)動LED，所 以傳統(tǒng)大功率LED(如LED路燈)的電源裝置的設(shè)計為如圖1所示的三段式設(shè)計，即 1、功率因數(shù)校正(Power Factor Correction, PFC)電路，功率校正電路。 2、隔離高頻變壓器做功率變換，應用反激，正激，諧振等方式。 3 、恒流驅(qū)動器，用于恒流驅(qū)動LED燈。 因為燈具行業(yè)對功率因素的要求較高，從而電源必須使用功率因數(shù)校正電路，而 且考慮到相關(guān)安全規(guī)定和要求，電源的設(shè)計需要是隔離，即輸入一次電路與輸出二次電路 通過變壓器做到電氣隔離，不共地，避免觸電危險。傳統(tǒng)的方式是功率因素校正電路+反激 電路，即兩個電路串聯(lián)的工作方式。這樣導致電子元件繁多結(jié)構(gòu)復雜，成本大幅增加，可靠 性下降。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種大功率LED照明系統(tǒng)，旨在解決目前的大功率 LED照明系統(tǒng)在進行電氣隔離時電子元件繁多結(jié)構(gòu)復雜，成本高，可靠性低的問題。 本實用新型是這樣實現(xiàn)的， 一種大功率LED照明系統(tǒng)，包括一個或多個LED燈具鏈 路和與所述LED燈具連接的電源裝置，所述電源裝置包括 功率因數(shù)反激電路單元，包括初級繞組與外部電源電連接的隔離高頻變壓器、與
所述隔離高頻變壓器次級繞組連接的整流濾波模塊、控制芯片；所述控制芯片的檢測端連
接所述整流濾波模塊的輸出端或所述隔離高頻變壓器的初級繞組，所述控制芯片的控制輸
出端與隔離高頻變壓器的高頻電子開關(guān)連接，所述控制芯片根據(jù)檢測到的電壓/電流大小
控制所述隔離高頻變壓器的工作狀態(tài)，使隔離高頻變壓器輸出保持恒定和穩(wěn)定； 恒流驅(qū)動電路單元，包含一組或多組與所述LED燈具鏈路一一對應的恒流驅(qū)動電
路，每組恒流驅(qū)動電路均連接在所述功率因數(shù)反激電路單元和一LED燈具鏈路之間。 本實用新型采用功率因數(shù)反激電路+恒流驅(qū)動的兩段式設(shè)計，其中功率因數(shù)反激
電路中僅使用一個控制芯片、一個磁性元件(隔離高頻變壓器)實現(xiàn)PFC和隔離變換兩個
功能，有效地簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低了成本，也使可靠性得以提高。 進一步地，所述電源裝置還包括一整流濾波單元，連接在外部電源和所述隔離高 頻變壓器的初級繞組之間。 進一步地，每個LED燈具鏈路串接15-24個LED燈。 進一步地，對于80W以下功率等級的照明系統(tǒng)，所述恒流驅(qū)動電路單元包含3組； 對于80W到110W功率等級的照明系統(tǒng)，所述恒流驅(qū)動電路單元包含4組；對于110到160W 功率等級的照明系統(tǒng)，所述恒流驅(qū)動電路單元包含6組；對于160到220W功率等級的照明系統(tǒng)，所述恒流驅(qū)動電路單元包含8組。 進一步地，所述功率因數(shù)反激電路單元為輸出電壓為70Vdc-150Vdc的電路單元。[0016] 進一步地，所述恒流驅(qū)動電路中采用零電流或者零電壓開關(guān)拓撲。[0017] 進一步地，所述電源裝置還包括數(shù)字調(diào)光器，與一個或多個恒流驅(qū)動電路連接，控制相應LED燈具鏈路的工作狀態(tài)。 本實用新型提供的大功率LED照明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、成本低、可靠性高，實現(xiàn)了 PFC和隔離變換兩個功能，同時從簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟成本的角度考慮，推薦每個LED燈具鏈路串接15-24個LED燈具，根據(jù)不同的功率等級可選用3、4、6、8組恒流驅(qū)動電路向LED燈具供電；通過將功率因數(shù)反激電路單元的輸出電壓限定為70Vdc-150Vdc，可以兼顧損耗、工作效率、成本等因素；同時恒流驅(qū)動電路中采用零電流或者零電壓開關(guān)拓撲也有助于減小損耗、提高轉(zhuǎn)換效率；而調(diào)光器的使用更是可以使系統(tǒng)照明亮度可調(diào)。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的傳統(tǒng)大功率LED的電源裝置的結(jié)構(gòu)原理圖； 圖2是本實用新型實施例提供的大功率LED照明系統(tǒng)的電源裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實施方式為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。 本實用新型實施例中，采用功率因數(shù)反激電路+恒流驅(qū)動的兩段式設(shè)計，其中功率因數(shù)反激電路中僅使用一個控制芯片、一個磁性元件實現(xiàn)PFC和隔離變換兩個功能。[0023] 圖2示出了本實用新型實施例提供的大功率LED照明系統(tǒng)的電源裝置的結(jié)構(gòu)原理，該電源裝置與LED燈具連接，為LED燈具供電，適用于30W以上的大功率LED照明系統(tǒng)，為了便于描述，圖2僅示出了與本實用新型相關(guān)的部分。 參照圖2，電源裝置包括與外部電源電連接的功率因數(shù)反激電路單元22和恒流驅(qū)動電路單元23，整流濾波單元21連接于外部電源與功率因數(shù)反激電路單元22之間，如與火線L、零線N連接，整流濾波單元21對輸入電源整流濾波處理后輸出至功率因數(shù)反激電路單元22。功率因數(shù)反激電路單元22包括隔離高頻變壓器221、整流濾波模塊222、控制芯片223，隔離高頻變壓器221的采用有助于做到電氣隔離其中，隔離高頻變壓器221的初級繞組與整流濾波單元21的輸出端連接，次級繞組與整流濾波模塊222的輸入端連接，整流濾波模塊222的輸出端連接控制芯片223的檢測端，控制芯片223的控制輸出端與隔離高頻變壓器221的高頻電子開關(guān)連接，控制芯片223根據(jù)檢測到的電壓/電流大小控制隔離高頻變壓器221為的工作狀態(tài)，使隔離高頻變壓器221輸出保持恒定和穩(wěn)定，進而完成功率因數(shù)校正，另外控制芯片223的檢測端也可以連接隔離高頻變壓器的初級繞組(圖中未示出)，即檢測高頻隔離變壓器221的初級電壓和電流信號，來達到控制高頻隔離變壓器的工作狀態(tài)的目的。 恒流驅(qū)動電路單元23包含多個恒流驅(qū)動電路，每個恒流驅(qū)動電路均連接在功率因數(shù)反激電路單元22和一 LED燈具鏈路之間。若每一 LED燈具鏈路串接的LED燈具過少，則對于一個LED燈具數(shù)量確定的照明系統(tǒng)來說，需要使用的驅(qū)動電路也將增多，致使系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)復雜，而若每一 LED燈具鏈路串接的LED燈具過多，會使輸出電壓增加，次級電路安全 距離要求也會較高，輸出線材材質(zhì)等級提高，從而增加成本，并且其中一個LED燈具斷路損 壞，會導致該串全部LED燈具不能工作。從簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟成本的角度考慮，本實用新 型實施例推薦使用每一 LED燈具鏈路串接15-24個LED燈具，進一步地，對于80W以下功率 等級的照明系統(tǒng)，可選用3組恒流驅(qū)動電路向LED燈具供電，使用一個80W的LED標準電源 即可；對于80W到IIOW功率等級的照明系統(tǒng)，可選用4組恒流驅(qū)動電路向LED燈具供電，使 用一個100W的LED標準電源即可；對于110到160W功率等級的照明系統(tǒng)，由兩個80W的 LED標準電源組合而成，可選用6組恒流驅(qū)動電路向LED燈具供電；對于160到220W功率等 級的照明系統(tǒng)，由兩個100W的LED標準電源組合而成，可選用8組恒流驅(qū)動電路向LED燈 具供電。其中恒流驅(qū)動電路中還可采用軟開關(guān)技術(shù)，如零電流或者零電壓開關(guān)拓撲，僅有很 小的損耗和較高的轉(zhuǎn)換效率。 進一步地，為避免大電流工作時系統(tǒng)損耗高，在功率確定的前提下，需要適當提 高功率因數(shù)反激電路單元22的輸出電壓，減小輸出電流，又鑒于輸出電壓過高，會導致次 級電路安全距離要求高，輸出線材材質(zhì)等級提高，從而增加成本，本實用新型實施例推薦控 制功率因數(shù)反激電路單元22的輸出電壓為70Vdc-150Vdc，比如100W的電源，輸出電壓為 IOOV，輸出電流僅為1A。 進一步地，本實用新型實施例提供的大功率LED照明系統(tǒng)的電源裝置還包括調(diào)光
器24，與一個或多個恒流驅(qū)動電路連接，控制相應LED燈具鏈路的工作狀態(tài)。 為避免系統(tǒng)復雜化，上述功率因數(shù)反激電路單元22和恒流驅(qū)動電路單元23可以
集成在同一個電源部件中。 以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型 的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種大功率LED照明系統(tǒng)，包括一個或多個LED燈具鏈路和與所述LED燈具連接的電源裝置，其特征在于，所述電源裝置包括功率因數(shù)反激電路單元，包括初級繞組與外部電源電連接的隔離高頻變壓器、與所述隔離高頻變壓器次級繞組連接的整流濾波模塊、控制芯片；所述控制芯片的檢測端連接所述整流濾波模塊的輸出端或所述隔離高頻變壓器的初級繞組，所述控制芯片的控制輸出端與隔離高頻變壓器的高頻電子開關(guān)連接，所述控制芯片根據(jù)檢測到的電壓/電流大小控制所述隔離高頻變壓器的工作狀態(tài)，使隔離高頻變壓器輸出保持恒定和穩(wěn)定；恒流驅(qū)動電路單元，包含一組或多組與所述LED燈具鏈路一一對應的恒流驅(qū)動電路，每組恒流驅(qū)動電路均連接在所述功率因數(shù)反激電路單元和一LED燈具鏈路之間。
2. 如權(quán)利要求1所述的大功率LED照明系統(tǒng)，其特征在于，所述電源裝置還包括一整流濾波單元，連接在外部電源和所述隔離高頻變壓器的初級繞組之間。
3. 如權(quán)利要求1所述的大功率LED照明系統(tǒng)，其特征在于，每個LED燈具鏈路串接15-24個LED燈。
4. 如權(quán)利要求1所述的大功率LED照明系統(tǒng)，其特征在于，對于80W以下功率等級的照明系統(tǒng)，所述恒流驅(qū)動電路單元包含3組；對于80W到110W功率等級的照明系統(tǒng)，所述恒流驅(qū)動電路單元包含4組；對于110到160W功率等級的照明系統(tǒng)，所述恒流驅(qū)動電路單元包含6組；對于160到220W功率等級的照明系統(tǒng)，所述恒流驅(qū)動電路單元包含8組。
5. 如權(quán)利要求1所述的大功率LED照明系統(tǒng)，其特征在于，所述功率因數(shù)反激電路單元為輸出電壓為70Vdc-150Vdc的電路單元。
6. 如權(quán)利要求1所述的大功率LED照明系統(tǒng)，其特征在于，所述恒流驅(qū)動電路中采用零電流或者零電壓開關(guān)拓撲。
7. 如權(quán)利要求1所述的大功率LED照明系統(tǒng)，其特征在于，所述電源裝置還包括調(diào)光器，與一個或多個恒流驅(qū)動電路連接，控制相應LED燈具鏈路的工作狀態(tài)。
專利摘要本實用新型適用于照明領(lǐng)域，提供了一種大功率LED照明系統(tǒng)，包括一個或多個LED燈具鏈路和與LED燈具連接的電源裝置，電源裝置包括功率因數(shù)反激電路單元，包括初級繞組與外部電源電連接的隔離高頻變壓器、與隔離高頻變壓器次級繞組連接的整流濾波模塊、控制芯片；控制芯片的檢測端連接整流濾波模塊的輸出端或所述隔離高頻變壓器的初級繞組；恒流驅(qū)動電路單元，包含一組或多組與LED燈具鏈路一一對應、連接在功率因數(shù)反激電路單元和一LED燈具鏈路之間的恒流驅(qū)動電路。本實用新型采用功率因數(shù)反激電路+恒流驅(qū)動的兩段式設(shè)計，功率因數(shù)反激電路僅使用一個控制芯片、一個磁性元件實現(xiàn)PFC和隔離變換兩個功能，有效地簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低了成本，提高了可靠性。
文檔編號F21V23/00GK201439885SQ20092013304
公開日2010年4月21日 申請日期2009年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月23日
發(fā)明者毛秋翔 申請人:深圳市桑達實業(yè)股份有限公司;深圳桑達百利電器有限公司