本專利為超級大容量大功率LED驅(qū)動電源,用來驅(qū)動大功率LED。用不首檢索,目前國內(nèi)外都沒有。
背景技術(shù):
之一(電子變壓器):
世界上第一只電子鎮(zhèn)流器是飛利浦公司研制的。于是有人將電子鎮(zhèn)流器的高頻振蕩電路局改動就成電子變壓器的電路。
電子變壓器與電子鎮(zhèn)流器的主要區(qū)別:其一電子變壓器振蕩回路中無燈管。其二振蕩磁芯骨架上加繞次級線圈為輸出端,次級線圈匝數(shù)小于初級線圈匝數(shù)為降低式,反之為升壓式。
電子變壓器初期主要用于霓虹燈電子變壓器產(chǎn)品上。霓虹燈燈管啟輝電壓和工作電壓都非常高。次級高壓包線圈匝數(shù)繞得很多。拖動12米長Φ10管徑霓虹燈管電子變壓器,其輸出功率在120W以上,初級線圈約在85匝,而次級高壓包線圈約在3200匝。且高壓包接霓虹燈管不能開路,一旦開路,高壓包內(nèi)漆包線和封裝的環(huán)氧樹脂瞬間自燃和燒壞電子變壓器內(nèi)三極管等元器件。
最近十多年來,由于新光源低壓鹵素?zé)魪V泛應(yīng)用,如規(guī)格12V的10W 20W 30W和50W等鹵素?zé)襞莸呐涮仔枨螅谑窃谡袷幋判揪€圈上再繞上若干匝,其輸出端就成了鹵素?zé)舻墓ぷ麟娫础?/p>
授課用的大功率投影儀中如24V、250W、300W的鹵素?zé)襞荩潆娮幼儔浩鬏敵鰹?2V和24V,且?guī)б恢皇謩娱_關(guān),初始啟動用12V,過一會兒手動切換到24V運行工作。這樣不會因啟動電流太大而燒壞250W、300W鹵素?zé)襞莺碗娮幼儔浩鳌?/p>
由于電子變壓器電路簡單,生產(chǎn)成本低,技術(shù)成熟度同電子鎮(zhèn)流器一樣,所以得到廣泛應(yīng)用。電子變壓器的使用壽命比電子鎮(zhèn)流器的使用壽命還應(yīng)長得多,因為電子節(jié)能燈熒光燈中串有燈管燈絲的振蕩回路中,燈絲一壞,電子鎮(zhèn)流器也同時被燒壞。
背景技術(shù)之二(大功率LED)
最近六、七年來,LED發(fā)展很快,生產(chǎn)工藝也越來越完善先進。大功率LED芯片有1W及其以上的。且1W芯片集成化封裝的LED基板有20W、30W、50W等。
大功率LED燈具價格昂貴,一般普通的12PCS即12W的,價格約在50-70元。LED燈具包括三部分,即LED鋁基板、驅(qū)動電源板及其外殼鋁合金散熱板。
電源驅(qū)動板,其種類品種規(guī)格比電子變壓器電子鎮(zhèn)流器還要多還要復(fù)雜。有些廠家用恒流源驅(qū)動LED,那么恒流驅(qū)動電源板價格直線上升。再者大功率的如20W、50W、100W等容量的恒流源能搞得好嗎?其體積重量價格又是幾何?LED發(fā)展速度雖然很快,還沒有象電子節(jié)能燈熒光燈那樣得到廣泛應(yīng)用,其根本原因,價格太昂貴了。而驅(qū)動電源板所占生產(chǎn)成本份額很大!
技術(shù)實現(xiàn)要素:
其發(fā)明的目的:因目前大功率LED驅(qū)動電源(板)價格太貴,可采用現(xiàn)有技術(shù)和新方案來替代。驅(qū)動電源(板)價格直線下降,本專利驅(qū)動電源是絕妙最佳的方案,首創(chuàng)的方案,比我原申請的專利方案的效果更加好更絕妙,不僅體積極小,成本極低,而且節(jié)電50%和光效更高。
新的技術(shù)方案:簡而言之,將電子變壓器輸出端的高頻交流電直接用來驅(qū)動點亮LED;其中還包括電子鎮(zhèn)流器電路,將連接燈管短路,而在振蕩線圈骨架上再繞一組次級線圈或帶有中心抽頭的次級線圈,其輸出端直接連接LED和驅(qū)動LED。
附圖說明
圖1是申請本專利的示意圖。方框DB表示市售的電子變壓器,A和B表示工頻50-60Hz,110-277V交流輸入端,包括400Hz、115V、飛機電源,C和D表示電子變壓器高頻方波輸出端,將輸出端交流方波來驅(qū)動大功率LED。圖1、圖2只畫出4PCS串聯(lián)再反向并聯(lián)電路回路中,僅是示意。LED不受限制,可任意組合和串聯(lián)再反向并聯(lián),大容量的電子變壓器可驅(qū)動500W以上即2-500W以上的LED。
圖2與圖1本質(zhì)上是一樣的,但圖2次級線圈帶有中心抽頭,缺點會使磁芯線圈體積增大和次級繞組粗線匝數(shù)增加一倍,一般不宜采用。
圖3是振蕩磁芯線圈示意圖。N初級線圈,N1N2N3為次級分別繞制不同匝數(shù)和線徑的線圈,分別可驅(qū)動不同數(shù)量的大功率LED。
圖4圖5圖6都是電子變壓器常用的主體振蕩電路圖。交流側(cè)整流電路,輸出端及LED等單元電路都沒有畫出,實質(zhì)上也沒有必要畫出。
圖4是主體振蕩電路圖之一
三極管T1T2、線圈N、電容C6C7芯片IR2153組成主體振蕩電路。芯片IR2153只畫出3只腳,其它外電路沒有畫出,7#腳高電平時,T1導(dǎo)通C6放電;5#高電平時,T2導(dǎo)通C7放電。因此線圈N N1流過高頻交流電。
圖5是主體振蕩電路圖之二
三級管T1T2、電容C2、線圈N N1、小磁環(huán)線圈L1L2L3組成主體振蕩電路。R1C1D1是啟動電路,接通電源后,C1電壓上升到28-32V時,D1導(dǎo)通和T2導(dǎo)通,C2充電;T1導(dǎo)通C2放電。由于采用電壓正反鎖原理和L2L3相位相反,因此T1T2輪流交替導(dǎo)通即交替工作,線圈NN1流過高頻交流電。
圖6是主體振蕩電路之三
三級管T1T2、電容C3C4、線圈NN1、小磁環(huán)線圈L1L2L3組成主體振蕩電路。接通電源后,電流經(jīng)R4R3C2L3到負極,C2電壓上升到一定值后和大于T2的BE極0.7V后,T2導(dǎo)通C4放電,T1導(dǎo)通C3放電。由于同樣采用電壓正反饋原理和L2L3相位相反,因此T1T2輪流交替導(dǎo)通即交替工作,線圈N N1流過高頻交流電。
具體實施方式
電子變壓器和電子鎮(zhèn)流器是同根同類產(chǎn)品,它們電路上的區(qū)別:電子變壓器在振蕩線圈上加繞一組次級線圈為輸出端,而電子鎮(zhèn)流器在振蕩回路里串接熒光燈管。
首先要熟悉電子鎮(zhèn)流器電子變壓器的工作原理和振蕩電路;要熟悉其設(shè)計、工藝生產(chǎn)、質(zhì)控的全過程乃至每一道工序環(huán)節(jié);要熟悉電力電子元器件及其選用。
其次要熟悉LED的PE結(jié)發(fā)光原理及不同規(guī)格芯片的電流電壓參數(shù)和損耗散熱等問題。參數(shù)之間匹配很重要。
本專利方案:適用于所有的電子變壓器,即電子變壓器用自激式線圈耦合或用他激式芯片驅(qū)動兩只MOS三極管等元器件組成的高頻振蕩變壓器。再將其輸出端高頻方波交流電按圖1圖2連接方法用來驅(qū)動點亮LED。
現(xiàn)簡述電子變壓器輸入和其輸出端電源情況:
1、輸入50-60Hz,110-277V;其中包括400Hz、115V、飛機中頻電源。
2、輸出功率2-500W及其以上。輸出端高頻方波不整流,直接用來連接和驅(qū)動大功率LED。
3、輸出交流電壓2-15000V。高壓經(jīng)高壓、二極管整流后,可制作成幾百伏幾萬伏的直流裝置。
4、輸出交流電流0.1-100A。
5、驅(qū)動LED2-500W;大功率LED芯片規(guī)格還有1W以上的;且有20W、30W、50W等集成化封裝的基板。
簡述LED燈具的設(shè)計過程
1、首先根據(jù)使用要求,如室內(nèi)室外和照明亮度要求,確定選用LED芯片規(guī)格和數(shù)量。
2、向LED資深中游商家廠訂購LED鋁銅基板,或直接選用商家廠的相關(guān)規(guī)格LED鋁銅基板。如20W、30W、50W等集成化封裝的基板。
3、根據(jù)鋁基板或預(yù)先已知LED串并聯(lián)情況,算出功率電壓、電流。
4、由此可設(shè)計電子變壓器或用電子鎮(zhèn)流器電路略為改動一下即可,這里有技巧的制作過程。
5、根據(jù)LED鋁銅基板和電源驅(qū)動板的外形尺寸等,設(shè)計整機外殼即固定整機本體散熱器件。
6、大功率LED可替代鈉燈、汞燈、金鹵燈的照明以及大功率的電子節(jié)能燈熒光燈。鈉燈、汞燈、金鹵燈的電子鎮(zhèn)流器成本高,且技術(shù)難度大,不容易搞得好。質(zhì)量好的1W、20PCS的LED,其光亮度不低于100W鈉燈、金鹵燈。質(zhì)量好的1W、6PCS的LED,其光亮度不低于18W節(jié)能燈、36W日光燈。
7、本專利方案是國內(nèi)外首創(chuàng),且實用價值極大,可大幅度降低大功率LED驅(qū)動板價格。比我原來申請實用新型專利和發(fā)明專利的效果更好,成本更低,且節(jié)電50%。
8、本人有裸體電源板,驅(qū)動100W、LED,體積僅為半包香煙體積大??;驅(qū)動500W、LED,體積僅為一包半香煙體積大小。