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一種兼有變功率節(jié)能的鎮(zhèn)流式led燈的驅(qū)動電源的制作方法_3

文檔序號:9528374閱讀:來源:國知局
后能使原有的電路電流減小。由集成電路芯片的邏輯關(guān)系和本發(fā)明的圖7的電路可知,當輸入電壓變低時開關(guān)K11或開關(guān)K12或開關(guān)K13是斷開的,也就是說在電容和開關(guān)串聯(lián)電路中,開關(guān)的狀態(tài)設置是常閉的(見圖7)。本發(fā)明的圖7的技術(shù)方案的優(yōu)點在于電容C11、電容C12、電容C13的工作電壓低于CN 202931605U公布的圖2的技術(shù)方案中的電容的工作電壓,而且電容C11、電容C12、電容C13兩端的工作電壓波動小(由圖可知電容兩端的工作電壓近似于負載電壓),即工作電壓穩(wěn)定,從而提高了整體電路的可靠性。
[0059]圖9是驅(qū)動開關(guān)K11、開關(guān)K12、開關(guān)K13的驅(qū)動電路,圖中的集成電路IC11、IC12、IC13的外圍電路可使用CN 203675406U等公開的現(xiàn)有技術(shù),以及中國專利號201420719643.7記載的技術(shù)方案。直流供電電源則為CN 203675406U或CN 203340369U中使用的電源電路。圖中接在集成電路IC11的輸出端即3腳的R11和晶體管Q11是當3腳的邏輯電路為1時使晶體管Q11導通,圖中的繼電器J11得電吸合,驅(qū)動開關(guān)K11動作,開關(guān)K11由常閉變常開,C11從電路中斷開,LC鎮(zhèn)流式LED燈的驅(qū)動電路的電流增加。D11是當繼電器Jl 1失電時,消除感應電勢,保護晶體管Q11。圖中接在集成電路IC12的輸出端即3腳的R12和晶體管Q12是當3腳的邏輯電路為1時使晶體管Q12導通,圖中的繼電器J12得電吸合,驅(qū)動開關(guān)K12動作,驅(qū)動開關(guān)K12動作,開關(guān)K12由常閉變常開,C12從電路中斷開,LC鎮(zhèn)流式LED燈的驅(qū)動電路的電流增加。D12是當繼電器J12失電時,消除感應電勢,保護晶體管Q12。圖中接在集成電路IC13的輸出端即3腳的R13和晶體管Q13是當3腳的邏輯電路為1時使晶體管Q13導通,圖中的繼電器J13得電吸合,驅(qū)動開關(guān)K13動作,驅(qū)動開關(guān)K13動作,開關(guān)K13由常閉變常開,C13從電路中斷開,LC鎮(zhèn)流式LED燈的驅(qū)動電路的電流增加。D13是當繼電器J13失電時,消除感應電勢,保護晶體管Q12。
[0060]圖10所不的電子開關(guān)電路,是替換圖7中的開關(guān)K11、開關(guān)K12和開關(guān)K13。圖中替換開關(guān)K11的電子開關(guān)由可控娃T11、光親輸出端T12、電阻R14、電阻R15構(gòu)成,可控娃T11的T2極和電阻R14的一端與電容C11的一端相連接,電阻R14的另一端與光耦輸出端T12 —端相連接,光耦輸出端T12的另一端與可控硅T11的G極和電阻R15的一端相連接,電阻R15的另一端與可控硅T11的T1極一起接N端。
[0061]圖中替換開關(guān)K12的電子開關(guān)由可控硅T13、光耦輸出端T14、電阻R16、電阻R17構(gòu)成,可控硅T13的T2極和電阻R16的一端與電容C12的一端相連接,電阻R16的另一端與光耦輸出端T14 一端相連接,光耦輸出端T14的另一端與可控硅T13的G極和電阻R17的一端相連接,電阻R17的另一端與可控硅T13的T1極一起接N端。
[0062]圖中替換開關(guān)K13的電子開關(guān)由可控硅T15、光耦輸出端T16、電阻R18、電阻R19構(gòu)成,可控硅T15的T2極和電阻R18的一端與電容C13的一端相連接,電阻R18的另一端與光親輸出端T16 —端相連接,光親輸出端T16的另一端與可控娃T15的G極和電阻R19的一端相連接,電阻R19的另一端與可控硅T15的T1極一起接N端。
[0063]圖11所示的是在電源電路的輸出端接有驅(qū)動替換開關(guān)K11的電子開關(guān)、替換開關(guān)K12的電子開關(guān)和替換開關(guān)K13的電子開關(guān)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的驅(qū)動電路。
[0064]圖中替換開關(guān)ΚΙ 1的電子開關(guān)的驅(qū)動電路由集成電路IC11、電阻R11、晶體管Q11、電阻R21、電阻R22、晶體管Q21、光耦輸入端T22、電阻R23構(gòu)成,電阻Rl 1的一端接集成電路IC11的3腳,另一端接晶體管Q11的基極,晶體管Q11的發(fā)射極接N端,晶體管Q11的集電極同電阻R21的一端、電阻R22的一端相連接,電阻R21的另一端接電源電路輸出的+端,電阻R22的另一端接晶體管Q21的基極,晶體管Q21的發(fā)射極接N端,晶體管Q21的集電極接光耦輸入端T22的負極,光耦輸入端T22的正極接電阻R23的一端,電阻R23的另一端接電源電路輸出的+端。
[0065]圖中替換開關(guān)K12的電子開關(guān)的驅(qū)動電路由集成電路IC12、電阻R12、晶體管Q12、電阻R24、電阻R25、晶體管Q22、光耦輸入端T24、電阻R26構(gòu)成,電阻R12的一端接集成電路IC12的3腳,另一端接晶體管Q12的基極,晶體管Q12的發(fā)射極接N端,晶體管Q12的集電極同電阻R24的一端、電阻R25的一端相連接,電阻R24的另一端接電源電路輸出的+端,電阻R25的另一端接晶體管Q22的基極,晶體管Q22的發(fā)射極接N端,晶體管Q22的集電極接光耦輸入端T24的負極,光耦輸入端T24的正極接電阻R26的一端,電阻R26的另一端接電源電路輸出的+端。
[0066]圖中替換開關(guān)K13的電子開關(guān)的驅(qū)動電路由集成電路IC13、電阻R13、晶體管Q13、電阻R27、電阻R28、晶體管Q23、光耦輸入端T26、電阻R29構(gòu)成,電阻R13的一端接集成電路IC13的3腳,另一端接晶體管Q13的基極,晶體管Q13的發(fā)射極接N端,晶體管Q13的集電極同電阻R27的一端、電阻R28的一端相連接,電阻R27的另一端接電源電路輸出的+端,電阻R28的另一端接晶體管Q23的基極,晶體管Q23的發(fā)射極接N端,晶體管Q23的集電極接光耦輸入端T26的負極,光耦輸入端T26的正極接電阻R29的一端,電阻R29的另一端接電源電路輸出的+端。
[0067]在圖10和圖11中,由可控硅T11、光耦輸出端T12、電阻R14、電阻R15組成的開關(guān)電路,受光耦輸入端T22控制,而光耦輸入端T22的工況又受集成電路IC11、電阻Rl 1、晶體管Q11、電阻R21、電阻R22、晶體管Q21、電阻R23元件的控制。由于可控硅T11、光耦輸出端T12、電阻R14、電阻R15組成的電子開關(guān)在電路中是替代開關(guān)K11工作的,而K11的工作狀態(tài)設置為常閉。所以,由可控硅T11、光耦輸出端T12、電阻R14、電阻R15組成的開關(guān)電路在IC11輸出為零時,應處于導通的工作狀態(tài)。電阻R11、晶體管Q11、電阻R21、電阻R22、晶體管Q21、光耦輸入端T22、電阻R23構(gòu)成的電路,滿足IC11輸出為零時電子開關(guān)導通的要求。其工作原理為:當IC11輸出為零時Q11截止,集電極為高電位,R21、R22提供Q21飽和導通所需的基極電流,Q21飽和導通,R23將光耦輸入端T22的工作電流限定在正常工作范圍之內(nèi)。由于光耦輸入端T22工作,光耦輸出端T12即工作,可控硅T11工作。
[0068]由可控娃T13、光親輸出端T14、電阻R16、電阻R17組成的開關(guān)電路,受光親輸入端T24控制,而光耦輸入端T24的工況又受集成電路IC12、電阻R12、晶體管Q12、電阻R24、電阻R25、晶體管Q22、電阻R26元件的控制。由于控硅T13、光耦輸出端T14、電阻R16、電阻R17組成的電子開關(guān)在電路中是替代開關(guān)K12工作的,而K12的工作狀態(tài)設置為常閉。所以,由可控硅T13、光耦輸出端T14、電阻R16、電阻R17組成的開關(guān)電路在IC12輸出為零時,應處于導通的工作狀態(tài)。電阻R12、晶體管Q12、電阻R24、電阻R25、晶體管Q22、光耦輸入端T24、電阻R26構(gòu)成的電路,滿足IC12輸出為零時電子開關(guān)導通的要求。其工作原理為:當IC12輸出為零時Q12截止,集電極為高電位,R24、R25提供Q22飽和導通所需的基極電流,Q22飽和導通,R26將光耦輸入端T24的工作電流限定在正常工作范圍之內(nèi)。由于光耦輸入端T24工作,光耦輸出端T14即工作,可控硅T13工作。
[0069]由可控硅T15、光耦輸出端T16、電阻R18、電阻R19組成的開關(guān)電路,受光耦輸入端T26控制,而光耦輸入端T26的工況又受集成電路IC13、電阻R13、晶體管Q13、電阻R27、電阻R28、晶體管Q23、電阻R29元件的控制。由于可控硅T15、光耦輸出端T16、電阻R18、電阻R19組成的電子開關(guān)在電路中是替代開關(guān)K13工作的,而K13的工作狀態(tài)設置為常閉。所以,由控硅T15、光耦輸出端T16、電阻R18、電阻R19組成的開關(guān)電路在IC13輸出為零時,應處于導通的工作狀態(tài)。電阻R13、晶體管Q13、電阻R27、電阻R28、晶體管Q23、光耦輸入端T26、電阻R29構(gòu)成的電路,滿足IC13輸出為零時電子開關(guān)導通的要求。其工作原理為:當IC13輸出為零時Q13截止,集電極為高電位,R27、R28提供Q23飽和導通所需的基極電流,Q23飽和導通,R29將光耦輸入端T26的工作電流限定在正常工作范圍之內(nèi)。由于光耦輸入端T26工作,光耦輸出端T16即工作,可控硅T15工作。
[0070]圖7、圖8、圖9、圖10、圖11所示的電路與圖4工作時的主電路相同,本發(fā)明以144W (標稱值)、700mA (標稱值)用LC鎮(zhèn)流驅(qū)動的LED燈電路為優(yōu)選示例,說明本發(fā)明的技術(shù)方案。圖中R10考慮到電阻接入后會有損耗,本例優(yōu)選10?20Ω,C11優(yōu)選0.15uF,C12優(yōu)選0.22uF,C13優(yōu)選0.33uF,Cla優(yōu)選0.luF。該電路在額定電壓(220V)下,燈電流為0.66A、燈功率145W。本例的IC13的觸發(fā)電壓TR設置為大于220V,本例優(yōu)選222V。此時開關(guān)K3是關(guān)斷的。當電源電壓升高達到閥值電壓TH時,本例優(yōu)選227V,開關(guān)K3閉合(閉合前0.73A),燈電流減小(閉合后0.65A)。當電源電壓降低到222V觸發(fā)電壓TR時,開關(guān)K3再次關(guān)斷(關(guān)斷前0.61A,關(guān)斷后0.69A)。本例IC11、IC12的閥值電壓TH設置為小于220V。IC1UIC12是兩級低電壓調(diào)節(jié),當電源電壓降低到IC12的觸發(fā)電壓TR時,本例優(yōu)選213V,開關(guān)K2關(guān)斷(關(guān)斷前0.6A),燈電流增大(關(guān)斷后0.67A)。當電源電壓升高達到IC12的閥值電壓TH時,本例優(yōu)選218V,開關(guān)K2閉合(閉合前0.72A),燈電流減小(閉合后0.64A)。當電源電壓降低到IC11的觸發(fā)電壓TR時,本例優(yōu)選205V,開關(guān)K關(guān)斷(關(guān)斷前0.6A),燈電流增大(關(guān)斷后0.67A)。當電源電壓升高達到IC11的閥值電壓TH時,本例優(yōu)選21IV開關(guān)K1閉合(閉合前0.73A),燈電流減小(閉合后0.66A)。當電源電壓為202V時,燈電流為0.64A。當電源電壓為233.4V時,燈電流為0.71A。通過開關(guān)Kl、K2、K3的狀態(tài)變化,在輸入電壓變化時,使燈電流的變化控制在較小的范圍內(nèi)。當然,如果需要可設置更多開關(guān),來滿足燈工作在更寬的輸入電壓范圍。
[0071]圖12是本發(fā)明的LC鎮(zhèn)流式LED燈的驅(qū)動電源的局部電路結(jié)構(gòu)原理圖。圖中的晶體管Q11、晶體管Q12、晶體管Q13的發(fā)射極與可控硅T17的正極、電阻R30的一端相連接,電阻R30的另一端與電容C30的正極、可控硅T17的控制極相連接,電容C30的負極和可控硅T17的負極一起接N端??煽毓鑄17、電阻R30、電容C30三個元件的作用是LC鎮(zhèn)流式LED燈的驅(qū)動電路在開機后的前幾秒,讓Qll、Q12、Q13不工作。由于本發(fā)明的技術(shù)方案所使用的集成電路IC11、IC12、IC13的輸入端為壓控器件,設在電源輸入端的取樣電阻很大,開機后濾波電容(即CN203675406U中圖4中的C3專利號為201420719643.7中圖3中的C)兩端的電壓上升很慢,集成電路1C的2腳電壓低于觸發(fā)電壓TR,輸出端的邏輯電路為1 (高電位)。由圖9、圖10、圖11、圖12可知,此時接在G、N兩端(通過R10)的電容Cll、C12、C13是斷開的,LC鎮(zhèn)流式LED燈的驅(qū)動電源的電流是增大的(大于設定的工作電流)。開機時的大電流給LC鎮(zhèn)流式LED燈的驅(qū)動電源帶來缺憾。圖13中可控硅T17、電阻R30、電容C30三個元件的作用是LC鎮(zhèn)流式LED燈的驅(qū)動電路在開機后的前幾秒,讓Q11、Q12、Q13不工作來保證LC鎮(zhèn)流式LED燈的驅(qū)動電源在開機時電流小于設定的工作電流。工作原理為:開機后IC11、IC12、IC13的3腳為高電位,但由于此時可控硅T17未達到導通的條件,Qll、Q12、Q13的集極電極為高電位,Q21、Q22、Q23均導通。電子開關(guān)工作,電容Cll、C12、C13連接在G、N兩端,此時LC鎮(zhèn)流式LED燈的驅(qū)動電源電流小于設定的工作電流。當電容C30 通過 A — IC11 的 3 腳一R11 — Q11 的發(fā)射結(jié)一R30 和 A — IC12 的 3 腳一R12 — Q12的發(fā)射結(jié)一R30和A — IC12的3腳一R12 — Q12的發(fā)射結(jié)一R30這三條支路對C30充電,當C30上的電壓上升到能使可控硅T17觸發(fā)導通時,電路回到設計的正常工作模式。從開機到可控硅T17觸發(fā)導通的時間可設置為1?2秒。R30優(yōu)選200ΚΩ,C30優(yōu)選100uF。
[0072]由于圖9和圖11的功能相同,所以,圖12的技術(shù)方案也適用於圖9即Qll、Q12、Q13延時導通,Kll、K12、K13延時斷開。
[0073]圖13、圖14是本發(fā)明的LC鎮(zhèn)流式LED燈的驅(qū)動電源的局部電路結(jié)構(gòu)原理圖。圖中,在P點和N端之間接有定時變功率的電容Clb與開關(guān)Ka的串聯(lián)電路。在電源的輸入端即L、N端接有定時驅(qū)動開關(guān)Ka的狀態(tài)轉(zhuǎn)換的驅(qū)動電路。該電路由集成電路IC14以及電阻R31、電阻R32、電阻R33、電阻R34、電阻R35、電阻R36、電阻R37、電阻R38、電容C14、二極管D14、二極管D15、可控娃T18、繼電器Ja構(gòu)成,電阻R31的一端接電源電路輸出的+端,另一端與集成電路IC14的1腳、電阻R32的一端、電阻R33的一端、電阻R34的一端相連接,電阻R32的另一端接集成電路IC14的2腳,電阻R33的另一端接集成電路IC14的3腳,電阻R34的另一端接集成電路IC14的4腳,二極管D14、電阻R37、電阻R38依次串聯(lián)后接L端和N端,電阻R37和電阻R38的連接處接集成電路IC14的5腳,電阻R35的一端、電阻R36的一端、電容C14的一端與可控硅T18的控制極相連接,電阻R35的另一端接集成電路IC14的7腳,電阻R36的另一端、電容C14的另一端和可控硅T18的負極接N端,二極管D15和繼電器Ja相互并聯(lián)后,二極管D15負極連接點接L端,正極連接點接可控硅T18的正極。
[0074]在圖13中,電容Clb與開關(guān)Ka串聯(lián)后(通過R10)接在G、N兩端。開關(guān)Ka設置為常
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