基于大功率無源諧波濾波器的直流高壓直驅(qū)led電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電子領(lǐng)域，具體涉及一種基于大功率無源諧波濾波器的直流高壓直驅(qū)LED電路。
【背景技術(shù)】
[0002]LED作為一種新一代發(fā)光器件具有高效節(jié)能的突出優(yōu)點(diǎn)，正在不斷取代傳統(tǒng)照明技術(shù)而廣泛應(yīng)用。長期以來LED驅(qū)動(dòng)電路作為LED照明的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)LED照明的重要參數(shù)例如功率因數(shù)PF、諧波失真THD、光頻閃等都有決定性的影響。為此，實(shí)用新型人已向國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提出了無源諧波濾波器直流高壓直驅(qū)LED電路，重點(diǎn)解決功率因數(shù)PF、諧波失真THD以及光頻閃的技術(shù)難題，該技術(shù)方案具有效率高、PF高、諧波失真小、無光頻閃、可靠性高成本低的特點(diǎn)，該技術(shù)同時(shí)克服了已有開關(guān)電源LED驅(qū)動(dòng)技術(shù)可靠性差和交流直驅(qū)LED的光頻閃的缺陷，應(yīng)用越來越廣泛。但是該技術(shù)解決方案也存在不足，其功率較小，一般不大于80瓦。而在實(shí)際運(yùn)用中，數(shù)百瓦甚至數(shù)千瓦的大功率的LED照明技術(shù)是非常重要的，應(yīng)用領(lǐng)域是十分廣泛的，例如超功率LED遠(yuǎn)程探照燈、超功率LED廣場(chǎng)高桿照明燈等。即前述的實(shí)用新型由于功率上的限制，無法使用在需要大功率的LED的場(chǎng)合。故需要對(duì)該實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)一步地改進(jìn)，使其能夠克服功率上的不足。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)現(xiàn)有無源諧波濾波器直流高壓直驅(qū)LED電路的驅(qū)動(dòng)功率范圍小的不足，本實(shí)用新型提供一種基于大功率無源諧波濾波器的直流高壓直驅(qū)LED電路，具體結(jié)構(gòu)如下:
[0004]基于大功率無源諧波濾波器的直流高壓直驅(qū)LED電路，由大功率無源諧波濾波器HF、大功率交流整流濾波電路BF和LED高壓大功率開關(guān)控制電路組依次串聯(lián)而成。
[0005]所述大功率無源諧波濾波器HF，為電感電容無源諧波濾波器。該大功率無源諧波濾波器HF由一級(jí)以上的LC諧波濾波網(wǎng)絡(luò)組成，負(fù)責(zé)濾除大功率交流整流濾波電路BF產(chǎn)生的諧波，確保本實(shí)用新型所提供的直流高壓直驅(qū)LED電路的功率因數(shù)大于0.9，并能夠克服諧波干擾——本實(shí)用新型所提供的結(jié)構(gòu)抗諧波干擾的性能為:3次諧波小于20%、5次諧波小于8%、7次諧波小于5%、9次諧波小于4%、11至39次諧波小于2.5%。
[0006]所述大功率交流整流濾波電路BF，負(fù)責(zé)對(duì)輸入的交流電壓進(jìn)行整流與濾波，并輸出直流高壓。在本實(shí)用新型中，大功率交流整流濾波電路BF將輸入的220伏交流電壓，轉(zhuǎn)換成311伏的直流高壓VH輸出。
[0007]所述LED高壓大功率開關(guān)控制電路組根據(jù)大功率交流整流濾波電路BF輸出直流高壓VH的電壓大小，對(duì)LED負(fù)載進(jìn)行開關(guān)控制。該LED高壓大功率開關(guān)控制電路組由N級(jí)LED高壓大功率開關(guān)控制電路首尾串聯(lián)而成，其中，N的取值范圍在2至50之間。
[0008]有益的技術(shù)效果
[0009]本實(shí)用新型所提供的基于大功率無源諧波濾波器的直流高壓直驅(qū)LED電路不僅克服了已有技術(shù)無源諧波濾波器直流高壓直驅(qū)LED電路存在的驅(qū)動(dòng)功率太小的問題，驅(qū)動(dòng)功率高達(dá)到數(shù)百瓦、電源轉(zhuǎn)換效率效率高與90%、功率因數(shù)高于0.9、諧波失真小、無光頻閃、可靠性高成本低的特點(diǎn)，對(duì)于大功率LED照明技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用具有重要意義，具有重要的社會(huì)效益和良好的經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型的電路原理圖。
[0011]圖2為本實(shí)用新型第一個(gè)實(shí)施例(驅(qū)動(dòng)功率為500W)的電路原理圖。
[0012]圖3為本實(shí)用新型第二個(gè)實(shí)施例(驅(qū)動(dòng)功率為300W)的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0014]參見圖1，基于大功率無源諧波濾波器的直流高壓直驅(qū)LED電路:由大功率無源諧波濾波器HF、大功率交流整流濾波電路BF和LED高壓大功率開關(guān)控制電路組依次串聯(lián)而成。所述大功率無源諧波濾波器HF，為電感電容無源諧波濾波器。該大功率無源諧波濾波器HF由一級(jí)以上的LC諧波濾波網(wǎng)絡(luò)組成，負(fù)責(zé)濾除大功率交流整流濾波電路BF產(chǎn)生的諧波，確保本實(shí)用新型所提供的直流高壓直驅(qū)LED電路的功率因數(shù)大于0.9，并能夠克服諧波干擾——本實(shí)用新型所提供的結(jié)構(gòu)抗諧波干擾的性能為:3次諧波小于20%、5次諧波小于8%、7次諧波小于5%、9次諧波小于4%、11至39次諧波小于2.5%。
[0015]所述大功率交流整流濾波電路BF，負(fù)責(zé)對(duì)輸入的交流電壓進(jìn)行整流與濾波，并輸出直流高壓。在本實(shí)用新型中，大功率交流整流濾波電路BF將輸入為220伏的交流電壓轉(zhuǎn)換輸出直流高壓VH，且該直流高壓VH約為311伏。
[0016]所述LED高壓大功率開關(guān)控制電路組根據(jù)大功率交流整流濾波電路BF輸出直流高壓VH的電壓大小對(duì)LED負(fù)載的個(gè)數(shù)進(jìn)行開關(guān)控制。
[0017]參見圖1，優(yōu)選的方案之一為:所述大功率無源諧波濾波器HF，由第一電感L1、第二電感L2、第一電容Cl、第二電容C2和第三電容C3組成。其中，第一電感LI的兩端與第一電容Cl的兩端相并聯(lián)，第二電感L2的兩端與第二電容C2的兩端相并聯(lián)，第一電感LI的一端與第三電容C3的一端相連接,第二電感L2的一端與第三電容C3的另一端相連接。
[0018]第一電感LI的另一端、第二電感L2的另一端與均為本大功率無源諧波濾波器HF的輸入端，第一電感LI與第三電容C3之間的連接點(diǎn)、第一電感LI與第三電容C3之間的連接點(diǎn)均為本大功率無源諧波濾波器HF的輸出端。
[0019]參見圖1，進(jìn)一步說，第一電感LI的另一端與市電的L端相連接，第二電感L2的另一端與市電的N端相連接。
[0020]參見圖3，優(yōu)選的方案之二為:所述大功率無源諧波濾波器HF，由第一電感L1、第一電容Cl和第二電容C2組成。其中，第一電感LI的兩端與第一電容Cl的兩端相并聯(lián),第一電感LI的一端與第二電容C2的一端相連接。
[0021]第一電感LI的另一端為本大功率無源諧波濾波器HF的第一個(gè)輸入端,第一電感LI與第二電容C2之間的連接點(diǎn)為本大功率無源諧波濾波器HF的第一個(gè)輸出端，第二電感L2的另一端分別與本大功率無源諧波濾波器HF的第二個(gè)輸入端、第二個(gè)輸出端相連接。
[0022]參見圖1，進(jìn)一步說，所述大功率交流整流濾波電路BF包括交流高壓全波整流橋BI和高壓濾波電容CH。其中，交流高壓全波整流橋BI的兩個(gè)交流輸入端分別與無源濾波器HF的兩個(gè)輸出端相連，交流高壓全波整流橋BI的交流輸出端和交流市電整流濾波電路BF的接地端之間串聯(lián)有高壓濾波電阻CH。
[0023]交流高壓全波整流橋BI的交流輸出端與高壓濾波電阻CH之間的連接點(diǎn)為本大功率交流整流濾波電路BF的整流高壓輸出端VH，交流高壓全波整流橋BI的接地端與高壓濾波電阻CH之間的連接點(diǎn)為本大功率交流整流濾波電路BF的參考地端GND。
[0024]參見圖1，進(jìn)一步說，交流高壓全波整流橋器件BI為通用標(biāo)準(zhǔn)電子器件，優(yōu)選的方案是，交流高壓全波整流橋器件BI的型號(hào)為KBU808，其工作電壓為800伏、電流8安培。。高壓濾波電容器CH的正極與交流高壓全波整流橋BI的交流輸出端相連接，高壓濾波電容器CH的負(fù)極與交流高壓全波整流橋BI的接地端相連接。
[0025]參見圖1，進(jìn)一步說，LED高壓大功率開關(guān)控制電路組由N級(jí)LED高壓大功率開關(guān)控制電路首尾串聯(lián)而成，其中，N的取值范圍在2至50之間。首尾串聯(lián)的N級(jí)LED高壓大功率開關(guān)控制電路依次記為:第一級(jí)LED高壓大功率開關(guān)控制電路EKl、第二級(jí)LED高壓大功率開關(guān)控制電路EK2、……、第N級(jí)LED高壓大功