90的正向電壓是3.5V、電流1.0A、單顆LED功率3W。開(kāi)關(guān)控制集成電路U1、U2和U3的型號(hào)均為G13，G13為合肥云杉光電科技有限產(chǎn)品，大功率MOS晶體管T1、T2和Τ3的型號(hào)均為11N80C，11N80C為美國(guó)安森美公司產(chǎn)品。高壓采樣電阻RH1、RH2和RH3的阻值相同等于1.2兆歐姆，電流采樣電阻Rl、R2和R3的阻值分別為1.5歐姆、1.2歐姆和1.0歐姆。
[0052]如圖3所示的LED驅(qū)動(dòng)電路的技術(shù)參數(shù)為:驅(qū)動(dòng)功率等于300W、電源轉(zhuǎn)換效率大于90%、功率因數(shù)PF大于0.96、總諧波失真小于15%、各次諧波符合CCC和CE要求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于大功率無(wú)源諧波濾波器的直流高壓直驅(qū)LED電路，其特征在于:由依次串聯(lián)的大功率無(wú)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(kāi)關(guān)控制電路組構(gòu)成； 所述大功率無(wú)源諧波濾波器HF，為電感電容無(wú)源諧波濾波器；該大功率無(wú)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電路所具有功率因數(shù)大于0.9，并能夠克服諧波干擾； 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，輸出直流聞壓; 所述LED高壓大功率開(kāi)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(kāi)關(guān)控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于大功率無(wú)源諧波濾波器的直流高壓直驅(qū)LED電路，其特征在于:所述大功率無(wú)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； 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(wú)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(wú)源諧波濾波器HF的輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于大功率無(wú)源諧波濾波器的直流高壓直驅(qū)LED電路，其特征在于: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。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于大功率無(wú)源諧波濾波器的直流高壓直驅(qū)LED電路，其特征在于:所述大功率無(wú)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； 第一電感LI的另一端為本大功率無(wú)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(wú)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(wú)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。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于大功率無(wú)源諧波濾波器的直流高壓直驅(qū)LED電路，其特征在于: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器件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(wú)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; 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。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于大功率無(wú)源諧波濾波器的直流高壓直驅(qū)LED電路，其特征在于:交流高壓全波整流橋器件BI的型號(hào)為KBU808 ;交流高壓全波整流橋器件BI的耐壓為800伏、電流為8安培；交流高壓全波整流橋器件BI含有4個(gè)管腳，管腳I和管腳4為交流輸入端、管腳2和管腳3為直流高壓輸出端；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。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于大功率無(wú)源諧波濾波器的直流高壓直驅(qū)LED電路，其特征在于:LED高壓大功率開(kāi)關(guān)控制電路組由N級(jí)LED高壓大功率開(kāi)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(kāi)關(guān)控制電路依次記為:第一級(jí)LED高壓大功率開(kāi)關(guān)控制電路EKl、第二級(jí)LED高壓大功率開(kāi)關(guān)控制電路EK2、……、第N級(jí)LED高壓大功率開(kāi)關(guān)控制電路EKN; 每一級(jí)的LED高壓大功率開(kāi)關(guān)控制電路均包含大功率LED負(fù)載組、大功率MOS晶體管T、開(kāi)關(guān)控制集成電路U、高壓采樣電阻RH和電流采樣電阻RS ； 在每一級(jí)的LED高壓大功率開(kāi)關(guān)控制電路中:大功率LED負(fù)載組由M支同向串聯(lián)的大功率LED串聯(lián)而成，M的取值范圍在10至100之間，第I支大功率LED記為L(zhǎng)EDl、第2支大功率LED記為L(zhǎng)ED2、……、第M支大功率LED記為L(zhǎng)EDM ;其中，LEDl的正極為該級(jí)LED高壓大功率開(kāi)關(guān)控制電路的電流流入端，LEDM的負(fù)極為該級(jí)LED高壓大功率開(kāi)關(guān)控制電路的電流流出端； 所述開(kāi)關(guān)控制集成電路U的型號(hào)為G13，開(kāi)關(guān)控制集成電路U有5個(gè)管腳，其中，第I管腳為接地端、第2管腳為空腳端、第3管腳為直流高壓采樣端、第4管腳為開(kāi)關(guān)控制端、第5管腳為電流采樣端； 開(kāi)關(guān)控制集成電路U的第I功能管腳與電流采樣電阻RS的一端相連接，開(kāi)關(guān)控制集成電路U的第3功能管腳與高壓采樣電阻RH的一端相連接，開(kāi)關(guān)控制集成電路U的第4功能管腳與大功率MOS晶體管T的柵極相連接，開(kāi)關(guān)控制集成電路U的第5功能管腳分別與大功率MOS晶體管T的源極、電流采樣電阻RS的另一端連接在一起； 開(kāi)關(guān)控制集成電路U的第I功能管腳與電流采樣電阻RS之間的連接點(diǎn)接參考地，高壓采樣電阻RH的另一端與大功率交流整流濾波電路BF中的整流高壓端VH相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于大功率無(wú)源諧波濾波器的直流高壓直驅(qū)LED電路，其特征在于:前一級(jí)的LED高壓大功率開(kāi)關(guān)控制電路中第M支大功率LED的負(fù)極與后一級(jí)的LED高壓大功率開(kāi)關(guān)控制電路中第I支大功率LED的正極相連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于大功率無(wú)源諧波濾波器的直流高壓直驅(qū)LED電路，其特征在于:直流高壓直驅(qū)LED電路的驅(qū)動(dòng)功率為0.1千瓦至10.0千瓦之間。
【專利摘要】針對(duì)現(xiàn)有無(wú)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(wú)源諧波濾波器的直流高壓直驅(qū)LED電路，由大功率無(wú)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(kāi)關(guān)控制電路組依次串聯(lián)而成。大功率無(wú)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。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。LED高壓大功率開(kāi)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(kāi)關(guān)控制。有益的技術(shù)效果：本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)功率高達(dá)到數(shù)百瓦，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。
【IPC分類】H05B37-02
【公開(kāi)號(hào)】CN204362392
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520055426
【發(fā)明人】趙天鵬, 李雪白
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)先進(jìn)技術(shù)研究院, 合肥云杉光電科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2015年1月27日