專利名稱：無電解電容led燈電源適配器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及開關電源領域，特別涉及一種專為LED燈匹配的無電解電容的電源適配器。
背景技術：
電光源經歷了第一代鉤絲發(fā)熱至白熾高溫放光的白熾燈泡時代；第二代是光效比白熾燈 泡高數倍的熒光燈(包括"節(jié)能燈)時代；第三代是控光性好且光效很高的點光源高強度氣 體放電燈(HID燈)時代；第四代電光源是高光效長壽命半導體發(fā)光二極管照明燈(LED燈) 時代。LED燈的優(yōu)點之一是有長達數萬小時的使用壽命，為此，十分迫切需要有一種與之匹 配、使用壽命也可達數萬小時的LED燈電源適配器。
迄今為止，關于LED燈的電源適配器有上千種，但是，無一例外，全部都是采用可靠性 很差的電解電容的。
電解電容內部存在電解質，除了客觀上可能存在電解質污染之外，電解質的沸點溫度還 制約了電解電容的工作溫度(一般民品85'C,工業(yè)品105'C，特殊用途125。C);并且電解質 工作欠穩(wěn)定，壽命較短(一般0.3萬小時，優(yōu)質的也只有0.5至0.6萬小時，即使特制昂貴 的電解電容應用于高溫也很難突破1萬小時)。電解電容頂部有K字形凹紋，允許電解電容 從K字部位爆炸，可見，電解電容生產者對電解電容可能爆炸的不可靠性，是心知肚明的。
據"木桶理論"分析，LED燈電源適配器的可靠性，取決于其中可靠性最差的零件，即 電解電容。所以必須采用不用電解電容的電路，才有可能從根本上解決現有LED燈電源適配 器的壽命短問題，才能實際生產出可以與LED長壽命匹配，使用壽命也可達數萬小時的LED 燈電源適配器。
發(fā)明內容
本實用新型的目的是提供一種無電解電容LED燈電源適配器，它可以根除電解電容的缺 點，使LED燈用電源適配器達到與LED壽命相匹配的要求。 本實用新型以如下技術方案解決上述技術問題
一種無電解電容LED燈電源適配器，由整流電路、兩組電力電子開關、單片機、數碼控 制BUCK電路、數碼控制BOOST電路組成，輸入電源經第一組電力電子開關接整流電路的一
3端，整流電路另一端經第一組電力電子開關接地，單片機分別連接數碼控制BUCK電路、數 碼控制BOOST電路，數碼控制BUCK電路連接第一組電力電子開關，數碼控制BOOST電路第 二組電力電子開關，輸入電壓UIN、輸出電壓Uo、輸出電流Io的取樣連接到單片機。整流 電路為三相或多相，單片機、數碼控制BUCK電路、數碼控制BOOST電路的連接亦相應為三 相或多相。


圖1為無電解電容LED燈電源適配器拓撲原理圖。
具體實施方式
結合圖1說明本實用新型的實施方式如下。
從電解電容在傳統(tǒng)的LED燈電源適配器之中的功能看，電解電容最主要的作用，是把高 峰值的電荷，貯能于電解電容之中，稱為充電。然后，在下陷低谷值時釋放出電荷，稱為放 電。電解電容的"充電"和"放電"的實質，是為了抑平直流電源的紋波。
一般無源等效替代，是用沒有電解質的長壽命電容器一微法，來取代有電解質的短壽命 電解電容一微法，這種等電容替代方法，是實現無電解電容的基本消極策略之一，但治標不 治本。本實用新型提供更積極的方法是用高頻整流、特別是用多相高頻整流、以及波形九 十度電角度移相位移峰填谷的電力電子學方法取代電解電容，實現不用可靠性最差的電解電 容，才是最根本最可靠的方法。
以單片機智能數碼控制為核心，用軟件的方法，而并非傳統(tǒng)模擬方法，產生三相(或更 多相)的高頻矩形脈沖；這些高頻矩形脈沖的相數、頻率、脈沖寬度，均受輸入電源電壓UIN、
輸出電壓u。、輸出電流i。溫度rc，以及各種異常保護和各種時控、群控等功能調控軟件，
實現滿足LED工作電壓和工作電流為目標。
輸入電源電壓UIN大于所需輸出電壓U。，則單片機判定啟動BUCK數碼控制，以三相為 例，即三相電力電子開關(VSA1、 VSB1、 VSC1)受控工作；而關閉BOOST數碼控制，三相電 力電子開關(VSA2、 VSB2、 VSC2)處于斷開狀態(tài)，不進行開關工作。
輸入電源電壓UIN小于所需輸出電壓U。，則單片機判定啟動BOOST數碼控制，以三相為 例，即三相電力電子開關(VSA2、 VSB2、 VSC2)受控工作；而關閉BUCK數碼控制，三相電 力電子開關(VSA1、 VSB1、 VSC1)處于導通狀態(tài)，不進行開關工作。
當輸出電壓U。超高時，單片機智能數碼控制指令減少矩形脈沖寬度，或者減少開關工作 的相數，直到輸出電壓U?；貧w額定值，維持開關工作參數不變，實現輸出電壓U。穩(wěn)壓。
當輸出電壓U。不足時，單片機智能數碼控制指令增加矩形脈沖寬度，或者增加開關工作 的相數，直到輸出電壓U。回歸額定值，維持開關工作參數不變，實現輸出電壓U。穩(wěn)壓。當輸出電流I。超高時，單片機智能數碼控制指令減少矩形脈沖寬度，或者減少開關工作 的相數，直到輸出電流I。回歸額定值，維持開關工作參數不變，實現輸出電流I。恒流。
當輸出電流I。不足時，單片機智能數碼控制指令增加矩形脈沖寬度，或者增加開關工作 的相數，直到輸出電流I?；貧w額定值，維持開關工作參數不變，實現輸出電流I。恒流。
當環(huán)境溫度升高，為了半導體發(fā)光二極管不致因高溫而老化或損壞，單片機智能數碼控 制指令冷卻風扇或液冷泵開動，并變頻工作，維持LED工作溫度在安全范圍內。當上述變頻 冷卻失效或不足夠冷卻降溫時，單片機智能數碼控制指令降低輸出電流I。，使溫升下降，保 證LED不過熱燒壞。
權利要求1、一種無電解電容LED燈電源適配器，由整流電路、兩組電力電子開關、單片機、數碼控制BUCK電路、數碼控制BOOST電路組成，其特征是輸入電源經第一組電力電子開關接整流電路的一端，整流電路另一端經第一組電力電子開關接地，單片機分別連接數碼控制BUCK電路、數碼控制BOOST電路，數碼控制BUCK電路連接第一組電力電子開關，數碼控制BOOST電路第二組電力電子開關，輸入電壓UIN、輸出電壓Uo、輸出電流Io的取樣連接到單片機。
2、 如權利要求1所述的無電解電容LED燈電源適配器，其特征是整流電路為三相或多 相，單片機、數碼控制BUCK電路、數碼控制BOOST電路的連接亦相應為三相或多相。
專利摘要本實用新型提供一種無電解電容LED燈電源適配器，由整流電路、兩組電力電子開關、單片機、數碼控制BUCK電路、數碼控制BOOST電路組成，用高頻整流、特別是用多相高頻整流、以及波形九十度電角度移相位移峰填谷的電力電子電路取代電解電容，該無電解電容LED燈電源適配器耐高溫、壽命長達數萬小時、可靠性高，可與LED數萬小時壽命可以匹配。
文檔編號H05B37/02GK201267028SQ20082010422
公開日2009年7月1日 申請日期2008年5月5日 優(yōu)先權日2008年5月5日
發(fā)明者王希天, 王桂光, 王桂風, 同 甘, 申莉萌 申請人:深圳唐微科技發(fā)展有限公司