全固態(tài)高壓led驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種全固態(tài)高壓LED驅(qū)動(dòng)電路，屬于LED燈具領(lǐng)域。包括依次相連的雙向TVS管、整流橋和恒流驅(qū)動(dòng)電路，其中，所述雙向TVS管的輸入端與市電輸入的L、N端相連，所述恒流驅(qū)動(dòng)電路包括2個(gè)或2個(gè)以上成對(duì)的相互并聯(lián)的CRD芯片，恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與高壓LED相連。上述結(jié)構(gòu)的全固態(tài)高壓LED驅(qū)動(dòng)電路可以應(yīng)用在燈絲球泡燈、鋁基板/陶瓷基板球泡燈、COB（ChipOnBoard）光源板、T型燈管等LED燈具中，具有結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高，電路精度高，經(jīng)實(shí)裝測(cè)試（標(biāo)準(zhǔn)市電接入），整燈效率達(dá)到90%，功率因數(shù)在0.9以上，諧波失真低，無EMI問題。
【專利說明】
全固態(tài)高壓LED驅(qū)動(dòng)電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種全固態(tài)高壓LED驅(qū)動(dòng)電路，屬于LED燈具領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]LED是一種可將電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽艿陌雽?dǎo)體器件,屬于固態(tài)光源,具有超長(zhǎng)壽命、高效節(jié)能、安全可靠、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各種照明場(chǎng)合。
[0003]LED是由電流驅(qū)動(dòng)的單向?qū)щ娖骷?，市電必須要?jīng)過電源變換來供給LED適當(dāng)?shù)碾娏?，?qū)動(dòng)LED燈珠發(fā)光。當(dāng)前市場(chǎng)上銷售的LED燈的驅(qū)動(dòng)電路主要分為兩大類:1.開關(guān)電源模式的隔離/非隔離驅(qū)動(dòng)電路，電性能良好，但電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，可靠性一般，有無法克服的EMI問題；2.阻容降壓模式驅(qū)動(dòng)電路，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，但電性能差，可靠性差。
[0004]隨著工藝技術(shù)的進(jìn)步，高壓LED(HVLED)應(yīng)用逐漸成為市場(chǎng)的主流和產(chǎn)品方向，其特點(diǎn)是高正向壓降低正向電流，替代同等功率的普通DCLED，HVLED能夠顯著提高光效，降低電源損耗，其驅(qū)動(dòng)也顯得越來越重要。
[0005]有鑒于此，本發(fā)明人對(duì)此進(jìn)行研究，專門開發(fā)出一種全固態(tài)高壓LED驅(qū)動(dòng)電路，本案由此產(chǎn)生。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的是提供一種全固態(tài)高壓LED驅(qū)動(dòng)電路，具有結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高，電路精度高，適用于各種形態(tài)各種場(chǎng)合的燈具應(yīng)用。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是:
[0008]全固態(tài)高壓LED驅(qū)動(dòng)電路，包括依次相連的雙向TVS管、整流橋和恒流驅(qū)動(dòng)電路，其中，所述雙向TVS管的輸入端與市電輸入的L、N端相連，所述恒流驅(qū)動(dòng)電路包括2個(gè)或2個(gè)以上成對(duì)的相互并聯(lián)的CRD芯片，恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與高壓LED相連。
[0009]作為優(yōu)選，上述雙向TVS管可以采用P4KE150/P4KE300-400W_TVS，或者P6KE150/P4KE300-600W_TVS。市電輸入的L、N端接入雙向TVS管，可以有效地旁路電網(wǎng)異常對(duì)恒流驅(qū)動(dòng)電路和高壓LED的沖擊，提高線路可靠性。
[0010]作為優(yōu)選，上述整流橋可以根據(jù)恒流電流大小的不同要求選取。例如，6WLED燈需要40mA驅(qū)動(dòng)電流，可選用MB6F/0.5A整流橋。
[0011]作為優(yōu)選，上述CRD芯片可以選用華越微電子有限公司生產(chǎn)的HCR10XX系列CRD芯片，該系列CRD產(chǎn)品恒流區(qū)間寬，可以從1V到250V電壓區(qū)間平直恒流，并具有負(fù)溫度特性。
[0012]上述全固態(tài)高壓LED驅(qū)動(dòng)電路工作原理:市電輸入經(jīng)雙向TVS管、整流橋全波整流，整流后得到兩倍市電頻率的脈動(dòng)直流電壓，峰值接近1.4倍的市電電壓。此脈動(dòng)直流電壓加到由恒流驅(qū)動(dòng)電路和高壓LED組成的串聯(lián)回路中，當(dāng)恒流驅(qū)動(dòng)電路兩端的電壓差大于5V時(shí)，恒流驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)入恒定電流工作區(qū)間，驅(qū)動(dòng)高壓LED發(fā)光。恒流驅(qū)動(dòng)電路通常需要2組并聯(lián)使用，也可以根據(jù)整燈的功率要求采用2組或4組并聯(lián)，這樣就可以滿足大多數(shù)應(yīng)用需求。恒流驅(qū)動(dòng)電路并聯(lián)使用，可以提高恒流精度，減少器件規(guī)格序列，解決器件因參數(shù)離散導(dǎo)致的使用率問題，適合大批量生產(chǎn)。
[0013]上述結(jié)構(gòu)的全固態(tài)高壓LED驅(qū)動(dòng)電路可以應(yīng)用在燈絲球泡燈、鋁基板/陶瓷基板球泡燈、COB (Chip On Board)光源板、T型燈管等LED燈具中，主要具有如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):
[0014]1、整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路完全采用固態(tài)元器件，不使用無源元件，避免了無源元件帶來的參數(shù)精度低、可靠性低、實(shí)際使用壽命低等問題。全半導(dǎo)體芯片整燈電路設(shè)計(jì)，具有結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高，電路精度高，極易制作成各種形式的照明燈具；
[0015]2、通過多個(gè)并聯(lián)的CRD芯片作為恒流驅(qū)動(dòng)電路，具有電氣性能優(yōu)越，經(jīng)實(shí)裝測(cè)試(標(biāo)準(zhǔn)市電接入)，整燈效率達(dá)到90%，功率因數(shù)在0.9以上，諧波失真低，無EMI問題。
[0016]以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為實(shí)施例1的全固態(tài)高壓LED驅(qū)動(dòng)電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1所示，全固態(tài)高壓LED驅(qū)動(dòng)電路，包括依次連接的雙向TVS管、整流橋和恒流驅(qū)動(dòng)電路，其中，所述雙向TVS管的輸入端與市電輸入的L、N端相連，所述恒流驅(qū)動(dòng)電路包括2個(gè)相互并聯(lián)的CRD芯片，恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與高壓LED相連。整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路完全采用固態(tài)元器件，不使用無源元件，避免了無源元件帶來的參數(shù)精度低、可靠性低、實(shí)際使用壽命低等問題。全半導(dǎo)體芯片整燈電路設(shè)計(jì)，具有結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高，電路精度高，極易制作成各種形式的照明燈具。
[0019]在本實(shí)施例中，所述雙向TVS管可以采用P4KE150/P4KE300-400W_TVS，也可以采用P6KE150/P4KE300-600W_TVS。市電輸入的L、N端接入雙向TVS管，可以有效地旁路電網(wǎng)異常對(duì)恒流驅(qū)動(dòng)組和高壓LED的沖擊，提高線路可靠性。
[0020]所述整流橋可以根據(jù)恒流電流大小的不同要求選取。例如，6WLED燈需要40mA驅(qū)動(dòng)電流，可選用MB6F/0.5A整流橋。
[0021]所述CRD芯片可以選用華越微電子有限公司生產(chǎn)的HCR10XX系列產(chǎn)品，該系列CRD產(chǎn)品恒流區(qū)間寬，可以從1V到250V電壓區(qū)間平直恒流，并具有負(fù)溫度特性。
[0022]上述全固態(tài)高壓LED驅(qū)動(dòng)電路工作原理:市電輸入經(jīng)雙向TVS管、整流橋全波整流，整流后得到兩倍市電頻率的脈動(dòng)直流電壓，峰值接近1.4倍的市電電壓。此脈動(dòng)直流電壓加到由恒流驅(qū)動(dòng)電路和高壓LED組成的串聯(lián)回路中，當(dāng)恒流驅(qū)動(dòng)電路兩端的電壓差大于5V時(shí)，恒流驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)入恒定電流工作區(qū)間，驅(qū)動(dòng)高壓LED發(fā)光。目前市場(chǎng)上常見的高壓LED規(guī)格有18V、24V、48V、50V、55V等，也可以用普通低壓(DCLED)成品燈珠串聯(lián)而成。設(shè)計(jì)采用的燈珠數(shù)量，以燈珠總串聯(lián)電壓為依據(jù)。恒流驅(qū)動(dòng)電路通常需要2組CRD芯片并聯(lián)使用，也可以根據(jù)整燈的功率要求采用4組并聯(lián)，這樣就可以滿足大多數(shù)應(yīng)用需求。恒流驅(qū)動(dòng)電路并聯(lián)使用，可以提高恒流精度，減少器件規(guī)格序列，解決器件因參數(shù)離散導(dǎo)致的使用率問題，適合大批量生產(chǎn)。在標(biāo)準(zhǔn)市電電壓220V/110V下，經(jīng)實(shí)裝測(cè)試，整燈效率達(dá)到90%，功率因數(shù)在0.9以上，諧波失真低，無EMI問題。
[0023]當(dāng)本實(shí)施例所述的全固態(tài)高壓LED驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)用在燈絲球泡燈時(shí)，整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路可以裝配在單獨(dú)的PCB板上，PCB板材料可以是樹脂絕緣材料、鋁基板、陶瓷基板。由于整塊驅(qū)動(dòng)電路模塊體積很小，可以輕松放入E14燈頭。
[0024]當(dāng)本實(shí)施例所述的全固態(tài)高壓LED驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)用在鋁基板/陶瓷基板球泡燈時(shí)，在定制好的鋁基板/陶瓷基板上焊接LED燈珠、全固態(tài)高壓LED驅(qū)動(dòng)電路的各個(gè)元器件，焊接好的燈板裝入球泡燈殼體中，即是一只完整的LED球泡燈。
[0025]當(dāng)本實(shí)施例所述的全固態(tài)高壓LED驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)用在COB (Chip On Board)光源板時(shí)，高壓LED芯片直接封裝在鋁基板/陶瓷基板上，全固態(tài)高壓LED驅(qū)動(dòng)電路的各個(gè)元器件焊接在基板上，基板可以做成各種形狀，以適用于球泡燈、吸頂燈等。
[0026]當(dāng)本實(shí)施例所述的全固態(tài)高壓LED驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)用在T型燈管時(shí)，全固態(tài)高壓LED驅(qū)動(dòng)電路的各個(gè)元器件和LED燈珠焊接在同一條線路板上，由于驅(qū)動(dòng)電路模塊占用面積很小，可以很容易放入燈管的端頭。
[0027]上述實(shí)施例和圖式并非限定本實(shí)用新型的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員對(duì)其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本實(shí)用新型的專利范疇。
【權(quán)利要求】
1.全固態(tài)高壓LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:包括依次相連的雙向TVS管、整流橋和恒流驅(qū)動(dòng)電路，其中，所述雙向TVS管的輸入端與市電輸入的L、N端相連，所述恒流驅(qū)動(dòng)電路包括2個(gè)或2個(gè)以上成對(duì)的相互并聯(lián)的CRD芯片，恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與高壓LED相連。
2.如權(quán)利要求1所述的全固態(tài)高壓LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述雙向TVS管采用P4KE150/P4KE300-400ff_TVS,或者 P6KE150/P4KE300_600W_TVS。
3.如權(quán)利要求1所述的全固態(tài)高壓LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述整流橋選用MB6F/0.5A 整流橋。
4.如權(quán)利要求1所述的全固態(tài)高壓LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述CRD芯片選用華越微電子有限公司生產(chǎn)的HCR10XX系列CRD芯片。
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK204131795SQ201420559322
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】廖洪志, 楊振, 呂愉, 趙鋁虎, 潘國(guó)剛, 黃少南 申請(qǐng)人:華越微電子有限公司