集成控制电路控制的直驱led照明系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种集成控制电路控制的直驱LED照明系统，包括了三相全波整流单元以及直驱LED照明装置，三相全波整流单元的输入侧连接三相交流电，三相全波整流单元的输出侧连接直驱LED照明装置，且三相全波整流单元的输出侧通过直流高压输出端与参考地端连接LED照明装置；直驱LED照明装置包含有若干LED电路，每个LED电路均包括了受控LED颗粒电路单元以及与之串联的常亮LED颗粒电路单元；一个LED电路中的所有受控LED颗粒电路单元均连接于一个具有开关功能的直驱LED集成控制电路上；直驱LED集成控制电路至少被配置实现以下功能：响应输入的信息，控制受控LED颗粒电路单元中LED颗粒的导通与短路。
【专利说明】 集成控制电路控制的直驱LED照明系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及LED照明领域，尤其涉及一种集成控制电路控制的直驱LED照明系统。
【背景技术】
[0002]发光二极管简称为LED。由含镓(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光，氮化镓二极管发蓝光。因化学性质又分有机发光二极管0LED和无机发光二极管LED。
[0003]LED作为一种先进发光器件广泛应用于道路照明，但已有的LED路灯照明系统驱动都是采用单相交流市电供电，例如单相交流市电，该单相交流市电驱动的LED道路照明技术有两个明显的缺点，其一是道路大功率照明系统的驱动电流大，所需要的电线电缆成本高；其二是LED灯具的驱动电源效率比较低，一般仅为90%左右。
实用新型内容
[0004]本实用新型要解决的技术问题是如何降低道路LED照明路灯的成本，提高驱动电源效率。
[0005]为了解决这一技术问题，本实用新型提供了一种集成控制电路控制的直驱LED照明系统，包括了三相全波整流单元以及直驱LED照明装置，所述三相全波整流单元的输入侧连接三相交流电，所述三相全波整流单元的输出侧连接所述直驱LED照明装置，且所述三相全波整流单元的输出侧通过直流高压输出端VH与参考地端GND连接所述LED照明装置。
[0006]所述直驱LED照明装置包含有若干LED电路，每个所述LED电路均包括了至少两个受控LED颗粒电路单元以及与之串联的常亮LED颗粒电路单元；
[0007]—个所述LED电路中的所有所述受控LED颗粒电路单元均连接于一个具有开关功能的直驱LED集成控制电路上；
[0008]所述直驱LED集成控制电路至少被配置实现以下功能:
[0009]响应输入的信息，控制所述受控LED颗粒电路单元中LED颗粒的导通与短路。
[0010]每个所述受控LED颗粒电路单元均包括一个LED颗粒串子电路或至少两个互相并联的LED颗粒串子电路。
[0011 ] 所述直驱LED照明装置包括一个基板，若干所述LED电路均设于所述基板上，若干所述LED电路并联于所述高压输出端VH与参考地端GND之间。
[0012]所述直驱LED照明装置包含至少两个直流高压驱动LED模组，每个所述直流高压驱动LED模组中均包含一个所述LED电路，每个直流高压驱动LED模组对应设置在一个独立的基板上。
[0013]若干所述直流高压驱动LED模组并联于所述高压输出端VH与参考地端GND之间。
[0014]所述直驱LED集成控制电路还被配置实现以下功能:
[0015]依据所述LED电路中负载的瞬时电流对所述受控LED颗粒电路单元中LED颗粒的导通与短路进行控制。
[0016]所述三相全波整流单元的数量为一个，若所述直驱LED照明装置的数量为至少两个，则至少两个所述直驱LED照明装置并联于所述直流高压输出端VH与参考地端GND之间。
[0017]所述三相全波整流单元的数量与所述直驱LED照明装置的数量相匹配，每个所述三相全波整流单元的输出侧分别连接一个所述直驱LED照明装置。
[0018]所述直驱LED集成控制电路具有PWM以及0-10V的调光功能。
[0019]每个所述常亮LED颗粒电路单元均包括一个LED颗粒串子电路或至少两个互相并联的LED颗粒串子电路。
[0020]所述LED颗粒串子电路包括若干同向串联的LED颗粒。
[0021]所述直驱LED集成控制电路内与外分别配置有防浪涌结构。
[0022]本实用新型中三相全波整流单元对交流市电的三相电源进行全波整流，得到含有一定纹波成分的直流高压VH，该直流高压作为直驱LED照明装置的电源，
[0023]从而使得本实用新型具备以下积极的效果:
[0024]I)具有LED驱动电源效率高、功率因数高、谐波失真小、可靠性高、抗光频闪特性好、成本低等特点。
[0025]2)直流高压驱动直驱LED照明装置，流过道路照明系统的电线电缆的电流特别小，使得线缆成本大大降低。
[0026]3)实现去电源化，减少驱动电源品质问题。由交流直接驱动集成电路和少量外围器件即可实现LED照明驱动。
[0027]4)延长LED灯的寿命，同时降低LED灯的成本，有利于推广直驱LED照明装置的应用，为节能做出贡献。
[0028]进一步来说，本实用新型利用直驱LED集成控制电路对受控LED颗粒电路单元进行导通与断开的控制，以利用负载的变化迎合交流电曲线的变化，具备以下有益的效果:
[0029]I)驱动效率高；
[0030]2)可带调光功能；
[0031]3)带过温，过压，过流保护；
[0032]4)没有电容，电感，无EMI干扰。
[0033]进一步来说，本实用新型在控制时仅采用一个直驱LED集成控制电路对LED电路中的所有受控LED颗粒电路单元进行控制，采用这种集中式控制的方式，其采用的元器件较少，失效的概率也低。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]图1是本实用新型实施例1和实施例2中集成控制电路控制的直驱LED照明系统的供电示意图；
[0035]图2是本实用新型实施例3和实施例4中集成控制电路控制的直驱LED照明系统的供电示意图；
[0036]图3是本实用新型实施例1和实施例3中LED电路单元模块的电路示意图；
[0037]图4是本实用新型实施例2和实施例4中直流高压驱动LED模组的连接示意图；
[0038]图5是本实用新型实施例1至4中均采用的直驱LED集成控制电路的布置示意图。
【具体实施方式】
[0039]以下将结合图1至图5通过四个实施例对本实用新型提供的集成控制电路控制的直驱LED照明系统进行详细的描述，其为本实用新型四个可选的实施例，可以认为，本领域的技术人员在不改变本实用新型精神和内容的范围内，能够对其进行修改和润色。
[0040]请参考图5，并结合图1和图2，本实用新型的诸实施例提供的集成控制电路控制的直驱LED照明系统均包括了三相全波整流单元以及直驱LED照明装置，所述三相全波整流单元的输入侧连接三相交流电，所述三相全波整流单元的输出侧连接所述直驱LED照明装置，且所述三相全波整流单元的输出侧通过直流高压输出端VH与参考地端GND连接所述LED照明装置；
[0041]本实用新型中三相全波整流单元对交流市电的三相电源进行全波整流，得到含有一定纹波成分的直流高压VH，该直流高压作为直驱LED照明装置的电源，
[0042]从而使得本实用新型具备以下积极的效果:
[0043]1)具有LED驱动电源效率高、功率因数高、谐波失真小、可靠性高、抗光频闪特性好、成本低等特点。
[0044]2)直流高压驱动直驱LED照明装置，流过道路照明系统的电线电缆的电流特别小，使得线缆成本大大降低。
[0045]3)实现去电源化，减少驱动电源品质问题。由交流直接驱动集成电路和少量外围器件即可实现LED照明驱动。
[0046]4)延长LED灯的寿命，同时降低LED灯的成本，有利于推广直驱LED照明装置的应用，为节能做出贡献。
[0047]所述直驱LED照明装置包含有若干LED电路，每个所述LED电路均包括了至少两个受控LED颗粒电路单元；受控LED颗粒电路单元优选为互相串联，一个所述LED电路中的所有所述受控LED颗粒电路单元均连接于一个具有开关功能的直驱LED集成控制电路上；
[0048]所述直驱LED集成控制电路至少被配置实现以下功能:
[0049]响应输入的信息，控制所述受控LED颗粒电路单元中LED颗粒的导通与短路。当闭合对应的开关时，可使得对应的受控LED颗粒电路单元短路，打开，则可以实现对应的受控LED颗粒电路单元电路的导通。
[0050]进一步来说，所述直驱LED集成控制电路还被配置实现以下功能:
[0051]依据所述LED电路中负载的瞬时电流对所述受控LED颗粒电路单元中LED颗粒的导通与短路进行控制。使其值始终保持在一预设的特定范围内。通过LED数量的变化可以起到恒定电流的效果。
[0052]具体来说，在诸实施例中还可配置采样电阻Rs，其为直驱LED集成控制电路的电流采样段，可用以调节颗粒串的电流；当系统功率高的时候，直驱LED集成控制电路中的M0S开关可以外置出来，使集成电路的稳定性更高；直驱LED集成控制电路可以带PWM以及O-1OV的调光功能；可见，所述直驱LED集成控制电路包括了 MOS开关与控制模块，所述控制模块分别通过一个MOS开关与一个受控LED颗粒电路单元连接，一采样电阻Rs两端分别连接所述控制模块和GND。所述直驱LED集成控制电路内与外分别配置有防浪涌结构，亦可称之为浪涌保护器电涌保护器、避雷器等。
[0053]采用这种集中式控制的方式，其采用的元器件较少，失效的概率也低。在配置时考虑到单相电压与三相电压的差别，可以优选配置了能够耐高压的直驱LED集成控制电路，所以，现有技术中那些应用于单相电路的集成电路并不能使用到其中。
[0054]本实用新型利用直驱LED集成控制电路对受控LED颗粒电路单元进行导通与断开的控制，以利用负载的变化迎合交流电曲线的变化，具备以下有益的效果:
[0055]I)驱动效率高；
[0056]2)可带调光功能；
[0057]3)带过温，过压，过流保护；
[0058]4)没有电容，电感，无EMI干扰。
[0059]进一步来说，本实用新型在控制时仅采用一个直驱LED集成控制电路对LED电路中的所有受控LED颗粒电路单元进行控制，采用这种集中式控制的方式，其采用的元器件较少，失效的概率也低。
[0060]在以下诸实施例中，每个所述LED电路还包括与所述受控LED颗粒电路单元串联的常亮LED颗粒电路单元，每个所述常亮LED颗粒电路单元均包括一个LED颗粒串子电路或至少两个互相并联的LED颗粒串子电路。常亮LED颗粒电路单元的引入，有助于消除频闪，达到更稳定的照明光。若受控LED颗粒电路单元不小于两个，则其也是串联在一起的。所述常亮LED颗粒电路单元包括一个LED颗粒串子电路或至少两个互相并联的LED颗粒串子电路。同样的，所述受控LED颗粒电路单元包括一个LED颗粒串子电路或至少两个互相并联的LED颗粒串子电路。其中的所述LED颗粒串子电路包括若干同向串联的LED颗粒。
[0061]需要指出的是，在本实用新型中，不可仅从电路来定义常亮LED颗粒电路单元和受控LED颗粒电路单元，而是应从效果的角度来说，在其他可选的实施例中，若是配置了直驱LED集成控制电路直驱LED集成控制电路的LED颗粒电路单元自始至终保持常亮的效果，也可将其视为常亮LED颗粒电路单元，不能因为其配置了集成电路就简单地认为其不在本实用新型的保护范围内。
[0062]此外，图5只是示意性地展示常亮LED颗粒电路单元、受控LED颗粒电路单元以及直驱LED集成控制电路的连接关系以及供电方式，不应简单地将本实用新型视为经一个三相整流单元为一个直驱LED照明装置供电的情况，具体的供电方式在下文的描述中有所展开。
[0063]实施例1
[0064]请参考图1、图3和图5，本实施例在以上基本方案描述的基础上另做了具体的改进。
[0065]在本实施例中，请参考图1，所述三相全波整流单元的数量为一个，若所述直驱LED照明装置的数量为至少两个，则至少两个所述直驱LED照明装置并联于所述直流高压输出端VH与参考地端GND之间。
[0066]其可以视作集中供电的供电方式，三相交流电经过一个整流单元整流后为所有并联其上的直驱LED照明装置供电，可以减少传输线，节省成本；整流后的电压较高，传输线较细，也可以节省成本；整流后传输的是直流电，交流成分引起的线损耗较少，进一步地可以节省大量成本。
[0067]在本实施例中，请参考图3，所述直驱LED照明装置包括一个基板，若干所述LED电路均设于所述基板上，若干所述LED电路并联于所述高压输出端VH与参考地端GND之间。每个照明装置根据功率需要可以选择并联的LED电路的个数。本实施例在本实用新型基本方案的基础上进一步将LED照明装置配置为整版式的灯。
[0068]实施例2
[0069]请参考图1、图4和图5，本实施例在以上基本方案描述的基础上另做了具体的改进。
[0070]在供电方式上，本实施例与实施例1 一样，请参考图1，所述三相全波整流单元的数量为一个，若所述直驱LED照明装置的数量为至少两个，则至少两个所述直驱LED照明装置并联于所述直流高压输出端VH与参考地端GND之间。
[0071]本实施例与实施例1的区别主要在于，请参考图4，所述直驱LED照明装置包含至少两个直流高压驱动LED模组，每个所述直流高压驱动LED模组中均包含一个所述LED电路，每个直流高压驱动LED模组对应设置在一个独立的基板上。若干所述直流高压驱动LED模组并联于所述高压输出端VH与参考地端GND之间。本实施例在本实用新型基本方案的基础上进一步将LED照明装置配置为模组化的灯。通过模组间的组合变化可以丰富LED照明系统的照明方式，同时，模组化的灯其在散热性能、功率、装配上都具有一定优势。
[0072]实施例3
[0073]请参考图2、图3和图5，本实施例在以上基本方案描述的基础上另做了具体的改进。
[0074]本实施例采用了与实施例1和2不同的供电方式，本实施例中，请参考图2，所述三相全波整流单元的数量与所述直驱LED照明装置的数量相匹配，每个所述三相全波整流单元的输出侧分别连接一个所述直驱LED照明装置。
[0075]换言之，本实施例利用单个三相全波整流单元为单个直驱LED照明装置进行整流供电，从而使得给LED照明装置供电的三条相线相位平衡，供电稳定性高；每盏照明装置配备一个三相整流单元，也使得单元的承受容量小；原有道路系统中，一般为三相四线的线路，采用本实用新型后无需重新规划线路；本实用新型使得接线简单化，节省了施工成本；将现有的装置更换成本实用新型带电源的直驱LED照明装置，电缆线设置也方便。
[0076]与实施例1相类似的是，在本实施例中，请参考图3，所述直驱LED照明装置包括一个基板，若干所述LED电路均设于所述基板上，若干所述LED电路并联于所述高压输出端VH与参考地端GND之间。每个照明装置根据功率需要可以选择并联的LED电路的个数。本实施例在本实用新型基本方案的基础上进一步将LED照明装置配置为整版式的灯。
[0077]实施例4
[0078]请参考图2、图4和图5，本实施例在以上基本方案描述的基础上另做了具体的改进。
[0079]本实施例与实施例3采用了相同的供电方式，本实施例中，请参考图2，所述三相全波整流单元的数量与所述直驱LED照明装置的数量相匹配，每个所述三相全波整流单元的输出侧分别连接一个所述直驱LED照明装置。
[0080]与实施例3 —样，本实用新型利用单个三相全波整流单元为单个直驱LED照明装置进行整流供电，从而使得给LED照明装置供电的三条相线相位平衡，供电稳定性高；每盏照明装置配备一个三相整流单元，也使得单元的承受容量小；原有道路系统中，一般为三相四线的线路，采用本实用新型后无需重新规划线路；本实用新型使得接线简单化，节省了施工成本；将现有的装置更换成本实用新型带电源的直驱LED照明装置，电缆线设置也方便。
[0081]请参考图4，本实施例中，所述直驱LED照明装置包含至少两个直流高压驱动LED模组，每个所述直流高压驱动LED模组中均包含一个所述LED电路，每个直流高压驱动LED模组对应设置在一个独立的基板上。若干所述直流高压驱动LED模组并联于所述高压输出端VH与参考地端GND之间。本实施例在本实用新型基本方案的基础上进一步将LED照明装置配置为模组化的灯。通过模组间的组合变化可以丰富LED照明系统的照明方式，同时，模组化的灯其在散热性能、功率、装配上都具有一定优势。
[0082]以上所有实施例中，可以含防雷设计、也可以不含防雷设计。
[0083]综上所述，本实用新型具有以下有益效果:
[0084]1、LED驱动电源效率高、功率因数高、谐波失真小、可靠性高、抗光频闪特性好、成本低。
[0085]2、照明装置为直流高压驱动LED照明装置，流过照明系统的电线电缆的电流特别小，使得线缆成本大大降低。
[0086]3、由交流直接驱动集成电路和少量外围器件即可实现LED照明驱动。实现去电源化，杜绝驱动电源品质问题，降低LED整灯的成本，延长LED整灯的寿命。有利于推广LED照明装置的应用，为节能做出贡献。
[0087]4、元器件少，失效概率低。
[0088]5、可带调光功能。
[0089]6、带过温，过压，过流保护。
[0090]7、没有电容，电感，无EMI干扰。
【权利要求】
1.一种集成控制电路控制的直驱LED照明系统，其特征在于:包括了三相全波整流单元以及直驱LED照明装置，所述三相全波整流单元的输入侧连接三相交流电，所述三相全波整流单元的输出侧连接所述直驱LED照明装置，且所述三相全波整流单元的输出侧通过直流高压输出端VH与参考地端GND连接所述LED照明装置； 所述直驱LED照明装置包含有若干LED电路，每个所述LED电路均包括了至少两个受控LED颗粒电路单元以及与之串联的常亮LED颗粒电路单元； 一个所述LED电路中的所有所述受控LED颗粒电路单元均连接于一个具有开关功能的直驱LED集成控制电路上； 所述直驱LED集成控制电路至少被配置实现以下功能: 响应输入的信息，控制所述受控LED颗粒电路单元中LED颗粒的导通与短路。
2.如权利要求1所述的集成控制电路控制的直驱LED照明系统，其特征在于:每个所述受控LED颗粒电路单元均包括一个LED颗粒串子电路或至少两个互相并联的LED颗粒串子电路。
3.如权利要求1所述的集成控制电路控制的直驱LED照明系统，其特征在于:所述直驱LED照明装置包括一个基板，若干所述LED电路均设于所述基板上，若干所述LED电路并联于所述高压输出端VH与参考地端GND之间。
4.如权利要求1所述的集成控制电路控制的直驱LED照明系统，其特征在于:所述直驱LED照明装置包含至少两个直流高压驱动LED模组，每个所述直流高压驱动LED模组中均包含一个所述LED电路，每个直流高压驱动LED模组对应设置在一个独立的基板上。
5.如权利要求4所述的集成控制电路控制的直驱LED照明系统，其特征在于:若干所述直流高压驱动LED模组并联于所述高压输出端VH与参考地端GND之间。
6.如权利要求1所述的集成控制电路控制的直驱LED照明系统，其特征在于:所述直驱LED集成控制电路还被配置实现以下功能: 依据所述LED电路中负载的瞬时电流对所述受控LED颗粒电路单元中LED颗粒的导通与短路进行控制。
7.如权利要求1所述的集成控制电路控制的直驱LED照明系统，其特征在于:所述三相全波整流单元的数量为一个，若所述直驱LED照明装置的数量为至少两个，则至少两个所述直驱LED照明装置并联于所述直流高压输出端VH与参考地端GND之间。
8.如权利要求1所述的集成控制电路控制的直驱LED照明系统，其特征在于:所述三相全波整流单元的数量与所述直驱LED照明装置的数量相匹配，每个所述三相全波整流单元的输出侧分别连接一个所述直驱LED照明装置。
9.如权利要求1所述的集成控制电路控制的直驱LED照明系统，其特征在于:所述直驱LED集成控制电路具有PWM以及0-10V的调光功能。
10.如权利要求1所述的集成控制电路控制的直驱LED照明系统，其特征在于每个所述常亮LED颗粒电路单元均包括一个LED颗粒串子电路或至少两个互相并联的LED颗粒串子电路。
11.如权利要求2或10所述的集成控制电路控制的直驱LED照明系统，其特征在于:所述LED颗粒串子电路包括若干同向串联的LED颗粒。
【文档编号】H05B37/02GK204145854SQ201420669368
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年11月11日 优先权日:2014年11月11日
【发明者】陈凯, 黄建明 申请人:杭州华普永明光电股份有限公司