专利名称：一种led日光灯驱动电源前置电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种LED日光灯驱动电源前置电路，特别涉及一种兼容传统日光灯供 电系统的LED日光灯驱动电源的前置电路，属LED驱动电源类。
背景技术：
日光灯，亦称荧光灯，是一种最为常见和常用的光源。工作时，荧光灯的灯丝通过 导电加热，阴极发射出电子，与灯管内充装的惰性气体碰撞而电离。封装在荧光灯管内的 汞蒸汽，在电子撞击和两端电场作用下，汞离子大量电离，正负离子运动形成气体放电(即 弧光放电)，同时释放出能量并产生紫外线，玻璃管内壁上的荧光粉吸收紫外线的能量后， 被激发而放出可见光，日光灯由于耗能高、寿命短、电能消耗大、维护费用高、易损坏、运输 不方便等原因，其市场占有率目前正逐年下降，替代日光灯的是一些新型的光源，如LED光 源。尽管日光灯有着这样那样的缺点，但客观的现实是至今其的用户还是一个巨大的群体， 一些业者和专家所预想的，很短的时间内日光灯就会退出历史舞台情况并没有出现。原因 在于日光灯经过了几十年的成熟应用，用户对日光灯有着极高的认知度和消费惯性。再者， 废弃日光灯，用新型、节能的光源替代它，并不是一件简单单纯更换光源的问题，还包括对 配套灯具的更换。有众多的用户，由于灯具的问题而放弃了选择新的光源，而继续使用日光 灯，原因就在于许多新型、节能的光源与原有的灯具不兼容，更换日光灯要同时更换灯具。 为此，业界许多厂家，将LED灯做成日光灯管的外观形态，以让其继续使用日光灯管的灯 具，这就是所谓的LED日光灯。LED日光灯的出现，对加快新型节能LED光源推广应用，以及 加速日光灯退出历史舞台的进程有着重要的意义。但将LED灯做成日光灯管的外观形态， 只解决了 LED日光灯延用日光灯管灯具的问题，余下来的问题则为是否兼容原日光灯供电 系统的问题，如果新型的LED日光灯不能兼容原日光灯的供电系统，则用LED日光灯替换日 光灯管，还存在较大的工程问题，对于专业技术人员来说，这不是障碍，但对于普通用户来 说，如果更换一要灯管，让他去做拆装以及变动电路的事情，还是一件非常大的事情，无疑 这将成为使用的障碍。同时，日光灯的使用已有20余年的发展历史，在技术上早已十分成 熟，并且在世界范围内得到广泛应用，特别是电子镇流器目前已基本上完全取代了电感线 圈镇流器，而电子镇流器，采用了十分完善的浪涌防范措施，如果LED日光灯兼容原日光灯 供电系统，则在电路的安排上，特别是在防止浪涌的电路安排上，可以大大简化，从而降低 成本，显然LED日光灯兼容原日光灯供电系统的问题亦是一非常重要的问题。要解决LED日光灯兼容原日光灯供电系统的问题，首先的问题是要解决原日光灯 供电系统启辉时的脉冲高压问题，日光灯启辉时的脉冲高压如果加载到LED日光灯的系统 中，将导致整个LED日光灯系统或相关电子元器件的损坏。日光灯的供电系统，从总体来看有二种类型，一种是最为传统的电感线圈镇流器 体系，另一种为电子镇流器体系。电感线圈镇流器体系结构的日光灯供电系统，见附图1，交流电流经电感线圈镇流 器，灯管灯丝，到启辉器，给灯丝加热(启辉器初始时为断开，施加了一个大于180V以上的电压后，使得启辉器泡内的气体弧光放电，其内的双金属片膨胀变形，闭合在一起，形成通 路，给灯丝加热)，当启辉器的两个电极金属片靠在一起后，弧光放电终止，双金属片开始冷 却，冷却到一定的程度后，两电极断开，此时在电感线圈镇流器两端由于电流急剧变化导致 产生一个600V-1500V，持续时间为IMS的反电势高压脉冲加到灯管两端，使日光灯管内气 体被电离引起弧光放电，从而激发日光灯管发光。由于电感线圈镇流器结构为一个带铁芯 的电感线圈，当线圈中的电流变化时，则在线圈中引起磁通的变化。从而产生感应电动势， 其方向与电流方向相反，因而阻碍电流的变化，将电流稳定在工作电流水平。电子镇流器体系结构的日光灯供电系统，见附图2，在启动时电子镇流器通过电 感、电容构成的串联谐振电路和另一电容形成充电回路。在振荡器的高频开关作用下，电容 两端产生一个1000V脉动的高压，加到处于高阻抗的荧光灯管两端，在高压的作用下，灯丝 导电加热，正负离子运动形成气体放电，激发管内壁荧光粉而发出可见光。灯管被启动后， 正负离子开始导电，灯管过渡到低阻抗状态。在电容两端不再产生高压，电流直接通过日光 灯管两端形成回路。由于电源是恒定功率的，所以通过日光灯管电流可在工作电流状态下 稳定。从脉冲高压生成的条件来看，日光灯管在未启动导通之前作为高阻状态的负载是 脉冲高压产生的必要条件，从这一点出发，现有的众多发明人在解决LED日光灯兼容原日 光灯供电系统的问题上，大多采用在LED日光灯驱动电源上设置一个前置电路，所述的前 置电路如 CN200810141701. UCN200910238994. X 以及 CN200920041277. 3 所公开的那样，该 前置电路包括四个输入端子，每组包括二个输入端子，分别与原日光灯的供电系统的输出 端子，日光灯管插座一一对应，所述的二组输入端子分别联接到位于日光灯灯架两端的日 光灯管插座上，联接上后所述的前置电路将原日光灯供电系统的同侧的二个输出端短接或 通过一个小阻值的阻性负载将前述的同侧的二个输出端联接起来后，实质上是直接从日光 灯镇流器的输出侧直接取电供给后端电路，如果原日光灯供电系统所用的是传统的电感线 圈镇流器，则现有技术中的前置电路与原日光灯供电系统简化后的等效线路图如附图3所 示。如果原日光灯供电系统所用的是传统的电子镇流器，则现有技术中的前置电路与原日 光灯供电系统简化后的等效线路图如附图4所示。如附图3、附图4所示，现有技术的这种前置电路接入原日光灯供电系统后，单纯 是依靠接入的后端电路的非高阻特性来归避脉冲高压的发生，一旦后端电路由于故障而呈 高阻特性时，脉冲高压仍将产生，这种脉冲高压将对后端电路的相关电子器件造成冲击，甚 至损毁。综上所述，现有技术有进一步改进的必要。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种LED日光灯驱动电源前置 电路，其将有效解决LED日光灯驱动电源接入日光灯供电系统时，原日光灯供电系统脉冲 高压产生的可能性，从而将有效防止LED日光灯驱动电源因此而损坏的问题，同时，该前置 电路还为使用该前置电路的后端电路LED日光灯驱动电源提供了方便灵活的接线联接选 择。本发明的一种LED日光灯驱动电源前置电路包括四个输入端子，分为二组，每组
4包括二个输入端子，分别与日光灯供电系统的输出端子日光灯插座一一对应，且每组输入 端子分别联接至日光灯灯架两端的日光灯管插座上，其要点在于还包括二套全桥整流电 路，所述二套全桥整流电路的直流输出端同极性联接，输出到后端电路LED驱动电源的输 入端，每套全桥整流电路的交流输入端分别联接到一组输入端子的二个输入端子上。本发明的这种前置电路使得原日光灯供电系统中产生脉冲高压的核心元件，电感 线圈镇流器体系电路中的启辉器、电子镇流器体系电路中的充放电电容始终被全桥整流电 路中的二极管隔离，无论全桥整流电路之后的后端电路是何种状况，无论是正常工作状态， 还是故障状态，包括高阻状态，所述的启辉器或充放电电容都无法导致原日光灯供电系统 脉冲高压的产生，显然现有技术存在的问题得以解决。再者，本发明的这种LED日光灯驱动电源前置电路除了提供了兼容原日光灯供电 系统的使用方式之外，还提供了直接采用市电的使用可能，同时市电可以从任何一组输入 端子接入，极为方便，在全桥整流电流的直流输出端的后端电路LED驱动电源采用的是开 关电源电路的情况下，由于开关电源电路的定压输出特性，直接采用市电还不需要对LED 灯负载作任何的变更或选择。LED日光灯驱动电源兼容原日光灯供电系统的同时，兼容市电的功能选项亦是非 常重要的，在LED日光灯替换原日光灯管的工程中，遇上原日光灯供电系统故障的情况，则 可直接接入市电，不用再去购买原日光灯的相关配件。在本发明较佳实施例提供的一种LED日光灯驱动电源前置电路中，所述的一种 LED日光灯驱动电源前置电路，包括四个输入端子，分为二组，每组包括二个输入端子，分别 与日光灯供电系统的输出端子一一对应，且每组输入端子分别联接至日光灯灯架两端的日 光灯管插座上，同时，还包括了二套全桥整流电路，所述二套全桥整流电路的输出端同极性 并联接，输出到后端电路LED驱动电源的输入端，每套全桥整流电路的交流输入端分别接 到一组输入端子的二个输入端子上，所述全桥整流电路由高频整流二极管构成。在本较佳实施例中，所述的前置电路也可以包括滤波电路，所述滤波电路接在全 桥整流电路的直流输出端，且所述滤波电路按高频滤波电路设置。一般滤波电路分高频滤波电路和低频滤波电路，当低频滤波电路接入高频电路中 时，将呈现出电感特性，失去滤波功能，而高频滤波电路对低频电路有一定的兼容性，接入 到低频电路中，不会失去滤波的功能，为此，设置在所述前置电路中的滤波电路按高频滤波 电路来考虑，则本发明的前置电路可适用于日光灯供电系统为电子镇流器体系结构的系 统，也可适用原日光灯供电系统为电感线圈镇流器体系结构的情况，还可以适用直接接入 市电的情况。所述的前置电路中的全桥整流电路由高频整流二极管构成，其道理与滤波电 路采用高频滤波电路的原因一样。本发明的一种LED日光灯驱动电源前置电路可以设置在所述的LED日光灯驱动电 源内，也可以作为一个单独的产品，与后端电路LED日光灯驱动电源通过接插的方式电联 接。一般直接接入市电的LED驱动电源，都包括独立的整流和滤波电路，同时这种直接接入 市电的LED驱动电源的整流电路和滤波电路都是按低频来考虑的。如果在所述的前置电路 中整合进高频滤波电路，则本发明的前置电路可后接任何按直接接入市电方案设计的LED 驱动电源，使之成为一种兼容日光灯供电系统的LED日光灯驱动电源。
附图1是现有技术中采用电感线圈镇流器体系结构的日光灯供电系统电路原理 图。附图2是现有技术中采用电子镇流器体系结构的日光灯供电系统电路原理图。附图3是CN200910238994. X所公开的前置电路接入电感线圈镇流器体系结构日 光灯供电系统简化后的等效线路图。附图4是CN200910238994. X所公开的前置电路接入电子镇流器体系结构日光灯 供电系统简化后的等效线路图。附图5是本发明较佳实施的一种LED日光灯驱动电源前置电路的电路原理图，以 及接入电感线圈镇流器体系结构日光灯供电系统后的电路原理图。附图6是本发明较佳实施的一种LED日光灯驱动电源前置电路的电路原理图，以 及接入电子镇流器体系结构日光灯供电系统后的电路原理图。附图7是本发明较佳实施的一种LED日光灯驱动电源前置电路直接接入市电的使 用状态图。附图8是本发明较佳实施的一种LED日光灯驱动电源前置电路直流输出端接入 LED驱动电源后的使用状态图。各图中1为前置电路、201为第一组输入端子、202为第二组输入端子、3为全桥整 流电路、301为第一套全桥整流电路、302为第二套全桥整流电路、401为第一日光灯插座、 402为第二日光灯插座、5为直流输出端、6为启辉器、7为日光灯管、8为日光灯供电系统、 9为LED驱动电源、10为LED、11为高频脉冲电源、Ll和L2为电感线圈、Cl为谐振电容、C2 为充放电电容、C3为补偿电容、C4为高频滤波电容、Dl—D8为高频整流二极管。
具体实施例方式以下将结合本发明较佳实施例提供的一种LED日光灯驱动电源前置电路及其附 图对本发明作进一步说明。本较佳实施例提供的一种LED日光灯驱动电源前置电路1如附图5、附图6所示， 包括第一组输入端子201、第二组输入端子202，第一组输入端子201和第二组输入端子202 均包括二个输入端子，使用时每组输入端子分别联接至日光灯灯架两端的第一日光灯插座 401和第二日光灯插座402上，同时，还包括了第一套全桥整流电路301和第二套全桥整流 电路302，所述第一套全桥整流电路301和第二套全桥整流电路302的直流输出端5同极 性并联接，形成本较佳实施例的前置电路1的输出，使用时如附图8所示的那样，直流输出 端5直接输出到后端电路LED驱动电源9的输入端，第一全桥整流电路301的二个交流输 入端分别与第一组输入端子201的二个输入端子联接，第二全桥整流电路302的二个交流 输入端分别与第二组输入端子202的二个输入端子联接，所述第一套全桥整流电路301由 整流二极管Dl、D2、D3、D4所构成，所述第二套全桥整流电路302由整流二极管D5、D6、D7、 D8所构成，所述整流二极管为高频整流二极管。所述直流输出端5为第一套全桥整流电路301和第二套全桥整流电路302的直流 输出端，亦是本发明前置电路1的输出端，在本较佳实施例中，所述直流输出端5的正、负极 间还设置了一滤波电容C4，所述滤波电容C4为高频滤波电容。
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附图5展示了本发明较佳实施的一种LED日光灯驱动电源前置电路1接入电感线 圈镇流器体系结构日光灯供电系统后的情况，如图5所示，使用时第一日光灯插座401接入 本发明前置电路1的第一组输入端子201，第二日光灯插座402接入本发明前置电路1的 第二组输入端子202。正常工作时，电流经D1、直流输出端5间的后端电路，即LED驱动电 源，再经D7形成回路，或经D6、直流输出端5间的后端电路，即LED驱动电源，再经D4形成 回路。如附图5所示，原日光灯供电系统中的启辉器6始终被第一套全桥整流电路301和 第二套全桥整流电路302所隔离，无论直流转出端5间的后端电路LED驱动电源处于何种 状态，原日光灯供电系统中均不会发生高压脉冲电压。附图6展示了本发明较佳实施的一种LED日光灯驱动电源前置电路1接入电子镇 流器体系结构日光灯供电系统后的情况，如图6所示，使用时第一日光灯插座401接入本发 明前置电路1的第一组输入端子201，第二日光灯插座402接入本发明前置电路1的第二 组输入端子202。正常工作时，电流经D1、直流输出端5间的后端电路，即LED驱动电源，再 经D7形成回路，或经D6、直流输出端5间的后端电路，即LED驱动电源，再经D4形成回路。 如附图6所示，原日光灯供电系统中的充放电电容C2，始终被第一套全桥整流电路301和 第二套全桥整流电路302所隔离，无论直流转出端5间的后端电路LED驱动电源处于何种 状态，原日光灯供电系统中也均不会发生高压脉冲电压。附图7展示了本发明较佳实施的一种LED日光灯驱动电源前置电路1直接接入市 电的情况，在原日光灯供电系统不存在或损坏的情况下，本发明的一种LED日光灯驱动电 源前置电路1可直接接入市电，所述市电可以从第一组输入端子201接入，也可以从第二组 输入端子202接入，效果是一样的。附图8展示了本发明较佳实施的一种LED日光灯驱动电源前置电路1的直流输出 端5接入后端电路，即接入LED驱动电源9后的情况。如附图8所示，本发明的一种LED日 光灯驱动电源前置电路1从原日光灯供电系统接入电力，再经直流输出端5输出到LED驱 动电源9，所述LED驱动电源9是一个由电压变换模块、PFC控制模块、开关模块、恒压恒流 控制模块、输出模块构成的标准LED驱动电源，所述LED驱动电源9向LEDlO供电。显然本发明所述的一种LED日光灯驱动电源前置电路1可以作为一个独立的组件 存在，通过二条与直流输出端5联接的线路与后端电路LED日光灯驱动电源9联接，也可以 将本发明所述的一种LED日光灯驱动电源前置电路1直接整合进LED日光灯驱动电源9装 置中，形成与LED驱动电源一体的产品。综上所述，本发明的一种LED日光灯驱动电源前置电路，包括四个输入端子，分为 二组，每组包括二个输入端子，分别与日光灯供电系统的输出端子一一对应，且每组输入端 子分别联接至日光灯灯架两端的日光灯管插座上，其要点在于还包括二套全桥整流电路， 所述二套全桥整流电路的直流输出端同极性联接，输出到后端电路LED驱动电源的输入 端，每套全桥整流电路的交流输入端分别接到一组输入端子的二个输入端子上，本发明的 这种LED日光灯驱动电源前置电路可确保原日光灯供电系统中的脉冲高压不会产生，同时 还可直接接入市电，有效克服了现有技术存在的问题。以上所述，仅为本发明的具体实施方式
。但本发明保护范围并不局限于此。任何 熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应 涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
权利要求
一种LED日光灯驱动电源前置电路，包括四个输入端子，分为二组，每组包括二个输入端子，分别与日光灯供电系统的输出端子日光灯插座一一对应，且每组输入端子分别联接至日光灯灯架两端的日光灯管插座上，其特征在于还包括二套全桥整流电路，所述的二套全桥整流电路的直流输出端同极性联接，输出到后端电路LED驱动电源的输入端，每套全桥整流电路的交流输入端分别联接到一组输入端子的二个输入端子上。
2.根据权利要求1所述的一种LED日光灯驱动电源前置电路，其特征在于所述的全桥 整流电路由高频整流二极管构成，所述直流输出端的正、负极间还设置了一滤波电路，所述 滤波电路为高频滤波电路。
3.根据权利要求1或2所述的一种LED日光灯驱动电源前置电路，其特征在于所述前 置电路为一个独立的组件，并通过与所述直流输出端联接的导线与后端电路LED驱动电源 联接。
4.根据权利要求1或2所述的一种LED日光灯驱动电源前置电路，其特征在于所述前 置电路与LED驱动电源整合为一体。全文摘要
本发明的一种LED日光灯驱动电源前置电路，包括四个输入端子，分为二组，每组包括二个输入端子，分别与日光灯供电系统的输出端子一一对应，且每组输入端子分别联接至日光灯灯架两端的日光灯管插座上，其要点在于还包括二套全桥整流电路，所述二套全桥整流电路的直流输出端同极性联接，输出到后端电路LED驱动电源的输入端，每套全桥整流电路的交流输入端分别联接到一组输入端子的二个输入端子上，本发明的这种LED日光灯驱动电源前置电路可确保原日光灯供电系统中的脉冲高压不会产生，同时还可直接接入市电，有效克服了现有技术存在的问题。
文档编号H05B37/02GK101925238SQ20101028898
公开日2010年12月22日 申请日期2010年9月21日 优先权日2010年9月21日
发明者胡贵平, 陈亮 申请人:深圳北森科技有限公司