專利名稱：：Led發(fā)光二極管無(wú)極性電容調(diào)壓調(diào)流電源及其調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于一種節(jié)能電源，尤其涉及一種無(wú)極性的、對(duì)LED發(fā)光二極管通過(guò)電容進(jìn)行調(diào)壓調(diào)流的電源及其調(diào)整方法。二
背景技術(shù)：
：目前的照明電源種類很多，提供電源的方法也不少。而LED光源作為一種新型節(jié)能環(huán)保的光源，正逐漸的被人們所應(yīng)用。LED發(fā)光二級(jí)管近十年來(lái)發(fā)展很快，引起世界各國(guó)的重視。因?yàn)長(zhǎng)ED發(fā)光二極管效率高、節(jié)能、壽命長(zhǎng)、體積小、低電壓、低電流、環(huán)保無(wú)公害，比現(xiàn)在節(jié)能燈還省1.7倍。但是雖然LED發(fā)光二極管已經(jīng)在多方面得到應(yīng)用，但作為普通照明領(lǐng)域尚沒(méi)有進(jìn)入，這么大的市場(chǎng)為什么沒(méi)有進(jìn)入呢？關(guān)鍵是在LED發(fā)光二極管的供電上沒(méi)有合適的電源，目前的各種電源在供電時(shí)自身耗能太大。LED發(fā)光二級(jí)管的特性是電壓Vf《3V和電流If《20毫安，Vf值和If值大了會(huì)發(fā)熱，損壞LED發(fā)光二級(jí)管；為保證照明亮度，必須多只LED發(fā)光二級(jí)管并聯(lián)，在每個(gè)LED發(fā)光二級(jí)管上都爭(zhēng)聯(lián)一個(gè)電阻，并采用變壓器為其提供電能；結(jié)果變壓器供電時(shí)自身耗能就較大，如果用100只LED發(fā)光二級(jí)管并聯(lián)，電流值的總和就可觀了，能達(dá)到l-2安培，上千只燈改造一個(gè)大商場(chǎng)的話，供電、傳輸熱耗等都無(wú)法解決，也使得LED管的節(jié)能效果大打折扣，更有甚者在設(shè)計(jì)的方法上是其在實(shí)際中無(wú)法應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明目的本發(fā)明提供一種LED燈無(wú)極性電容調(diào)壓調(diào)流電源及調(diào)整方法，其目的是解決以往LED發(fā)光二級(jí)管在使用時(shí)電源自身耗能較大等方面存在的問(wèn)題。僅/|、刀朱不厭W疋巡UliAr漢/l人刀朱頭J咒tTJ:一種LED發(fā)光二極管無(wú)極性電容調(diào)壓調(diào)流電源，該電源專為L(zhǎng)ED發(fā)光二極管陣列作為照明提供電能，其特征在于該電源與LED發(fā)光二極管陣列連接，該LED發(fā)光二極管陣列為串聯(lián)在一起的多只LED發(fā)光二極管形成的陣列;該電源由一個(gè)無(wú)極性的可變電容連接一個(gè)整流電路組成，可變電容的輸入端連接交流電源，整流電路的輸出端與串聯(lián)在一起的LED發(fā)光二極管陣列的兩端連接。可變電容采用多組串聯(lián)和并聯(lián)電容的方式改變?nèi)葜?。LED發(fā)光二極管的管徑在320mm范圍內(nèi)，通過(guò)改變可變電容的容值，使串聯(lián)的LED發(fā)光二極管陣列的總串電流小于lOmA，總串電壓小于300V。用于房屋內(nèi)照明的LED發(fā)光二極管陣列為30100只串聯(lián)組成，LED發(fā)光二極管的管徑在35mm范圍內(nèi)。一種如上所述的LED發(fā)光二極管無(wú)極性電容調(diào)整方法，其特征在于將LED發(fā)光二極管陣列串聯(lián)在一起形成的陣列，與一個(gè)無(wú)極性的可變電容和整流電路組成的電源連接，通過(guò)改變可變電容容值的方式，對(duì)LED發(fā)光二極管陣列進(jìn)行控制。通過(guò)改變可變電容的容值，使串聯(lián)的LED發(fā)光二極管陣列的總串電流小于lOmA，總串電壓小于300V。作為房屋內(nèi)照明的LED發(fā)光二極管陣列為30100只串聯(lián)組成，LED發(fā)光二極管的管徑在35mm范圍內(nèi)。優(yōu)點(diǎn)及效果該發(fā)明的具體優(yōu)點(diǎn)如下1、節(jié)能用電費(fèi)用極低。本發(fā)明最大優(yōu)點(diǎn)是供電調(diào)整環(huán)節(jié)功耗很小，即調(diào)壓調(diào)流電容功耗很小，可以忽略不計(jì)，這是跟并聯(lián)方案相比最大的優(yōu)越之處。而且是小電流傳輸，傳輸損耗也很小；總用電瓦數(shù)也很小。在實(shí)際應(yīng)用中得出結(jié)論，其使用的電費(fèi)近乎為零，可以為國(guó)家節(jié)省電能60%—70%，對(duì)國(guó)家和個(gè)人利益有很大的好處；2、環(huán)保沒(méi)有汞和鉛等有害元素，是半導(dǎo)體光源，其光線的成分類似于太陽(yáng)光；3、保護(hù)視力LED光源不閃動(dòng)，保護(hù)視力；4、使用壽命長(zhǎng)使用壽命長(zhǎng)達(dá)50—100年，也叫傳輩燈；5、造價(jià)低供電和傳輸損耗接近零；6、亮暗調(diào)節(jié)方便只需加一個(gè)可調(diào)變?nèi)蓍_關(guān)即可；7、不需要維護(hù)費(fèi)用用LED燈取代現(xiàn)代照明技術(shù)，在節(jié)能近2/3的同時(shí)，節(jié)省了維護(hù)費(fèi)用。圖1為本發(fā)明的連接關(guān)系示意圖；圖2為表1中第1個(gè)電容連接關(guān)系示意圖；圖3為表1中第2個(gè)電容連接關(guān)系示意圖；圖4為表1中第3個(gè)電容連接關(guān)系示意圖；圖5為表1中第4個(gè)電容連接關(guān)系示意圖6為表1中第5個(gè)電容連接關(guān)系示意圖；圖7為表2中第1個(gè)電容連接關(guān)系示意圖；圖8為表2中第2個(gè)電容連接關(guān)系示意圖；圖9為表2中第3個(gè)電容連接關(guān)系示意圖；圖10為表2中第4個(gè)電容連接關(guān)系示意圖；圖11為表2中第5個(gè)電容連接關(guān)系示意圖。曰/"Jr小說(shuō)+"^入17"網(wǎng)^4"+^口口H4r)44".止AA一、M口口只Y爭(zhēng)大/旭"工V:I、叫;fc目—口畫HTJ(SI力、J斗、厭WI嘆J2!:一少口、J抓"力本發(fā)明一種LED發(fā)光二極管無(wú)極性電容調(diào)壓調(diào)流電源，該電源與以往的LED發(fā)光二級(jí)管的電源不同之處在于，以往的LED發(fā)光二級(jí)管陣列采用并聯(lián)的方式。由于LED發(fā)光二級(jí)管的特性是電壓Vf《3V和電流If《20毫安，要求的電流和電壓都很小，且要求很嚴(yán)格，大一點(diǎn)就容易燒壞LED發(fā)光二級(jí)管，因此現(xiàn)在都采用并聯(lián)的方式。我們重新審視LED發(fā)光二級(jí)管的性能和優(yōu)缺點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)LED發(fā)光二級(jí)管性質(zhì)上是一個(gè)穩(wěn)壓二極管特性，又不同于一般穩(wěn)壓二極管，它是一個(gè)高阻器件，通流內(nèi)阻15M歐姆，反向則無(wú)限大。所以我們采用串聯(lián)，使其高電壓，低電流(毫安級(jí))，然后再采用無(wú)極性電容做為調(diào)整電壓電流，經(jīng)過(guò)現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用己經(jīng)得出結(jié)論，該方式安全可靠，整個(gè)串聯(lián)LED管的實(shí)際電流小于等于其額定的電流，每個(gè)管子的電壓也自動(dòng)在整個(gè)陣列內(nèi)根據(jù)自身所需而分配，只要控制好總串的電流和電壓，根據(jù)伏安特性，電流值與電壓值成正比，所以可控制整個(gè)串聯(lián)電路安全可靠。具體實(shí)施例如圖1所示，該LED發(fā)光二極管陣列為串聯(lián)在一起的多只LED發(fā)光二極管形成的陣列；該電源是由一個(gè)無(wú)極性的可變電容連接一個(gè)整流電路組成，可變電容的輸入端連接交流電源，整流電路的輸出端與串聯(lián)在一起的LED發(fā)光二極管陣列的兩端連接。采用無(wú)極性電容，是即使接反電路也不受影響；整流電路就采用一般的整流橋電路就可行；采用一般可控電容或其他整流電路也能夠?qū)嵤┍痉桨浮１痉桨甘遣捎枚嘟M電容串、并聯(lián)的方式改變?nèi)葜祦?lái)控制LED發(fā)光二極管陣列的輸出功率，具體實(shí)施例是表l為串聯(lián)40只LED發(fā)光二極管電壓、電流及電源C值(可變?nèi)葜?輸出功率變化表。土i衣丄<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>這種變化關(guān)系在實(shí)際應(yīng)用中很適用，只要在電容前加一個(gè)切換開關(guān)就可以了。電容值改變其亮暗就可以變換。例如大商場(chǎng)開業(yè)時(shí)燈要亮，閉店后燈要暗，只要開關(guān)改變一下電容值就可以了。在節(jié)能的基礎(chǔ)上，在節(jié)能幾倍。這里需要說(shuō)明，LED發(fā)光二級(jí)管的產(chǎn)品說(shuō)明書及廠家的介紹可知，每個(gè)LED發(fā)光二級(jí)管的電流要小于20毫安，但通過(guò)一段時(shí)間的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，串聯(lián)電流在1020毫安時(shí)LED發(fā)光二級(jí)管很容易損壞，時(shí)間長(zhǎng)管子會(huì)慢慢地暗下來(lái)，只有低于10毫安以下，如37毫安，電壓在100300伏直流，電容0.224U法拉l"法拉，LED發(fā)光二級(jí)管可以使用50年不壞，原因是LED發(fā)光二級(jí)管一點(diǎn)都不發(fā)熱。下面的實(shí)施例是串聯(lián)100只LED發(fā)光二級(jí)管時(shí)，改變?nèi)葜递敵龉β赎P(guān)系及電容壓降關(guān)系表。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>從表中看出，調(diào)壓調(diào)流電容功耗特小，可以忽略不計(jì)。串聯(lián)方案跟并聯(lián)方案相比最大優(yōu)點(diǎn)是供電調(diào)整環(huán)節(jié)功耗很小，可以忽略不計(jì)；而且由于小電流傳輸，傳輸損耗也很小。目前的市場(chǎng)上都采用并聯(lián)，在每個(gè)LED發(fā)光二級(jí)管下面都串聯(lián)一個(gè)電阻，而且要與LED發(fā)光二級(jí)管匹配，這是個(gè)操作非常復(fù)雜的工作，本方案就不需要這樣，電壓會(huì)自動(dòng)在整個(gè)陣列內(nèi)根據(jù)自身管子的需要而分配，極大減少了制造的成本。另外，在實(shí)驗(yàn)中本發(fā)明人做了如下考核1、有意把高壓供電反接，燈不亮，也沒(méi)有擊穿出現(xiàn)，調(diào)整過(guò)來(lái)照樣亮；2、個(gè)別LED發(fā)光二級(jí)管接反了，只是該只管不亮，其他串聯(lián)管亍照樣全亮，調(diào)整過(guò)來(lái)后這個(gè)管子照樣亮；3、總串聯(lián)的電流控制在10毫安以內(nèi)，過(guò)大有損LED發(fā)光二級(jí)管節(jié)間發(fā)熱，易損壞管亮度；4、串聯(lián)方案造價(jià)低，便于推廣，100只串接LED發(fā)光二級(jí)管的總造價(jià)在20元以內(nèi)；5、抗干擾能力好，省掉其他保護(hù)環(huán)節(jié)，LED發(fā)光二級(jí)管固定在鐵板上散熱好，抗干擾，反光好；6、批量生產(chǎn)可變電容，選用一個(gè)近似換算出來(lái)的串并值即可以了。7、用串接方法裝出39只、54只、60只、75只、100只、115只等LED<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>級(jí)管亮度不夠。8、市場(chǎng)上各種LED發(fā)光二級(jí)管，管徑在320mm范圍內(nèi)的都可以實(shí)施本發(fā)明，在用于房屋內(nèi)照明的LED發(fā)光二極管的管徑在35mm范圍內(nèi)為最佳，因?yàn)長(zhǎng)ED發(fā)光二極管的管徑太大，造價(jià)也高。管徑在35腿范圍內(nèi)，串接30100只管子亮度完全能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。串聯(lián)的LED發(fā)光二極管通過(guò)整流電路與一個(gè)可變電容器連接，通過(guò)改變電容器的容值實(shí)現(xiàn)對(duì)LED發(fā)光二極管的控制。本方案也可以進(jìn)行如下實(shí)施，當(dāng)串聯(lián)的LED發(fā)光二極管的總數(shù)確定后，要求總串電壓和總串電流達(dá)到300伏和10毫安以下，就可計(jì)算出確定的電容容值是多少，連接到電路中就可實(shí)現(xiàn)控制。下面是串聯(lián)多只LED發(fā)光二極管的試驗(yàn)，以觀察其伏安特性及功率的關(guān)系表3。表3:<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>權(quán)利要求1、一種LED發(fā)光二極管無(wú)極性電容調(diào)壓調(diào)流電源，該電源專為L(zhǎng)ED發(fā)光二極管陣列作為照明提供電能，其特征在于該電源與LED發(fā)光二極管陣列連接，該LED發(fā)光二極管陣列為串聯(lián)在一起的多只LED發(fā)光二極管形成的陣列；該電源由一個(gè)無(wú)極性的可變電容連接一個(gè)整流電路組成，可變電容的輸入端連接交流電源，整流電路的輸出端與串聯(lián)在一起的LED發(fā)光二極管陣列的兩端連接。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED發(fā)光二極管無(wú)極性電容調(diào)壓調(diào)流電源，其特征在于可變電容釆用多組串聯(lián)和并聯(lián)電容的方式改變?nèi)葜怠?、根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED發(fā)光二極管無(wú)極性電容調(diào)壓調(diào)流電源，其特征在于LED發(fā)光二極管的管徑在320腿范圍內(nèi)，通過(guò)改變可變電容的容值，使串聯(lián)的LED發(fā)光二極管陣列的總串電流小于10mA，總串電壓小于300V。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED發(fā)光二極管無(wú)極性電容調(diào)壓調(diào)流電源，其特征在于用于房屋內(nèi)照明的LED發(fā)光二極管陣列為30100只串聯(lián)組成，LED發(fā)光二極管的管徑在35mm范圍內(nèi)。5、一種如權(quán)利要求1所述的LED發(fā)光二極管無(wú)極性電容調(diào)整方法，其特征在于將LED發(fā)光二極管陣列串聯(lián)在一起形成的陣列，與一個(gè)無(wú)極性的可變電容和整流電路組成的電源連接，通過(guò)改變可變電容容值的方式，對(duì)LED發(fā)光二極管陣列進(jìn)行控制。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的LED發(fā)光二極管無(wú)極性電容調(diào)整方法，其特征在于通過(guò)改變可變電容的容值，使串聯(lián)的LED發(fā)光二極管陣列的總串電流小于10mA，總串電壓小于300V。7、根據(jù)權(quán)利要求5所述的LED發(fā)光二極管無(wú)極性電容調(diào)整方法，其特征在于作為房屋內(nèi)照明的LED發(fā)光二極管陣列為30100只串聯(lián)組成，LED發(fā)光二極管的管徑在35腿范圍內(nèi)。全文摘要本發(fā)明涉及一種無(wú)極性的、對(duì)LED發(fā)光二極管通過(guò)電容進(jìn)行調(diào)壓調(diào)流的電源及其調(diào)整方法。該電源與LED發(fā)光二極管陣列連接，該LED發(fā)光二極管陣列為串聯(lián)在一起的多只LED發(fā)光二極管形成的陣列；該電源由一個(gè)無(wú)極性的可變電容連接一個(gè)整流電路組成，可變電容的輸入端連接交流電源，整流電路的輸出端與串聯(lián)在一起的LED發(fā)光二極管陣列的兩端連接?？勺冸娙莶捎枚嘟M串聯(lián)和并聯(lián)電容的方式改變?nèi)葜?，使串?lián)的LED發(fā)光二極管陣列的總串電流小于10mA，總串電壓小于300V。本發(fā)明的目的是解決以往LED發(fā)光二級(jí)管在使用時(shí)電源自身耗能較大等方面的問(wèn)題。文檔編號(hào)F21V23/00GK101509646SQ200910010840公開日2009年8月19日申請(qǐng)日期2009年3月24日優(yōu)先權(quán)日2009年3月24日發(fā)明者白首星,白麟麒申請(qǐng)人:白麟麒