專利名稱：半導(dǎo)體led驅(qū)動電源及半導(dǎo)體led日光燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及照明燈具技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源及半導(dǎo)體 LED日光燈。
背景技術(shù)：
目前使用的各種電發(fā)光的LED照明燈，雖然技術(shù)上有了較大的進(jìn)步，但總的來說， 各項性能指標(biāo)都還比較差，即使是目前廣泛使用的最好的LED節(jié)能燈管也存在著很多缺 點，現(xiàn)在所做的半導(dǎo)體LED日光燈大都采用降壓式非隔離式電源驅(qū)動，主要缺點是a.不能做到全電壓輸入(85-265V)，只能做到交流輸入185-265V和交流輸入 85-145V分兩段來做，不能在全球范圍內(nèi)流通，只能分地區(qū)，且LED燈頻閃很厲害，很傷人 眼，b.功率因數(shù)校正電路采用傳統(tǒng)填谷式電路，此電路中的PF值相對很低，只能做 0. 4-0. 7，很污染電網(wǎng)。c.目前采用電源驅(qū)動一般溫升都高達(dá)50-60攝氏度，這樣大大縮短產(chǎn)品的使用壽 命。d，電源驅(qū)動抗干擾能力很差，周圍一些電子產(chǎn)品對它干擾很大，使半導(dǎo)體LED日 光燈管無法正常工作。e.沒有保護(hù)功能，很容易燒壞LED燈珠f.體積大，很難裝入半導(dǎo)體LED日光燈管。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源及半 導(dǎo)體LED日光燈。本發(fā)明的任務(wù)是要在現(xiàn)有LED照明燈技術(shù)基礎(chǔ)上，趨利避害、揚長避短，提供一種 高可靠，高效率，對電網(wǎng)無污染，節(jié)能、長壽型LED照明燈及驅(qū)動電源。A.解決全電壓輸入問題，使半導(dǎo)體LED日光燈管全球電壓通用，高效率，無頻閃B.提高功率因數(shù)，PF值0.99以上，做到電網(wǎng)無污染C.工作溫升低，溫升30攝氏度以內(nèi)，提高了半導(dǎo)體LED日光燈使用壽命D.抗干擾能力強(qiáng)，防浪涌，軟起動，對其它電子設(shè)備也無干擾E.保護(hù)功能完善，具有恒壓恒流，對LED燈取到很好的保護(hù)作用，不會燒壞LED燈 珠F.具有溫度補(bǔ)償功能，隨溫度變化調(diào)整輸出功率G.體積小完全可能放到TlO T8 T5的半導(dǎo)體LED日光燈管里面本實用新型的技術(shù)方案目的如下一種帶填谷式無源功率因數(shù)校正的半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源電路，包括保護(hù)電路、CL 濾波電路、整流電路、填谷式無源功率因數(shù)校正電路、正常照明供電電路、穩(wěn)壓恒流控制反饋電路、光電耦合器U2，保護(hù)電路通過CL濾波電路連接整流電路，填谷式無源功率因數(shù)校 正電路并在整流電路的輸出端，正常照明供電電路連接穩(wěn)壓恒流控制反饋電路和光電耦 合器U2 ο所述保護(hù)電路由保險管Fl和熱敏電阻VR，壓敏電阻RVl組成，保險管Fl和熱敏電 阻VR串在電路中，壓敏電阻RV1、電容CXl與輸入電路并聯(lián)。所述CL濾波電路由X安規(guī)電容CXl與共模電感器Tl組成，電容CXl連接共模電 感器Tl。所述整流電路由四個整流二極管組成橋式整流電路。所述填谷式無源功率因數(shù)校正電路由二極管Dl D2 D3和C2 C3組成，Dl D2D3串 聯(lián)，C2并聯(lián)在D2 D3兩端C3并聯(lián)在Dl D2兩端。所述正常照明供電電路包括DC/DC變換恒流源集成電路Ul、N溝道場效應(yīng)管Ql，N 溝道場效應(yīng)管Ql輸入連接恒流源集成電路U1，輸出連接電感L3、L4、L8、二極管D4，供電電 阻R5連接Ul的8腳，限流電阻R3、R8與濾波電容C6并聯(lián)后與濾波電感L2串聯(lián)，電阻R3、 R8連接Ql的3腳和Ul的3腳，EMI抑制電阻R13與EMI抑制電容C12串聯(lián)后與二極管D5 并聯(lián)后連接Ul的6腳，穩(wěn)壓管D6與濾波電容C4、濾波電容C7并聯(lián)后連接Ul的6腳，濾波 電容C5連接Ul的2腳，濾波電容C9連接在電感L8和電阻RlO之間，濾波電容C9另一端 通過保險管F2連接輸出端LED+。所述穩(wěn)壓恒流控制反饋電路包括穩(wěn)壓二極管Dll，D12，恒流電阻R2，R7，R9，R10, R12，功率補(bǔ)償作用的正溫度熱敏電阻NTC2，光電耦合器U2，穩(wěn)壓二極管D11、D12電阻Rl串 聯(lián)后連接光電耦合器U2，恒流電阻R2與正溫度熱敏電阻NTC2串聯(lián)后與恒流電阻R7，R9， RlO并聯(lián)后連接在電感L8和輸出端LED-之間，光電耦合器U2通過R12連接穩(wěn)壓恒流控制 反饋電路。一種帶有源功率因數(shù)校正電路的半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源電路，包括保護(hù)電路、CL濾 波電路、整流電路、N溝道場效應(yīng)管Q2、有源功率因數(shù)校正集成電路U4、正常照明供電電路、 穩(wěn)壓恒流控制反饋電路、光電耦合器U2，其特征在于，保護(hù)電路通過CL濾波電路連接整流 電路，電阻R1、R43和R53的串聯(lián)電路并在整流電路的輸出端，N溝道場效應(yīng)管Q2連接正常 照明供電電路，正常照明供電電路連接穩(wěn)壓恒流控制反饋電路和光電耦合器U2，在整流電 路之后經(jīng)濾波電容C2后接入以有源功率因數(shù)校正集成電路U4為主體組成功率因數(shù)校正電 路，其中電阻Rl，R43串聯(lián)后與電阻R53分壓后接U4的3腳，升壓電感T2的一繞組與N溝道 場效應(yīng)管Q3和續(xù)流二極管Dl接電容C15輸出濾波電容，電阻R52與R4串聯(lián)后與電阻R22 分壓接到U4的1腳，電阻R25和R24并聯(lián)為限流電阻，升壓電感T2的另一繞組為U4的供 電繞組，通過電阻R17，二極管D6，穩(wěn)壓管ZD3同起動電阻R9，RlO并接后再經(jīng)過電容C17， C18濾波后接U4的8腳，電阻R18通過升壓電感T2的另一繞組接到U4的5腳，電阻R19接 N溝道場效應(yīng)管Q3的G腳后接U4的7腳，電阻R14與電容Cl 1串聯(lián)后同電容ClO并接到 U4的1，2腳，電容C3接U2的2腳到地，電阻Rll，R12串聯(lián)后與電阻R20分壓后接到二極 管ZD4，同電阻R28，電容C8接到N溝道場效應(yīng)管Q2的G腳，Q2通過電阻R21接到U4的1 腳；經(jīng)過升壓電感T2變?yōu)镈C400V電壓，將DC400V電壓通過電阻R5接入DC/DC變換 恒流源集成電路Ul。[0028]一種半導(dǎo)體LED日光燈管插件式結(jié)構(gòu)，由玻璃管、PC管、半PC半鋁管、PCB板、纖 維絕緣墊片、半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源、塑料卡槽/鋁合金拉伸模條、燈帽組成，PCB板、纖維絕 緣墊片、半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源、塑料卡槽/鋁合金拉伸模條裝在玻璃管內(nèi)，燈帽封裝在玻璃 管、PC管、半PC半鋁管兩端，在燈帽上有兩個端子，端子連接控制PCB板，玻璃管內(nèi)，塑料卡 槽/鋁合金拉伸模條呈半圓形，在半圓形的上端有一凹槽，或在PC管內(nèi)的上半部有一凹槽， 或在半圓PC罩和半圓鋁管接縫處有一凹槽，在凹槽中卡入PCB板，在PCB線路板的上面排 列TOP-插件LED，在PCB線路板的下面有一層纖維絕緣墊片，在纖維絕緣墊片下面是半導(dǎo)體 LED驅(qū)動電源。一種半導(dǎo)體LED日光燈管貼片式結(jié)構(gòu)，由玻璃管，PC管、半PC半鋁管、鋁基板、纖 維絕緣墊片、控制PCB板、塑料卡槽/鋁合金拉伸模條、燈帽組成，PCB板、纖維絕緣墊片、半 導(dǎo)體LED驅(qū)動電源、控制PCB板、塑料卡槽/鋁合金拉伸模條裝在玻璃管內(nèi)，燈帽封裝在玻 璃管、PC管、半PC半鋁管兩端，在燈帽上有兩個端子，端子連接控制PCB板，玻璃管內(nèi)，塑料 卡槽呈半圓形，在半圓形的上端有一凹槽，或在PC管內(nèi)的上半部有一凹槽，或在與半圓PC 罩卡接的半圓鋁管上設(shè)置有一凹槽，在凹槽中卡入鋁基板，在鋁基板的上面排列TOP-貼片 LED，在鋁基板的下面有纖維絕緣墊片或鋁基板的下面帶散熱條有一層纖維絕緣墊片或鋁 基板的下面散熱鋁板下面有一層纖維絕緣(纖維絕緣墊片主要是用來絕緣作用，防止鋁基 板與電源板發(fā)生電性能短路)墊片，在纖維絕緣墊片下面是半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源。本實用新型的有益效果為本實用新型半導(dǎo)體LED日光燈管全球電壓通用，高效率，無頻閃，功率因數(shù)，PF值 0.9以上，做到電網(wǎng)無污染。工作溫升低，溫升30攝氏度以內(nèi)，提高了半導(dǎo)體LED日光燈使 用壽命。抗干擾能力強(qiáng)，防浪涌，軟起動，對其它電子設(shè)備也無干擾。體積小完全可能放到 T10T8T5的半導(dǎo)體LED日光燈管里面。
圖1.是本實用新型帶填谷式無源功率因數(shù)校正的半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源電路圖。圖2a和2b是本實用新型帶有源功率因數(shù)校正電路的半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源電路 圖。圖3.是本實用新型的半導(dǎo)體LED日光燈陣列圖。圖4.是本實用新型的半導(dǎo)體LED日光燈驅(qū)動電源與日光燈連接圖。圖5a至圖5d是本實用新型的插件式結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體LED日光燈的組成結(jié)構(gòu)示意 圖。圖6a至圖6d是本實用新型的插件式結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體LED日光燈的連接結(jié)構(gòu)示意 圖。圖7a至圖7c是本實用新型的貼片式結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體LED日光燈的組成結(jié)構(gòu)示意 圖。圖8a至圖8k是本實用新型的貼片式結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體LED日光燈的連接結(jié)構(gòu)示意 圖。
具體實施方式
圖1是帶填谷式無源功率因數(shù)校正的半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源電路圖。填谷式無源功率因數(shù)校正的半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源電路的組成如下[0044]帶填谷式無源功率因數(shù)校正的半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源電路，包括保護(hù)電路、CL濾波 電路、整流電路、填谷式無源功率因數(shù)校正電路、正常照明供電電路、穩(wěn)壓恒流控制反饋電 路、光電耦合器U2，保護(hù)電路通過CL濾波電路連接整流電路，填谷式無源功率因數(shù)校正電 路并在整流電路的輸出端，正常照明供電電路連接穩(wěn)壓恒流控制反饋電路和光電耦合器 U2。交流電壓輸入保護(hù)電路由保險管Fl和熱敏電阻VR(5D)，壓敏電阻RV1(7D471) 組成，保險管Fl和熱敏電阻VR串在電路中，壓敏電阻RV1、電容CX1(104/275AC)與輸入 電路并聯(lián)。在電路發(fā)生故障時，保險管Fl能夠及時的切斷交流電壓輸入電源，對LED驅(qū)動 電路取到保護(hù)作用，熱敏電阻VR在電路起動時能起到延時作用，壓敏電阻RVl在電網(wǎng)電壓 瞬間波動時產(chǎn)生的浪涌電壓給濾波掉，使輸入電壓相對穩(wěn)定。X安規(guī)(X安規(guī)的含義電源 濾波器里，起到電源濾波作用，分別對共模，差模工擾起濾波作用)電容CXl與共模電感器 Tl (FEl 1. 525mH)組成CL濾波電路，電容CXl連接共模電感器Tl。整流電路由四個整流二極管DBl (IN4007X4)組成橋式整流電路，完成交流轉(zhuǎn)換直 流作用。二極管Dl、D2和D3和電容C2和C3組成填谷式無源功率因數(shù)校正電路，二極管 DU D2和D3串聯(lián)，電容C2并聯(lián)在二極管D2和D3兩端，電容C3并聯(lián)在二極管Dl和D2兩 端。填谷式無源功率因數(shù)校正電路并在整流電路的輸出端。正常照明供電電路包括DC/DC (直流)變換恒流源集成電路Ul型號為 FT870AFT880、N溝道場效應(yīng)管Ql (5N60)，N溝道場效應(yīng)管Ql輸入連接恒流源集成電路Ul， 輸出連接電感L3、L4、L8和二極管D4，供電電阻R5連接Ul的8腳，限流電阻R3、R8與濾波 電容C6并聯(lián)后與濾波電感L2串聯(lián)，電阻R3、R8連接Ql的3腳和Ul的3腳。EMI抑制電阻R13與EMI抑制電容C12串聯(lián)后與二極管D5并聯(lián)后連接Ul的6腳。 穩(wěn)壓管D6與濾波電容C4、濾波電容C7并聯(lián)后連接Ul的6腳。濾波電容C5連接Ul的2 腳。濾波電容C9的一端連接在電感L8和電阻RlO之間，濾波電容C9另一端通過保險管F2 連接輸出端1(LED+)。穩(wěn)壓恒流控制反饋電路包括穩(wěn)壓二極管Dll，D12，恒流電阻R2，R7，R9，RIO, R12， 功率補(bǔ)償作用的正溫度熱敏電阻NTC2，光電耦合器U2 (TLP181GB)，穩(wěn)壓二極管Dl 1、D12和 電阻Rl串聯(lián)后連接光電耦合器U2，恒流電阻R2與正溫度熱敏電阻NTC2串聯(lián)后與恒流電阻 R7，R9，RlO并聯(lián)后連接在電感L8和輸出端2 (LED-)之間。輸出端1、2(LED+和LED-)對應(yīng)于圖3中的電源端1、2。輸出端1、2驅(qū)動半導(dǎo)體 LED日光燈管。光電耦合器U2通過R12連接穩(wěn)壓恒流控制反饋電路。以及對LED保護(hù)作用的保 險管F2完成?；竟ぷ髟頌榻涣麟妷狠斎虢?jīng)過濾波整流后，當(dāng)開關(guān)管(Ql)導(dǎo)通時，主電流回路為 DCIN — LED+ —電感L3、L4和L8 —開關(guān)管Ql —電阻R3和R8 —電感L2 —LED-，此時AC經(jīng)濾波整流后給LED (半導(dǎo)體LED日光燈管)供電，并使電感L3、L4 和L8存儲能量；當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時，主電流回路為電感L3、L4和L8- 二極管D4-LED+-電感 L3、L4和L8，此時電感L3、L4和L8釋放能量，保持LED的輸出。由于開關(guān)管導(dǎo)通時，流過LED的電流同時也流過電阻R7，R9，R10，所以通過檢測電阻R7、R9和RlO上的電壓來檢測流 過LED的電流，光電耦合器U2中的LED檢測有電流流過反饋到集成電路Ul控制腳LD端， 從而取到比較精準(zhǔn)的恒流效果。電路中1.電容C2，C3，二極管D1，D2，D3為PFC (填谷式無源功率因數(shù)校正電路)，校正電 路，主要提高輸入的功率因數(shù)。2.電感L2，二極管D5，電容C7構(gòu)成輔助供電回路，從而關(guān)斷HV腳的供電，減小損
耗，提高效率。3. 二極管Dll、D12，電阻Rl和U2組成輸出恒壓電路，使負(fù)載可以處于空載狀態(tài)和 對LED起到恒壓作用。4.電阻R7、R9、RIO、R12和U2組成輸出恒流電流，使LED能夠工作在很精準(zhǔn)的工 作電流，起到恒流作用5.電阻R2和正溫度熱敏電阻NTC2組成溫度上升時對輸出功率補(bǔ)償，當(dāng)溫度上升，熱敏電阻起作用，阻值變大，U2中的電流就會變小，反饋到Ul的控制腳，從而起到 溫度上升時對輸出功率補(bǔ)償。圖2a和2b是帶有源功率因數(shù)校正電路的半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源電路。有源功率因數(shù)校正電路的半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源電路包括保護(hù)電路、CL濾波電路、 整流電路、N溝道場效應(yīng)管Q2、有源功率因數(shù)校正集成電路U4、正常照明供電電路、穩(wěn)壓恒 流控制反饋電路、光電耦合器U2，保護(hù)電路通過CL濾波電路連接整流電路，電阻R1、R43和 R53串聯(lián)電路并在整流電路的輸出端，N溝道場效應(yīng)管Q2連接正常照明供電電路，正常照明 供電電路連接穩(wěn)壓恒流控制反饋電路和光電耦合器U2。在圖1的整流電路之后，將二極管Dl、D2和D3和電容C2和C3組成填谷式無源 功率因數(shù)校正電路改為電阻Rl、R43和R53串聯(lián)電路，再接入N溝道場效應(yīng)管Q2和有源功 率因數(shù)校正集成電路U4和升壓電感T2。具體連接是在整流電路之后經(jīng)濾波電容C2后接 入以有源功率因數(shù)校正集成電路U4為主體組成功率因數(shù)校正電路，其中Rl，R43串聯(lián)后與 R53分壓后接U4的3腳，R53與C16并聯(lián)，升壓電感T2的一繞組與N溝道場效應(yīng)管Q3和續(xù) 流二極管Dl接輸出濾波電容C15，電阻R52與R4串聯(lián)后與R22分壓接到U4的1腳，電阻 R25和R24并聯(lián)為限流電阻，升壓電感T2的另一繞組為U4的供電繞組，通過電阻R17，二極 管D16，穩(wěn)壓管ZD3同起動電阻R9和R50并接后再經(jīng)過電容C17，C18濾波后接U4的8腳， 電阻R18通過T2的另一繞組接到U4的5腳，電阻R19接N溝道場效應(yīng)管Q3的G腳后接U4 的7腳，電阻R14與電容Cll串聯(lián)后同電容ClO并接到U4的1，2腳，電容C3接U2的2腳 到地，電阻Rll和R12串聯(lián)后與電阻R20分壓后接到二極管ZD4，同電阻R28，電容C8接到 N溝道場效應(yīng)管Q2的G腳，N溝道場效應(yīng)管Q2通過電阻R21接到U4的1腳。經(jīng)過升壓電感T2升壓后，輸出DC，通過電阻R5接入圖1的DC/DC變換恒流源集成 電路U1，之后的電路與圖1的電路相同。輸出端1、2(LED+和LED-)對應(yīng)于圖3中的電源端 1、2。電源輸出端1、2驅(qū)動半導(dǎo)體LED日光燈管。圖中，上部分電路與下部分電路，通過圖中的DC連接。圖3是本實用新型的半導(dǎo)體LED日光燈陣列圖。如圖所示，半導(dǎo)體LED日光燈按陣列排列。半導(dǎo)體LED日光燈電源的輸出連接在
8日光燈的兩端。驅(qū)動半導(dǎo)體LED日光燈。若干個半導(dǎo)體LED日光燈串聯(lián)，然后串聯(lián)的支路再并聯(lián)，如若干個LED1-LED6串 聯(lián)，然后若干個LED1-LED6串聯(lián)的支路并聯(lián)。LED+電源1連接半導(dǎo)體LED日光燈正極， LED-電源2連接半導(dǎo)體LED日光燈負(fù)極。LED+電源1和LED-電源2對應(yīng)于圖1中的電源 端 1、2。圖4是本實用新型的半導(dǎo)體LED日光燈驅(qū)動電源與日光燈連接圖。如圖所示，半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源4-1的輸入端連接交流AC85-265V，輸出端一端連 接半導(dǎo)體LED日光燈A的一端、另一端連接半導(dǎo)體LED日光燈A的另一端。圖5a至5d是本實用新型的插件式結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體LED日光燈結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5a，5b和5c所示，插件式結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體LED日光燈Al包括LED日光燈外殼 A1-3、PCB線路板A1-1、纖維絕緣墊片A1-4、半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源A1-2，以及燈帽Al_6。LED 日光燈外殼A1-3可以為玻璃管、PC管和半鋁半PC管。燈帽A1-6為鋁燈帽或者塑料燈帽。 根據(jù)采用不同的LED日光燈外殼A1-3，還可能包括塑料卡槽/鋁合金拉伸模條A1-5。如圖5d所示，所述塑料卡槽/鋁合金拉伸模條A1-5呈半圓形，在塑料卡槽/鋁合 金拉伸模條A1-5的半圓形的上端設(shè)置有一對彼此相對的用于固定PCB線路板Al-I的凹槽 A1-51。PCB線路板Al-I上連接有插件式LED Al_7，插件式LED A1-7按照圖3所示的串 連和并連的混連方式電連接在PCB線路板Al-I上。PCB線路板Al-I、纖維絕緣墊片Al_4、半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源Al_2、塑料卡槽/鋁合 金拉伸模條A1-5裝在LED日光燈外殼A1-3內(nèi)，燈帽A1-6封裝在LED日光燈外殼A1-3的 兩端。在燈帽A1-3上有兩個端子，端子連接控制PCB線路板Al-1。LED日光燈外殼A1-3 內(nèi)，PCB線路板A1-1、纖維絕緣墊片A1-4、半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源A1-2依次上下疊合，并通過 PCB線路板Al-I卡嵌在塑料卡槽/鋁合金拉伸模條A1-5的凹槽A1-51中。圖6a至6d是本實用新型的多種插件式結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體LED日光燈的連接關(guān)系示意 圖。圖6a為LED日光燈外殼Al_3為玻璃管Al_3a時的插件式結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體LED日光 燈，塑料卡槽/鋁合金拉伸模條A1-5安裝在玻璃管Al-3a內(nèi)，并位于玻璃管Al_3a的下部， PCB線路板Al-I的兩邊卡嵌在凹槽A1-51中。在PCB線路板Al-I的下面有一層纖維絕緣 墊片A1-4，在纖維絕緣墊片A1-4下面是半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源A1-2。圖6b為LED日光燈外殼A1-3為第一種PC管Al_3b時的插件式結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體LED 日光燈，其與圖6a所示的LED日光燈外殼A1-3為玻璃管Al-3a的連接結(jié)構(gòu)相同，在此不再 贅述。圖6c為LED日光燈外殼A1-3為第二種PC管Al-3c時的插件式結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體 LED日光燈，第二種PC管Al-3c的內(nèi)壁的上半部設(shè)置有一對彼此相對的凹槽A1-3C1，該凹 槽A1-3C1與塑料卡槽/鋁合金拉伸模條A1-5的凹槽A1-51的作用相同，也是用于固定PCB 線路板A1-1，因此，在采用第二種PC管Al-3c時可以省略使用塑料卡槽/鋁合金拉伸模條 A1-5。圖6d為LED日光燈外殼Al_3為第一種半鋁半PC管時的插件式結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體LED 日光燈，第一種半鋁半PC管的上部為半圓PC罩Al-3d，下部為與半圓PC罩Al-3d卡接在一起的半圓鋁管Al_3e。所述半圓鋁管Al_3e的內(nèi)壁上設(shè)置有一對彼此相對的凹槽Al_3el。 該凹槽Al-3el與塑料卡槽/鋁合金拉伸模條A1-5的凹槽A1-51的作用相同，也是用于固 定PCB線路板Al-I，因此，在采用第一種半鋁半PC管時也可以省略使用塑料卡槽/鋁合金 拉伸模條A1-5。圖7是本實用新型的貼片式結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體LED日光燈結(jié)構(gòu)示意圖。如圖7所示，貼片式結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體LED日光燈管A2包括LED日光燈外殼Al_3、鋁 基板A2-1，以及所述的纖維絕緣墊片A1-4、半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源A1-2、塑料卡槽/鋁合金拉 伸模條A1-5，以及燈帽A1-6。其中，貼片式結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體LED日光燈管A2與插件式結(jié)構(gòu)的 半導(dǎo)體LED日光燈管Al的主要區(qū)別在于采用了鋁基板A2-1，而不是PCB線路板A1-1，鋁基 板A2-1上設(shè)置有貼片LED A2-7，貼片LED A2-7以圖3所示的串連和并連的混連方式設(shè)置 在鋁基板A2-1上。鋁基板A2-1、纖維絕緣墊片A1-4、半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源A1-2、塑料卡槽/鋁合金拉 伸模條A1-5裝在LED日光燈外殼A1-3內(nèi)，燈帽A1-6封裝在LED日光燈外殼A1-3的兩端。 在燈帽A1-6上有兩個端子，端子連接半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源Al-2。LED日光燈外殼A1-3內(nèi)， 鋁基板A2-1、纖維絕緣墊片A1-4、半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源A1-2依次上下疊合，鋁基板A2-1卡 嵌在塑料卡槽/鋁合金拉伸模條A1-5的凹槽A1-51中。圖8a至8k是本實用新型的多種貼片式結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體LED日光燈的連接關(guān)系示意 圖。圖8a為LED日光燈外殼Al_3為玻璃管Al_3a時的貼片式結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體LED日光 燈，塑料卡槽/鋁合金拉伸模條A1-5安裝在玻璃管Al-3a內(nèi)，并位于玻璃管Al_3a的下部， 鋁基板A2-1的兩邊卡嵌在凹槽A1-51中。在鋁基板A2-1和半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源A1-2之 間有一層防止二者電性能短路的纖維絕緣墊片A1-4。圖8b為LED日光燈外殼Al_3為玻璃管Al_3a時的貼片式結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體LED日光 燈，與圖8a所示貼片式結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體LED日光燈的區(qū)別是鋁基板A2-1采用帶散熱條的鋁基板。圖8c為LED日光燈外殼Al_3為玻璃管Al_3a時的貼片式結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體LED日光 燈，與圖8a所示貼片式結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體LED日光燈的區(qū)別是鋁基板A2-1的底部安裝有散熱 鋁板A2-8。圖8d為LED日光燈外殼A1-3為第一種PC管Al-3b時的貼片式結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體LED 日光燈，其與圖8a所示的LED日光燈外殼A1-3為玻璃管Al_3a的連接結(jié)構(gòu)相同，在此不再 贅述。圖8e為LED日光燈外殼Al_3為第一種PC管Al_3b時的貼片式結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體LED 日光燈，其與圖8d所示貼片式結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體LED日光燈的區(qū)別是鋁基板A2-1采用帶散熱 條的鋁基板。圖8f為LED日光燈外殼Al_3為第一種PC管Al_3b時的貼片式結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體LED 日光燈，其與圖8d所示貼片式結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體LED日光燈的區(qū)別是鋁基板A2-1的底部安裝 有散熱鋁板A2-8。圖8g為LED日光燈外殼Al_3為第二種PC管Al_3c時的貼片式結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體LED 日光燈，鋁基板A2-1卡嵌在凹槽A1-3C1中，因此，在采用第二種PC管Al_3c時可以省略使用塑料卡槽/鋁合金拉伸模條A1-5。圖8h為LED日光燈外殼Al_3為第二種PC管Al_3c時的貼片式結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體LED 日光燈，其與圖8d所示貼片式結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體LED日光燈的區(qū)別是鋁基板A2-1采用帶散熱 條的鋁基板。圖8i為LED日光燈外殼Al_3為第二種PC管Al_3c時的貼片式結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體LED 日光燈，其與圖8d所示貼片式結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體LED日光燈的區(qū)別是鋁基板A2-1底部安裝有 散熱鋁板A2-8。圖8j為LED日光燈外殼Al_3為第一種半鋁半PC管時的貼片式結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體LED 日光燈，鋁基板A2-1卡嵌在凹槽Al-3el中，因此，在采用第一種半鋁半PC管時也可以省略 使用塑料卡槽/鋁合金拉伸模條A1-5。圖8k為LED日光燈外殼Al_3為第二種半鋁半PC管時的貼片式結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體LED 日光燈，第二種半鋁半PC管的上部為半圓PC罩Al-3d，下部為與半圓PC罩Al-3d卡接在 一起的半圓鋁管Al-3f。所述半圓鋁管Al-3f的內(nèi)壁的上部設(shè)置有連接于兩壁之間的用于 支撐鋁基板A2-1的擋板Al-3f2，在半圓鋁管Al-3f的內(nèi)壁的位于擋板Al-3f2上方的位置 上設(shè)置有兩個彼此相對的凸起，該兩個凸起分別與擋板Al-3f2配合形成用于卡嵌鋁基板 A2-1的凹槽Α1-3Π。因此，在采用第二種半鋁半PC管時可以省略使用塑料卡槽/鋁合金 拉伸模條A1-5。電路中的特點是1.交流輸入保護(hù)部分保險管F1，負(fù)溫度熱敏電阻VR，和壓敏電阻組成，具有對軟 起動，防浪涌，故障出現(xiàn)對LED驅(qū)動本身和LED燈珠保護(hù)等作用。(Fl參數(shù)是250V/1A慢 燒，負(fù)溫度熱敏電阻VR參數(shù)是5D，壓敏電阻參數(shù)是7D471)2.高功率因數(shù)校正電路，需要乂安規(guī)電容0乂1，共模電感11，同二極管01，02，03， 電容C2，C3相互配合才能完成高功率因數(shù)，其中它們具體參數(shù)是-X安規(guī)電容CXl為0. IuF 275V，共模電感Tl為EE12. 5變壓器組成，電感量為25mH，具本外型見PCB板圖，二極管Dl D2 D3為快恢復(fù)型二極管，響應(yīng)速度為(型號為ES1J)，不能用普通的整流用的二極管如 IN4007,電容C2，C3要用高頻低阻。3.主儲能電感L3，L4，L8為屏蔽電感，按功率要求使用個數(shù)，輸出功率1-18W時用 兩個儲能電感L3，L4即可，輸出功率18W以上時用三個儲能電感L3，L4，L8。每個電感量選 用lmH，屏蔽的有12*12*8貼片功率、12*12*10貼片功率；EPC13變壓器電感；EFD15變壓器 電感，這個能更好的解決溫升和保讓LED驅(qū)動放進(jìn)金屬不會有干擾問題。4.穩(wěn)壓二極管Dll和D12，電阻R1，光電耦合器U2組成輸出恒壓電路，D11，D12是 穩(wěn)壓二極管，穩(wěn)壓值按輸出電壓值不選擇，使半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源的LED負(fù)載可以處于空載 狀態(tài)和對LED起到恒壓作用5.限流電阻R7、R9、R10和R12，光電耦合器U2組成輸出恒流電流，使LED能夠工 作在很精準(zhǔn)的工作電流，起到恒流作用6.電阻R2和正溫度熱敏電阻NTC2，光電耦合器U2組成溫度上升時對輸出功率補(bǔ) 償，當(dāng)溫度上升，熱敏電阻起作用，阻值變大，U2中的電流就會變小，反饋到Ul的控制腳，從 而起到溫度上升時對輸出功率補(bǔ)償。7.輸出保險管F2，當(dāng)輸出電壓或輸出電流發(fā)生異常時，超過設(shè)定的保險值時，就
11會自動熔斷，使電路無輸出，從而能很好的保護(hù)LED燈。
權(quán)利要求一種半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源，為帶填谷式無源功率因數(shù)校正的半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源，包括保護(hù)電路、CL濾波電路、整流電路、填谷式無源功率因數(shù)校正電路、正常照明供電電路、穩(wěn)壓恒流控制反饋電路、光電耦合器U2，其特征在于，保護(hù)電路通過CL濾波電路連接整流電路，填谷式無源功率因數(shù)校正電路并在整流電路的輸出端，正常照明供電電路連接穩(wěn)壓恒流控制反饋電路和光電耦合器U2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源，其特征在于，所述保護(hù)電路由保險管 Fl和熱敏電阻VR，壓敏電阻RVl組成，保險管Fl和熱敏電阻VR串在電路中，壓敏電阻RV1、 電容CXl與輸入電路并聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源，其特征在于，所述CL濾波電路由X安 規(guī)電容CXl與共模電感器Tl組成，電容CXl連接共模電感器Tl。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源，其特征在于，所述整流電路由四個整流 二極管組成橋式整流電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源，其特征在于，所述填谷式無源功率因數(shù) 校正電路由二極管D1、D2、D3和電容C2和C3組成，二極管D1、D2和D3串聯(lián)，電容C2并聯(lián) 在二極管D2和D3的兩端，電容C3并聯(lián)在二極管Dl和D2兩端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源，其特征在于，所述正常照明供電電路 包括DC/DC變換恒流源集成電路Ul、N溝道場效應(yīng)管Ql，N溝道場效應(yīng)管Ql輸入連接恒流 源集成電路U1，輸出連接電感L3、L4、L8、二極管D4，供電電阻R5連接Ul的8腳，限流電阻 R3、R8與濾波電容C6并聯(lián)后與濾波電感L2串聯(lián)，電阻R3、R8連接Ql的3腳和Ul的3腳， EMI抑制電阻R13與EMI抑制電容C12串聯(lián)后與二極管D5并聯(lián)后連接Ul的6腳，穩(wěn)壓管D6 與濾波電容C4、濾波電容C7并聯(lián)后連接Ul的6腳，濾波電容C5連接Ul的2腳，濾波電容 C9連接在電感L8和電阻RlO之間，濾波電容C9另一端通過保險管F2連接輸出端LED+。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源，其特征在于，所述穩(wěn)壓恒流控制反饋 電路包括穩(wěn)壓二極管Dll，D12，恒流電阻R2，R7，R9，RIO, R12，功率補(bǔ)償作用的正溫度熱敏 電阻NTC2，光電耦合器U2，穩(wěn)壓二極管D11、D12電阻Rl串聯(lián)后連接光電耦合器U2，恒流電 阻R2與正溫度熱敏電阻NTC2串聯(lián)后與恒流電阻R7，R9，RlO并聯(lián)后連接在電感L8和輸出 端LED-之間，光電耦合器U2通過R12連接穩(wěn)壓恒流控制反饋電路。
8.一種半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源，為帶有源功率因數(shù)校正電路的半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源，包括 保護(hù)電路、CL濾波電路、整流電路、N溝道場效應(yīng)管Q2、有源功率因數(shù)校正集成電路U4、正常 照明供電電路、穩(wěn)壓恒流控制反饋電路、光電耦合器U2，其特征在于，保護(hù)電路通過CL濾波 電路連接整流電路，電阻Rl、R43和R53的串聯(lián)電路并在整流電路的輸出端，N溝道場效應(yīng) 管Q2連接正常照明供電電路，正常照明供電電路連接穩(wěn)壓恒流控制反饋電路和光電耦合 器U2，在整流電路之后經(jīng)濾波電容C2后接入以有源功率因數(shù)校正集成電路U4為主體組成 功率因數(shù)校正電路，其中電阻Rl，R43串聯(lián)后與電阻R53分壓后接U4的3腳，升壓電感T2 的一繞組與N溝道場效應(yīng)管Q3和續(xù)流二極管Dl接電容C15輸出濾波電容，電阻R52與R4 串聯(lián)后與電阻R22分壓接到U4的1腳，電阻R25和R24并聯(lián)為限流電阻，升壓電感T2的另 一繞組為U4的供電繞組，通過電阻R17，二極管D16，穩(wěn)壓管ZD3同起動電阻R9，RlO并接后 再經(jīng)過電容C17，C18濾波后接U4的8腳，電阻R18通過升壓電感T2的另一繞組接到U4的 5腳，電阻R19接N溝道場效應(yīng)管Q3的G腳后接U4的7腳，電阻R14與電容Cll串聯(lián)后同電容Cio并接到U4的1，2腳，電容C3接U2的2腳到地，電阻Rl 1，R12串聯(lián)后與電阻R20 分壓后接到二極管ZD4，同電阻R28，電容C8接到N溝道場效應(yīng)管Q2的G腳，N溝道場效應(yīng) 管Q2通過電阻R21接到U4的1腳；經(jīng)過升壓電感T2變?yōu)镈C400V電壓，將DC400V電壓通過電阻R5接入DC/DC變換恒流 源集成電路Ul。
9.一種半導(dǎo)體LED日光燈，為管插件式結(jié)構(gòu)，包括玻璃管、PC管、半PC半鋁管、PCB板、 纖維絕緣墊片、半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源、塑料卡槽/鋁合金拉伸模條和燈帽，其特征在于，PCB 板、纖維絕緣墊片、半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源、塑料卡槽/鋁合金拉伸模條裝在玻璃管內(nèi)，燈帽封 裝在玻璃管、PC管、半PC半鋁管兩端，在燈帽上有兩個端子，端子連接控制PCB板，玻璃管 內(nèi)，塑料卡槽/鋁合金拉伸模條呈半圓形，在半圓形的上端有一對彼此相對的凹槽，或在PC 管內(nèi)的上半部有一對彼此相對的凹槽，或在與半圓PC罩卡接的半圓鋁管上設(shè)置一對彼此 相對的凹槽，在凹槽中卡入PCB板，在PCB線路板的上面排列TOP-插件LED，在PCB線路板 的下面有一層纖維絕緣墊片，在纖維絕緣墊片下面是半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源。
10.一種半導(dǎo)體LED日光燈，為貼片式結(jié)構(gòu)，包括玻璃管、PC管、半PC半鋁管、鋁基板、 纖維絕緣墊片、半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源、塑料卡槽/鋁合金拉伸模條和燈帽，其特征在于，PCB 板、纖維絕緣墊片、半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源、控制PCB板、塑料卡槽/鋁合金拉伸模條裝在玻璃 管內(nèi)，燈帽封裝在玻璃管、PC管、半PC半鋁管兩端，在燈帽上有兩個端子，端子連接控制PCB 板，玻璃管內(nèi)，塑料卡槽呈半圓形，在半圓形的上端有一凹槽，或在PC管內(nèi)的上半部有一凹 槽，或在半圓PC罩和半圓鋁管接縫處有一凹槽，在凹槽中卡入鋁基板，在鋁基板的上面排 列貼片LED，在鋁基板的下面有纖維絕緣墊片或鋁基板的下面帶散熱條有一層纖維絕緣墊 片或鋁基板的下面散熱鋁板下面有一層纖維絕緣墊片，在纖維絕緣墊片下面是半導(dǎo)體LED 驅(qū)動電源。
專利摘要本實用新型提供一種半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源及半導(dǎo)體LED日光燈，該半導(dǎo)體LED驅(qū)動電源包括保護(hù)電路、CL濾波電路、整流電路、功率因數(shù)校正電路、正常照明供電電路、穩(wěn)壓恒流控制反饋電路、光電耦合器U2，保護(hù)電路通過CL濾波電路連接整流電路，功率因數(shù)校正電路并在整流電路的輸出端，正常照明供電電路連接穩(wěn)壓恒流控制反饋電路和光電耦合器U2。本實用新型LED日光燈管全球電壓通用，高效率，無頻閃，功率因數(shù)，PF值0.99以上。
文檔編號F21V23/00GK201656796SQ200920279560
公開日2010年11月24日 申請日期2009年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月6日
發(fā)明者方細(xì)軍 申請人:方細(xì)軍