專利名稱：高強(qiáng)度節(jié)能二維光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及照明裝置，尤其是涉及一種高強(qiáng)度節(jié)能二維光源。
背景技術(shù)：
目前市場(chǎng)對(duì)于高光效的產(chǎn)品需求量很大，然而LED光源技術(shù)的瓶頸現(xiàn)在還很難突破。LED光源目前難以達(dá)到大功率器件，因此在照明應(yīng)用時(shí)，使用大量小功率器件高密度集成，以此解決大光通問題。但是，高功率密度型集成使散熱問題難解決，造成光衰大，有效壽命短。另一方面，性價(jià)比太低，因此多年來LED大功率照明有價(jià)無市，很難打開市場(chǎng)。傳統(tǒng)的光源的技術(shù)缺陷主要在于1、工作穩(wěn)定性不高，使用壽命較短；2、能源損耗大，經(jīng)濟(jì)性較差。為此，人們進(jìn)行了長(zhǎng)期的探索，提出了各種各樣的解決方案。例如，中國專利文獻(xiàn)公開了一種LED與HID雙光源路燈[申請(qǐng)?zhí)朇N2009202717^. 7]，包括后罩、面框，光源燈體包括LED模組光源燈體和HID光源燈體，LED模組光源燈體光源為黃光發(fā)光二極管；LED 模組光源燈體配合LED光源模組反射罩，HID光源燈體配合HID光源反射罩。上述方案在一定程度上提高了整體光源效果的顯色性，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。但是仍然存在著不足之處 例如，發(fā)光效率不高、使用壽命不夠長(zhǎng)，能源損耗大。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述問題，提供一種設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，自動(dòng)化程度高，光通量大，使用壽命長(zhǎng)的高強(qiáng)度節(jié)能二維光源。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用了下列技術(shù)方案本高強(qiáng)度節(jié)能二維光源，包括 LED光源和HID光源，其特征在于，所述的LED光源和HID光源均與控制電路相連接，且LED 光源和HID光源能在控制電路的控制下分別單獨(dú)工作或者同時(shí)工作。本光源采用LED光源和HID光源結(jié)合，智能控制二維自動(dòng)配光，可以有效地提高 LED光源處于大光通量。它可以在晚上12點(diǎn)后用LED光源，12點(diǎn)前可以讓HID光源發(fā)光，二種光源也可同時(shí)使用，從而大大的提高了發(fā)光效率，光源的使用壽命更長(zhǎng)，更節(jié)省電能。高強(qiáng)度節(jié)能二維光源在85V-300V范圍都可使用，燈功率始終恒定不變(波動(dòng)深度<2%)，光輸出恒定不變，且電壓在85V以上0. 4S即時(shí)啟動(dòng)，功率因數(shù)在0. 999以上，完全避免因電壓不穩(wěn)和電源網(wǎng)質(zhì)量導(dǎo)致功率變化損壞LED光源和HID光源。在上述的高強(qiáng)度節(jié)能二維光源中，所述的控制電路包括能夠與AC電源相連接的定時(shí)控制模塊，所述的定時(shí)控制模塊能夠控制LED光源和HID光源在設(shè)定的時(shí)間范圍內(nèi)分別單獨(dú)工作或者同時(shí)工作。在上述的高強(qiáng)度節(jié)能二維光源中，所述的控制電路還包括連接在定時(shí)控制模塊上的LC濾波模塊，所述的LC濾波模塊與橋式整流模塊相連接，所述的LED光源和HID光源分別連接在橋式整流模塊上。[0009]在上述的高強(qiáng)度節(jié)能二維光源中，所述的橋式整流模塊通過恒流保護(hù)模塊與LED 輸出模塊相連接，所述的LED光源連接在LED輸出模塊上；所述的橋式整流模塊上依次串聯(lián)有PFC功率因素控制模塊、PFC柵極驅(qū)動(dòng)輸出模塊、電流輸出檢測(cè)模塊和運(yùn)行頻率控制模塊，所述的運(yùn)行頻率控制模塊上并聯(lián)有高端柵極驅(qū)動(dòng)輸出模塊和低端柵極驅(qū)動(dòng)輸出模塊， 所述的高端柵極驅(qū)動(dòng)輸出模塊和低端柵極驅(qū)動(dòng)輸出模塊均與半橋高頻輸出模塊相連接，所述的HID光源連接在半橋高頻輸出模塊上。在上述的高強(qiáng)度節(jié)能二維光源中，所述的定時(shí)控制模塊通過并聯(lián)設(shè)置的LED照明控制模塊和HID照明控制模塊與LC濾波模塊相連接。在上述的高強(qiáng)度節(jié)能二維光源中，所述的定時(shí)控制模塊和LC濾波模塊之間還設(shè)有雷擊抑制保護(hù)模塊、靜電抑制保護(hù)模塊、浪涌電流保護(hù)模塊和輸入狀態(tài)過電壓保護(hù)模塊。在上述的高強(qiáng)度節(jié)能二維光源中，所述的PFC功率因素控制模塊上連接有PFC誤差放大保護(hù)模塊和輸入諧波THD抑制保護(hù)模塊。在上述的高強(qiáng)度節(jié)能二維光源中，所述的PFC功率因素控制模塊和PFC柵極驅(qū)動(dòng)輸出模塊之間連接有預(yù)熱變頻軟啟動(dòng)模塊和最低頻率測(cè)試啟動(dòng)模塊。本高強(qiáng)度節(jié)能二維光源采用變頻預(yù)熱軟啟動(dòng)型鎮(zhèn)流器及多樣化配置。此光源能夠匹配所有電子鎮(zhèn)流器(如環(huán)型鎮(zhèn)流器、電感鎮(zhèn)器、電子鎮(zhèn)流器)。該電路具有滿足燈的所有工作條件，變頻軟啟動(dòng)，燈絲開路和觸發(fā)失敗及無燈、輸出短路、整流效應(yīng)等的故障保護(hù)，具有電壓輸入狀態(tài)過電壓保護(hù)等功能。在上述的高強(qiáng)度節(jié)能二維光源中，所述的電流輸出檢測(cè)模塊上連接有故障保護(hù)模塊、EOL保護(hù)模塊、燈壽終感測(cè)模塊和自動(dòng)重啟模塊。在上述的高強(qiáng)度節(jié)能二維光源中，所述的運(yùn)行頻率控制模塊上連接有驅(qū)動(dòng)器邏輯控制模塊和死區(qū)時(shí)間可調(diào)模塊。由于工業(yè)機(jī)械在啟動(dòng)和關(guān)閉瞬間會(huì)產(chǎn)生非常高的沖擊電壓，當(dāng)一般節(jié)能燈與其在同一電網(wǎng)時(shí)，瞬間上升的電壓加在燈上會(huì)造成損壞。本高強(qiáng)度節(jié)能二維光源具有抗瞬間電壓沖擊保護(hù)電路，配備了專門的電路，使在交流輸入電壓跨零附近交流輸入電流的導(dǎo)通死角減小。優(yōu)化電路的作用等效于交越失真縮減器。位于橋式整流器之后的高頻濾波電容， 由于系統(tǒng)能量不能有效地傳輸，其將保持殘余電壓，致使橋式整流器的二極管反向偏置，從而使交流輸入電流暫時(shí)停止。在設(shè)計(jì)中嵌入的THD降低電路，利用控制回路能很好地處理交流輸入電壓過零附近的能量，減小高頻旁路電容上的殘存電壓，從而減小導(dǎo)通死角和交流輸入電流波形的畸變，達(dá)到降低THD(THD<8.5%)的目的。IC集成電路內(nèi)設(shè)置零電流開關(guān)(ZCS)技術(shù)，電感電流下降到零才開始下一次開關(guān)循環(huán)，因此開關(guān)管損耗小，升壓開關(guān)二極管的恢復(fù)損耗小，整個(gè)電路的效率高，從而達(dá)了開路保護(hù)、短路保護(hù)、燈管壽命結(jié)束保護(hù)、 漏氣與破裂等異常狀況保護(hù)，因此在任何異常狀況下整流器會(huì)自動(dòng)停整，保護(hù)與延長(zhǎng)了整流器的使用壽命，能抗擊瞬間上千伏的沖擊電壓，減少故障率，電壓大幅度變化亮度不變、 高功率因數(shù)、低諧波等優(yōu)良性能。本高強(qiáng)度節(jié)能二維光源發(fā)光效率高(70-901m\w)、顯色性高(Ra = 85)、功率因數(shù)高(PF = 0. 99以上)能在85-300V(AC)的電壓范圍內(nèi)工作而亮度不變、功率、功率因數(shù)和低諧波(THD < 8. 5% )不變、壽命長(zhǎng)。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本高強(qiáng)度節(jié)能二維光源的優(yōu)點(diǎn)在于1、設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，光通量大，節(jié)能效果明顯，使用壽命長(zhǎng)。2、二維自動(dòng)配光，光源按照國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)配光的要求且呈二維曲面，大幅度提高燈具效率。3、自動(dòng)化程度高，工作穩(wěn)定性好，維護(hù)量小。
圖1是本實(shí)用新型提供的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，LED光源1、HID光源2、AC電源3、定時(shí)控制模塊4、LC濾波模塊5、橋式整流模塊6、恒流保護(hù)模塊7、LED輸出模塊8、PFC功率因素控制模塊9、PFC柵極驅(qū)動(dòng)輸出模塊10、電流輸出檢測(cè)模塊11、運(yùn)行頻率控制模塊12、高端柵極驅(qū)動(dòng)輸出模塊13、低端柵極驅(qū)動(dòng)輸出模塊14、半橋高頻輸出模塊15、LED照明控制模塊16、HID照明控制模塊17、雷擊抑制保護(hù)模塊18、靜電抑制保護(hù)模塊19、浪涌電流保護(hù)模塊20、輸入狀態(tài)過電壓保護(hù)模塊21、 PFC誤差放大保護(hù)模塊22、輸入諧波THD抑制保護(hù)模塊23、預(yù)熱變頻軟啟動(dòng)模塊M、最低頻率測(cè)試啟動(dòng)模塊25、故障保護(hù)模塊^KEOL保護(hù)模塊27、燈壽終感測(cè)模塊28、自動(dòng)重啟模塊四、驅(qū)動(dòng)器邏輯控制模塊30、死區(qū)時(shí)間可調(diào)模塊31。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本高強(qiáng)度節(jié)能二維光源包括LED光源1和HID光源2。LED光源1和 HID光源2均與控制電路相連接，LED光源1和HID光源2能在控制電路的控制下分別單獨(dú)工作或者同時(shí)工作。更具體地說，控制電路包括能夠與AC電源3相連接的定時(shí)控制模塊4， 定時(shí)控制模塊4能夠控制LED光源1和HID光源2在設(shè)定的時(shí)間范圍內(nèi)分別單獨(dú)工作或者同時(shí)工作?？刂齐娐愤€包括連接在定時(shí)控制模塊4上的LC濾波模塊5，LC濾波模塊5與橋式整流模塊6相連接，LED光源1和HID光源2分別連接在橋式整流模塊6上。橋式整流模塊6通過恒流保護(hù)模塊7與LED輸出模塊8相連接，LED光源1連接在LED輸出模塊8上。 橋式整流模塊6上依次串聯(lián)有PFC功率因素控制模塊9、PFC柵極驅(qū)動(dòng)輸出模塊10、電流輸出檢測(cè)模塊11和運(yùn)行頻率控制模塊12。運(yùn)行頻率控制模塊12上并聯(lián)有高端柵極驅(qū)動(dòng)輸出模塊13和低端柵極驅(qū)動(dòng)輸出模塊14，高端柵極驅(qū)動(dòng)輸出模塊13和低端柵極驅(qū)動(dòng)輸出模塊 14均與半橋高頻輸出模塊15相連接，HID光源2連接在半橋高頻輸出模塊15上。定時(shí)控制模塊4通過并聯(lián)設(shè)置的LED照明控制模塊16和HID照明控制模塊17與 LC濾波模塊5相連接。定時(shí)控制模塊4和LC濾波模塊5之間還設(shè)有雷擊抑制保護(hù)模塊18、 靜電抑制保護(hù)模塊19、浪涌電流保護(hù)模塊20和輸入狀態(tài)過電壓保護(hù)模塊21。PFC功率因素控制模塊9上連接有PFC誤差放大保護(hù)模塊22和輸入諧波THD抑制保護(hù)模塊23。PFC功率因素控制模塊9和PFC柵極驅(qū)動(dòng)輸出模塊10之間連接有預(yù)熱變頻軟啟動(dòng)模塊M和最低頻率測(cè)試啟動(dòng)模塊25。電流輸出檢測(cè)模塊11上連接有故障保護(hù)模塊26、EOL保護(hù)模塊27、燈壽終感測(cè)模塊觀和自動(dòng)重啟模塊四。運(yùn)行頻率控制模塊12上連接有驅(qū)動(dòng)器邏輯控制模塊30和死區(qū)時(shí)間可調(diào)模塊31。這里的故障保護(hù)模塊沈包括燈絲開路和觸發(fā)失敗及無燈、輸出短路、整流效應(yīng)等的故障保護(hù)，此外具有電壓輸入狀態(tài)過電壓保護(hù)等功能。本光源采用LED光源和HID光源結(jié)合，智能控制二維自動(dòng)配光，可以有效地提高 LED光源處于大光通量。它可以在晚上12點(diǎn)后用LED光源，12點(diǎn)前可以讓HID光源發(fā)光，二種光源也可同時(shí)使用，從而大大的提高了發(fā)光效率，光源的使用壽命更長(zhǎng)，更節(jié)省電能。高強(qiáng)度節(jié)能二維光源在85V-300V范圍都可使用，燈功率始終恒定不變(波動(dòng)深度< 2% )，光輸出恒定不變，且電壓在85V以上0. 4S即時(shí)啟動(dòng)，功率因數(shù)在0. 999以上，完全避免因電壓不穩(wěn)和電源網(wǎng)質(zhì)量導(dǎo)致功率變化損壞LED光源和HID光源。本高強(qiáng)度節(jié)能二維光源具有抗瞬間電壓沖擊保護(hù)電路，配備了專門的電路，使在交流輸入電壓跨零附近交流輸入電流的導(dǎo)通死角減小。優(yōu)化電路的作用等效于交越失真縮減器。位于橋式整流器之后的高頻濾波電容，由于系統(tǒng)能量不能有效地傳輸，其將保持殘余電壓，致使橋式整流器的二極管反向偏置，從而使交流輸入電流暫時(shí)停止。在設(shè)計(jì)中嵌入的THD降低電路，利用控制回路能很好地處理交流輸入電壓過零附近的能量，減小高頻旁路電容上的殘存電壓，從而減小導(dǎo)通死角和交流輸入電流波形的畸變，達(dá)到降低THD(THD <8.5%)的目的。IC集成電路內(nèi)設(shè)置零電流開關(guān)(ZCS)技術(shù)，電感電流下降到零才開始下一次開關(guān)循環(huán)，因此開關(guān)管損耗小，升壓開關(guān)二極管的恢復(fù)損耗小，整個(gè)電路的效率高， 從而達(dá)了開路保護(hù)、短路保護(hù)、燈管壽命結(jié)束保護(hù)、漏氣與破裂等異常狀況保護(hù)，因此在任何異常狀況下整流器會(huì)自動(dòng)停整，保護(hù)與延長(zhǎng)了整流器的使用壽命，能抗擊瞬間上千伏的沖擊電壓，減少故障率，電壓大幅度變化亮度不變、高功率因數(shù)、低諧波等優(yōu)良性能。本高強(qiáng)度節(jié)能二維光源發(fā)光效率高(70-901m\w)、顯色性高(Ra = 85)、功率因數(shù)高(PF = 0. 99以上)能在85-300V(AC)的電壓范圍內(nèi)工作而亮度不變、功率、功率因數(shù)和低諧波(THD < 8. 5% )不變、壽命長(zhǎng)。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了 LED光源1、HID光源2、AC電源3、定時(shí)控制模塊4、LC濾波模塊5、橋式整流模塊6、恒流保護(hù)模塊7、LED輸出模塊8、PFC功率因素控制模塊9、PFC 柵極驅(qū)動(dòng)輸出模塊10、電流輸出檢測(cè)模塊11、運(yùn)行頻率控制模塊12、高端柵極驅(qū)動(dòng)輸出模塊13、低端柵極驅(qū)動(dòng)輸出模塊14、半橋高頻輸出模塊15、LED照明控制模塊16、HID照明控制模塊17、雷擊抑制保護(hù)模塊18、靜電抑制保護(hù)模塊19、浪涌電流保護(hù)模塊20、輸入狀態(tài)過電壓保護(hù)模塊21、PFC誤差放大保護(hù)模塊22、輸入諧波THD抑制保護(hù)模塊23、預(yù)熱變頻軟啟動(dòng)模塊M、最低頻率測(cè)試啟動(dòng)模塊25、故障保護(hù)模塊^KEOL保護(hù)模塊27、燈壽終感測(cè)模塊 28、自動(dòng)重啟模塊四、驅(qū)動(dòng)器邏輯控制模塊30、死區(qū)時(shí)間可調(diào)模塊31等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實(shí)用新型的本質(zhì)； 把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實(shí)用新型精神相違背的。
權(quán)利要求1.一種高強(qiáng)度節(jié)能二維光源，包括LED光源(1)和HID光源O)，其特征在于，所述的 LED光源(1)和HID光源(2)均與控制電路相連接，且LED光源(1)和HID光源(2)能在控制電路的控制下分別單獨(dú)工作或者同時(shí)工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度節(jié)能二維光源，其特征在于，所述的控制電路包括能夠與AC電源(3)相連接的定時(shí)控制模塊G)，所述的定時(shí)控制模塊(4)能夠控制LED光源 (1)和HID光源(2)在設(shè)定的時(shí)間范圍內(nèi)分別單獨(dú)工作或者同時(shí)工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高強(qiáng)度節(jié)能二維光源，其特征在于，所述的控制電路還包括連接在定時(shí)控制模塊(4)上的LC濾波模塊(5)，所述的LC濾波模塊( 與橋式整流模塊 (6)相連接，所述的LED光源(1)和HID光源( 分別連接在橋式整流模塊(6)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高強(qiáng)度節(jié)能二維光源，其特征在于，所述的橋式整流模塊(6) 通過恒流保護(hù)模塊(7)與LED輸出模塊( 相連接，所述的LED光源(1)連接在LED輸出模塊(8)上；所述的橋式整流模塊(6)上依次串聯(lián)有PFC功率因素控制模塊(9)、PFC柵極驅(qū)動(dòng)輸出模塊(10)、電流輸出檢測(cè)模塊(11)和運(yùn)行頻率控制模塊(12)，所述的運(yùn)行頻率控制模塊(1 上并聯(lián)有高端柵極驅(qū)動(dòng)輸出模塊(1 和低端柵極驅(qū)動(dòng)輸出模塊(14)，所述的高端柵極驅(qū)動(dòng)輸出模塊(1 和低端柵極驅(qū)動(dòng)輸出模塊(14)均與半橋高頻輸出模塊(15) 相連接，所述的HID光源( 連接在半橋高頻輸出模塊(1 上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的高強(qiáng)度節(jié)能二維光源，其特征在于，所述的定時(shí)控制模塊 ⑷通過并聯(lián)設(shè)置的LED照明控制模塊(16)和HID照明控制模塊(17)與LC濾波模塊(5) 相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高強(qiáng)度節(jié)能二維光源，其特征在于，所述的定時(shí)控制模塊(4) 和LC濾波模塊(5)之間還設(shè)有雷擊抑制保護(hù)模塊(18)、靜電抑制保護(hù)模塊(19)、浪涌電流保護(hù)模塊00)和輸入狀態(tài)過電壓保護(hù)模塊01)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高強(qiáng)度節(jié)能二維光源，其特征在于，所述的PFC功率因素控制模塊(9)上連接有PFC誤差放大保護(hù)模塊0 和輸入諧波THD抑制保護(hù)模塊03)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高強(qiáng)度節(jié)能二維光源，其特征在于，所述的PFC功率因素控制模塊(9)和PFC柵極驅(qū)動(dòng)輸出模塊(10)之間連接有預(yù)熱變頻軟啟動(dòng)模塊04)和最低頻率測(cè)試啟動(dòng)模塊05)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高強(qiáng)度節(jié)能二維光源，其特征在于，所述的電流輸出檢測(cè)模塊(11)上連接有故障保護(hù)模塊06)、EOL保護(hù)模塊(27)、燈壽終感測(cè)模塊08)和自動(dòng)重啟模塊(29) 0
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高強(qiáng)度節(jié)能二維光源，其特征在于，所述的運(yùn)行頻率控制模塊(1 上連接有驅(qū)動(dòng)器邏輯控制模塊(30)和死區(qū)時(shí)間可調(diào)模塊(31)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種高強(qiáng)度節(jié)能二維光源，屬于電子技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有的LED光源工作穩(wěn)定性低、使用壽命短、能源損耗大，經(jīng)濟(jì)性較差的問題。本高強(qiáng)度節(jié)能二維光源包括LED光源和HID光源，所述的LED光源和HID光源均與控制電路相連接，且LED光源和HID光源能在控制電路的控制下分別單獨(dú)工作或者同時(shí)工作。本高強(qiáng)度節(jié)能二維光源具有節(jié)能效果好、使用壽命長(zhǎng)、燈具效率高、工作穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H05B37/02GK202218453SQ20112030276
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月16日
發(fā)明者張臻 申請(qǐng)人:浙江深度光電科技有限公司