[发明专利]功率因数补偿型恒流驱动LED节能照明灯

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于交流电网功率因数补偿的LED节能照明灯，具体是涉及一种功率因数补偿型恒流驱动LED节能照明灯，它既是LED节能照明灯，同时又是功率因数补偿器。

背景技术

全球能源面临危机。为了有效利用能源，国际电工委员会(I.E.C)针对电器的电源供应制定了一系列的规范，IEC-1000就是对于电源供应中谐波电流所作的规范，而功率因数补偿法是目前运用的最有效的方法之一，电力用户常用的无功功率补偿设备是电容器。所谓功率因数是有用功和总功率之比例，即有用功占有用功与无用功向量和之比例。用户用电功率因数之高低会影响电力供电成本，而目前家用电器如电风扇、电冰箱、空调、洗衣机、萤光灯等感性电器以及带有开关电源或整流滤波电路的家电如电视机、电脑、电磁炉、音响、节能灯等等的功率因数都很低，如果用户能采用设置电容器的方法提高功率因数，可以减少供电成本，节约能源，降低谐波电流的污染，但是绝大多数用户并无此观念。目前许多国家和地区都对用户用电的功率因数提出了要求，如我国台湾省的电业法第69条规定：用户每月用电之平均功率因数不及80％时，每低1％，该月电费应增加千分之3；超过80％时，每超过1％，该月电费应减少千分之1.5。对用户用电的功率因数提出要求是大多数国家今后的趋势。LED作为半导体固体“冷”光源，具有高效节能、长寿命、低维护费用、无污染、多色彩等特点，是传统的白炽灯和充气光源的理想取代品，因此国家发改委与信息产业部提倡今后将全面使用LED照明。本发明以一种适用于交流电网功率因数补偿的LED节能照明灯：既是LED节能照明灯，同时又是功率因数补偿器，帮助用户自觉养成节约能源的习惯，以提升交流电网的功率因数，对国对家都极为有益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于交流电网功率因数补偿的LED节能照明灯。为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：交流市电用电容降压限流整流滤波恒流驱动来点亮LED节能照明灯，在电网中本发明呈容性，起到了功率因数补偿的作用。本发明解决了目前市面上采用直流恒流驱动法点亮LED时，LED节能照明灯的的整体效率不够高的问题。其解决方案示意图见图1和图2。

LED的最佳驱动方式是直流恒流驱动，因为它不但能使LED工作在最佳状态，还彻底摆脱了LED灯频闪的弱点，对视力保护大有裨益。目前LED的效率虽然已有很大的提高，但LED节能照明灯的效率并不高，究其原因是LED驱动器的效率不高，如目前市面上采用交流220伏电源的1W LED照明灯，其AC/DC及驱动电路的损耗就远远大于1W，从而拖累了LED节能照明灯的效率。

图1是本发明直流恒流驱动法方案一示意图。在图1中，电容C1用于降压限流，D1D2D3D4用于整流，C3用于滤波。本发明的创新在于使用C2来和用于降压限流的C1分压以降低将要传送到LED的瞬态电压，C1又起主要的功率因数补偿作用，C2协同C1对功率因数补偿和吸收电网的有害脉冲起到了辅助效果，C1C2本身并不消耗功率，本发明在电网中呈容性，起到了功率因数补偿的作用；同时本发明通过合理设置稳压管DZ1和恒流源Io的数值，使得在交流电压正常或偏低时，稳压管不消耗功率，只有当交流电压偏高时，DZ1才吸收由于交流电压偏高时而导致C1增加的电流以维持流过LED的电流不变大，使LED不超过所设定的工作电流。这里需要提到的是，整流后由于使用电解电容C3进行滤波，会使充电电流的相位滞后于电压，为了更有效地进行功率因数补偿，本发明电解C3的数值不宜过大，一般的可以控制在使电源的纹波电压小于3-5％即可，虽然C3的存在损失了一些相位补偿，但本发明在电网中还是呈容性，仍起到了功率因数补偿的作用。