[发明专利]节能LED照明设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种节能LED照明设备，更具体地涉及一种可由作为供给电压的全波整流波形的市电驱动的节能LED照明设备。

背景技术

近来，由于石油的供应不足日渐成为现实，预计石油的价格将随之增长。此外，为防止全球变暖，国际范围内正在加快努力以减少CO₂的排放。

因此，为使LED照明设备中的电能损耗和环境问题最小化，人们一直在进行技术开发。迄今为止，SMPS(开关模式电源)通常应用于LED照明设备。

在具有SMPS的LED照明设备中，由于在SMPS中使用了高容量的电容器和变换器，因此根据能量转换，将出现至少15％以上的电能损耗。也就是说，由于具有SMPS的LED照明设备将市电转换成DC电压，然后使用DC电压作为驱动电压，因此降低了电源效率。此外，还必须针对诸如由开关产生的EMI(电磁干扰)的噪声建立应对措施。

此外，在具有SMPS的LED照明设备中，由于高容量的电容器和变换器而要实现其微型化和IC集成是困难的，并且导致高的生产成本。

同时，图8表示了利用普通全波整流电路产生DC电压的原理图。图9表示供给图8中的全波整流电路的电流和市电的波形图。

整流电路部610用于对市电进行全波整流，其包括二极管D62612、二极管D64614、二极管D66616和二极管D68618。

DC电压生成部620用于驱动LED照明设备的电路，其包括电阻R62622、齐纳二极管ZD62624、电容器C62626和电容器C64628。

如图9a所示的市电供给整流电路部610。如果齐纳二极管ZD62624的额定电压为6V时，则因齐纳二极管ZD62624的额定电压而使DC电压生成部620产生的电压Vcc为6V。同时，当如图9a所示的市电供给整流电路部610时，可由如图9b所示的电流波形计算出流经电阻R62622和电容器C64628的电流值。

如果设计成供给整流电路部610的市电为220V，DC电压生成部620所需的电流为20mA，则流经电阻R62622的电流的平均值也为20mA。因此，电阻R62622消耗的电功率大约为214V×20mA，即约4.28W。

如果为了产生LED照明设备所需的DC电压没必要消耗约4.28W的电功率，这成为LED照明设备的目的，而该目的将降低功耗，于是需要对此问题进行改进。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种节能LED照明设备，其可由脉动状态的全波整流波形的市电电源驱动，所述市电电源作为供给电压且未使用电容器转换成DC电压。

本发明的另一个目的是提供一种节能LED照明设备，其可以最小的功耗从全波整流波形产生DC电压。

为实现本发明的目的，本发明提供一种节能LED照明设备，其包括：整流电路部，其用于对市电进行全波整流并输出整流电压；LED部，其中串联有具有多个LED的多个LED阵列，所述整流电路部的整流电压供给最上方的LED阵列的阳极；驱动部，其中用于供给或阻止流入所述多个LED阵列的驱动电流的每个开关装置的一端连接至所述多个LED阵列的每个阳极，其另一端连接至最下方的LED阵列的阴极；和控制部，其根据所述整流电路部的所述整流电压的电平，输出用于接通或断开所述驱动部的所述开关装置的控制信号。

优选地，该LED照明设备还包括连接于所述整流电路部和所述LED部的所述最上方的LED阵列的阳极之间的恒流电路部。

优选地，所述驱动部还包括用于转换所述控制部输出的控制信号以控制所述开关装置的电平转换电路。

优选地，所述驱动部包括所述开关装置为并联的晶体管。

优选地，所述控制部具有多个比较器，比较器根据所述整流电路部的整流电压的电平以输出用于接通或断开所述驱动部的所述开关装置的控制信号。

优选地，每个所述比较器包括具有反相端和同相端的运算放大器，所述运算放大器的同相端提供有基准电压，所述整流电路部的所述整流电压被分压至所述反相端。

优选地，供给所述运算放大器的同相端的电压是利用所述整流电路部的整流电压与所述接地端之间串联的电阻而得到的分压。

优选地，每个所述LED阵列具有多个以矩阵的行列形式连接的LED。

优选地，在以矩阵的行列形式连接的LED中的每一列还反向连接有齐纳二极管。