[发明专利]一种LED与荧光灯镇流器兼容的接口电路及其LED灯

说明书

技术领域

本发明属于LED照明领域，特别涉及一种与荧光灯镇流器兼容的接口电路，具体说是用于荧光灯电子镇流器的单相转换电路及其LED灯。 

背景技术

进入21世纪后，能源与环境显得越发重要，节能环保成为人们的共识。当前，照明约占世界总能耗的20％左右，若能以耗能低、寿命长、环保安全的LED取代目前低效率、高耗电的传统照明，无疑将带来一场世界性的照明革命，对我国的可持续发展更具有战略意义。2004年，我国出现了自上世纪90年代以来最为严重的缺电现象，全国26个省市拉闸限电，仅华东地区就因拉闸限电造成了超过200亿元人民币的损失。2004年我国发电总量为2.187万亿千瓦时，其中又有80％为火力发电，燃烧大量的原煤和石油，产生大量的污染物，而只要目前1/3的白炽灯被LED代替的话，每年就可以为国家节省用电1000亿千瓦时，这相当于节省一个三峡工程的年发电量。认识到半导体照明的重要性，各国己纷纷开展半导体照明计划。 

发光二极管(LED)作为新型高效固体光源，具有高效、节能、环保、寿命长、安全、色彩丰富、体积小、响应速度快、耐振动、易维护等显著优点。它的出现被公认为是21世纪最具发展前景的高技术领域之一。照明应用是全球第二大能源消耗，约占所有能源消耗的19％。若用LED替代传统白炽灯，将节约90％的耗电量。据估计，如果2010年我国有1/3以上的白炽灯被半导体照明技术所取代，那么一年可节约照明用电1000亿度，节省原煤0.5亿t，减少废气及 尘渣排放量约667万t。据日本估计，如采用光效比荧光灯还要高两倍的LED替代日本一半的白炽灯和荧光灯，相当于每年可节约60亿升原油。据美国圣地亚哥国家实验室的JeffNe1son博士预言，全球的白炽灯和日光灯都被白光LED取代的话，将节约38座核电站的发电量[1]。因此，发展LED产业、推进LED的照明应用进程，将可较大幅度地降低能源消耗和环境污染，对我国的可持续发展具有重大战略意义。 

——由上所述，用LED取代荧光灯是具有非常大的经济、环境效益的。而考虑到重新布线的巨大成本，理想的置换方案应该是在不需要拆除原有灯具、也不需要对原设备的电路进行改装的情况下，有学者提出(N.Chen and H.Chung，“A Universal Driving Technology for Retrofit LED Lamp for Fluorescent Lighting Fixtures”，Applied Power Electronics Conference and Exposition(APEC)，2012Twenty-Seventh Annual IEEE，pp.980-987，Feb.2012)直接用LED置换灯具将荧光灯管换下。 

这个理想方案的问题在于，LED的驱动技术与荧光灯管的驱动技术是不一样的，电子镇流器不能正常驱动LED发光。因此需要在电子镇流器的输出上连接必要的电路，以达到对LED的正常驱动，将这部分电路与LED集成制造成LED置换灯具，就可以实现对荧光灯管的置换了。 

美国、日本、韩国、中国以及一些欧洲国家等，都在进行不同程度的LED照明计划，将数以亿计的荧光灯换装为LED。如美国已经在2010年实现55％的荧光灯替换，并将在未来实现更高的替换率。 

目前，电子镇流器不能正常驱动LED发光，原因之一在于相等流明亮度下，LED的能耗不及荧光灯的一半，电子镇流器的设计在于保证荧光灯亮度基本不 变，即恒功率输出，导致替换后不能正常驱动LED；原因之二在于采用不可控电路进行转换，就难以降低电子镇流器的输出功率，采用限流或可控电路进行转换，效率又会大大降低，最佳的办法是电子镇流器自动降低输出功率，但是在既不拆除原有灯具、也不对原设备的电路进行改装的情况下很难实现。 

发明内容

本发明的目的是提供一种在不需要拆除原有灯具、也不需要对原设备的电路进行改装的情况下用于荧光灯电子镇流器灯座的功率可设定的单相转换电路，其特征在于：具有两个灯头，一个灯头插入灯座，并将该灯座的阴极触点短接后引出作为一端，同理，另一个灯头插入另一个灯座，短接阴极触点后引出作为另一端，电容C与交流照明电路并联为一块，该块连接在两端构成回路。 

优点是，将荧光灯电子镇流器的四个阴极触点转换为单相两触点，同时改变电容C的容值能够改变荧光灯电子镇流器提供给单相电路的功率；环形荧光灯电子镇流器也具有两灯座四个阴极触点，其特点是两个灯座位置很靠近，则对应的单相转换电路的灯头位置也很靠近，同样适用于环形灯管。