[实用新型]LED灯具的多路高频脉冲电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种LED灯具的多路高频脉冲电路。

背景技术

LED光源作为新一代光源，正在迅猛发展。LED(半导体发光二极管)是一种固态的半导体发光器件，它可以直接把电转化为光。具有低压电源、耗能少、适用性强、稳定性高、响应时间短(开关特性好)、对环境无污染、多色发光、显色性能好等优点，是值得推广的新光源。

照明灯具是作为人类在夜间或自然光不足时工作、生活的辅助工具，能为人们在工作、学习、行走、驾车和生活及其他方面提供最佳的亮度服务。由于人的眼睛对亮度变化存在着一个视觉惰性，当每秒钟亮度变化低于25次时，人的眼睛会感到光是闪动的，当每秒钟亮度变化超过25次时，人的眼睛会感到光不是闪动的，这就是视觉残留效应。

荧光材料中包含一些微量杂质，且这些杂质的能级位于禁带内，相当于陷阱能级，从价带被激发的电子进入导带后，又会掉入这些陷阱能级。因为这些被陷阱能级所捕获的激发电子必须首先脱离陷阱能级进入导带后才能跃迁回到价带，所以它们被射入光子激发后，需要延迟一段时间才会发光，这就出现了余辉效应。

LED灯具使用寿命的主要因素是，由于LED的结温过高问题和其它综合因素。传统的恒流驱动的LED存在着温度高，光衰减大的问题。因此采用恒流驱动模式下，不可以提高或超过额定电流工作，这会缩短LED灯具的使用寿命。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种结构简单、成本较低的LED灯具的多路高频脉冲电路，以脉冲驱动LED灯具，降低LED发热，减少能耗，提高使用寿命。

本实用新型所采用的技术方案是：一种LED灯具的多路高频脉冲电路，其特征在于：包括一块单片机IC1、三组LED灯具和三个MOS功率开关管，每组LED灯具具有若干串联的LED灯具，LED灯具组一端接电源，另一端依次经滤波电感、MOS功率开关管和电阻接地，所述单片机IC1控制MOS功率开关管通断。

所述单片机IC1为8位单片机PIC16F716。

所述单片机IC1第11、12、13管脚分别接三个MOS功率开关管；单片机IC1第18、1、2管脚分别接三个MOS功率开关管与电阻连接点。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用了利用人眼的视觉残留效应和荧光粉余辉效应，并采用多路高频脉冲驱动方式降低LED光源发热的方法，来实现减少能耗，提高使用寿命。

附图说明

图1为实施例的电路原理图。

图2为实施例中单片机输出的PWM波波形图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例为一种LED灯具的多路高频脉冲电路，包括一块单片机IC1(PIC16F716)、三组LED灯具和三个MOS功率开关管Q1、Q2、Q3，每组LED灯具由若干个LED灯具串联而成。LED灯具组一端接电源，另一端依次经滤波电感(L1、L2、L3)、MOS功率开关管(Q1、Q2、Q3)、电阻(R1、R2、R3)接地，单片机IC1控制MOS功率开关管Q1、Q2、Q3通断，从而控制相应的LED灯具通断电。

本实施例中单片机IC1的第11、12、13管脚分别接MOS功率开关管Q3、Q2、Q1，用于控制MOS功率开关管通断。单片机IC1的第18、1、2管脚分别接MOS功率开关管与电阻连接点，采样连接点的电流信号。

单片机IC1输出PWM波，使MOS功率开关管Q3、Q2、Q1分别开启，在保证串联LED光源工作亮度的情况下，减少LED光源的工作时间，以到达节能降耗的作用。

脉冲驱动模式通过对PIC16F716单片机的编程，可以设计多种模式，例如33％、50％、83％PWM输出波形(见图2)，一个周期内单片机IC1第11、12、13管脚输出的高电平相互协调，均匀分布。

本实施例利用8位单片机PIC16F716作为核心控制器，产生多路的驱动信号，以20KHz以上的高频脉冲驱动方式，使电流通过蓝色或其它颜色LED芯片发光，并通过荧光粉滤镜激发出白光等其它光色。

由于人眼的视觉残留效应和荧光粉余辉效应，使人眼内的视觉亮度保持在较高的效果状态。采用该方法，通过LED芯片的电流时间短、耗电少、发热小，所以可以在同等视觉亮度下达到降低LED功耗，延长LED寿命，减少散热结构件的目的。

采用多路高频脉冲驱动LED灯具，可以有效解决窄高频脉冲占空比偏小的情况下光效会明显下降，并解决因为超额定电流工作带来的发热。高频脉冲也可以降低因灯具可视频闪造成的视觉疲劳。由于脉冲驱动方式LED光源不在全周期内工作，LED实际流过电流的时间短，消耗的电能少，LED芯片发热量也会明显减小，灯具内温升降低，可以减少散热结构件的成本，使用寿命会大大延长，且节能效果明显。实验表明，要达到相同的人眼“视觉亮度”，脉冲驱动方式可比直流驱动方式节电20％～60％。作为一种新型高效节能长寿的LED电光源，无疑具有巨大的社会效益和经济效益。