[发明专利]一种多层陶瓷电容LED恒流驱动电路

说明书

本发明涉及LED驱动电路，特别涉及多层陶瓷电容LED恒流驱动电路：包括多层陶瓷电容与铁芯电感，多层陶瓷电容与铁芯电感串联接所驱动的LED灯组与工频交流电源输入端之间；多层陶瓷电容具有直流偏压效应，其在最大允许直流偏压条件下的容量不大于其标称容量的70％，并在额定最大流过电流时的两端电压有效值不低于额定电源电压有效值的50％；多层陶瓷电容的耐压值不低于额定电源电压峰值0.8倍；铁芯电感在额定最大流过电流时的两端电压有效值不低于额定电源电压有效值20％。本方案具备耐雷能力强、具有自愈能力、可利用报废元件资源、可利用报废灯具镇流器、降低电网损耗、无电磁干扰、耐受电源电压波动能力强、便于闪烁或调光运行等优点。

技术领域

本发明涉及一种LED驱动电路，特别涉及一种多层陶瓷电容LED恒流驱动电路。

背景技术

LED光源寿命长、光效高、能大范围调光，LED照明技术作为一种绿色照明技术有望取代传统的气体放电灯和白炽灯，为社会节约大量能源。LED是一种具有恒压特性的器件，采用市电供电时必须通过驱动电路，然而就现有技术的几种驱动电路而言，都存在一些缺点，使LED光源在照明领域的推广受到了影响，尤其在大功率户外或工矿照明领域，LED照明的市场占有率至今不到20％，多方面研究均表明，驱动电源的寿命可靠性瓶颈是制约其发展的最根本原因。

现有技术中最常用的LED市电驱动电路主要有3种：第一种是阻容驱动电路，它利用电容器的容抗对市电交流电压降压限流，为所接的LED灯串提供一个相对稳定的电流，这种电路的优点是成本低、体积小，缺点也很明显，启动时冲击电流大，恒流特性不好，功率因数低，不能大功率化。第二种是线性恒流驱动电路，它利用恒流二极管类器件限定LED电流，优点是成本低、体积小，然而由于使用阻性元件作限流器件，效率低、发热大，不能发挥LED光源的节能优势，也难以大功率化。第三类是高频开关电源电路，这类电路控制方法、拓扑结构种类多样，优点是效率高、恒流特性好，然而这类电路结构复杂，元件数多达30-60个，防雷能力差，可靠性和使用寿命不佳，实际使用寿命仅2—4年，用于户内照明无问题，但用于大功率户外或工矿照明，由于恶劣的工作环境，用户普遍反映寿命短、早期失效率高。

随着LED技术的飞速发展，目前LED照明的市场渗透率已近50％，大量传统白炽灯、节能灯被LED光源取代，然而在大功率户外照明领域，LED市场接受度普遍较低，传统的气体放电光源仍占主流地位，致使大功率户外照明领域节能进步缓慢，根本原因就是唯一适合大功率LED驱动的开关电源电路普遍可靠性低、寿命短、后期返修率高，即使现有技术对之已经做出了大量的改进，由于其不可改变的电路复杂性，其耐用性、可靠性至今未有根本性进步。

中国专利CN102088811A公开了一种基于LCL谐振网络的LED恒流驱动电路，该电路采用简单的无源电抗器、电容器元件，利用电容电感的谐振作用实现LED光源的恒流驱动，该电路结构简单、无有源开关器件，克服了现有开关电源驱动电路寿命短、可靠性低的不足，然而该技术所需要的电抗器容量很大，产品体积重量是现有技术开关电源产品的5-8倍，另外由于谐振的要求，元器件精度要求颇高，因此成本也很高，不具备实用性，因此，研发一种既具备寿命长、可靠性高、故障率低特点，成本重量体积又较低的新型恒流驱动电源电路，就显得尤为必要。

本发明巧妙利用了多层陶瓷电容的偏压特性，用简单的无源电路方案实现了开关电源电路才能实现的恒流、宽输入电压、高功率因数、低谐波、体积小重量轻的性能，同时也实现了中国专利CN102088811A所述的LCL谐振方案所具备的可靠性高寿命长的特点，并且还具备了上述方案所不具备的其他有益效果，有望大幅提升大功率LED照明技术的性能与成本指标、提升LED在大功率户外照明领域的推广速度。

发明内容

鉴于上述技术问题缺陷，本发明提供了一种多层陶瓷电容LED恒流驱动电路，该驱动电路能有效克服现有技术的短板，具备恒流效果好、可靠性高、寿命长、成本低、冲击电流小、功率因数高的突出优点。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：