交流发光二极管电路的设计方法.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 104284488 A (43)申请公布日 2015.01.14 C N 1 0 4 2 8 4 4 8 8 A (21)申请号 201410508183.8 (22)申请日 2014.09.28 H05B 37/02(2006.01) (71)申请人大连工业大学 地址 116034 辽宁省大连市甘井子区轻工苑 1号 (72)发明人高英明 邹念育 李浩 曹冠英 于晶杰 贺晓阳 郭旭 (74)专利代理机构大连智慧专利事务所 21215 代理人周志舰 (54) 发明名称 交流发光二极管电路的设计方法 (57) 摘要 本发明公开了一种交流发光二极管电路的设 计方法，根据对光。

2、效和光通量的具体要求设计AC LED，并通过得到采用不同限流电阻时AC LED的 光通量与整体导通电压的关系曲线和光效与整体 导通电压的关系曲线。通过做图法，由光通量与 整体导通电压的关系曲线和光效与整体导通电压 的关系曲线，获得达到目标光通量时整体导通电 压，再根据光效最大原则确定最佳的整体导通电 压值，由单晶粒的导通电压确定AC LED中晶粒的 串联个数，达到对光通量与光效的设计要求。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (10)申请公布号 CN 104284488 。

3、A CN 104284488 A 1/1页 2 1.一种交流发光二极管电路的设计方法，电路包括以串联方式连接由正弦交流电源供 电的N颗串联发光二极管和限流电阻R；其特征在于，包括如下步骤： S1、实验测量发光二极管的最大光效 max 和最小光效 min ，并由如下公式(2)得到发 光二极管的等价光效 eqv ； S2、由如下公式(1)确定发光二极管光通量 v 与限流电阻R、整体导通电压V F 的关系； S3、在光通量 v 、限流电阻R确定的情况下，选择导通电压V F 相对更大的N颗发光二 极管用于电路设计； 公式为： 其中， v 是光通量； V F 是N颗串联发光二极管的整体导通电压； R是限。

4、流电阻的大小； U m 正弦交流电的电压最大值； eqv 是等价光效。 权 利 要 求 书CN 104284488 A 1/3页 3 交流发光二极管电路的设计方法 技术领域 0001 本发明涉及照明电路的设计，更具体地说，涉及发光二极管用于照明的电路设计。 背景技术 0002 交流发光二极管(AC LED)是一种不需要交直流转换器，直接以交流市电驱动的 LED照明光源。如何做到光效性价比的最优化，是设计照明电路的主要问题之一。 发明内容 0003 本发明旨在提供一种最优性价比光效的发光二极管照明电路设计方法，从而达到 高光效。 0004 为了达到上述目的，本发明提供了一种交流发光二极管电路的设。

5、计方法，电路包 括以串联方式连接由正弦交流电源供电的N颗串联发光二极管和限流电阻R；具体设计步 骤包括： 0005 S1、实验测量发光二极管的最大光效 max 和最小光效 min ，并由如下公式(2)得 到发光二极管的等价光效 eqv ； 0006 S2、由如下公式(1)确定发光二极管光通量 v 与限流电阻R、整体导通电压V F 的 关系； 0007 S3、在光通量、限流电阻R确定的情况下，选择导通电压相对更大的N颗发光二极 管用于电路设计，以便取得高光效； 0008 公式为： 0009 0010 0011 其中， v 是光通量； 0012 V F 是N颗串联发光二极管的整体导通电压； 001。

6、3 R是限流电阻的大小； 0014 U m 正弦交流电的电压最大值； 0015 eqv 是等价光效。 0016 本发明给出一种交流发光二极管(AC LED)的设计方法，该方法可根据对光效和 光通量的具体要求设计AC LED。根据该方法可得到采用不同限流电阻时AC LED的光通量 与整体导通电压的关系曲线和光效与整体导通电压的关系曲线。通过做图法，由光通量与 整体导通电压的关系曲线和光效与整体导通电压的关系曲线，获得达到目标光通量时整体 导通电压，再根据光效最大原则确定最佳的整体导通电压值，由单晶粒的导通电压确定AC LED中晶粒的串联个数，达到对光通量与光效的设计要求。 说 明 书CN 104。

7、284488 A 2/3页 4 附图说明 0017 图1是AC LED应用模型示意图。 0018 图2是LED的光效与工作电流曲线的关系示意图。 0019 图3是光通量与整体导通电压的关系示意图。 0020 图4是光效与整体导通电压的关系示意图。 具体实施方式 0021 一、原理 0022 根据AC LED的通用应用模型，该模型AC LED和限流电阻R串联(如图1)，得到其 光效与整体导通电压的关系、光通量与整体导通电压的关系。 0023 AC LED的光通量 v 满足下式 0024 0025 AC LED的光效满足下式 0026 0027 其中： 0028 V F 是AC LED的整体导通电。

8、压，是N颗LED串联后的整体导通电压，其值是单颗LED 的导通电压V f 与其串联个数N的乘积； 0029 R为与AC LED串联电阻的大小； 0030 U m 正弦交流电的电压最大值； 0031 eqv 是AC LED的等价光效，其中最大光效 max 和最小光效 min 通过构成AC LED的单颗LED的光效与工作电流关系得到(如图2)，该曲线可通过实验测 量得到，通常LED的光效随其工作电流的增大而减小， mav 是实验能够测得的最大光效值， min 是ACLED最小光效值，此时其工作电流最大。其最大工作电流I max 等于交流电电压最 大值减去AC LED的整体导通电压后除以限流电阻值，。

9、这样由图2可确定最 小光效值。 0032 二、具体实施例 0033 根据公式(1)，对于等价光效为60lm/W的AC LED，分别采用1.5K、2K、2.5K、3K和 3.5K的限流电阻，采用220V/50Hz交流电供电得到光通量和整体导通电压的关系曲线，如 图3所示。根据式(2)，对于等价光效为60lm/W、70lm/W、80lm/W、90lm/W和100lm/W的AC LED采用220V/50Hz交流电供电可分别得到光效和整体导通电压的关系曲线，如图4所示。 其中由图4可知，整体导通电压越高，光效越佳。 0034 (1)由图1可知采用小限流电阻可提高光通量，光通量随着整体导通电压的增大 说。

10、 明 书CN 104284488 A 3/3页 5 而先增大后减小，光通量在整体导通电压为145V左右时达到最大值，并且限流电阻阻值对 该导通电压几乎没有影响。即对于任何限流电阻，欲取得最大光通量应使当AC LED的整体 导通电压为145V。 0035 (2)对于指定的光通量输出，以300lm为例说明如何确定整体导通电压，如图3每 条曲线至多与300lm水平线有2个交点。对于R1.5K而言两个交点分别为A点与F点， 即理论上而言A点与F点对应的光通量皆为300lm。又由图4可知，对于导通电压更大的A 点，AC LED对应的光效更高，因此取A点对应的整体导通电压进行AC LED的设计。 0036 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其 发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。 说 明 书CN 104284488 A 1/2页 6 图1 图2 图3 说 明 书 附 图CN 104284488 A 2/2页 7 图4 说 明 书 附 图CN 104284488 A 。