微电脑交流大功率三基色LED照明节能灯

摘要

微电脑交流大功率三基色LED照明节能灯，属于电力照明领域。包括螺旋灯口连接体(1)、控制电路板(3)、LED发光器件(7)、反光罩体(8)防水透明罩(12)等，外壳(4)与螺旋灯口连接体(1)固定为一体，电源线(2)一端固定在螺旋灯口连接体(1)内，另一端与控制电路板(3)相连，LED发光器件(7)安装在散热板(6)上，控制电路板(3)、散热板(6)间隔安装在外壳(4)内，防水透明罩(12)安装在外壳(4)底端。LED发光器件具有节电效果显著，与白炽灯在同等用电条件下，同等光效条件下相比节电80％。通用性强，使用方便等优点。

说明书

技术领域

微电脑交流大功率三基色LED照明节能灯，属于电力照明领域。

背景技术

当前国内外电力照明灯主要有：白炽钨丝灯，荧光灯，三基色荧发光粉节能灯，高压汞灯，卤钨灯，钠灯等。其共同特点是以钨丝作主要发光材料，其缺点是电能转换光效率低，将决大部分电能转换为热量散发消耗浪费。白炽钨丝灯的电能转换光效率小于3％，高压汞灯，卤钨灯，钠灯的电能转换光效率小于5％，荧光灯，三基色荧发光粉节能灯的电能转换光效率小于10％，有90～97的电能转换为热量散发消耗浪费。其另一缺点是使用寿命短，白炽钨丝灯的使用寿命是3000小时，荧光灯，三基色荧发光粉节能灯的使用寿命是6000小时。

综上所述，目前使用的照明灯，仍延续着传统的钨丝发光材料及发光技术，造成电能转换光效率低，将绝大部分电能转换为热量散发消耗，浪费大量电力资源。急待新的发光材料及发光技术来更新换代，解决电力照明浪费能源的难题。在其领域有着广阔的技术空间和市场前景。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术存在的问题，提供一种其节电效率与白炽同等光效条件下相比节电80％，其使用寿命与白炽灯同等用电环境下相比，高达33.3倍之多的微电脑交流大功率三基色LED照明节能灯。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该微电脑交流大功率三基色LED照明节能灯，其特征在于：包括螺旋灯口连接体、电源线、控制电路板、外壳、LED发光器件电源连接线、散热板、LED发光器件、反光罩体、外壳通风散热孔、内腔通风散热孔、温度传感器、防水透明罩，外壳与螺旋灯口连接体固定为一体，电源线一端固定在螺旋灯口连接体内，另一端与控制电路板相连，LED发光器件安装在散热板上，控制电路板、散热板间隔安装在外壳内，反光罩体安装在散热板下端，防水透明罩安装在外壳底端，外壳、散热板上均设有散热孔，温度传感器安装在控制电路板的背面。

控制电路板上设置整流电路、PFC功率因数校正电路、电源滤波电路、微控制器MCU供电电路、微控制器MCU、LED发光温度检测电路、LED发光电路、恒流驱动电路、回路电流检测电路，整流电路通过PFC功率因数校正电路与电源滤波电路相连，微控制器MCU与恒流驱动电路相连，电源滤波电路一路通过微控制器MCU供电电路与微控制器MCU相连，另一路通过LED发光电路、恒流驱动电路、回路电流检测电路与微控制器MCU相连，LED发光温度检测电路与微控制器MCU相连。

工作原理：

将交流高压整流为直流，通过微控制器MCU直接驱动低压电场发光器件LED发光照明，采用PFC功率因数校正技术，提高功率占空比70％，采用无功补偿技术，将LED发光器件剩余电能返回电网，重复使用。

本发明的有益效果是：LED发光器件具有节电效果显著，与白炽灯在同等用电条件下，同等光效条件下相比节电80％。通用性强，使用方便：所有元器件都安装在灯体主体外壳内，整体组合密封结构。通过螺旋灯口连接体，拧入通用交流电白炽灯口座内，通电即可点亮照明。发光器件安装在散热板上，与控制电路板之间留有散热间隔空间，壳体、内腔均设有通风散热孔，具有良好的通风散热条件，因此性能稳定可靠，使用寿命长达10万小时，是白炽灯寿命的33.3倍，是荧光节能灯寿命的16.7倍。镀铬反光罩体，提高LED发光器件的聚光反射亮度。是取代传统照明灯具的高科技产品。是无辐射无环境污染的绿色新光源，有着广泛的用途和广阔的市场前景。是提高用电效率，节能节电的有效途径。

附图说明

图1是微电脑交流大功率三基色LED照明节能灯结构图；

图2是微电脑交流大功率三基色LED照明节能灯电路原理框图；

图3是微电脑交流大功率三基色LED照明节能灯电路原理图。

图1中：1 螺旋灯口连接体  2 电源线  3 控制电路板  4 外壳  5 LED发光器件电源连接线  6 散热板  7 LED发光器件  8 反光罩体  9 外壳通风散热孔  10 内腔通风散热孔  11 温度传感器  12 防水透明罩。

图3中：U1微控制器MCU  F1 熔断器  D1-D4 整流桥  C1-C7 电容  R1-R4电阻  Q1 绝缘栅双极晶体管  Q2  温度传感器  L1 电抗器  LED 发光器件DZ1 稳压二极管  D5-D7二极管。

下面结合附图1-3对微电脑交流大功率三基色LED照明节能灯作进步说明：

具体实施方式

参照图1：

微电脑交流大功率三基色LED照明节能灯，由螺旋灯口连接体1电源线2、控制电路板3、外壳4、LED发光器件电源连接线5、散热板6、LED发光器件7、反光罩体8、外壳通风散热孔9、内腔通风散热孔10、温度传感器11、防水透明罩12，外壳4与螺旋灯口连接体1固定为一体，电源线2一端固定在螺旋灯口连接体1内，另一端与控制电路板3相连，LED发光器件7安装在散热板6上，控制电路板3、散热板6间隔安装在外壳4内，反光罩体8安装在散热板6下端，防水透明罩12安装在外壳4底端，外壳4、散热板6上均设有散热孔，温度传感器11安装在控制电路板3的背面。

将微电脑交流大功率三基色LED照明节能灯的螺旋灯口连接体1对准通用的白炽灯口座，拧紧即可接入高压交流电，经电源线2，连接控制电路板3上的整流电路整流，经功率因数校正电路PFC提高功率占空比后，经滤波电路滤波，由微控制器MCU控制开关电源降压成LED发光器件所需直流电压，为LED发光器件7.提供工作电压。由微控制器MCU控制恒流驱动LED发光器件回路电流。由温度传感器11检测LED发光器件的工作温度。由LED发光器件电源线5连接控制电路板3，即可发光照明。有镀铬反光罩体8，提高发光器件的聚光反射亮度。有防水透明罩12，防止水及灰尘进入灯体。有外壳通风散热孔9，内腔通风散热孔10，与内腔组成良好的环境通风散热条件，确保正常照明工作温度。

参照图2：

控制电路板上设置整流电路、PFC功率因数校正电路、电源滤波电路、微控制器MCU供电电路、微控制器MCU、LED发光温度检测电路、LED发光电路、恒流驱动电路、回路电流检测电路，整流电路通过PFC功率因数校正电路与电源滤波电路相连，微控制器MCU与恒流驱动电路相连，电源滤波电路一路通过微控制器MCU供电电路与微控制器MCU相连，另一路通过LED发光电路、恒流驱动电路、回路电流检测电路与微控制器MCU相连，LED发光温度检测电路与微控制器MCU相连。

参照图3：

整流电路：包括过流熔断器F1，整流二极管D1～D4，220V电源火线经F1过流熔断器，连接二极管D1的正极与二极管D2的负极，220V电源零线连接二极管D3的正极与二极管D4的负极，二极管D1与二极管D4的正极输出直流高压正极电源，二极管D2与二极管D3的负极输出直流高压负极电源。主路为温度传感器和发光器件LED提供工作电源，旁路为微控制器MCU提供工作电源。

PFC功率因数校正电路：包括开关二极管D5～D7，充电电容C1～C2，充电电容C1一端连接直流高压电源的正极，主路连接二极管D5的正极，旁路连接二极管D7的负极，二极管D7的正极接地，二极管D5的负极主路连接充电电容C2的一端，旁路连接二极管D6的正极，二极管D6的负极连接直流高压电源的正极，充电电容C2的另一端接地。PFC功率因数校正电路，提高功率占空比，达到节电高效的作用。

电源滤波电路：包括电容C3、C4，电容C3的一端连接直流高压电源的正极，另一端连接直流高压电源的负极，电容C4的一端连接直流高压电源的正极，另一端连接直流高压电源的负极。滤除直流高压电源的低频噪波。

微控制器MCU U1采用荷兰菲利浦LPC700-900系列芯片。或采用美国LUMINARY公司LM3S系列芯片、美国ATTHEL公司ATTINY、台湾凌阳SPMC65、台湾盛群公司的HT4芯片。

微控制器MCU供电电路包括电阻R1，稳压二极管DZ1，滤波电容C5，微控制器MCU U1，限流电阻R1的一端连接直流高压电源的正极，另一端连接稳压二极管DZ1的负极，稳压二极管DZ1的正极接地，滤波电容C5一端接微控制器MCU U1的8脚，另一端接地。为微控制器MCU提供工作电源。

LED发光器件温度检测电路包括限流电阻R2，温度传感器Q2、滤波电容C5、微控制器MCU U1，温度传感器Q2的基极连接集电极，限流电阻R2的一端连接电阻R1与LED发光器件的接点，限流电阻R2的另一端连接温度传感器Q2的集电极与滤波电容C6的并联的接点，温度传感器Q2的发射极连接滤波电容C6的另一端并联接点后，连接微控制器MCU U1的2脚模拟AD转换输入脚。通过微控制器MCU自动控制LED发光器件的温度及驱动频率。

LED发光电路及恒流驱动电路包括开关二极管D8、LED发光器件、绝缘栅双极晶体管Q1、微控制器MCU U1、分压电阻R3、采样电阻R4，开关二极管D8的负极连接LED发光器件的正极后，连接直流高压电源的正极，开关二极管D8的正极连接绝缘栅双极晶体管Q1的漏极，LED发光器件的负极连接电抗器L1的输入端，电抗器L1的输出端连接绝缘栅双极晶体管Q1的漏极，绝缘栅双极晶体管Q1的源极连接采样电阻R4的一端，采样电阻R4的另一端接地，绝缘栅双极晶体管Q1的栅极连接微控制器MCU U1的5脚恒流驱动输出脚，分压电阻R3一端连接绝缘栅双极晶体管Q1的栅极，另一端接地。

回路电流检测电路包括采样电阻R4、滤波电容C7、微控制器MCU U1，采样电阻R4的一端主路连接绝缘栅双极晶体管Q1的源极，旁路连接微控制器MCU U1的7脚回路电流采样输入脚，滤波电容C7与采样电阻R4一端并联接微控制器MCU U1的7脚，滤波电容C7与采样电阻R4另一端并联接地。由微控制器MCU智能控制发光LED的回路电流。

工作过程：

把微电脑交流大功率三基色LED照明节能灯的螺旋灯口连接体1，对准通用的白炽灯口座，拧紧即可接入高压交流电，经高压电源线2，连接控制电路板3上的高压整流电路，高压整流后，经PFC功率因数校正电路，提高功率占空比，经滤波电路滤波，由微控制器MCU控制开关电源降压成发光器件LED所需直流电压，为LED发光器件提供工作电压。由微控制器MCU检测发光器件的工作温度。由微控制器MCU控制恒流驱动LED发光器件回路电流。由LED发光器件电源线5连接控制电路板3，在调试连接准确无误条件下，即可发光照明。