高压直流供电的LED照明系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种高压直流供电的LED照明系统，包括输出100V至400V且波动小于1%的直流电压的输出功率200W以上的开关电源模块；控制LED灯开关的开关模块阵列和LED模块，所述LED模块包括多个并联的LED模组，每个LED模组由多个灯条并联组成，每个灯条由一个恒流二极管和多个LED灯珠串联组成。本实用新型专利技术通过采用输出100V至400V波动小于1%的直流电压且输出功率为200W以上的开关电源模块进行稳定的高压供电，LED模块包括多个并联的灯条，每个灯条由一个恒流二极管和多个LED灯珠串联组成的技术手段，保证了恒流恒压驱动的LED模块的低功耗和高可靠性，使得电源高效率利用。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及LED领域，尤其涉及一种高压直流供电的LED照明系统。
技术介绍
现有LED照明系统有两种:1、如图1所示，一般是一个交流直接整流输出的310V高压直流直接驱动LED灯模组，两者之间通过电容稳压滤波。由于通过市电整流后310V脉动直流必须经过电容平滑滤波才能驱动LED，电容稍大一点(10微法以上)会使功率因数PFC下降很多。从净化电网考虑只可能在小功率15W以内使用。由于脉动直流不稳定，必须有20V以上较大电压降在恒流调节部分故对整体效率影响较大，导致电源利用率不高，额外功耗较大。2、如图2所示，一个带恒流功能的小功率开关电源连接一组LED灯模组，电流按箭头所示方向流动，开关电源直接驱动LED灯模组工作，LED模组无恒流功能。由于采用输出电压小于48V、功率100W以下的小功率开关电源，且无功率因数调节能力，导致LED照明系统可靠性差，对电网有反射干扰。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于，提供一种结构简单，电源利用效率高，额外功耗极低且可靠性高，不污染电网的适用于高压直流供电的LED照明系统。为了解决上述技术问题，本技术提出了一种高压直流供电的LED照明系统，包括输出100V至400V波动小于1%的直流电压且输出功率为200W以上的开关电源模块；连接于开关电源模块的开关控制模块；及连接于开关控制模块的LED照明单元，所述LED照明单元包括多个并联的LED模块，每个LED模块由多个灯条并联组成，每个灯条由一个恒流二极管和多个LED灯珠串联组成。进一步地，所述开关控制模块包括多个与LED模块一一对应设置以分别控制相应灯条的单刀开关或双刀开关。进一步地，所述开关电源模块包括有对外部交流电源输入的交流电进行交直流转换并进行功率因数校正的AC/DC功率因数校正电路。进一步地，所述开关电源模块还包括与AC/DC功率因数校正电路的输出端连接的DC/DC隔离电路。进一步地，所述开关电源模块还包括与AC/DC功率因数校正电路并联的防雷电路。进一步地，所述开关电源模块还包括交流滤波电路，所述交流滤波电路一端与外部交流电源连接，另一端连接至AC/DC功率因数校正电路和防雷电路。进一步地，所述开关电源模块还包括输出整流滤波电路，所述输出整流滤波电路一端与DC/DC隔离电路的输出端连接，另一端与开关控制模块相连，将整流滤波后的直流电源通过开关模块输入到LED模块进行供电。进一步地，所述开关电源模块还包括与DC/DC隔离电路相连的进行过压、过流和过温保护中的一种或多种保护的电路保护子模块。进一步的，所述LED照明系统包括输出为155V或310V直流电压的开关电源模块。本技术的有益效果是:通过采用输出100V至400V波动小于1%的直流电压且输出功率为200W以上的开关电源模块进行稳定的高压供电，开关控制模块，及LED照明单元包括多个并联的LED模块，每个LED模块多个灯条并联组成，每个灯条由一个恒流二极管和多个LED灯珠串联组成的技术手段，保证了恒流恒压驱动的LED模块的低功耗和高可靠性，使得电源高效率利用；并且通过对该电源设计保护子模块，具有过压、过流以及过热保护中的一种或多种保护的能力，增强了对交流电网适应能力；同时还通过设置开关阵列，能选择其中某一个LED灯串工作，节约能量。附图说明图1是现有技术的一种LED照明系统的原理框图。图2是现有技术的另一种LED照明系统的原理框图。图3是本技术的高压直流供电的LED照明系统的原理框图。图4是本技术中电源部分的内部结构框图。图5是本技术中带恒流的LED模块的内部结构示意图。图6是本技术中LED模块中的灯条的内部结构示意图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细说明。如图3和图4所示，一种高压直流供电的LED照明系统，包括200W以上大功率开关电源模块I和LED照明单元3，其中，技术中，大功率为200W以上的功率，小功率为IOOff以下的功率，所述开关电源模块I输出100V至400V波动小于1%的直流电压，作为一种实施方式所述电压为155V或310V，其包括有对外部交流电源输入的交流电进行交直流转换并进行功率因数校正的AC/DC功率因数校正电路14 ;所述LED照明系统还包括连接于开关电源模块I和LED照明单元3之间的开关控制模块2，开关控制模块2的开关呈阵列排布；所述LED照明单元3连接于开关控制模块2，且包括多个并联的LED模块30。开关电源模块I的具体组成如图4所示，所述开关电源模块I还包括与AC/DC功率因数校正电路14连接的DC/DC隔离电路16。所述开关电源模块I还包括与AC/DC功率因数校正电路14并联的防雷电路12。所述开关电源模块I还包括交流滤波电路10，所述交流滤波电路10 —端与外部交流电源连接，另一端连接至防雷电路12。所述开关电源模块I还包括输出整流滤波电路18，所述输出整流滤波电路18—端与DC/DC隔离电路16 —端连接，另一端与开关控制模块2相连，将整流滤波后的直流电源通过开关模块2输入到LED模块30进行供电。优选的是，所述开关电源模块I还包括与DC/DC隔离电路16相连的电路保护子模块15，所述保护子模块15提供过压保护、过流保护以及过温保护中的一种或多种保护。通过保护电路增强电源对外部交流电网的适应能力，在外部电压或电流不稳定时，保证进入LED模块30的电源是稳定的。如图5和6所示，LED模块30为恒流LED模块；每个LED模块30由多个灯条31并联组成，每个灯条31由一个恒流二极管300和多个LED灯珠302串联组成。例如，所述LED模块30由多个灯条31并联组成。用户可以根据需要选择。一般普通的照明可以选择3个灯条31组成一个LED模块30。各组LED模块30之间可隔离也可以直接并联组成LED照明单元3。所述灯条31由一个恒流二极管300和多个LED灯珠302串联组成。所述恒流二极管300是为了使经过每个LED灯珠302的电流保持恒定，其具体连接关系如图6所示。每个灯条31中的LED灯珠302的数量可以按照需要设定，例如，在直流电压为310V条件下每个灯条31可采用87— 99个LED灯珠302外加一个恒流二极管300串联。每个LED灯珠压降典型值在3.1V—3.5V之间计算。恒流二极管300压降3.1V—5.5V。每个灯条31的最大实用达效率98— 99%。若实际工程中考虑线路损耗可以减少一个LED灯珠302，采用86—98个LED灯珠302，对应恒流二极管300压降对应为6.2V — 9.0V。所述开关控制模块2包括多个与LED模块30 —一应对设置以分别控制相应LED模块30的单刀开关或双刀开关。通过开关可以按需要选择部分的LED模块30工作，以节约能源。关于200W以上大功率开关电源的选择的一个实施例是,例如,一个家庭使用10个18.6W的LED模块。10个LED模块总功率:186W。那么开关电源选择理论上开关电源输出功率200W即可，实际供应的开关电源技术已经极其成熟，500W和200W生产成本相差不大，电源本身功率损耗相当。一般500W以上保护手段更齐全，可靠性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压直流供电的LED照明系统，其特征在于，所述LED照明系统包括：输出100V至400V波动小于1%的直流电压且输出功率为200W以上的开关电源模块；连接于开关电源模块的开关控制模块；及连接于开关控制模块的LED照明单元，所述LED照明单元包括多个并联的LED模块，每个LED模块由多个灯条并联组成，每个灯条由一个恒流二极管和多个LED灯珠串联组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：华玉栋，
申请(专利权)人：深圳市先功集成电路有限公司，
类型：实用新型
国别省市：