三相交流电源用LED照明装置及LED照明系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种三相交流电源用LED照明装置及LED照明系统。更具体地讲，公开了一种利用通过对三相交流电源进行全波整流而输出在最小电压电平以上的范围内进行脉动的整流电压的三相整流单元，从而能够与三相交流电源直接连接而被依次驱动的三相交流电源用LED照明装置及包括该装置的照明系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种三相交流电源用LED照明装置及LED照明系统，更具体地讲，涉及一种与三相交流电源直接连接而能够被依次驱动的三相交流电源用LED照明装置及包括该装置的LED照明系统。
技术介绍
LED驱动通常为直流驱动方式。对于直流驱动方式而言，必然需要SMPS等AC-DC转换器，这样的电源转换器存在如下问题：使照明设备的制造成本上升，难以实现照明设备的小型化，使照明设备的能源效率降低，并且因短寿命而使照明设备的寿命缩短。为了解决这样的直流驱动方式的问题，提出了一种LED的交流驱动方式。然而，当前使用的交流驱动LED照明装置是单相二线制交流电源用LED照明装置。即，三相交流电源是通过三个或者四个电源线(R、S、T三个火(live)线及一个N中性(neutral)线)来供应各自具有120度相位差的交流电源的方式，通常用作需要大电力的电力输送(输配电)系统或者产业用大容量设备的电力供应源。实际上，对于通常在家庭或是办公室使用的交流LED照明装置而言，因电力使用量小而不使用三相交流电源，而是将给家里或办公室内供应的单相二线制交流电源用作电力供应源。然而，由于LED照明装置的优点(即，环保的照明元件、电力消耗低等)而呈现出LED照明装置的应用领域逐渐扩大的趋势，据此对于三相交流电源用LED照明装置的需求性正在逐渐增加。尤其是，作为诸如设置于室外的隧道灯、照明灯的户外照明装置，对于LED照明装置的需求正在急剧增加。虽然存在这样的需求性，但能够与当前三相交流电源直接连接而使用的有效的三相交流电源用LED照明装置还未被开发。图1a是根据现有技术的三相交流电源用LED照明装置的构成框图，图1b是构成图1a所示的根据现有技术的三相交流电源用LED照明装置的AC LED模块的概略性的构成框图。如图1a所示，根据现有技术的三相交流电源用LED照明装置由分别与
三相四线制交流电源的RN、SN、TN的各个相电压连接的三个AC LED模块100a～100c构成。此外，如图1b所示，分别与三相四线制交流电源的两个电源线连接的根据现有技术的AC LED模块100可包括过载保护单元110、单相二线制交流电源整流单元120、第一LED组132至第四LED组138及LED驱动控制单元140。根据这样的现有技术的AC LED模块100为与单相二线制交流电源用LED照明装置的构成相同的构成，并且根据相同的控制方式随着整流电压的增减而被依次驱动。这是因为，如图1a所示，由于AC LED模块100与R相电源线及N相电源线连接，或者与S相电源线及N相电源线连接，或者与T相电源线及N相电源线连接，因此实质上与单相二线制交流电源连接。即，图1a及图1b所示的根据现有技术的三相交流电源用LED照明装置不是真正意义上的三相交流电源用LED照明装置。此外，对于根据现有技术的LED照明装置而言，由于R相、S相及T相各相之间具有120度的相位差，因此第一AC LED模块100a、第二AC LED模块100b及第三AC LED模块100c依次工作。即，在三相交流电源的整个周期内总有一个以上的ACLED模块会工作，并且可期待LED光源连续被点灯的效果。因这样的三相交流电源的特性而会产生AC LED模块100a～100c中的多个AC LED模块一起被点灯的重叠发光区间，并且在这样的重叠发光区间以内有多个LED模块一起发光，因此存在发生光输出与平均光输出相比变大的现象的问题。这样的光输出偏差可用被称作频闪百分比(Percent Flicker)的数值来表示。频闪百分比是指使预定时间内的最小光量和最大光量数值化的指标。这样的频闪百分比可通过100×(最大光量-最小光量)/(最大光量+最小光量)来算出，这样的频闪百分比越接近于100％，表明LED照明装置的照明品质越差。因此，对于图1a及图1b所述的根据现有技术的三相交流电源用LED照明装置而言，存在频闪百分比性能差的问题。此外，对于图1a及图1b所示的根据现有技术的三相交流电源用LED照明装置而言，存在AC LED模块应为三个以上的问题。图2是根据另一现有技术的三相交流电源用LED照明装置的构成框图。如图2所示，根据另一现有技术的三相交流电源用LED照明装置可包括三相交流电源用整流单元150、DC-DC转换器160及LED模块170。根据另一现有技术的三相交流电源用整流单元150被构成为通过对与三相交流电源连接而被输入的三相交流电源进行全波整流来生成并输出在预定电压以上的范围
内进行脉动(pulsing)的整流电压。DC-DC转换器160将高电压的整流电压降压(step-down)并稳定化为LED模块170所需的直流电压而供应给LED模块170，LED模块170将从DC-DC转换器160输入的直流电压作为驱动电压得到驱动。图2所示的这样的三相交流电源用LED照明装置只是将输入电源用作三相交流电源而已，实质上还是存在与DC LED照明装置相同的构成及工作特性的问题。即，由于包括DC-DC转换器160，因此也具有以往的直流驱动方式的LED照明装置所具有的问题，即，使照明设备的制造成本上升，难以实现照明设备的小型化，使照明设备的能源效率降低，并且因短寿命而使照明设备的寿命缩短。
技术实现思路
本专利技术旨在解决上述现有技术中的问题。本专利技术的目的在于，提供一种与三相交流电源直接连接而能够被依次驱动的三相交流电源用LED照明装置及LED照明系统。本专利技术的另一目的在于，提供一种在对现有的单相二线制交流电源用LED驱动集成电路(IC)的设计不进行大幅变更的情况下与三相交流电源直接连接而能够被依次驱动的三相交流电源用LED照明装置及LED照明系统。此外，本专利技术的另一目的在于，提供一种能够充分保护LED驱动IC不受三相交流电源的高电压的影响的三相交流电源用LED照明装置及LED照明系统。此外，本专利技术的另一目的在于，提供一种利用三相交流电源的特性来改善光频闪性能的三相交流电源用LED照明装置及LED照明系统。用于实现如上所述的本专利技术的目的并实现后述的本专利技术的特有的效果的本专利技术的特定构成如下。根据本专利技术的一个方面，提供了一种三相交流电源用LED照明装置，包括：三相整流单元，连接于三相交流电源而对接收的三相交流电压进行全波整流，并且将经全波整流的整流电压提供给LED发光单元；LED发光单元，包括第一LED组至第n LED组(n是2以上的正整数)，并且从所述三相整流单元接收所述整流电压来发光；LED驱动控制单元，根据所述整流电压的电压电平来控制所述第一LED组至所述第n LED组的依次驱动，并且对各个工作区间各自的LED驱动电流进行恒定电流控制而将各个工作区间各自的
LED驱动电流控制为预先设定的LED驱动电流值，其中，所述整流电压为在最小电压电平与最大电压电平之间脉动(pulsing)的脉动电压。优选地，所述第一LED组的正向电压电平可被设计为所述整流电压的最小电压电平以下。优选地，构成所述第一LED组的LED的数量可被设计为所述第一LED组至所述第n LED组的总的LED数量的50％至90％之间。优选地，所述LED驱动控制单元可从第一段工作区间到第n段工作区间为止随着工作区间的增加而使所述LED驱动电流增加。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相交流电源用LED照明装置，包括：三相整流单元，连接于三相交流电源而对接收的三相交流电压进行全波整流，并且将经全波整流的整流电压提供给LED发光单元；LED发光单元，包括第一LED组至第n LED组，并且从所述三相整流单元接收所述整流电压来发光，n是2以上的正整数；LED驱动控制单元，根据所述整流电压的电压电平来控制所述第一LED组至所述第n LED组的依次驱动，并且对各个工作区间各自的LED驱动电流进行恒定电流控制而将各个工作区间各自的LED驱动电流控制为预先设定的LED驱动电流值，其中，所述整流电压为在最小电压电平与最大电压电平之间脉动的脉动电压。

【技术特征摘要】
2014.12.24 KR 10-2014-01879701.一种三相交流电源用LED照明装置，包括：三相整流单元，连接于三相交流电源而对接收的三相交流电压进行全波整流，并且将经全波整流的整流电压提供给LED发光单元；LED发光单元，包括第一LED组至第n LED组，并且从所述三相整流单元接收所述整流电压来发光，n是2以上的正整数；LED驱动控制单元，根据所述整流电压的电压电平来控制所述第一LED组至所述第n LED组的依次驱动，并且对各个工作区间各自的LED驱动电流进行恒定电流控制而将各个工作区间各自的LED驱动电流控制为预先设定的LED驱动电流值，其中，所述整流电压为在最小电压电平与最大电压电平之间脉动的脉动电压。2.根据权利要求1所述的三相交流电源用LED照明装置，其中，所述第一LED组的正向电压电平为所述整流电压的最小电压电平以下。3.根据权利要求1所述的三相交流电源用LED照明装置，其中，构成所述第一LED组的LED的数量为所述第一LED组至所述第n LED组的总的LED数量的50％至90％之间。4.根据权利要求1所述的三相交流电源用LED照明装置，其中，所述LED驱动控制单元从第一段工作区间到第n段工作区间为止随着工作区间的增加而使所述LED驱动电流增加。5.根据权利要求1所述的三相交流电源用LED照明装置，其中，所述LED驱动控制单元使所述LED驱动电流从第一段工作区间到第n段工作区间为止均维持预定的值。6.根据权利要求1所述的三相交流电源用LED照明装置，其中，所述三相交流电源用LED照明装置还包括：电压检测单元，位于所述三相整流单元的输出端与所述LED驱动控制单元之间，并且检测从所述三相整流单元输出的所述整流电压的电压电平，并将检测到的整流电压的电压电平输出到所述LED驱动控制单元；电流检测单元，位于所述三相整流单元的输出端与所述LED驱动控制单元之间，并且检测从所述三相整流单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑蕙万，
申请(专利权)人：首尔半导体株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR