一种提高LED灯具光效和寿命的节能系统及方法技术方案

本申请涉及一种提高LED灯具光效和寿命的节能系统，包括：LED灯具、LED控制器和电源，电源、LED控制器和LED灯具依次连接，LED控制器包括电压控制模块、电流控制模块和芯片控制模块，电压控制模块用于检测输出电压，并将输出电压调节至大于预设输出电压值；电流控制模块用于检测输出电流，并将输出电流调节至小于预设输出电流值的大小；芯片控制模块用于检测输出电压，并在输出电压大于预设输出电压值时，将占空比调至预设占空比。本申请具有从占空比、输出电压和输出电流三个方面进行改进，从而提高LED灯具的转化效率；调节电压或电流时，总功率不变，且电流降低能够降低器件发热，从而延长了LED灯具的使用寿命的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种提高LED灯具光效和寿命的节能系统及方法
本专利技术属于LED照明
，具体涉及提高LED灯具光效和寿命的节能系统及方法。
技术介绍
LED照明灯具是一种最新的固态型半导体节能产品，主要是由灯体、光源和电源控制器组成，光源和电源固定在灯体上。当电源通电后给光源提供恒定的电流，光源才进行工作发光，通过光学器件配光，满足不同场所的照明效果，同时灯体也充当一种散热和支撑光源和电源的功能。目前照明企业在方案设计方面，电源控制装置均采用的是常规的方案，主要选择线性或者开关电源方案作为驱动LED光源进行工作，电源控制器其效率也维持在90%，仍然很低；同时光源器件也是采取常规的倒装或者正装的封装方式，其出光效果也不高，从而导致批量化产品也只是在100lm/W左右，很多电能便转化为热能，影响产品的寿命，目前产品寿命也只有2年。从LED灯具的节能程度和寿命方面进行评价，其无法从根本上得到解决，其主要的原因是解决不了出光效率，即电能转化为光能的效率，当前转化效率只有30%左右，还有影响寿命的温升问题，温升普遍在50度以上。
技术实现思路
为了解决出光效率低、寿命较短的问题，本申请提供一种提高LED灯具光效和寿命的节能系统及方法。第一方面，本申请提供的一种提高LED灯具光效和寿命的节能系统，采用如下的技术方案：一种提高LED灯具光效和寿命的节能系统，包括：LED灯具、LED控制器和电源，所述电源、LED控制器和LED灯具依次连接，所述LED控制器包括电压控制模块、电流控制模块和芯片控制模块，所述电压控制模块用于检测输出电压，并将输出电压调节至大于预设输出电压值的大小；所述电流控制模块用于检测输出电流，并将输出电流调节至小于预设输出电流值的大小；芯片控制模块用于检测输出电压，并在输出电压大于预设输出电压值时，将占空比调至预设占空比的大小。通过采用上述技术方案，从占空比、输出电压和输出电流三个方面进行改进，从而提高LED灯具的转化效率；调节电压或电流时，总功率不变，且电流降低能够降低器件发热，从而延长了LED灯具的使用寿命。优选的，所述芯片控制模块包括集成芯片、PWM模块、限流模块，所述集成芯片、PWM模块和限流模块依次连接，所述集成芯片用于监测输至LED灯具的输出电流，所述PWM模块用于接收输出电流，并将占空比调节成预设占空比，所述限流模块根据接收到占空比限制电流的流量。通过采用上述技术方案，通过限制占空比比例，确保输出电流限制在合理的范围内，该范围为使得LED控制器效率最高、LED光源效率最高，寿命最长的范围。优选的，所述电压控制模块包括稳压器，所述稳压器的输入端与电源的输出端连接，所述稳压器用于将转换后的高电压稳定输出。通过采用上述技术方案，稳压器使得输出高电压稳定，从而使得输出电压的压降变小，确保电源效率得到提高。第二方面，本申请提供的一种提高LED灯具光效和寿命的节能方法，采用如下的技术方案：一种提高LED灯具光效和寿命的节能方法，所述方法包括：提高控制器装置效率和提高光源出光效率，所述提高控制器装置效率包括：检测输出电压并判断输出电压是否达到预设电压值，当输出电压达到预设电压值时，通过脉冲宽度调制将占空比调为预设占空比；检测输出电压并判断输出电压是否达到预设电压值，当输出电压未达到预设电压值时，将芯片端口的下拉电阻和上拉电阻的比值调至预设比值；检测输出电流并判断输出电流是否达到预设电流值，当输出电流大于预设电流值时，将芯片端口的采样电阻的阻值调至预设电阻值；所述提高光源出光效率包括：检测出光角度并将出光角度与角度预设值进行比较，当出光角度不等于角度预设值时，将出光角度调节成角度预设值；检测工作电流并将工作电流与电流预设值进行比较，当工作电流大于电流预设值时，将工作电流调节至电流预设值。通过采用上述技术方案，对电压、电流和占空比进行限制，使电压、电流和占空比均达到预设值，从而提高了LED控制器将电能转换成光能的转换率；改变封装方式和LED工作电流，从而提高了LED灯具的实际出光效率。优选的，所述检测输出电压并判断输出电压是否达到预设电压值，当输出电压达到预设电压值时，通过脉冲宽度调制将占空比调为预设占空比的步骤包括：检测LED控制器的输出电压，并判断输出电压的大小；当输出电压大于400V时，通过集成芯片监测LED控制器的输出电流；分析监测到的输出电流，通过脉冲宽度调制将占空比限制为用于控制输出电流处于预设水平的数值。通过采用上述技术方案，将占空比限制在25%从而使得电源处于最佳的工作状态，确保LED控制器将电能转换成光能的效率最高，从而提高了出光效率。优选的，检测输出电压并判断输出电压是否达到预设电压值，当输出电压未达到预设电压值时，将芯片端口的下拉电阻和上拉电阻的比值调至预设比值的步骤包括：检测LED控制器的输出电压，并判断输出电压的大小；当输出电压小于400V时，将芯片上拉电阻和下拉电阻的比值调节至预设比值，使得测得的输出电压大于400V。通过采用上述技术方案，电源输出较大的电压，从而使得输出电压的压降变小，确保电源效率得到提高。优选的，所述检测输出电流并判断输出电流是否达到预设电流值，当输出电流大于预设电流值时，将芯片端口的采样电阻的阻值调至预设电阻值的步骤包括：检测LED控制器的输出电流并对输出电流进行分析；当输出电流大于预设电流值时，将芯片端口的采样电阻的阻值调至预设电阻值，使得输出电流等于或小于预设电流值。通过采用上述技术方案，对电流的限制使得电源处于最佳的工作状态，从而提高出光效率。优选的，所述检测出光角度并将出光角度与角度预设值进行比较，当出光角度不等于角度预设值时，将出光角度调节成角度预设值的步骤包括：采用3D封装方式进行晶圆的封装。通过采用上述技术方案，通过增加出光角度增加，使得出光光通量增加，从而提高LED灯具的出光效率。优选的，所述检测工作电流并将工作电流与电流预设值进行比较，当工作电流大于电流预设值时，将工作电流调节至电流预设值的步骤包括：设定最优光效判定值；检测LED灯具的工作电流并将工作电流与电流预设值进行比较；当工作流量大于电流预设值时，将工作电流调节至小于电流预设值的数值，从而使得LED光效值达到最优光效判定值。通过采用上述技术方案，降低LED控制器的工作电流，使得电能转化为热能的部分减少，产出热能的降低提高了LED灯具的寿命。优选的，所述方法还包括：设定所需达到的光通量；检测实际光通量并与设定光通量进行比较；当实际光通量小于设定光通量时，将晶圆更换成尺寸大于原晶圆尺寸的晶圆。通过采用上述技术方案，通过增加晶圆的尺寸从而增加了光通量，相比于原本的晶圆，尺寸大的晶圆提高了出光效率，增加了LED灯具的性能。综上所述，本申请包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高LED灯具光效和寿命的节能系统，其特征在于，包括：LED灯具(1)、LED控制器(2)和电源(3)，所述电源(3)、LED控制器(2)和LED灯具(1)依次连接，所述LED控制器(2)包括电压控制模块(21)、电流控制模块(22)和芯片控制模块(23)，/n所述电压控制模块(21)用于检测输出电压，并将输出电压调节至大于预设输出电压值的大小；/n所述电流控制模块(22)用于检测输出电流，并将输出电流调节至小于预设输出电流值的大小；/n芯片控制模块(23)用于检测输出电压，并在输出电压大于预设输出电压值时，将占空比调至预设占空比的大小。/n

【技术特征摘要】
1.一种提高LED灯具光效和寿命的节能系统，其特征在于，包括：LED灯具(1)、LED控制器(2)和电源(3)，所述电源(3)、LED控制器(2)和LED灯具(1)依次连接，所述LED控制器(2)包括电压控制模块(21)、电流控制模块(22)和芯片控制模块(23)，
所述电压控制模块(21)用于检测输出电压，并将输出电压调节至大于预设输出电压值的大小；
所述电流控制模块(22)用于检测输出电流，并将输出电流调节至小于预设输出电流值的大小；
芯片控制模块(23)用于检测输出电压，并在输出电压大于预设输出电压值时，将占空比调至预设占空比的大小。


2.根据权利要求1所述的一种提高LED灯具光效和寿命的节能系统，其特征在于：所述芯片控制模块(23)包括集成芯片(231)、PWM模块(232)、限流模块(233)，所述集成芯片(231)、PWM模块(232)和限流模块(233)依次连接，所述集成芯片(231)用于监测输至LED灯具(1)的输出电流，所述PWM模块(232)用于接收输出电流，并将占空比调节成预设占空比，所述限流模块(233)根据接收到占空比限制电流的流量。


3.根据权利要求1所述的一种提高LED灯具光效和寿命的节能系统，其特征在于：所述电压控制模块(21)包括稳压器(211)，所述稳压器(211)的输入端与电源的输出端连接，所述稳压器(211)用于将转换后的高电压稳定输出。


4.一种提高LED灯具光效和寿命的节能方法，其特征在于，所述方法包括：提高控制器装置效率和提高光源出光效率，
所述提高控制器装置效率包括：
检测输出电压并判断输出电压是否达到预设电压值，当输出电压达到预设电压值时，通过脉冲宽度调制将占空比调为预设占空比；
检测输出电压并判断输出电压是否达到预设电压值，当输出电压未达到预设电压值时，将芯片端口的下拉电阻和上拉电阻的比值调至预设比值；
检测输出电流并判断输出电流是否达到预设电流值，当输出电流大于预设电流值时，将芯片端口的采样电阻的阻值调至预设电阻值；
所述提高光源出光效率包括：
检测出光角度并将出光角度与角度预设值进行比较，当出光角度不等于角度预设值时，将出光角度调节成角度预设值；
检测工作电流并将工作电流与电流预设值进行比较，当工作电流大于电流预设值时，将工作电流调节至电流预设值。


5.根据权利要求4所述的一种提高LED灯具光效和寿命的节能方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭进，毛任初，宗尉，
申请(专利权)人：江苏亿奇仁照明科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32