RU160311U1

RU160311U1 - INTEGRATED SOURCE OF OPTICAL RADIATION

Info

Publication number: RU160311U1
Application number: RU2015125225/28U
Authority: RU
Inventors: Евгений Михайлович Силкин
Original assignee: Евгений Михайлович Силкин
Priority date: 2015-06-25
Filing date: 2015-06-25
Publication date: 2016-03-10

Abstract

1. Интегрированный источник оптического излучения, содержащий однофазный мост на четырех диодах, входные выводы которого подключены к входным выводам источника через защитный элемент, а выходные выводы зашунтированы последовательной цепью из конденсатора, пятого диода и второго конденсатора, анод пятого диода соединен с катодом шестого диода, анод шестого диода подключен к отрицательному выходному выводу моста, а катод пятого диода соединен с анодом седьмого диода, катод седьмого диода подключен к положительному выходному выводу моста, аналоговый контроллер постоянного тока, имеющий выводы REXT и GND, и четыре вывода OUT1-OUT4, четвертый вывод OUT4 которого соединен с положительным выходным выводом моста через вторую последовательную цепь из четырех светодиодов или светодиодных матриц, или светодиодных линеек, или групп светодиодов или светодиодных матриц, или светодиодных линеек, соединенных электрически последовательно или параллельно, или последовательно-параллельно, первый вывод OUT1 контроллера подключен к второму выводу OUT2 и к общей точке соединения второго и третьего светодиодов или светодиодных матриц, или светодиодных линеек, или групп светодиодов или светодиодных матриц, или светодиодных линеек, соединенных электрически последовательно или параллельно, или последовательно-параллельно, а третий вывод OUT3 контроллера подключен к общей точке соединения третьего и четвертого светодиодов или светодиодных матриц, или светодиодных линеек, или групп светодиодов или светодиодных матриц, или светодиодных линеек, соединенных электрически последовательно или параллельно, или последовательно-параллельно, вывод GND контроллера подклю1. An integrated optical radiation source containing a single-phase bridge with four diodes, the input terminals of which are connected to the input terminals of the source through a protective element, and the output terminals are shunted by a serial circuit from a capacitor, a fifth diode and a second capacitor, the anode of the fifth diode is connected to the cathode of the sixth diode, the anode of the sixth diode is connected to the negative output terminal of the bridge, and the cathode of the fifth diode is connected to the anode of the seventh diode, the cathode of the seventh diode is connected to the positive output terminal of the bridge , an analog DC controller having REXT and GND pins, and four OUT1-OUT4 pins, the fourth OUT4 pins of which are connected to the positive bridge output pins through a second series circuit of four LEDs or LED arrays, or LED rulers, or groups of LEDs or LED arrays or LED strips connected electrically in series or in parallel, or in series-parallel, the first output terminal OUT1 of the controller is connected to the second output OUT2 and to a common connection point of the second and third c LEDs or LED arrays, or LED arrays, or groups of LEDs or LED arrays, or LED arrays, connected electrically in series or in parallel, or in series-in parallel, and the third terminal OUT3 of the controller is connected to a common connection point of the third and fourth LEDs or LED arrays, or LED arrays, or groups of LEDs or LED arrays, or LED arrays connected electrically in series or in parallel, or in series-in parallel, A output of the controller Con GND

Description

Полезная модель относится к светотехнике и может быть использована при проектировании новых энергоэффективных интегрированных источников оптического излучения с повышенным сроком службы, универсальных, предназначенных как для внутренней, так и для наружной установки, имеющих низкий уровень пульсаций светового потока. Полезная модель направлена на снижение коэффициента пульсаций светового потока.The utility model relates to lighting engineering and can be used in the design of new energy-efficient integrated sources of optical radiation with increased service life, universal, designed for both indoor and outdoor installations, with a low level of pulsation of the light flux. The utility model is aimed at reducing the coefficient of pulsation of the light flux.

Известен интегрированный источник оптического излучения, содержащий однофазный мост на четырех диодах, входные выводы которого подключены к входным выводам источника через защитный элемент, а выходные выводы зашунтированы конденсатором, аналоговый контроллер постоянного тока, имеющий выводы REXT и GND, и вывод OUT, вывод OUT которого соединен с положительным выходным выводом моста через последовательную цепь из нескольких светодиодных матриц, вывод GND контроллера подключен к отрицательному выходному выводу моста, а вывод REXT соединен с выводом GND через резистор (SM2082B Single Channel LED Constant Current Driver (datasheet) // www.dianyua-nic.com).An integrated optical radiation source is known, comprising a single-phase bridge with four diodes, the input terminals of which are connected to the input terminals of the source through a protective element, and the output terminals are shunted by a capacitor, an analog DC controller having REXT and GND terminals, and an OUT terminal, whose OUT terminal is connected with a positive bridge output via a serial circuit of several LED arrays, the GND pin of the controller is connected to the negative bridge output, and the REXT pin is connected to the pin ohm GND through a resistor (SM2082B Single Channel LED Constant Current Driver (datasheet) // www.dianyua-nic.com).

Недостатком известного интегрированного источника оптического излучения является высокий коэффициент пульсаций светового потока, который может достигать 35-50%. Снижение пульсаций светового потока за счет увеличения емкости конденсатора приводят к снижению коэффициента мощности и возрастанию коэффициента гармоник и броска пускового тока. При снижении напряжения на выходе моста до величины порогового напряжения последовательной цепи из светодиодных матриц световой поток снижается до нуля. Отмеченный недостаток, в частности, значительно сужает область применения интегрированного источника оптического излучения.A disadvantage of the known integrated source of optical radiation is the high pulsation coefficient of the light flux, which can reach 35-50%. A decrease in the ripple of the light flux due to an increase in the capacitance of the capacitor leads to a decrease in the power factor and an increase in the harmonic coefficient and inrush current. When the voltage at the output of the bridge is reduced to a threshold voltage of a serial circuit of LED matrices, the light flux decreases to zero. The noted drawback, in particular, significantly narrows the scope of the integrated optical radiation source.

Известен интегрированный источник оптического излучения, содержащий однофазный мост на четырех диодах, входные выводы которого подключены к входным выводам источника через защитный элемент, аналоговый контроллер постоянного тока, имеющий выводы REXT и GND, и четыре вывода OUT1-OUT4, четвертый вывод OUT4 которого соединен с положительным выходным выводом моста через последовательную цепь из четырех светодиодных матриц, первый вывод OUT1 контроллера подключен к общей точке соединения первой и второй светодиодных матриц, второй вывод OUT2 контроллера подключен к общей точке соединения второй и третьей светодиодных матриц, а третий вывод OUT3 контроллера подключен к общей точке соединения третьей и четвертой светодиодных матриц, вывод GND контроллера подключен к отрицательному выходному выводу моста, а вывод REXT соединен с выводом GND через резистор (Altoran Chip and Systems. Driver 1С Introduce. ACS1004S and ACS1404S // www.altorancns.com).An integrated optical radiation source is known, comprising a single-phase bridge with four diodes, the input terminals of which are connected to the input terminals of the source through a protective element, an analog DC controller having REXT and GND terminals, and four OUT1-OUT4 terminals, the fourth OUT4 of which is connected to the positive the output terminal of the bridge through a serial circuit of four LED matrices, the first output terminal OUT1 of the controller is connected to a common connection point of the first and second LED matrixes, the second output is OUT2 controller connected to the common point of connection of the second and third LED matrixes, and the third terminal OUT3 of the controller is connected to the common point of connection of the third and fourth LED matrixes, the GND terminal of the controller is connected to the negative output terminal of the bridge, and the REXT terminal is connected to the GND terminal through a resistor (Altoran Chip and Systems. Driver 1C Introduce. ACS1004S and ACS1404S // www.altorancns.com).

Недостатком известного интегрированного источника оптического излучения является высокий коэффициент пульсаций светового потока, достигающий 50%. На выходе моста напряжение имеет форму последовательности полуволн синусоиды. Контроллер работает по принципу циклического переключения выводов OUT1-OUT4 при изменении уровня напряжения на выходе моста. Если напряжение на выходе моста меньше порогового напряжения первой светодиодной матрицы, световой поток равен нулю. По мере роста напряжения включается первая матрица. Затем к ней последовательно подключается вторая, далее третья и четвертая матрицы. Световой поток изменяется от нулевого уровня до максимального (работают все четыре матрицы) и обратно. Пульсация светового потока, таким образом, максимальная. Отмеченный недостаток, в том числе, значительно сужает область применения источника.A disadvantage of the known integrated source of optical radiation is the high pulsation coefficient of the light flux, reaching 50%. At the bridge output, the voltage is in the form of a sequence of half-waves of a sine wave. The controller operates on the principle of cyclic switching of the OUT1-OUT4 terminals when the voltage level at the bridge output changes. If the voltage at the bridge output is less than the threshold voltage of the first LED matrix, the luminous flux is zero. As the voltage rises, the first matrix is turned on. Then the second, then the third and fourth matrices are connected to it sequentially. The luminous flux changes from zero to maximum (all four matrices work) and vice versa. The pulsation of the luminous flux is thus maximum. The noted drawback, including, significantly narrows the scope of the source.

Известен интегрированный источник оптического излучения, содержащий однофазный мост на четырех диодах, входные выводы которого подключены к входным выводам источника через защитный элемент, аналоговый контроллер постоянного тока, имеющий выводы REXT и GND, и четыре вывода OUT1-OUT4, четвертый вывод OUT4 которого соединен с положительным выходным выводом моста через последовательную цепь из четырех светодиодных матриц, первый вывод OUT1 контроллера подключен к общей точке соединения первой и второй светодиодных матриц, второй вывод OUT2 контроллера подключен к общей точке соединения второй и третьей светодиодных матриц, а третий вывод OUT3 контроллера подключен к общей точке соединения третьей и четвертой светодиодных матриц, вывод GND контроллера подключен к отрицательному выходному выводу моста, а вывод REXT соединен с выводом GND через резистор (SM2087 High Power Factor Linear Constant Current LED Driver (datasheet) // www.dianyua-nic.com).An integrated optical radiation source is known, comprising a single-phase bridge with four diodes, the input terminals of which are connected to the input terminals of the source through a protective element, an analog DC controller having REXT and GND terminals, and four OUT1-OUT4 terminals, the fourth OUT4 of which is connected to the positive the output terminal of the bridge through a serial circuit of four LED matrices, the first output terminal OUT1 of the controller is connected to a common connection point of the first and second LED matrixes, the second output is OUT2 controller connected to the common point of connection of the second and third LED matrixes, and the third terminal OUT3 of the controller is connected to the common point of connection of the third and fourth LED matrixes, the GND terminal of the controller is connected to the negative output terminal of the bridge, and the REXT terminal is connected to the GND terminal through a resistor (SM2087 High Power Factor Linear Constant Current LED Driver (datasheet) // www.dianyua-nic.com).

Известный интегрированный источник оптического излучения является наиболее близким по технической сущности к полезной модели и выбран в качестве прототипа.Known integrated source of optical radiation is the closest in technical essence to a utility model and is selected as a prototype.

Недостатками прототипа также является высокий коэффициент пульсаций светового потока, равный 50%. Работает известный интегрированный источник оптического излучения аналогично. На выходе моста напряжение имеет форму последовательности полуволн синусоиды сетевого напряжения. Контроллер функционирует по принципу циклического переключения выводов OUT1-OUT4 на вывод GND при изменении уровня напряжения на выходе моста. Если напряжение на выходе моста меньше порогового напряжения первой светодиодной матрицы, световой поток равен нулю. По мере роста напряжения включается первая матрица. Затем к ней последовательно подключается вторая, далее третья и четвертая матрицы. Световой поток на полупериоде входного (сетевого) напряжения изменяется от нулевого уровня до максимального (работают все четыре матрицы) и обратно. Пульсация светового потока, таким образом, максимальная и имеет частоту 100 Гц (при частоте сетевого напряжения 50 Гц). Отмеченный недостаток, в частности, значительно сужает область применения источника.The disadvantages of the prototype is also a high pulsation coefficient of the light flux equal to 50%. The well-known integrated optical radiation source operates in a similar manner. At the bridge output, the voltage is in the form of a half-wave sequence of a sine wave of the mains voltage. The controller operates on the principle of cyclic switching of the OUT1-OUT4 terminals to the GND terminal when the voltage level at the bridge output changes. If the voltage at the bridge output is less than the threshold voltage of the first LED matrix, the luminous flux is zero. As the voltage rises, the first matrix is turned on. Then the second, then the third and fourth matrices are connected to it sequentially. The luminous flux at the half-cycle of the input (mains) voltage varies from zero to the maximum level (all four matrices work) and vice versa. The ripple of the luminous flux, therefore, is maximum and has a frequency of 100 Hz (at a frequency of the mains voltage of 50 Hz). The noted drawback, in particular, significantly narrows the scope of the source.

Полезная модель направлена на решение задачи снижения коэффициента пульсаций светового потока интегрированного источника оптического излучения, что является целью полезной модели.The utility model is aimed at solving the problem of reducing the ripple coefficient of the light flux of an integrated optical radiation source, which is the purpose of the utility model.

Указанная цель достигается тем, что в интегрированном источнике оптического излучения:This goal is achieved by the fact that in an integrated source of optical radiation:

1 Содержащем однофазный мост на четырех диодах, входные выводы которого подключены к входным выводам источника через защитный элемент, а выходные выводы зашунтированы последовательной цепью из конденсатора, пятого диода и второго конденсатора, анод пятого диода соединен с катодом шестого диода, анод шестого диода подключен к отрицательному выходному выводу моста, а катод пятого диода соединен с анодом седьмого диода, катод седьмого диода подключен к положительному выходному выводу моста, аналоговый контроллер постоянного тока, имеющий выводы REXT и GND, и четыре вывода OUT1-OUT4, четвертый вывод OUT4 которого соединен с положительным выходным выводом моста через вторую последовательную цепь из четырех светодиодов или светодиодных матриц, или светодиодных линеек, или групп светодиодов или светодиодных матриц, или светодиодных линеек, соединенных электрически последовательно или параллельно, или последовательно-параллельно, первый вывод OUT1 контроллера подключен к второму выводу OUT2 и к общей точке соединения второго и третьего светодиодов или светодиодных матриц, или светодиодных линеек, или групп светодиодов или светодиодных матриц, или светодиодных линеек, соединенных электрически последовательно или параллельно, или последовательно-параллельно, а третий вывод OUT3 контроллера подключен к общей точке соединения третьего и четвертого светодиодов или светодиодных матриц, или светодиодных линеек, или групп светодиодов или светодиодных матриц, или светодиодных линеек, соединенных электрически последовательно довательно или параллельно, или последовательно-параллельно, вывод GND контроллера подключен к отрицательному выходному выводу моста, а вывод REXT соединен с выводом GND через резистор;1 containing a single-phase bridge with four diodes, the input terminals of which are connected to the input terminals of the source through a protective element, and the output terminals are shunted by a series circuit of a capacitor, a fifth diode and a second capacitor, the anode of the fifth diode is connected to the cathode of the sixth diode, and the anode of the sixth diode is connected to the negative the output terminal of the bridge, and the cathode of the fifth diode is connected to the anode of the seventh diode, the cathode of the seventh diode is connected to the positive output terminal of the bridge, an analog DC controller having REXT and GND terminals, and four OUT1-OUT4 terminals, the fourth OUT4 terminal of which is connected to the positive output terminal of the bridge through a second serial circuit of four LEDs or LED arrays, or LED arrays, or groups of LEDs or LED arrays, or LED arrays, connected electrically in series or in parallel, or in series-parallel, the first terminal OUT1 of the controller is connected to the second terminal OUT2 and to a common connection point of the second and third LEDs or LED matrices, or LED linear arrays, or groups of LEDs or LED arrays, or LED arrays connected electrically in series or in parallel, or in series-parallel, and the third output OUT3 of the controller is connected to a common connection point of the third and fourth LEDs or LED arrays, or LED arrays, or groups of LEDs or LED matrices, or LED rulers connected electrically in series, serial or parallel, or in series-parallel, the GND output of the controller is connected to the negative the actual output terminal of the bridge, and the REXT terminal is connected to the GND terminal through a resistor;

2. По п. 1 третий и четвертый светодиоды или светодиодные матрицы, или светодиодные линейки, или группы светодиодов или светодиодных матриц, или светодиодных линеек, соединенных электрически последовательно или параллельно, или последовательно-параллельно, зашунтированы вторым и третьим резисторами соответственно;2. According to claim 1, the third and fourth LEDs or LED arrays, or LED arrays, or groups of LEDs or LED arrays, or LED arrays connected electrically in series or in parallel, or in series-in parallel, are shunted by the second and third resistors, respectively;

3. По п.п. 1 или 2 третий и четвертый диоды моста зашунтированы третьим и четвертым конденсаторами соответственно.3. By p.p. 1 or 2 the third and fourth bridge diodes are shunted by the third and fourth capacitors, respectively.

Существенным отличием, характеризующим полезную модель, является снижение коэффициента пульсаций светового потока интегрированного источника оптического излучения за счет изменения принципа функционирования, улучшения его технических характеристик и возможных вариантов конструктивного исполнения. Заявляемый источник оптического излучения имеет высокий коэффициент мощности (более 92%) и низкий уровень радиопомех, обладает сравнительно малым коэффициентом гармоник потребляемого от сети тока (менее 27%) и обеспечивает малые пульсации светового потока (12-25% и менее 5% для вариантов исполнения). Броски пускового тока при включении интегрированного источника оптического излучения практически отсутствуют.A significant difference characterizing the utility model is the reduction in the ripple coefficient of the light flux of the integrated optical radiation source by changing the principle of operation, improving its technical characteristics and possible design options. The inventive optical radiation source has a high power factor (more than 92%) and a low level of radio noise, has a relatively low harmonic coefficient of the current consumed from the network (less than 27%) and provides small ripple of the light flux (12-25% and less than 5% for options ) Inrush current surges when the integrated optical source is turned on are practically absent.

Снижение коэффициента пульсаций светового потока обусловлено новыми принципами устройства и новой конструкцией источника, новой электрической схемой, реализацией входной цепи контроллера, новыми элементами и связями, то есть, отличительными признаками полезной модели. Таким образом, отличительные признаки заявляемого источника оптического излучения являются существенными.The decrease in the ripple coefficient of the light flux is due to new principles of the device and a new source design, a new electrical circuit, the implementation of the controller input circuit, new elements and connections, that is, the hallmarks of the utility model. Thus, the distinguishing features of the claimed source of optical radiation are significant.

На рисунке приведена электрическая схема интегрированного источника оптического излучения.The figure shows an electrical diagram of an integrated optical radiation source.

Интегрированный источник оптического излучения содержит однофазный мост на четырех диодах 1-4, входные выводы которого подключены к входным выводам источника через защитный элемент 5, а выходные выводы зашунтированы последовательной цепью из конденсатора 6, пятого диода 7 и второго конденсатора 8, анод пятого диода соединен с катодом шестого диода 9, анод шестого диода подключен к отрицательному выходному выводу моста, а катод пятого диода соединен с анодом седьмого диода 10, катод седьмого диода подключен к положительному выходному выводу моста, аналоговый контроллер постоянного тока 11, имеющий выводы REXT и GND, и четыре вывода OUT1-OUT4, четвертый вывод OUT4 которого соединен с положительным выходным выводом моста через вторую последовательную цепь из четырех 12-15 светодиодов или светодиодных матриц, или светодиодных линеек, или групп перечисленных элементов, соединенных электрически последовательно или параллельно, или последовательно-параллельно, первый вывод OUT1 контроллера подключен к второму выводу OUT2 и к общей точке соединения второго и третьего светодиодов или светодиодных матриц, или светодиодных линеек, или групп перечисленных элементов, соединенных электрически последовательно или параллельно, или последовательно-параллельно, а третий вывод OUT3 контроллера подключен к общей точке соединения третьего и четвертого светодиодов или светодиодных матриц, или светодиодных линеек, или групп перечисленных элементов, соединенных электрически последовательно или параллельно, или последовательно-параллельно, вывод GND контроллера подключен к отрицательному выходному выводу моста, а вывод REXT соединен с выводом GND через резистор 16. Третий и четвертый светодиоды или светодиодные матрицы, или светодиодные линейки, или группы перечисленных элементов, соединенных электрически последовательно или параллельно, или последовательно-параллельно, могут быть зашунтированы вторым 17 и третьим 18 резисторами соответственно. Третий и четвертый диоды моста, как вариант, The integrated optical radiation source contains a single-phase bridge on four diodes 1-4, the input terminals of which are connected to the input terminals of the source through a protective element 5, and the output terminals are shunted by a series circuit from a capacitor 6, a fifth diode 7 and a second capacitor 8, the anode of the fifth diode is connected to the cathode of the sixth diode 9, the anode of the sixth diode is connected to the negative output terminal of the bridge, and the cathode of the fifth diode is connected to the anode of the seventh diode 10, the cathode of the seventh diode is connected to the positive output terminal a bridge, an analog DC controller 11 having REXT and GND terminals, and four OUT1-OUT4 terminals, the fourth OUT4 terminal of which is connected to the positive output terminal of the bridge through a second serial circuit of four 12-15 LEDs or LED arrays, or LED lines, or groups of the listed elements connected electrically in series or in parallel, or in series-in parallel, the first terminal OUT1 of the controller is connected to the second terminal OUT2 and to a common connection point of the second and third LEDs or LEDs x arrays, or LED rulers, or groups of the listed elements, connected electrically in series or in parallel, or in series-parallel, and the third output OUT3 of the controller is connected to a common connection point of the third and fourth LEDs or LED arrays, or LED rulers, or groups of the listed elements, electrically connected in series or in parallel, or in series-parallel, the GND terminal of the controller is connected to the negative output terminal of the bridge, and the REXT terminal is connected to the terminal GND via resistor 16. The third and fourth LEDs or LED arrays, or LED arrays, or groups of these elements, connected electrically in series or in parallel, or in series-in parallel, can be shunted by the second 17 and third 18 resistors, respectively. The third and fourth bridge diodes, as an option,

могут быть зашунтированы третьим 19 и четвертым 20 конденсаторами соответственно.can be shunted by the third 19 and fourth 20 capacitors, respectively.

Интегрированный источник оптического излучения в установившемся режиме работает следующим образом.The integrated source of optical radiation in the steady state operates as follows.

Светодиоды (светодиодные матрицы, светодиодные линейки или группы перечисленных элементов, соединенных электрически последовательно или параллельно, или последовательно-параллельно) 12-15 генерируют оптическое излучение в диапазоне видимого света или инфракрасном (ультрафиолетовом) частях спектра. Аналоговый контроллер 11 стабилизирует ток через светодиоды (12-15), что необходимо для их нормальной работы. При этом уровень номинального (стабилизированного) тока через светодиоды 12-15 задается с помощью резистора 16 (выводы REXT, GND контроллера 11).LEDs (LED arrays, LED arrays or groups of the listed elements, connected electrically in series or in parallel, or in series-in parallel) 12-15 generate optical radiation in the range of visible light or infrared (ultraviolet) parts of the spectrum. The analog controller 11 stabilizes the current through the LEDs (12-15), which is necessary for their normal operation. In this case, the level of the nominal (stabilized) current through the LEDs 12-15 is set using the resistor 16 (conclusions REXT, GND controller 11).

Устройство подключается к входным выводам через защитный элемент 5 (предохранитель, резистор или индуктивность). Элемент 5 защищает источник оптического излучения от короткого замыкания. Кроме того, защитный элемент (резистор, индуктивность) может ограничивать бросок пускового тока, а также амплитуды бросков рабочих токов, возникающих при заряде конденсаторов 6, 8, 19, 20.The device is connected to the input terminals through the protective element 5 (fuse, resistor or inductance). Element 5 protects the optical radiation source from short circuit. In addition, the protective element (resistor, inductance) can limit the inrush of the inrush current, as well as the amplitude of the surges of the operating currents that occur when the capacitors 6, 8, 19, 20 are charged.

Однофазный мост (диоды 1-4) может быть реализован на дискретных элементах или иметь интегральное исполнение (например, MBS10F или КЦ407). Принцип работы устройства при этом остается неизменным. Однофазный мост (диоды 1-4) выпрямляет (преобразует) переменное питающее (сетевое) напряжение в знакопостоянное с пульсацией на частоте 100 Гц (при сетевом напряжении частотой 50 Гц).A single-phase bridge (diodes 1-4) can be implemented on discrete elements or have an integral design (for example, MBS10F or KTs407). The principle of operation of the device remains unchanged. A single-phase bridge (diodes 1-4) rectifies (converts) the alternating supply (mains) voltage to alternating voltage with ripple at a frequency of 100 Hz (with a mains voltage of 50 Hz).

Конденсаторы 6, 8 заряжаются через диод 7 до напряжения, равного половине амплитуды выходного напряжения моста (диоды 1-4) или, что то-же самое, до половины амплитуды сетевого питающего (переменного) напряжения. Заряд конденсаторов 6, 8 осуществляется по последовательной схеме включения, что снижает амплитуды токов заряда и обеспечивает работу уст-Capacitors 6, 8 are charged through a diode 7 to a voltage equal to half the amplitude of the output voltage of the bridge (diodes 1-4) or, what is the same thing, to half the amplitude of the mains supply (AC) voltage. The capacitors 6, 8 are charged according to a sequential switching circuit, which reduces the amplitudes of the charge currents and ensures the operation of

с высоким коэффициентом мощности. При разряде (через диоды 9, 10) на нагрузку (светодиоды 10-15) конденсаторы 9, 10 работают параллельно. Это энергетически выгодно. Коэффициент гармоник (искажения) потребляемого устройством от сети тока лежит в пределах 20-26%. Напряжение на выходных выводах моста не снижается до величины менее 50% амплитудного значения. При соответствующем выборе параметров светодиодов 12-15 (пороговое напряжение) обеспечиваются условия для постоянной работы первого 12 и второго 13 светодиодов. В результате коэффициент пульсаций светового потока снижается в 2 раза (до величины около 25%). Дальнейшее снижение коэффициента пульсаций обеспечивается работой третьего 19 и четвертого 20 конденсаторов, которые шунтируют (или заменяют) третий 3 и четвертый 4 диоды. Уровень напряжения на выходе моста (диоды 1-4) при этом увеличивается, пульсации напряжения снижаются, а в работе постоянно могут оставаться первый 12, второй 13 и третий 14 светодиоды. Конденсаторы 19, 20 ограничивают ток устройства и понижают падение напряжения и потери на активных элементах контроллера 11. Чип контроллера 11 нагревается значительно меньше, что снижает пульсацию выходного тока и, следовательно, светового потока источника. with high power factor. When discharging (through diodes 9, 10) to the load (LEDs 10-15), the capacitors 9, 10 work in parallel. It is energetically beneficial. The harmonic coefficient (distortion) of the current consumed by the device from the mains lies in the range of 20-26%. The voltage at the output terminals of the bridge does not decrease to less than 50% of the amplitude value. With the appropriate choice of the parameters of LEDs 12-15 (threshold voltage), the conditions for continuous operation of the first 12 and second 13 LEDs are provided. As a result, the pulsation coefficient of the light flux is reduced by 2 times (to a value of about 25%). A further decrease in the ripple coefficient is provided by the operation of the third 19 and fourth 20 capacitors, which shunt (or replace) the third 3 and fourth 4 diodes. The voltage level at the bridge output (diodes 1-4) increases, voltage ripples decrease, and the first 12, second 13, and third 14 LEDs can remain in operation continuously. Capacitors 19, 20 limit the current of the device and reduce the voltage drop and losses on the active elements of the controller 11. The chip of the controller 11 heats up significantly less, which reduces the ripple of the output current and, therefore, the light flux of the source.

При работе контроллера 11 циклически его выводы OUT1-OUT4 подключаются к выводу GND. При повышении напряжения на выходе моста (диоды 1-4) выше напряжения на конденсаторах 6, 8 (половина амплитуды) на величину порогового напряжения на третьем светодиоде 14 отключаются выводы OUT1 и OUT2 и подключается вывод OUT3. В результате в работу вступает третий светодиод 14. Таким образом работают три светодиода 12-14. При дальнейшем повышении напряжения отключатся вывод OUT3 и подключается вывод OUT4. В работу вступает четвертый светодиод 15. Отключение третьего 14 и четвертого 15 светодиодов происходит в обратном порядке при снижении напряжения на выходе моста (диоды 1-4).When the controller 11 is cyclically connected, its terminals OUT1-OUT4 are connected to the GND terminal. When the voltage at the bridge output (diodes 1-4) is increased above the voltage at the capacitors 6, 8 (half the amplitude) by the value of the threshold voltage at the third LED 14, the outputs OUT1 and OUT2 are turned off and the output OUT3 is connected. As a result, the third LED 14 comes into operation. Thus, the three LEDs 12-14 work. With a further increase in voltage, the OUT3 terminal is turned off and the OUT4 terminal is connected. The fourth LED 15 comes into operation. The third 14 and the fourth 15 LEDs turn off in the reverse order when the voltage at the bridge output decreases (diodes 1-4).

Шунтирование (или, как вариант, замена) третьего 14 и четвертого 15 светодиодов вторым 17 и третьим 18 резисторами соответственно позволяет снизить пульсации светового потока до величины менее 5% (обеспечивается контроллером 11). При этом параметры светодиодов 12, 13 (при замене) должны быть выбраны на несколько больший световой поток (для сохранения общего светового потока и неизменности световых характеристик). Резисторы 17, 18 «разгружают» активные элементы контроллера 11 по мощности. В результате, чип контроллера 11 нагревается значительно меньше, что снижает пульсацию выходного тока и, следовательно, светового потока интегрированного источника оптического излучения.Shunting (or, alternatively, replacing) the third 14 and fourth 15 LEDs with the second 17 and third 18 resistors, respectively, reduces the ripple of the light flux to less than 5% (provided by the controller 11). In this case, the parameters of the LEDs 12, 13 (when replacing) should be selected for a slightly larger luminous flux (to maintain the overall luminous flux and the invariance of the light characteristics). Resistors 17, 18 "unload" the active elements of the controller 11 in terms of power. As a result, the controller chip 11 heats up significantly less, which reduces the ripple of the output current and, consequently, the luminous flux of the integrated optical radiation source.

Технические решения по устройству входной цепи контроллера (выпрямитель (1-4), последовательная цепь (6- 8), отсекающие диоды 9, 10) применимы для любых типов контроллеров постоянного тока («линейных», конденсаторных и импульсных) аналогичного назначения (например, SM2087, SM2082, РТ6913, ZONOPO8062, SM7315, ACS1004, ACS1404, ВР2833, ВР3122 и других).Technical solutions for the device input circuit of the controller (rectifier (1-4), serial circuit (6-8), cut-off diodes 9, 10) are applicable for any type of DC controllers ("linear", capacitor and pulse) for a similar purpose (for example, SM2087, SM2082, PT6913, ZONOPO8062, SM7315, ACS1004, ACS1404, BP2833, BP3122 and others).

Шунтирование третьего 3 и четвертого 4 диодов моста третьим 19 и четвертым 20 конденсаторами улучшает характеристики устройства и является, своего рода, промежуточным вариантом полной замены указанных диодов (3, 4) на конденсаторы (19, 20).Shunting the third 3 and fourth 4 diodes of the bridge with the third 19 and fourth 20 capacitors improves the characteristics of the device and is, in a way, an intermediate option for the complete replacement of these diodes (3, 4) with capacitors (19, 20).

По сравнению с прототипом снижается коэффициент пульсаций светового потока и расширяется область применения нового интегрированного источника оптического излучения. Заявляемый источник соответствует современным требованиям к техническим характеристикам подобных устройств.Compared with the prototype, the pulsation coefficient of the light flux decreases and the field of application of the new integrated source of optical radiation expands. The inventive source meets current requirements for the technical characteristics of such devices.

Действительно, новый интегрированный источник оптического излучения может более эффективно использоваться как для внутренней, так и для наружной установки в системах повышенного качества оптического излучения, а также в закрытых светильниках ограниченного объема в различных системах освещения, либо в специальных генераторах (источниках) инфра-Indeed, the new integrated optical radiation source can be used more efficiently for both indoor and outdoor installation in high-quality optical radiation systems, as well as in closed luminaires of limited volume in various lighting systems, or in special infrared generators (sources)

красного или ультрафиолетового излучения.red or ultraviolet radiation.

Номенклатура типоисполнений интегрированных источников оптического излучения по новой схеме значительно расширяется. Каждое типоисполнение может представлять собой оптимальное по конструкции и достаточно технологичное изделие, что снижает, в частности, конечную цену изделий.The nomenclature of type designs of integrated optical radiation sources according to the new scheme is expanding significantly. Each type design can be an optimal design and a fairly technological product, which reduces, in particular, the final price of the products.

Новый источник оптического излучения обеспечивает снижение бросков пускового тока.A new source of optical radiation reduces inrush currents.

Коэффициент мощности для заявляемого источника сохраняется приблизительно на уровне 92-98%. При этом, коэффициент гармоник потребляемого от сети тока не превышает 27-30%. Пульсации светового потока (потока излучения) остаются на сравнительно малом уровне (12-25%) или могут быть уменьшены до 5%.The power factor for the inventive source remains approximately at the level of 92-98%. At the same time, the harmonic coefficient of the current consumed from the network does not exceed 27-30%. The pulsations of the light flux (radiation flux) remain at a relatively low level (12-25%) or can be reduced to 5%.

Новый интегрированный источник оптического излучения также имеет низкий уровень радиопомех (не превышающий установленные нормы).The new integrated optical radiation source also has a low level of radio interference (not exceeding the established standards).

Claims

1. An integrated optical radiation source containing a single-phase bridge with four diodes, the input terminals of which are connected to the input terminals of the source through a protective element, and the output terminals are shunted by a serial circuit from a capacitor, a fifth diode and a second capacitor, the anode of the fifth diode is connected to the cathode of the sixth diode, the anode of the sixth diode is connected to the negative output terminal of the bridge, and the cathode of the fifth diode is connected to the anode of the seventh diode, the cathode of the seventh diode is connected to the positive output terminal of the bridge , an analog DC controller having REXT and GND pins, and four OUT1-OUT4 pins, the fourth OUT4 pins of which are connected to the positive bridge output pins through a second series circuit of four LEDs or LED arrays, or LED rulers, or groups of LEDs or LED arrays or LED strips connected electrically in series or in parallel, or in series-parallel, the first output terminal OUT1 of the controller is connected to the second output OUT2 and to a common connection point of the second and third c LEDs or LED arrays, or LED arrays, or groups of LEDs or LED arrays, or LED arrays, connected electrically in series or in parallel, or in series-in parallel, and the third terminal OUT3 of the controller is connected to a common connection point of the third and fourth LEDs or LED arrays, or LED arrays, or groups of LEDs or LED arrays, or LED arrays connected electrically in series or in parallel, or in series-in parallel, A output of the controller GND is connected to the negative output terminal of the bridge, while REXT output terminal is connected to GND via a resistor.

2. The integrated optical radiation source according to claim 1, characterized in that the third and fourth LEDs or LED arrays, or LED arrays, or groups of LEDs or LED arrays, or LED arrays, connected electrically in series or in parallel, or in series-parallel, are shunted second and third resistors, respectively.

3. The integrated optical radiation source according to claim 1 or 2, characterized in that the third and fourth bridge diodes are shunted by the third and fourth capacitors, respectively.