管的栅极。可控稳压源402的正端连接整流模块10的输出负端。可控稳压源402的参考端经由电流设定电阻403连接至第二开关管201的源极。
[0054]经过恒流控制后得到了如图7所示的电压波形。本实用新型交流驱动装置无电解电容设计，可以有效提高LED使用寿命；同时也不包含电感，因而具有良好的EMC特性。
[0055]工作时，随着AC电源电压继续上升，恒流状态下，第一 LED组件LED1承受的电压保持不变，其多余的电压压降由开关管201承受，也由第二 LED组件LED2以及第二恒流单元13承受，恒流状态的恒定电流为Vref/ (R202+R302)；当电压达到了第一 LED组件LED1和第二 LED组件LED2的导通阈值电压后，第二恒流单元13开导通，恒流后电流为Vref/R302，开关管201关断。
[0056]当输入电压从310V开始下降时，LED组件均全亮，LED光源模组14的电流为Vref/R302，其它恒流单元均关闭。随着电压逐渐降低，当电压低于两个LED组件的导通电压时，电流开始下降，当电流低至Vref/R202时，LED光源模组14熄灭。
[0057]本实用新型的分两段点亮的LED光源模组14的最优比例是通过如下方式得到的。
[0058]如图4所示，第一输入端IN1连接在二极管D1正端、D2负端；二极管D2正端连接二极管D4正端；第二输入端IN2连接在二极管D3正端、D4负端；二极管D3负端连接二极管D1负端；LED分组光源LED1的正端与二极管D1、D3的负端连接；LED分组光源LED1的负端与LED分组光源LED2的正端连接后再连接到第一恒流控制单元501 ；LED分组光源LED2的负端连接到第二恒流控制单元502 ；
[0059]交流市电(AC)经过整流二极管D1、D2、D3、D4组成的桥式整流后输出脉动直流电。通过恒流控制单元后，获得稳定的流过LED分组光源的电流。LED分组光源LED1、LED2的正向导通电压为VF1、VF2。
[0060]其工作方式是:
[0061]在初始时，脉动直流电压由0V上升到VF1时，经过第一恒流控制单元501后，得到稳定的电流II，LED分组光源LED1导通开始发光，在电压从VF1上升到VF1+VF2时，第一恒流控制单元501关闭，第二恒流控制单元502开启，LED分组光源LEDULED2导通开始发光，此时电流为12。
[0062]实验中的电压波形如图5所示。经过整流后得到如图6所示的电压波形。经过驱动电路的恒流控制后得到了如图7所示的电流波形。
[0063]取1/4个周期为例，tl，t2分别为第一段，第二段LED芯片点亮时的时间，图7中阴影面积为电路中未被利用的功率。所以，阴影部分的面积应越小越好。
[0064]由于LED分段芯片颗数的比例对电源的利用率影响相当大，因此我们采用三种方案，将第一段LED的颗数，第二段LED的颗数，这两段的颗数比，按着递增，递减，和均分的方案分别进行排列，进行实验。
[0065]实验中，将40颗LED芯片分为两段，分别按照递增，递减，均分的比例进行排列。
[0066]经过大量的实验，增减方案的实验结果显示，此方案的功率因数相比于递增方案要低，输入的电流谐波也比递增方案要高出许多，由此可见，递减并不是最好的方案。
[0067]均分方案，能够对线路的功率因数有少许提高，但是LED组件的利用率仍有很大的提升空间。
[0068]LED光源模组14的第一 LED组件LED1、第二 LED组件LED2采用串联的方式连接。
[0069]将首段的LED颗数控制在热插拔的安全范围之内，取第一段LED组件LED1、第二LED组件LED2的颗数比为3: 5，实际颗数比为15:25时，计算tl，t2，取每一颗LED芯片的阈值为2.5V。两段的开启电压分别是vf 1 = 37.5V，vf2 = 100V ；
[0070]37.5 = 169*sin(tl)
[0071]100 = 169*sin(t2)
[0072]解得:tl= 12.82
[0073]t2 = 36.28
[0074]得到两段的导通时间比为1:2.3。其中，“169”是指的工作在市电电压为AC120V的峰值电压。
[0075]此时，LED线路的功率因数大幅提高，输入的电流谐波大幅降低，LED组件的利用率大大提高。因此，我们取第一段LED和第二段LED的颗数比3:5为分两段点亮LED的最优比。
[0076]需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本实用新型公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本实用新型的公开范围并落入本实用新型的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本实用新型说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。
[0077]另外，本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。本实用新型并不局限于前述的【具体实施方式】。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
【主权项】
1.一种LED球泡灯(100)，其包括灯座(101)、交流驱动装置(102)、散热体(103),LED光源模组板(104)和灯罩(105); 所述交流驱动装置(102)设置在所述灯座(101)与所述散热体(103)构成的密闭空间内，其一端与所述灯座(101)电连接，另一端与所述LED光源模组板(104)电连接； 所述散热体(103)的小口端连接至所述灯座(101)，形成为从小口端向大口端逐渐过渡的喇叭状； 所述LED光源模组板(104)安装在所述散热体的大口端；所述灯罩(105)设置在所述散热体(103)的大口端，形成为近似球泡形状； 其特征在于: 在所述LED光源模组板(104)上的安装有LED光源模组(14)，所述LED光源模组(14)包括彼此串联的第一 LED组件(LED1)和第二 LED组件(LED2)，并且所述第一 LED组件(LED1)和所述第二 LED组件(LED2)中LED芯片数量按点亮的顺序递增。2.根据权利要求1所述的LED球泡灯(100)，其特征在于，所述交流驱动装置(102)按照第一 LED组件(LED1)、第二 LED组件(LED2)的顺序点亮所述LED光源模组(14); 并且，所述第一 LED组件(LED1)和所述第二 LED组件(LED2)中LED芯片数量比为3: 5。3.根据权利要求2所述的LED球泡灯(100)，其特征在于，所述第一LED组件(LED1)呈圆形设置于所述LED光源模组板(104)上，所述第二 LED组件(LED2)呈圆环状设置于所述第一 LED组件(LED1)周围。4.根据权利要求2所述的LED球泡灯(100)，其特征在于，在所述第一LED组件(LED1)和所述第二 LED组件(LED2)上设置有荧光粉层； 并且，设置于所述第二 LED组件(LED2)上的荧光粉层中荧光粉所占百分比大于设置在所述第一 LED组件(LED1)上的荧光粉层中荧光粉所占百分比。5.根据权利要求1所述的LED球泡灯(100)，其特征在于，所述交流驱动装置(102)包括整流模块(10)、恒流控制模块(11)和恒流模块； 所述恒流控制模块(11)连接在所述整流模块(10)的输出正端和输出负端之间； 所述恒流模块设置在所述恒流控制模块(11)和所述LED光源模组(14)之间。6.根据权利要求5所述的LED球泡灯(100)，其特征在于，所述整流模块(10)包括由四个二极管构成的第一整流臂和第二整流臂； 其中，所述四个二极管中的第一二极管(D1)和第三二极管(D3)串联构成所述第一整流臂；所述四个二极管中的第二二极管(D2)和第四二极管(D4)串联构成所述第二整流臂。7.根据权利要求5所述的LED球泡灯(100)，其特征在于，所述恒流模块包括第一恒流单元(12)和第二恒流单元(13); 所述第一恒流单元(12)包括第一开关管(201)和第一电流设定电阻(202);其中，所述第一开关管(201)的漏极连接至所述第一 LED组件(LED1)的负端，所述第一开关管(201)的栅极连接所述恒流控制模块(11)中可控稳压源(402)的负端，所述第一开关管(201)的源极经由所述第一电流设定电阻(202)连接至第二开关管(301)的源极； 所述第二恒流单元(13)包括所述第二开关管(301)和第二电流设定电阻(302);其中，所述第二开关管(301)的漏极连接所述第二 LED组件(LED2)的负端，所述第二开关管(301)的栅极连接所述恒流控制模块(11)中可控稳压源(402)的负端，所述第二开关管(301)的源极经由所述第二电流设定电阻(302)连接至所述整流模块(10)的输出负端。8.根据权利要求7所述的LED球泡灯(100)，其特征在于，所述恒流控制模块(11)包括第一电阻(401)和可控稳压源(402); 所述可控稳压源(402)的负端经由所述第一电阻(401)连接所述整流模块(10)的输出正端； 所述可控稳压源(402)的正端连接所述整流模块(10)的输出负端； 所述可控稳压源(402)的参考端经由电流设定电阻(403)连接至所述第二开关管(201)的源极。9.根据权利要求2所述的LED球泡灯(100)，其特征在于，所述第一LED组件(LED1)中LED芯片数量为15个，所述第二 LED组件(LED2)中LED芯片数量为25个。10.根据权利要求2所述的LED球泡灯(100)，其特征在于，所述第一LED组件(LED1)和所述第二 LED组件(LED2)导通时间比为1:2.3。
【专利摘要】本实用新型涉及一种LED球泡灯，其包括灯座、交流驱动装置、散热体、LED光源模组板和灯罩；所述交流驱动装置设置在所述灯座与所述散热体构成的密闭空间内，其一端与所述灯座电连接，另一端与所述LED光源模组板电连接；所述散热体的小口端连接至所述灯座，形成为从小口端向大口端逐渐过渡的喇叭状；所述LED光源模组板安装在所述散热体的大口端；所述灯罩设置在所述散热体的大口端，形成为近似球泡形状；在所述LED光源模组板上的安装有LED光源模组，所述LED光源模组包括彼此串联第一LED组件和第二LED组件，并且所述第一LED组件和所述第二LED组件中LED芯片数量按点亮的顺序递增。
【IPC分类】F21K9/23, H05B37/02, F21Y115/10, F21V23/00
【公开号】CN205137114
【申请号】CN201520843734
【发明人】杨冕, 龚云平, 范青青, 李东明
【申请人】四川新力光源股份有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年10月28日