一种led发光装置的制造方法
【专利说明】
[0001] 本发明为原申请号为201210005718. 0、原申请日为2012年1月10日、原发明名称 为交流电直接恒流驱动的LED发光装置的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及LED (发光二极管）发光装置，特别涉及LED发光装置的交流电直接恒 流驱动技术。
【背景技术】
[0003] LED作为一种新型固态光源，以其节能、环保、寿命长等优点有望成为新一代照明 光源。众所周知，现有LED几乎都是用直流电驱动的，而我们的生产生活用电却是交流电。 因此，在目前使用的LED产品中，需要一个电源转换器，将交流电转换为直流电。电源转 换器的引入，带来很多负面效应。其一，电源转换器的寿命远远低于LED自身的寿命，使得 照明装置的使用寿命变短；其二，电源转换器会降低发光装置的效率；其三，在小功率应用 中，电源转换器会引起功率因数的下降和电流总谐波失真的增加。为了充分发挥半导体照 明的优势，可以用交流电直接驱动的LED发光装置成为当前的研宄热点。
[0004] 在已有的交流LED公开技术中，大多是使用多颗LED组件按照反向并联或者桥式 整流的电路拓扑结构连接而成，以满足交流电力的驱动要求。但是，交流电是按照一定的频 率周期性波动的，由于LED自身开启电压的存在，在瞬时电压超过开启电压时，LED才会导 通并发光。反之，LED是截止不发光的。这种电路使得LED的发光效率很低，并且随着交流 电压波动出现发光闪烁现象。
[0005] 国际专利 WO 2004/023568A1 "LIGHT-EMITTING DEVICE HAVING LIGHT-EMITTINGELEMENTS"中，提出了在蓝宝石衬底上集成LED芯片阵列，从而提供一种交 流电力驱动的发光装置，但没有解决LED的发光闪烁问题。
[0006] 美国专利 US 7,489,086B2 "AC LIGHT EITTING DIODE AND AC LED DRIVE METHODSANDAPPARATUS"提供了一种交流LED器件，该发明是一种将多个LED集成封装的器 件，利用人眼的视觉暂留效应来弥补交流电引起的LED发光闪烁现象。该专利没有从根本 上解决交流电压周期性波动造成的发光闪烁现象。
[0007] 可见，在已公开LED交流驱动技术中，都存在一个缺点：LED的驱动电流会随着交 流电压的波动而波动，导致LED发光时出现亮度变化，产生发光闪烁的现象。同时，LED器 件的核心是一个PN结二极管，其I-V特性为近似的指数函数，当LED两端的电压大于开启 电压后，流过PN结的电流呈指数增长。现有技术的交流驱动方法，由于没有使用恒流电路， 在LED结温升高时，其开启电压会下降，由于输入电压不变，使得LED的正向电流急剧增加， 严重时会使LED的PN结造成热击穿，永久损坏。
[0008] 中国专利CN102209415A(对比文件1)公开了一种LED交流直接供电电路，并具体 公开了（参见说明书第0020-0036段；图1-4):包括整流电路、LED灯串以及过压保护恒流 源，其特征在于：LED灯串分为η段，η多1 ;每段LED灯串段的LED灯管数依次为XpX2…… ΧηΗ、Χη，每个LED灯管的管压降为Uun路过压保护恒流源与η段LED灯串段相对应：每路过 压恒流源的过电压值依次为X2 X队、X3 X队、……、XnX队、Umax ;按照电流流动方向，LED灯 串的一端与整流电路的一个输出端相接：每路过压恒流源的一端分别连接到相对应的LED 灯串段，另一端共同连接至整流电路的另一个输出端；整流电路将输入的市电交流电压整 流为全波电压，加在LED灯串和过压保护恒流源串联而成的电路两端；当全波电压介于
[0009]
【主权项】
1. 一种LED发光装置，包括整流单元（3)、采样单元（4)、LED模组和恒流单元，其特征 在于，所述采样单元（4)连接在所述整流单元（3)的第一输出端和第二输出端之间，由所述 LED模组和所述恒流单元串联形成的第一支路、第二支路、……、第n条支路并联在所述整 流单元（3)的第一输出端和第二输出端之间，n多1，且为整数，同时各个支路的恒流单元的 控制端分别连接至所述采样单元（4)，其中 每条支路上的LED模组包括至少一个LED，所述至少一个LED以并联和/或串联方式连 接，并且 每个支路上的LED模组中的LED均以nXn阵列形式排布，或者第一支路、第二支 路、......、第n支路分别以lXn、2Xn、......、（n_l) Xn、nXn阵列形式排布。
2. 如权利要求1所述的LED发光装置，其特征在于， 所述LED模组中的LED以nXn阵列形式排布，其中n = 4 : 第一支路中的第一 LED模组由I2只LED构成1 X 1LED阵列， 第二支路中的第二LED模组由22只LED构成2 X2LED阵列， 第三支路中的第三LED模组由32只LED构成3 X3LED阵列， 第四支路中的第四LED模组由42只LED构成4 X4LED阵列； 或者，所述LED模组中的LED以lXn、2Xn、……、(n_l) Xn、nXn的整列形式排布，其 中 n = 4 : 第一模组由n只并联的LED构成IX4LED阵列， 第二模组由第一模组串联和/或并联4只LED构成2 X4LED阵列， 第三模组由第二模组串联和/或并联4只LED构成3 X4LED阵列， 第四模组由第三模组串联和/或并联4只LED构成4X4LED阵列。
3. 如权利要求1所述的LED发光装置，其特征在于， 所述LED模组中的LED以nXn阵列形式排布，其中n = 4 : 所述第一支路中的第一 LED模组由I2只LED构成1 X 1LED阵列， 所述第二支路中的第二LED模组由第一 LED模组串联和/或并联22-1只LED构成 2X2LED 阵列， 所述第三支路中的第三LED模组由第二LED模组串联和/或并联32-22只LED构成 3X3LED 阵列， 所述第四支路中的第四LED模组由第三LED模组串联和/或并联42-32只LED构成 4X4LED 阵列。
4. 如权利要求1至3之一所述的LED发光装置，其特征在于，所述LED发光装置还包括 保护单元（2)，所述保护单元（2)连接在交流输入端和所述整流单元（3)之间。
5. 如权利要求1至3之一所述的LED发光装置，其特征在于，所述LED阵列由布置在同 一印制电路板上，或者集成封装在同一基板上，或者集成在同一半导体衬底上的至少1个 LED构成。
6. 如权利要求4所述的LED发光装置，其特征在于，所述保护单元包括保险丝和/或压 敏电阻，所述保险丝串联在交流输入端，所述压敏电阻并联在交流输入端。
7. 如权利要求4所述的LED发光装置，其特征在于，所述保护单元还包括共模扼流圈和 /或气体放电管，所述共模扼流圈串联在交流输入端，所述气体放电管并联在交流输入端。
8. 如权利要求1至3之一所述的LED发光装置，其特征在于，所述整流单元由整流二极 管组成的全波整流电路或半波整流电路构成。
9. 如权利要求1至3之一所述的LED发光装置，其特征在于，所述采样单元由电阻网络 构成的。
【专利摘要】一种LED发光装置，包括整流单元、采样单元、LED模组和恒流单元，所述采样单元连接在所述整流单元的第一输出端和第二输出端之间，由所述LED模组和所述恒流单元串联形成的第一支路、第二支路、……、第n条支路并联在所述整流单元的第一输出端和第二输出端之间，n≥1，且为整数，同时各个支路的恒流单元的控制端分别连接至所述采样单元，其中每条支路上的LED模组包括至少一个LED，所述至少一个LED以并联和/或串联方式连接，并且每个支路上的LED模组中的LED均以n×n阵列形式排布，或者第一支路、第二支路、……、第n支路分别以1×n、2×n、……、(n-1)×n、n×n阵列形式排布。本发明的有益效果是，电路简单，体积小、重量轻，成本低。
【IPC分类】H05B37-02
【公开号】CN104582159
【申请号】CN201410829660
【发明人】李东明, 杨冕, 封正勇, 龙文涛, 赵昆, 张明
【申请人】四川新力光源股份有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2012年1月10日