Led灯具的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明一般涉及照明领域，具体地涉及L邸灯具。
【背景技术】
[0002] 在日常生活中，英光灯是非常常见的光源，其已被人们广泛使用，大多数照明设备 都采用了英光灯作为光源。
[0003] 然而，近年来，LED(Ii曲t-emitting diode)发光技术的进展很快，由于L邸灯的 效率较高，并且寿命较长，所W出现了用L邸灯逐渐取代英光灯的趋势。对于发出同样亮度 的光，LED灯比英光灯所消耗的能量更少，也就是说，LED灯比英光灯的发光效率更高。而 且，随着L邸发光技术的深入研究，其寿命也已达到可接受的程度，甚至能够超过一般英光 灯的寿命。另外，L邸灯的制造成本也在逐渐降低。因此，为了节约能源，将有越来越多的 英光灯被LED灯所替代。
[0004] 由于英光灯自身的电学和光学特性，在利用英光灯发光的大多数原有电路中，采 用了电子镇流器（electronic ballast,简称ECG)，作为连接在交流电源与英光灯之间的部 件。例如，在采用自谐振电子镇流器的情况下，在启动时，自谐振电子镇流器能够产生瞬时 较高的电压（例如，1000 V或更高），W使英光灯电离击穿而发光。在英光灯电离击穿后，其 工作电压降到并稳定在适当的电压值，W维持其发光。
[0005] 然而，对于L邸灯而言，由于其发光机理与英光灯不同，因此其在启动时不需要瞬 时的高电压，相反，瞬时的高电压（例如，1000 V或更高）反而会损坏L邸灯。当前，在一些 L邸灯具中，已集成了用于AC/DC转换和输出功率调节的驱动器，送种瞬时的高电压也会造 成驱动器的损坏。
[0006] 为了使L邸灯具在现有的照明电路中既能够正常工作，又不会被瞬时的高电压损 坏，在用L邸灯具替代照明电路中现有的英光灯的过程中，不得不对现有的线路进行改造， 例如，拆除电子镇流器，或者为电子镇流器设置旁路，W使电子镇流器失效。但送些方法均 为操作带来了不便，也增加了照明电路升级改造的时间和人力成本。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的之一在于提供一种便于替代传统照明电路中现有的英光灯的LED 灯具。
[000引根据本发明的一个方面，提供了一种L邸灯具，包括；L邸单元，用于发光；驱动单 元，用于驱动所述L邸单元工作，W使所述L邸单元在适当的工作点发光；W及谐振单元，用 于接收输入并向所述驱动单元提供交流电功率，并且保护所述驱动单元和所述L邸单元不 被所述输入损坏。
[0009] 根据本发明所提供的技术方案，谐振单元的存在能够在保证LED单元正常发光的 情况下，保护驱动单元和L邸单元不被来自于L邸灯具外部的输入损坏。
【附图说明】
[0010] 参照附图来阅读本发明的各实施方式，将更容易理解本发明的其它特征和优点， 在此描述的附图只是为了对本发明的实施方式进行示意性说明的目的，而非全部可能的实 施，并且不旨在限制本发明的范围。在附图中：
[0011] 图1示出了根据本发明一个实施方式的LED灯具的示意图；
[0012] 图2示出了图1所示的L邸灯具与原有英光灯发光电路中的电子镇流器连接的示 意图；
[0013] 图3示出了在L邸灯具中具有谐振单元和不具有谐振单元时，在采用相同的自谐 振电子镇流器的情况下，L邸灯具的输入功率的比较结果；
[0014] 图4示出了根据本发明另一个实施方式的L邸灯具在连接至原有英光灯发光电路 中的电子镇流器时的示意图；
[0015] 图5示意性地示出了根据本发明一个实施方式的谐振单元中的电感器和电容器 串联形成的电路中电流和频率的关系；
[0016] 图6示出了根据本发明另一个实施例的L邸灯具在连接至交流电压源时的示意 图拟及
[0017] 图7示出了根据本发明另一个实施方式的LED灯具的示意图。
【具体实施方式】
[0018] 现参照附图对本发明的实施方式进行详细描述。应注意，W下描述仅仅是示例性 的，而并不旨在限制本发明。此外，在W下描述中，将采用相同的附图标号表示不同附图中 的相同或相似的部件。
[0019] 图1示出了根据本发明一个实施方式的LED灯具的示意图。如图1所示，LED灯具 100可包括LED单元110、驱动单元120 W及谐振单元130。LED单元110可包括一个或多 个L邸作为发光元件，W用于在通电时发光。驱动单元120与L邸单元110相连接，并用于 驱动L邸单元110工作，W使所述L邸单元在适当的工作点发光。驱动单元120能够将其 从谐振单元130接收到的交流电转换为直流电，从而提供给L邸单元110, W进行发光。根 据本发明的一个实施例，对于不同的L邸单元，其适合的工作点（即，其额定功率）可能不 同，驱动单元120能够根据L邸单元110的工作情况来调节提供至L邸单元110的直流电功 率，W使L邸单元110在适当的工作点工作。谐振单元130可接收来自于L邸灯具100外 部的输入，并在接收到输入时向驱动单元120提供交流电功率。根据本发明，谐振单元130 的存在能够在保证L邸单元110正常发光的情况下，保护驱动单元120和L邸单元110不 被来自于L邸灯具100外部的输入损坏。
[0020] 图2示出了图1所示的L邸灯具与原有英光灯发光电路中的电子镇流器连接的示 意图。在用根据本发明的LED灯具替代照明电路中原有的英光灯，W对照明电路进行升级 改造时，可直接将原有的英光灯替换为根据本发明的LED灯具。如图2所示，在原有的照明 电路中，已包含了电子镇流器200,电子镇流器200由交流电源供电，其中L代表火线，N代 表零线，PE代表地线。根据本发明的一个实施方式，L邸灯具100的谐振单元130与电子镇 流器200相连接，W接收电子镇流器200的输出。电子镇流器200的输出经谐振单元130 提供至驱动单元120,由此，谐振单元130保护驱动单元120和L邸单元110中的各元件不 被电子镇流器200的输出损坏。
[0021] 尤其是，根据本发明的一个实施方式，LED灯具100用于替代原有照明电路中的英 光灯。电子镇流器200在原有英光灯发光电路中的一个作用是在启动时产生瞬时较高的电 压（例如，1000 V或更高），W使英光灯电离击穿而发光，而根据本发明的L邸单元110并不 需要送样的高启动电压而发光，且较高的瞬时电压会导致驱动单元120和/或L邸单元110 受到损坏，因此谐振单元130的存在能够保护驱动单元120和L邸单元110中的各元件不 被电子镇流器200所产生的瞬时高压损坏，从而使L邸灯具100适于利用现有的电子镇流 器200的输出发光。
[0022] 由此，在用L邸灯具替代照明电路中现有的英光灯的过程中，可直接将原有的英 光灯替换为根据本发明的LED灯具，而无需对现有的线路进行改造，即，无需拆除原有的电 子镇流器，也无需为原有的电子镇流器设置旁路，W使电子镇流器失效。从而简化了操作， 降低了照明电路升级改造的时间和人力成本。
[0023] 图3示出了在L邸灯具中具有谐振单元和不具有谐振单元时，在采用相同的自谐 振电子镇流器的情况下，L邸灯具的输入功率的比较结果。在图3中，坐标横轴为L邸单 元110的等效电路的阻抗，坐标纵轴为输入至L邸灯具的交流电功率（即电子镇流器的输 出功率）。从图3可W看出，在L邸灯具中增加了谐振单元后，可明显降低输入至L邸灯具 的交流电功率，尤其是当输入至L邸灯具的电功率越大时，谐振单元所产生的效果越明显。 因此，谐振单元可W起到防止电子镇流器在启动时产生的瞬时高电压损坏驱动单元120和 LED单元110中各元件的作用。
[0024] 图4示出了根据本发明另一个实施方式的L邸灯具在连接至原有英光灯发光电路 中的电子镇流器时的示意图。在W下描述中，为了简要起见，将主要针对本实施方式与图2 所示实施方式的不同之处进行描述，而省略对与图2所示实施方式相同的部件与操作的描 述。
[002引如图4所示，LED灯具100的谐振单元130可包括电感器131和电容器132,电感 器131和电容器132彼此串联连接。根据图4所示的连接关系，当谐振单元130接收到电 子镇流器200的交流输出时，将在电感器131和电容器132所构成的串联LC电路中形成振 荡。
[0026] 谐振单元130的电感器131和电容器132所形成的送种振荡能够在电子镇流器 200在其启动期间产生瞬时的高电压时，降低提供至其后端的驱动单元120和L邸单元110 的电压，W保护驱动单元120和LED单元110中的各元件不被电子镇流器200的输出损坏， 从而使得L邸灯具100能够利用电子镇流器200的输出发光。
[0027] 另一方面，由于在正常工作时，电子镇流器200的输出功率大于L邸单元110发光 所需的功率，而电感器131和电容器132所构成的串联LC电路能够将L邸单元110所不 需要的送部分功率W无功功率的方式流回电子镇流器200, W使送部分能量被电子镇流器 200回收，从而提高了效率，节约了能源。
[002引表1是采用不同的自谐振电子镇流器1-4的情况下，根据本发明的LED灯具与电 子镇流器构成的电路的总体效率的测量结果。在表1中，Vi。、Im、Pi。分别表示电子镇流器 输入端的电压、电流和功率，PF表示该电路的总体功率因数，VuD、Led、町ED分别表示LED单 元两端的电压、电流和功率。从表1中可W看出，对于各电子镇流器，该电路的总体效率在 不同输入电压条件下均高于75%。
[0029]表 1
[0031] 根据本发明的一个方面，谐振单元130的电感器131和电容器132的取值大小将 使得当电子镇流器200的输出提供至谐振单元130时，谐振单元130作为整体表现为感性 阻抗。根据现有的电子镇流器的电特性，其只能为呈现为纯阻性电抗和感性电抗的负载供 电。如果电子镇流器200的负载呈现容性电抗，则电子镇流器200将停止工作。因此，在用 LED灯具替代照明电路中现有的英光灯W对现有照明电路进行升级改造时，为了简化操作 并降低成本，使现有电路设备中的电子镇流器能够正常供电，谐振单元130作为整体将表 现为感性阻抗。
[0032] 图5示意性地示出了谐振单元中的电感器和电容器串联形成的电路中电流和频 率的关系。在图5中，坐标横轴和坐标纵轴分别为电感器和电容器串联形成的电路中电流 的频率和电流值。如图5所示，电流I的峰值Im。、出现在谐振点，即此时所对应的频率为该 LC电路的谐振频率ff。当对该LC电路施加的交变电压（或流过该LC电路的交变电流）的 频率f大于该LC电路的谐振频率t时，则该LC电路表现为感性阻抗。反么当对该LC电 路施加的交变电压（或流过该LC电路的交变电流）的频率f小于该LC电路的谐振频率t 时，则该LC电路表现为容性阻抗。
[0033] 谐振单元中的电感器和电容器串联形成的电路的感抗、和容抗Xc如下式（