保护电路及灯的制作方法

文档序号:10923204
保护电路及灯的制作方法
【专利摘要】一种保护电路,该保护电路侦测所述LED模块的一电压和/或一电流,并于所述LED模块的所述电压大于一过压值和/或所述LED模块的所述电流大于一预设值时,进入一保护状态,以钳制所述LED模块的所述电压。上述的电路设计,可以避免LED驱动电路因驱动电压或电流超过范围(例如:不同电子镇流器提供的驱动讯号不同,部分可能造成电压过高之问题)毁损LED驱动电路。
【专利说明】
保护电路及灯
技术领域
[0001]本实用新型涉及照明器具领域,具体涉保护电路及灯。
【背景技术】
[0002]LED照明技术正快速发展而取代了传统的白炽灯及萤光灯。相较于充填有惰性气体及水银的萤光灯而言,LED直管灯无须充填水银。因此,在各种由像是传统萤光灯泡及灯管等照明选项所主宰的家用或工作场所用的照明系统中,LED直管灯无意外地逐渐成为人们高度期待的照明选项。LED直管灯的优点包含提升的耐用性及寿命以及较低耗能。因此,考虑所有因素后,LED直管灯将会是可节省成本的照明选项。
[0003]已知LED直管灯一般包括灯管、设于灯管内且带有光源的电路板,以及设于灯管两端的灯头,灯头内设有电源,光源与电源之间通过电路板进行电气连接。然而,现有的LED直管灯仍有以下几类问题需解决:
[0004]市售常见的电子镇流器主要可分成瞬时启动型(Instant Start)电子镇流器、预热启动型(Program Start)电子镇流器两种。电子镇流器具有谐振电路,其驱动设计与日光灯的负载特性匹配,即电子镇流器在日光灯在点亮前为电容性组件,而点亮后为电阻性组件,提供对应的启动程序,而使日光灯可以正确的点亮。而LED为非线性组件,与日光灯的特性全然不同。再者,每一种电子镇流器的输出能力(输出电压、输出电流)以及输出过程的电压、电流状态均不相同,LED直管灯容易因误用而毁损。
[0005]有鉴于上述问题,以下提出本实用新型及其实施例。
【实用新型内容】
[0006]在此摘要描述关于「本实用新型」的许多实施例。然而所述词汇「本实用新型」仅仅用来描述在此说明书中揭露的某些实施例(不管是否已在权利要求项中),而不是所有可能的实施例的完整描述。以下被描述为「本实用新型」的各个特征或方面的某些实施例可以不同方式合并以形成一 LED直管灯或其中一部分。
[0007]本实用新型提供一种新的LED直管灯,以及其各个方面(与特征),以解决上述问题。
[0008]—种LED直管灯,其特征在于包含:套接于细长状的外围框体的两端部的灯头;
[0009]用于发光的LED模块;
[0010]以及用于使所述LED模块点灯的点灯电路模块;所述点灯电路模块内嵌于所述灯头;
[0011]所述灯头具有灯头本体、伸缩装置;
[0012]所述伸缩装置设置于灯头本体上。
[0013]优选的,所述灯头本体上还设有具有与灯座电性连接的导电针。
[0014]进一步的,所述伸缩装置具有可伸缩地伸缩部,其一端沿导电针方向向外凸起,另一端设置于灯头本体的内腔内。进一步的,设置于灯头本体内部的伸缩件与弹性元件连接。
[0015]优选的,所述伸缩装置具有可伸缩地伸缩部,其一端沿导电针方向向外凸起,所述凸起的高度不超过导电针的高度。
[0016]优选的,所述LED直管灯连接到灯座时,所述伸缩装置受到灯座挤压而沿LED直管灯的轴向相对移动,从而导致内置于灯头的本体的所述伸缩部端触发微动开关,从而实现市电与LED直管灯的电气连接;当LED直管灯从灯座取出时,由于受到弹力使得伸缩部反向推出,达到断电的效果。
[0017]这样,本实用新型方案的LED直管灯,在安装到灯具内之前灯头组件不会通电,从而为LED直管灯管的安装人员提供了适当的防触电安全保护。
[0018]一种LED直管灯,其特征在于:LED直管灯,
[0019]包含:套接于细长状的外围框体的两端部的灯头;
[0020]用于发光的LED模块;
[0021]以及用于使所述LED模块点灯的点灯电路模块;所述点灯电路模块内嵌于所述灯头和/或所述外围框体内;
[0022]所述灯头具有灯头本体、伸缩装置;
[0023]所述伸缩装置设置于灯头本体上。
[0024]优选的,所述灯头本体上还设有具有与灯座电性连接的导电针。
[0025]进一步的,所述伸缩装置具有可伸缩地伸缩部,其一端沿导电针方向向外凸起,另一端设置于灯头本体的内腔内。进一步的,设置于灯头本体内部的伸缩件与弹性元件连接。
[0026]优选的,所述伸缩装置具有可伸缩地伸缩部,其一端沿导电针方向向外凸起,所述凸起的高度不超过导电针的高度。
[0027]优选的,所述LED直管灯连接到灯座时,所述伸缩装置受到灯座挤压而沿LED直管灯的轴向相对移动,从而导致内置于灯头的本体的所述伸缩部端触发微动开关,从而实现市电与LED直管灯的电气连接;当LED直管灯从灯座取出时,由于受到弹力使得伸缩部反向推出,达到断电的效果。
[0028]这样,本实用新型方案的LED直管灯,在安装到灯具内之前灯头组件不会通电,从而为LED直管灯管的安装人员提供了适当的防触电安全保护。
[0029]优选的,所述外围框体为玻璃灯管或塑料灯管。
[0030]优选的,所述灯头上设有透气孔。
[0031 ]优选的,所述灯头为塑料材质,铝材质,塑料和铝材质的混合。
[0032]可选的,所述灯管具有一第一接脚及一第二接脚。
[0033]可选的,所述第一电路板设置于LED直管灯的一第一端,以及所述第二电路板设置于LED直管灯的一第二端,其中所述第一端与所述第二端彼此相对。
[0034]可选的,所述第一端具有一第一灯头,所述第二端具有一第二灯头,所述第一电路板位于所述第一灯头中,以及所述第二电路板位于所述第二灯头中。
[0035]可选的,所述第二灯头的长度尺寸为所述第一灯头的长度尺寸的30%_80%。藉由上述的电路及结构间的布局设计,可以降低LED直管灯的EMI问题,并提高电容的寿命及整体电路的可靠度,而且减少不透光的灯头长度而增加透光灯管的长度,可以使增加灯管的发光面积以及增加LED的散热。
[0036]可选的,所述LED模块的多个LED组件设置于一可挠式电路板上,其中所述可挠式电路板包含一第一线路层及一第二线路层,所述第一线路层电连接所述多个LED组件,所述第二线路层电连接所述滤波电路。
[0037]可选的,所述第二线路层的厚度大于所述第一线路层的厚度。
[0038]本实用新型另提供一种LED直管灯,包括一灯管和设于所述灯管两端部外的两个灯头,所述两个灯头的尺寸大小可以为相同或不相同。当两个灯头的尺寸大小为不相同时,可选的,所述较小灯头的尺寸为较大灯头尺寸的30 %至80 %。
[0039]可选的,所述灯头上设有用于散热的孔洞。
[0040]优选的,所述灯头上用于散热的孔洞为弧形。
[0041]可选的,所述灯头上用于散热的孔洞为三条大小不一的弧线。
[0042]可选的,所述灯头上用于散热的孔洞为由小到大逐渐变化的三条弧线。
[0043]本实用新型另提供一种LED直管灯,包括:一灯管和一设于所述灯管一端的灯头;一电源,设于所述灯头内;一灯板,设于所述灯管内,所述灯板上设有一光源;所述光源和所述电源之间通过所述灯板电气连通;所述灯板为一可挠式电路软板。
[0044]可选的,所述可挠式电路软板为一层线路层(具导电效果),所述光源设于所述线路层上,所述光源通过所述线路层与所述电源电气连通。
[0045]可选的,所述可挠式电路软板还包括一层介电层,与所述线路层迭置;所述介电层设于所述线路层与光源相背的一侧,并固定于所述灯管的内周面。
[0046]可选的,所述可挠式电路软板沿所述灯管周向延伸的长度与所述灯管内周面的周长之间的比例范围为0.3至0.5。
[0047]可选的,所述可挠式电路软板表面还包括一层电路保护层。
[0048]可选的,所述可挠式电路软板与所述电源之间通过导线打线连接。
[0049]可选的,所述可挠式电路软板设于所述反射膜上。
[0050]可选的,沿所述灯管的周向方向,所述可挠式电路软板位于所述反射膜的一侧。[0051 ]可选的,所述反射膜设于所述灯板两侧且沿所述灯管周向延伸。
[0052]可选的,所述灯管内周面或外周面上可覆盖有粘接膜,用于在灯管破裂后对灯管的外部和内部进行隔呙。
[0053]可选的,所述可挠式电路软板爬过所述过渡区和所述电源电气连通。
[0054]可选的,所述可挠式电路软板包括多层线路层与多层介电层,所述介电层与所述线路层依序交错迭置,所述光源设于所述多层线路层的最上一层,并通过所述多层线路层的最上一层与所述电源电气连通。
[0055]可选的,所述可挠式电路软板沿灯管轴向的两端不固定在灯管的内周面上。
[0056]可选的,所述可挠式电路软板沿灯管轴向的两端分别形成一自由部,自由部向灯管内部弯曲变形。
[0057]可选的,所述电源可以为单个体(即所有电源模组都集成在一个部件中),并设于灯管一端的灯头中;或者电源也可以分为两部分,称为双个体(即所有电源模组分别设置在两个部件中),并将两部分分别设于灯管两端的灯头中。
[0058]可选的,所述灯头中包含有一用于安装电源的电源插槽。
[0059]可选的,所述电源一端具有一金属插针,灯头上设有用于连接所述电源的空心导电针。
[0060]可选的,所述可挠式电路软板直接与所述电源焊接。
[0061]本实用新型另提供一种LED直管灯,包括:一灯管和一设于所述灯管一端的灯头;一电源,设于所述灯头内;一灯板,设于所述灯管内,所述灯板上设有至少一光源;所述光源和所述电源之间通过所述灯板电气连通;所述电源包含一短电路板及一电源模组,所述灯板包含一长电路板,所述长电路板的长度大于所述短电路板的长度,所述短电路板及所述长电路板彼此贴合构成一电路板组合件。
[0062]优选的,所述短电路板的长度约为15毫米至40毫米,更优选为19毫米至36毫米,所述长电路板的长度可为800毫米至2800毫米,更优选为1200毫米至2400毫米。所述短电路板和长电路板的比例可以为1:20至1:200。
[0063]可选的,所述短电路板为一硬式电路板,以达到支撑电源模组的作用。
[0064]可选的,所述电源模组和所述长电路板皆位于所述短电路板的相同一侧表面,所述电源模组直接与所述长电路板电气连接。
[0065]可选的,所述电源模组和所述长电路板系分别位于所述短电路板的相背对两侧表面,所述电源模组透过所述短电路板和所述可挠式电路软板的线路层电气连接。
[0066]可选的,所述长电路板包含一线路层及一介电层,所述电源模组透过所述短电路板与所述线路层电气连接。
[0067]可选的,所述长电路板包含一线路层及一介电层,所述电源模组直接与所述线路层电气连接。
[0068]可选的,所述电源模组采用垂直的方式焊接固定在所述短电路板端部上方。
[0069]与现有技术相比,本实用新型的技术方案具有以下优点:
[0070]进一步地,长短灯头的设计,可以增加产品设计与制造的弹性。
[0071 ]进一步地,灯头中电源插槽的设计,可以提高电源安装的效率与方便性。
[0072]进一步地,透过灯头针脚的设计,可以增加产品设计与制造的弹性。
[0073]进一步地,透过灯头散热孔的设计,可以解决电源散热问题并提升产品的外观美感。
[0074]灯板采用一可挠式电路软板,使得灯管在破裂后,例如断裂呈两截时不能保持直管状态,使得使用者不会认为灯管还能使用而去自行安装,从而避免触电事故。
[0075]进一步地,可挠式电路软板沿灯管轴向的两端分别形成一自由部,自由部向灯管内部弯曲变形,如此一来可以以提升组装制造的方便性。
[0076]进一步地,可挠式电路软板直接焊接在灯头的电源输出端,在搬动过程中不容易发生断裂。
[0077]进一步地,电源透过一长短电路板的组合件与灯板电气连通,可以强化其结构而不容易发生断裂。
[0078]进一步地,透过利用不同形式的电源模组,可以增加产品设计与制造的弹性。
[0079]本实用新型提供一种整流滤波电路,包括:第一整流电路,用以对外部驱动讯号进行整流;以及滤波电路,与所述第一整流电路耦接,用以对整流后的所述外部驱动讯号进行滤波。
[0080]可选的,所述灯还包括灯管,与所述滤波电路耦接,用以接收外部驱动讯号;以及LED驱动模块,与所述滤波电路耦接,用以接收滤波后的外部驱动讯号并发光。
[0081]可选的,所述滤波电路包括并联的电容和电感,所述电容及所述电感耦接于所述第一接脚及第二接脚其中之一及所述第一整流电路之间,且所述并联的电容和电感对所述外部驱动讯号的等效阻抗在一特定频率上呈现最大值。
[0082]本实用新型提供一种LED直管灯,包括一灯管、一第一整流电路、一整滤波电路、一LED驱动模块。所述灯管具有第一接脚及所述第二接脚以接收一外部驱动讯号。所述第一整流电路耦接所述第一接脚及所述第二接脚,用以对所述外部驱动讯号进行整流号。所述滤波电路与所述第一整流电路电连接,用以对整流后的讯号进行滤波。所述LED驱动模块与所述滤波电路电连接,以接收滤波后讯号并发光。
[0083]可选的,所述滤波电路包括并联的电容和电感,所述电容及所述电感耦接于所述第一接脚及所述第二接脚至少其中之一及第一整流电路之间,且所述并联的电容和电感对所述外部驱动讯号的等效阻抗于一特定频率上呈现最大值。
[0084]可选的,所述滤波电路还包括一电阻,与所述并联的电容和电感串联于与所述并联的电容和电感耦接的接脚及所述第一整流电路之间。
[0085]可选的,所述滤波电路还包含一EMI电容,耦接于全桥整流电路的所述第一滤波连接点及所述第二滤波连接点之间。
[0086]可选的,所述第一接脚与所述第二接脚分别位于所述灯管的相对二端。
[0087]可选的,所述第一接脚与所述第二接脚位于所述灯管的同一端。
[0088]可选的,所述滤波电路还包含型滤波电路。
[0089]可选的,所述滤波电路的所述电容的电容值在1nF?2uF之间。
[0090]可选的,所述滤波电路的所述电感的电感值小于2mH。
[0091 ] 可选的,所述特定频率在20kHz_30kHz之间。
[0092]可选的,所述滤波电路包括一个或多个并联的滤波单元。
[0093]可选的,所述滤波单元包括一电容,所述电容的一端耦接第一整流输出端及第一滤波输出端,另一端耦接所述第二整流输出端及第二滤波输出端。
[0094]藉由上述的电路设计,可以使LED直管灯可以符合EMI规范及UL认证要求,而且使外部驱动讯号的电压准位经适当的调整后提供至LED驱动电路,而避免过高的电压而毁损LED驱动电路。
[0095]可选的,所述LED驱动模块包含一驱动电路及一LED模块,所述驱动电路为直流转直流转换电路,将所述滤波后讯号转换成一驱动讯号以驱动所述LED模块发光,并使所述LED模块的电流稳定于一预定电流值。
[0096]可选的,所述驱动电路根据所述滤波后讯号的准位调整预定电流值的大小。
[0097]可选的,所述预定电流值的调整函数系为包含所述滤波后讯号的准位的二次方或以上的函数。
[0098]可选的,所述预定电流值系于所述滤波后讯号的准位大于一电压上限值时向上调整,于或所述滤波后讯号的准位小于一电压下限值时向下调整,其中所述电压上限值大于所述电压下限值。
[0099]可选的,所述预定电流值系于所述滤波后讯号的准位大于一电压上限值时,预定电流值与所述滤波后讯号的准位间的曲线斜率随所述滤波后讯号的准位上升而变大,
[0100]可选的,所述预定电流值系于所述滤波后讯号的准位小于一电压下限值时,预定电流值与所述滤波后讯号的准位间的曲线斜率随所述滤波后讯号的准位下降而变小。
[0101]可选的,所述预定电流值系于所述滤波后讯号的准位小于一电压上限值并大于一电压下限值时,所述预定电流值随所述滤波后讯号的准位增加或减少而线性增加或减少。藉由上述的电路设计,可以使LED直管灯中的LED驱动电路随不同电子镇流器的驱动能力调整LED的电流,而避免电子镇流器的驱动能力与LED直管灯的初始值不相同而导致的过压、过流或者欠压、欠流的情况发生。
[0102]可选的,所述驱动电路包含电感、控制器、切换开关以及两个或以上并联的电容,其中所述电感、所述控制器及所述切换开关设置于一第一电路板,两个或以上并联的电容的至少部分设置于一第二电路板。
[0103]可选的,所述第一端具有一第一灯头,所述第二端具有一第二灯头,所述第一电路板位于所述第一灯头中,以及所述第二电路板位于所述第二灯头中。
[0104]可选的,所述第二灯头的长度尺寸为所述第一灯头的长度尺寸的30%_80%。藉由上述的电路及结构间的布局设计,可以降低LED直管灯的EMI问题,并提高电容的寿命及整体电路的可靠度,而且减少不透光的灯头长度而增加透光灯管的长度,可以使增加灯管的发光面积以及增加LED的散热。
[0105]可选的,所述整流电路包含一整流单元及一端点转换电路,所述端点转换电路与所述整流单元串联于第一接脚及所述第二接脚以及所述滤波电路之间,所述端点转换电路与耦接所述整流单元的所述半波连接点、第一接脚及所述第二接脚,另一耦接所述滤波电路。
[0106]可选的,所述外部驱动讯号由瞬时启动型电子镇流器所提供。
[0107]可选的,所述LED直管灯还包含一保护电路,侦测所述LED模块的一电压和/或一电流,并于所述LED模块的所述电压大于一过压值和/或所述LED模块的所述电流大于一预设值时,进入一保护状态,以钳制所述LED模块的所述电压。
[0108]可选的,所述保护电路包含一分压电路,所述分压电路根据一分压比例以及所述LED模块的所述电压和/或所述电流产生一分压,并于所述LED模块的所述电流大于所述预设值时,调高所述分压比例。
[0109]可选的,所述分压电路包含一第一切换开关及一第二切换开关,分别串联一第一电阻及一第二电阻,当所述LED模块的所述电流小于所述预设值时,所述第一切换开关导通,所述第二切换开关截止,所述分压比例由所述第一电阻决定,当所述LED模块的所述电流大于所述预设值时,所述第一切换开关截止,所述第二切换开关导通,所述分压比例由所述第二电阻决定。
[0110]可选的,所述第二电阻的阻值大于所述第一电阻的阻值。
[0111]可选的,所述保护电路还包含一钳压电路耦接所述LED模块,所述钳压电路根据所述分压决定是否钳制所述LED模块的所述电压。可选的,所述LED直管灯还包含一过压保护电路,耦接所述滤波电路,以钳制所述滤波后讯号的准位等于或小于一预定过压值。
[0112]可选的,所述过压保护电路包含一齐纳二极管。
[0113]—种保护电路,该保护电路用于侦测LED模块的一电压和/或一电流,并于所述LED模块的所述电压大于一过压值和/或所述LED模块的所述电流大于一预设值时,进入保护状态,以钳制所述LED模块的所述电压。
[0114]可选的,所述保护电路包含分压电路,所述分压电路根据一分压比例以及所述LED模块的所述电压和/或所述电流产生一分压,并于所述LED模块的所述电流大于所述预设值时,调高所述分压比例。
[0115]可选的,所述分压电路包含第一切换开关及一第二切换开关,分别串联一第一电阻及第二电阻,当所述LED模块的所述电流小于所述预设值时,所述第一切换开关导通,所述第二切换开关截止,所述分压比例由所述第一电阻决定,当所述LED模块的所述电流大于所述预设值时,所述第一切换开关截止,所述第二切换开关导通,所述分压比例由所述第二电阻决定。
[0116]可选的,所述第二电阻的阻值大于所述第一电阻的阻值。
[0117]可选的,所述保护电路还包含钳压电路耦接所述LED模块,所述钳压电路根据所述分压决定是否钳制所述LED模块的所述电压。
[0118]可选的,所述LED直管灯还包含过压保护电路,耦接所述滤波电路,以钳制所述滤波后讯号的准位(即电压值)等于或小于一预定过压值。
[0119]可选的,所述过压保护电路包含齐纳二极管。
[0120]—种灯,包括:上述任一项所述的保护电路;其中,所述灯还包括一灯管,用以接收一外部驱动讯号;一第一整流电路,耦接所述灯管,用以对所述外部驱动讯号进行整流,以产生一整流后信号;一滤波电路,与所述第一整流电路耦接,用以对所述整流后讯号进行滤波,以产生一滤波后信号;一LED驱动模块,与所述滤波电路親接,且包含一LED模块,其中所述LED驱动模块被配置以接收所述滤波后讯号以及产生一驱动讯号,而所述LED模块用以接收所述驱动讯号而发光;所述保护电路,耦接所述滤波电路,且被配置以决定是否进入一保护状态,其中当进入保护状态时,所述保护电路钳制所述滤波后讯号的准位(即电压值)大小。
[0121 ]可选的,所述灯为LED灯。
[0122]可选的,所述灯为LED直管灯。
[0123]可选的,所述滤波电路具有一第一滤波输出端以及一第二滤波输出端,所述钳压电路耦接所述第一滤波输出端以及第二滤波输出端,所述分压电路耦接所述钳压电路、所述第二滤波输出端、以及一偏压源,其中所述分压电路被配置以接收一电流侦测讯号,其中所述电流侦测讯号代表所述LED模块流经的电流大小。
[0124]可选的,钳压电路包含双向可控硅及双向触发二极管,分压电路包含第一双载子接面晶体管及第二双载子接面晶体管、第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻;双向可控娃的第一端親接第一滤波输出端,第二端親接第二滤波输出端,而控制端親接双向触发二极管的第一端;双向触发二极管的第二端耦接电容的一端,电容的另一端耦接第二滤波输出端;电阻的一端耦接双向触发二极管的第二端,另一端耦接第二滤波输出端,而与电容并联。第一电阻的一端耦接双向触发二极管的第二端,另一端耦接第一双载子接面晶体管的集极;第一双载子接面晶体管的射极耦接第二滤波输出端;第二电阻的一端耦接双向触发二极管的第二端,另一端耦接第二双载子接面晶体管的集极以及第一双载子接面晶体管的基极;第二双载子接面晶体管的射极耦接第二滤波输出端;电阻的一端耦接第二双载子接面晶体管的基极,另一端耦接电容的一端。电容的另一端耦接第二滤波输出端;第四电阻的一端耦接双向触发二极管的第二端,另一端耦接二极管的负极。二极管的正极耦接第一滤波输出端。
[0125]可选的,当所述LED直管灯正常操作而所述LED模块的电流在正常范围内时,第二双载子接面晶体管截止,双向可控硅为截止,所述保护电路处于未保护状态。
[0126]可选的,当所述LED模块的电流超过一预设值时,第二双载子接面晶体管导通,双向可控硅为导通以钳制第一滤波输出端及第二滤波输出端之间的电压差,所述保护电路处于保护状态。
[0127]可选的,所述滤波电路在所述第一滤波输出端提供所述偏压源,且所述保护电路还包含一二极管,所述二极管的正极耦接于所述偏压源,负极耦接于所述分压电路。
[0128]可选的,所述滤波电路具有一第一滤波输出端以及一第二滤波输出端,且所述保护电路包含一钳压电路以及一分压电路,所述钳压电路耦接所述第一滤波输出端以及第二滤波输出端,所述分压电路耦接所述钳压电路以及所述第二滤波输出端,其中所述分压电路也耦接所述LED模块的正端以侦测所述LED模块的一电压,且被配置以接收一电流侦测讯号,其中所述电流侦测讯号代表所述LED模块流经的电流大小。
[0129]可选的,当所述LED模块的电流在正常范围内,但所述LED模块的正端的电压超过一过压值时,所述分压电路使所述钳压电路在所述第一滤波输出端以及第二滤波输出端之间导通,使所述保护电路进入所述保护状态以钳制所述第一滤波输出端及第二滤波输出端之间的电压差。
[0130]可选的,所述保护电路还包含另一电容以及另一电阻,所述另一电容与所述另一电阻之间的一连接端适于接收所述电流侦测讯号,所述另一电阻的另一端耦接所述分压电路,而所述另一电容器的另一端耦接所述第二滤波输出端。
[0131 ] 可选的,所述保护电路还包含一电容,其中所述钳压电路包含一双向可控硅以及一双向触发二极管,所述双向可控娃的一第一端親接所述第一滤波输出端,一第二端親接所述第二滤波输出端,以及一控制端耦接所述双向触发二极管的一第一端;所述双向触发二极管的一第二端耦接所述电容器的一端,所述电容器的另一端耦接所述第二滤波输出端;且所述分压电路耦接于所述双向触发二极管的所述第二端。
[0132]可选的,所述保护电路还包含一电容,其中所述钳压电路包含一硅控整流器以及一双向触发二极管,所述硅控整流器的一第一端耦接所述第一滤波输出端,一第二端耦接所述第二滤波输出端,以及一控制端耦接所述双向触发二极管的一第一端;所述双向触发二极管的一第二端耦接所述电容器的一端,所述电容器的另一端耦接所述第二滤波输出端;且所述分压电路耦接于所述双向触发二极管的所述第二端。
[0133]可选的,所述分压电路包含一第一切换开关、一第二切换开关、一第一电阻、一第二电阻;所述第一电阻的一端耦接所述双向触发二极管的所述第二端,另一端耦接所述第一切换开关;所述第一切换开关也耦接所述第二滤波输出端;所述第二电阻的一端耦接所述双向触发二极管的所述第二端,另一端耦接所述第二切换开关以及第一切换开关;所述第二切换开关也耦接所述第二滤波输出端,且被配置以接收所述电流侦测讯号。
[0134]可选的,做为切换开关的第一双载子接面晶体管及第二双载子接面晶体管分别串联决定分压比例的第一电阻及第二电阻,分压电路根据LED模块的电流是否大于预设值,来决定第一双载子接面晶体管及第二双载子接面晶体管何者截止何者导通,来决定分压比例;钳压电路根据分压电路的分压决定是否钳制LED模块的电压。
[0135]可选的,所述第一电阻的电阻值小于所述第二电阻的电阻值,且当所述LED直管灯正常操作而所述LED模块的电流在正常范围内时,所述第二切换开关为截止,所述第一切换开关为导通,造成所述硅控整流器被所述双向触发二极管的所述第二端的电位截止,使所述保护电路不进入所述保护状态。
[0136]可选的,所述第一电阻的电阻值小于所述第二电阻的电阻值,且当所述LED模块的电流超过一预设值时,所述第二切换开关导通,所述第一切换开关为截止,造成所述硅控整流器被所述双向触发二极管的所述第二端的电位导通,使所述保护电路进入所述保护状态以钳制所述第一滤波输出端及第二滤波输出端之间的电压差。
[0137]可选的,所述保护电路还具有一齐纳二极管与所述第三电阻的两端并联,用以钳制所述两端的电压。
[0138]可选的,所述第一电阻的电阻值小于所述第二电阻的电阻值,且当所述LED模块的电流在正常范围内,但所述LED模块的正端的电压超过一过压值时,所述第二切换开关为导通,所述第一切换开关为截止,造成所述硅控整流器被所述双向触发二极管的所述第二端的电位导通,使所述保护电路进入所述保护状态以钳制所述第一滤波输出端及第二滤波输出端之间的电压差。
[0139]可选的,所述第一电阻的电阻值小于所述第二电阻的电阻值,且当所述LED模块的电流在正常范围内,且所述LED模块的正端的电压低于一过压值时,所述第二切换开关为截止,所述第一切换开关为导通,造成所述硅控整流器被所述双向触发二极管的所述第二端的电位截止,使所述保护电路不进入所述保护状态。
[0140]可选的,所述滤波电路具有一第一滤波输出端以及一第二滤波输出端,且所述保护电路包含一二极管,耦接所述第一滤波输出端及第二滤波输出端,其中所述二极管具有一阈值电压,且适于当所述滤波后讯号的准位达到所述阈值电压时导通。
[0141]可选的,该灯还包含一防闪烁电路,耦接于所述滤波电路与所述LED驱动模块之间,用以接收且消耗所述滤波后讯号的部分能量,以抑制或避免所述滤波后讯号的纹波造成所述LED驱动模块的发光闪烁。
[0142]可选的,所述滤波电路具有一第一滤波输出端以及一第二滤波输出端,且所述防闪烁电路包含至少一电阻,所述至少一电阻耦接于所述第一滤波输出端及所述第二滤波输出端之间。
[0143]藉由上述的电路设计,可以避免LED驱动电路因驱动电压或电流超过范围(例如:不同电子镇流器提供的驱动讯号不同,部分可能造成电压过高之问题)毁损LED驱动电路。
【附图说明】
[0144]图1是一立体图,显示本实用新型一实施例的LED直管灯;
[0145]图1A是一立体图,显示本实用新型另一实施例的LED直管灯的灯管两端的灯头具有不同尺寸;
[0146]图2是一立体分解图,显示图1的LED直管灯;
[0147]图3是一立体图,显示本实用新型一实施例的LED直管灯的灯头的前部及顶部;
[0148]图4是一立体图,显示图3的LED直管灯的灯头的底部;
[0149]图5是一立体图,显示本实用新型又一实施例LED直管灯中的再一灯头结构;
[0150]图6是一平面剖视图,显示本实用新型一实施例的LED直管灯的灯板为可挠式电路软板且其末端爬过灯管的过渡部而与电源的输出端焊接连接;
[0151]图7是一平面剖视图,显示本实用新型一实施例LED直管灯的灯板的可挠式电路软板具双层结构;
[0152]图8是一立体图,显示本实用新型一实施例LED直管灯的灯板的可挠式电路软板的用与电源的印刷电路板焊接连接的焊盘;
[0153]图9是一平面图,显示本实用新型一实施例LED直管灯的灯板的可挠式电路软板的焊盘配置;
[0154]图10是一平面图,显示本实用新型另一实施例LED直管灯的灯板的可挠式电路软板具有3个呈一列并排的焊盘;
[0155]图11是一平面图,显示本实用新型再一实施例LED直管灯的灯板的可挠式电路软板具有3个呈两列并排的焊盘;
[0156]图12是一平面图,显示本实用新型又一实施例LED直管灯的灯板的可挠式电路软板具有4个呈一列并排焊盘的焊盘;
[0157]图13是一平面图,显示本实用新型仍一实施例LED直管灯的灯板的可挠式电路软板具有4个呈两列并排的焊盘;
[0158]图14是一平面图,显示本实用新型一实施例LED直管灯的灯板的可挠式电路软板的焊盘上具有孔洞;
[0159]图15是一平面剖视图,显示利用图14的灯板的可挠式电路软板的焊盘与电源的印刷电路板的焊接过程;
[0160]图16是一平面剖视图,显示利用图14的灯板的可挠式电路软板的焊盘与电源的印刷电路板的焊接过程,其中焊盘上的孔洞靠近可挠式电路软板的边缘;
[0161]图17是一平面图,显示本实用新型一实施例LED直管灯的灯板的可挠式电路软板的焊盘具有缺口 ;
[0162]图18是一平面剖视图,显示沿图17中A-A’线的局部放大剖面;
[0163]图19是一立体图,显示本实用新型另一实施例LED直管灯的灯板的可挠式电路软板与电源的印刷电路板结合成一电路板组件;
[0164]图20是一立体图,显示图19的电路板组件的另一配置;
[0165]图21是一立体图,显示本实用新型一实施例LED直管灯中的电源;
[0166]图22是一立体图,显示本实用新型另一实施例LED直管灯中,电源的电路板垂直地焊接至铝制的硬式电路板上;
[0167]图23是一立体图,显示本实用新型另一实施例中,灯板的可挠式电路软板具双层线路层;
[0168]图24A为根据本实用新型第一较佳实施例的LED直管灯的电源组件的应用电路方块不意图;
[0169]图24B为根据本实用新型第二较佳实施例的LED直管灯的电源组件的应用电路方块不意图;
[0170]图24C为根据本实用新型第一较佳实施例的LED灯的电路方块示意图;
[0171]图25A为根据本实用新型第四较佳实施例的LED灯的电源组件的应用电路方块示意图;
[0172]图25B为根据本实用新型一较佳实施例的防闪烁电路的电路示意图;
[0173]图26A为根据本实用新型第五较佳实施例的LED灯的电源组件的应用电路方块示意图;
[0174]图26B为根据本实用新型一较佳实施例的保护电路的电路示意图;
[0175]图27A为根据本实用新型第十六较佳实施例的LED直管灯的电源组件的应用电路方块不意图;
[0176]图27B为根据本实用新型较佳实施例的过压保护电路的电路示意图。
【具体实施方式】
[0177]本实用新型在玻璃灯管的基础上,提出了一种新的LED直管灯,以解决【背景技术】中提到的问题以及上述问题。为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。下列本实用新型各实施例的叙述仅是为了说明而为例示,并不表示为本实用新型的全部实施例或将本实用新型限制于特定实施例。
[0178]请参照图1与图2,本实用新型于一实施例中提供一种LED直管灯,其包括:一灯管
1、一设于灯管I内的灯板2,以及分别设于灯管I两端的两个灯头3。灯管I可以采用塑料灯管或者玻璃灯管,所述灯头的尺寸大小为相同或不同。请参照图1A,在所述灯头的尺寸不相同的实施例中,优选地,所述较小灯头的尺寸为较大灯头尺寸的30%至80%。
[0179]在一实施例中,LED直管灯的灯管I采用具强化结构的玻璃灯管,以避免传统玻璃灯易破裂以及破裂因漏电而引发触电事故的问题,以及塑料灯容易老化的问题。本实用新型各实施例中,可以使用化学方式或是物理方式对玻璃制灯管I做二次加工强化。
[0180]请参照图3与图4,本实用新型一实施例中,LED直管灯的灯头3包括一绝缘管302,一固设于绝缘管302外周面上的导热部303,以及设于绝缘管302上的两支空心导电针301。所述导热部303可以是一管状的金属环。
[0181 ]在制作LED直管灯时,灯管I的末端区1I插设于灯头3后,灯管I的末端区1I插入灯头3部分的轴向长度占导热部303轴向长度的三分之一到三分之二之间,这样的好处是:一方面,保证空心导电针301与导热部303具有足够的爬电距离,通电时两者不易短接使人触电而引发危险;另一方面,由于绝缘管302的绝缘作用,使得空心导电针301与导热部303之间的爬电距离加大,更容易通过高电压时使人触电而引发危险的测试。
[0182]请参照图5及图22,于另一实施例中,灯头3’的端部设有一凸柱312,凸柱312的顶端开设有孔洞,其外缘设有一深度为0.l±l%mm的凹槽314可供导电引脚53定位。导电引脚53在穿出灯头3’端部凸柱312的孔洞之后,可弯折置于凹槽314之上,然后再以一导电金属帽311覆盖住凸柱312,如此,则可将导电引脚53固定在凸柱312与导电金属帽311之间,于本实施例中,导电金属帽311的内径例如为7.56±5%mm,而凸柱312的外径例如为7.23±5%mm,且导电引脚53外径例如为0.5± I%mm,因此导电金属帽311可直接紧密覆盖住凸柱312而不需要再额外涂覆黏胶,如此便可完成电源5与导电金属帽311的电气连接。
[0183]请参照图2、3、12、13,在其他实施例中,本实用新型所提供的灯头上设有用于散热的孔洞304。藉此,让位于灯头内部的电源模组产生的热能够散去而不会造成灯头内部处于高温状态,以避免灯头内部元件的可靠度下降。进一步地,灯头上用于散热的孔洞为弧形。进一步地,灯头上用于散热的孔洞为三条大小不一的弧线。进一步地,灯头上用于散热的孔洞为由小到大逐渐变化的三条弧线。进一步地,灯头上用于散热的孔洞可以为上述弧形,弧线的任意搭配所构成。
[0184]在其他实施例中,灯头中包含有一用于安装电源模组的电源插槽(图未示)。
[0185]在其他实施例中,可挠式电路软板的宽度可以加宽,由于电路板表面包括油墨材料的电路保护层,而油墨材料具有反射光线的作用,因此在加宽的部位,电路板本身便可以起到如反射膜12功能的效果。优选地,可挠式电路软板沿灯管2周向延伸的长度与所述灯管2内周面的周长之间的比例范围为0.3至0.5。可挠式电路软板外可包覆一电路保护层,电路保护层可以是一种油墨材料,具有增加反射的功能,加宽的可挠式电路软板以光源为起点向周向延伸,光源的光线会藉由加宽的部位使光线更加集中。
[0186]进一步地,灯板2可以是条状铝基板、FR4板或者可挠式电路软板中的任意一种。由于本实施例的灯管I为玻璃灯管,如果灯板2采用刚性的条状铝基板或者FR4板,那么当灯管破裂,例如断成两截后,整个灯管仍旧能够保持为直管的状态,这时使用者有可能会认为LED直管灯还可以使用、并去自行安装,容易导致触电事故。由于可挠式电路软板具有较强的可挠性与易弯曲的特性,解决刚性条状铝基板、FR4板可挠性与弯曲性不足的情况,因此本实施例的灯板2采用可挠式电路软板,这样当灯管I破裂后,即无法支撑破裂的灯管I继续保持为直管状态,以告知使用者LED直管灯已经不能使用,避免触电事故的发生。因此,当采用可挠式电路软板后,可以在一定程度上缓解由于玻璃管破碎而造成的触电问题。以下实施例即以可挠式电路软板作为灯板2来做说明。
[0187]请参照图7,作为灯板2的可挠式电路软板包括一层具有导电效果的线路层2a,光源202设于线路层2a上,通过线路层2a与电源电气连通。参照图7,本实施例中,可挠式电路软板还可以包括一层介电层2b,与线路层2a迭置,介电层2b与线路层2a的面积相等,线路层2a在与介电层2b相背的表面用于设置光源202。线路层2a电性连接至电源5用以让直流电流通过。介电层2b在与线路层2a相背的表面则通过粘接剂片4粘接于灯管I的内周面上。其中,线路层2a可以是金属层,或者布有导线(例如铜线)的电源层。
[0188]在其他实施例中,线路层2a和介电层2b的外表面可以包覆一电路保护层,所述电路保护层可以是一种油墨材料,具有阻焊和增加反射的功能。或者,可挠式电路软板可以是一层结构,即只由一层线路层2a组成,然后在线路层2a的表面包覆一层上述油墨材料的电路保护层。不论是一层线路层2a结构或二层结构(一层线路层2a和一层介电层2b)都可以搭配电路保护层。电路保护层也可以在可挠式电路软板的一侧表面设置,例如仅在具有光源202之一侧设置电路保护层。需要注意的是,可挠式电路软板为一层线路层结构2a或为二层结构(一层线路层2a和一层介电层2b),明显比一般的三层柔性基板(二层线路层中夹一层介电层)更具可挠性与易弯曲性,因此,可与具有特殊造型的灯管I搭配(例如:非直管灯),而将可挠式电路软板紧贴于灯管I管壁上。此外,可挠式电路软板紧贴于灯管管壁为较佳的配置,且可挠式电路软板的层数越少,则散热效果越好,并且材料成本越低,更环保,柔韧效果也有机会提升。
[0189]当然,本实用新型的可挠式电路软板并不仅限于一层或二层电路板,在其他实施例中,可挠式电路软板包括多层线路层2a与多层介电层2b,介电层2b与线路层2a会依序交错迭置且设于线路层2a与光源202相背的一侧,光源202设于多层线路层2a的最上一层,通过线路层2a的最上一层与电源电气连通。在其他实施例中,作为灯板2的可挠式电路软板的长度大于灯管的长度。
[0190]请参见图23,在一实施例中,作为灯板2的可挠式电路软板由上而下依序包括一第一线路层2a,一介电层2b及一第二线路层2c,第二线路层2c的厚度大于第一线路层2a的厚度,灯板2的长度大于灯管I的长度,其中在灯板2未设有光源202且突出于灯管I的末端区域上,第一线路层2a及第二线路层2c分别透过二个贯穿孔203及204电气连通,但贯穿孔203及204彼此不连通以避免短路。
[0191]藉此方式,由于第二线路层2c厚度较大,可起到支撑第一线路层2a及介电层2b的效果,同时让灯板2贴附于灯管I的内管壁上时不易产生偏移或变形,以提升制造良率。此夕卜,第一线路层2a及第二线路层2c电气相连通,使得第一线路层2a上的电路布局可以延伸至第二线路层2c,让灯板2上的电路布局更为多元。再者,原本的电路布局走线从单层变成双层,灯板2上的线路层单层面积,亦即宽度方向上的尺寸,可以进一步减缩,让批次进行固晶的灯板数量可以增加,提升生产率。
[0192]进一步地,灯板2上未设有光源202且突出于灯管I的末端区域上的第一线路层2a及第二线路层2c,亦可直接被利用来实现电源模组的电路布局,而让电源模组直接配置在可挠式电路软板上得以实现。
[0193]请继续参照图2,灯板2上设有若干光源202,灯头3内设有电源5,光源202与电源5之间通过灯板2电气连通。本实用新型各实施例中,电源5可以为单个体(即所有电源模组都集成在一个部件中),并设于灯管I一端的灯头3中;或者电源5也可以分为两部分,称为双个体(即所有电源模组分别设置在两个部件中),并将两部分分别设于灯管两端的灯头3中。如果灯管I仅有一端作强化部处理时,电源优先选择为单个体,并设于强化后的末端区101所对应的灯头3中。
[0194]不管是单个体还是双个体,电源的形成方式都可以有多重选择,例如,电源可以为一种灌封成型后的模块,具体地,使用一种高导热的硅胶(导热系数20.7w/m?k),通过模具对电源模组进行灌封成型,得到电源,这种方式得到的电源具有高绝缘、高散热、外形更规则的优点,且能够方便地与其他结构件配合。或者,电源也可以为不作灌封胶成型,直接将裸露的电源模组置入灯头内部,或者将裸露的电源模组用传统热缩管包住后,再置入灯头3内部。换言之,本实用新型各实施例中,电源5可为如图7所示以单片印刷电路板搭载电源模组的形式出现,亦可为如图21所示以单个体模块的形式出现。
[0195]请参照图2并结合图21,于一实施例中,电源5的一端具有公插51,另一端具有金属插针52,灯板2的端部设有母插201,灯头3上设有用于连接外部电源的空心导电针301。电源5的公插51插设于灯板2的母插201内,金属插针52插设于灯头3的空心导电针301内。此时公插51和母插201相当于转接头,用于将电源5和灯板2电连接。当金属插针52插入空心导电针301内后,经过外部冲压工具冲击空心导电针301,使得空心导电针301发生轻微的变形,从而固定住电源5上的金属插针52,并实现电气连接。通电时,电流依次通过空心导电针301、金属插针52、公插51以及母插201到达灯板2,并通过灯板2到达光源202。然而,电源5的结构则不限于图21所示模块化的样态。电源5可以是一载有电源模组的印刷电路板,再用公插51、母插201的连接方式与灯板2电性连接。
[0196]在其他实施例中,任何型式的电源5与灯板2之间的电性连接也可以用传统导线打线方式取代上述的公插51及母插201,即采用一根传统的金属导线,将金属导线的一端与电源电连接,另一端与灯板2电连接。进一步地,金属导线可包覆一绝缘套管以保护使用者免于触电。但导线打线连接的方式有可能在运输过程中会有断裂的问题,质量上稍差。
[0197]其他实施例中,电源5与灯板2之间的电性连接可以通过铆钉钉接、锡膏黏接、焊接或是以导线捆绑的方式来直接连接在一起。与前述灯板2的固定方式一致,可挠式电路软板的一侧表面通过粘接剂片4粘接固定于灯管I的内周面,而可挠式电路软板的两端可以选择固定或者不固定在灯管I的内周面上。
[0198]如果可挠式电路软板的两端固定在灯管I的内周面上,则优先考虑在可挠式电路软板上设置母插201,然后将电源5的公插51插入母插201实现电气连接。
[0199]如果灯板2沿灯管I轴向的两端不固定在灯管I的内周面上,如果采用导线连接,在后续搬动过程中,由于两端自由,在后续的搬动过程中容易发生晃动,因而有可能使得导线发生断裂。因此灯板2与电源5的连接方式优先选择为焊接。具体地,参照图6,可以直接将灯板2爬过强化部结构的过渡区103后焊接于电源5的输出端上,免去导线的使用,提高产品质量的稳定性。此时灯板2不需要设置母插201,电源5的输出端也不需要设置公插51。
[0200]如图8所示,具体作法可以是将电源5的输出端留出电源焊盘a,并在电源焊盘a上留锡、以使得焊盘上的锡的厚度增加,方便焊接,相应的,在灯板2的端部上也留出光源焊盘b,并将电源5输出端的电源焊盘a与灯板2的光源焊盘b焊接在一起。将焊盘所在的平面定义为正面,则灯板2与电源5的连接方式以两者正面的焊盘对接最为稳固,但是在焊接时焊接压头典型而言压在灯板2的背面,隔着灯板2来对焊锡加热,比较容易出现可靠度的问题。如果如图14所示,将灯板2正面的光源焊盘b中间开出孔洞,再将其正面朝上叠加在电源5正面的电源焊盘a上来焊接,则焊接压头可以直接对焊锡加热熔解,对实务操作上较为容易实现。
[0201]如图8所示,上述实施例中,作为灯板2的可挠式电路软板大部分固定在灯管I的内周面上,只有在两端是不固定在灯管I的内周面上,不固定在灯管I内周面上的灯板2形成一自由部21,而灯板2固定在灯管I的内周面上。自由部21具有上述的焊盘b。在装配时,自由部21和电源5焊接的一端会带动自由部21向灯管I内部收缩。值得注意的是,当作为灯板2的可挠式电路软板如图23所示具有二层线路层2a及2c夹一介电层2b的结构时,前述灯板2未设有光源202且突出于灯管I的末端区域可作为自由部21,而让自由部21实现二层线路层的连通及电源模组的电路布局。
[0202]在本实施例中,当灯板2及电源5连接时,焊盘b及a及灯板上的光源202所在表面朝同一方向,而灯板2上的焊盘b上形成有如图14所示的贯通孔e,使得焊盘b及焊盘a相互连通。当灯板2的自由部21朝向灯管I的内部收缩而变形时,电源5的印刷电路板及灯板2之间的焊接连接部对电源5有一个侧向的拉力。进一步地,相较于电源5之焊盘a及灯板2上的焊盘b系面对面的情况,这里的电源5的印刷电路板及灯板2之间的焊接连接部对电源5还有一个向下的拉力。此一向下拉力来自于贯通孔e内的焊料而于电源5及灯板2之间形成一个更为强化及牢固的电性连接。
[0203]如图9所示,灯板2的光源焊盘b为两个不连接的焊盘,分别和光源202正负极电连接,焊盘的大小约为3.5 X 2mm2,电源5的印刷电路板上也有与其相对应的焊盘,焊盘的上方为便于焊接机台自动焊接而有预留锡,锡的厚度可为0.1至0.7_,较佳值为0.3至0.5mm较为恰当,以0.4mm为最佳。在两个焊盘之间可设置一绝缘孔洞C,避免两个焊盘在焊接的过程中因焊锡熔接在一起而造成电性短路,此外在绝缘孔洞c的后方还可设置定位孔d,用来让自动焊接机台可正确判断出光源焊盘b的正确位置。
[0204]灯板的光源焊盘b至少有一个,分别和光源202正负极电连接。在其他实施例中,为了能达到兼容性及后续使用上的扩充性,光源焊盘b的数量可以具有一个以上,例如2个、3个、4个或是4个以上。当焊盘只有I个时,灯板对应二端都会分别与电源电连接,以形成一回路,此时可利用电子组件取代的方式,例如:以电感取代电容当作稳流组件。如图10至12所示,当焊盘为3个时,第3个焊盘可以用作接地使用,当焊盘为4个时,第4个焊盘可以用来作讯号输入端。相应的,电源焊盘a亦和光源焊盘b数量相同。当焊盘为3个以上时,焊盘间的排列可以为一列并排或是排成两列,依实际使用时的容置面积大小配置在适当的位置,只要彼此不电连接造成短路即可。在其他实施例中,若是将部份电路制作在可挠式电路软板上,光源焊盘b可以单独一个,焊盘数量愈少,在工艺上愈节省流程;焊盘数量愈多,可挠式电路软板和电源输出端的电连接固定愈增强。
[0205]如图14所示,在其他实施例中,光源焊盘b的内部可以具有焊接穿孔e的结构,焊接穿孔e的直径可为I至2mm,较佳为1.2至1.8mm,最佳为1.5mm,太小则焊接用的锡不易穿越。当电源5的电源焊盘a与灯板2的光源焊盘b焊接在一起时,焊接用的锡可以穿过所述的焊接穿孔e,然后堆积在焊接穿孔e上方冷却凝结,形成具有大于焊接穿孔e直径的焊球结构g,这个焊球结构g会起到像是钉子的功能,除了透过电源焊盘a和光源焊盘b之间的锡固定外,更可以因为焊球结构g的作用而增强电性连接的稳固定。
[0206]如图15至图16所示,在其他实施例中,当光源焊盘b的焊接穿孔e距离灯板2的边缘小于等于Imm时,焊接用的锡会穿过所述的孔洞e而堆积在孔洞上方边缘,过多的锡也会从灯板2的边缘往下方回流,然后与电源焊盘a上的锡凝结在一起,其结构就像是一个铆钉将灯板2牢牢的钉在电源5的电路板上,具有可靠的电性连接功能。如图17及图18所示,在其他实施例中,焊接缺口f取代了焊接穿孔e,焊盘的焊接穿孔是在边缘,焊接用的锡透过所述的焊接缺口 f把电源焊盘a和光源焊盘b电连接固定,锡更容易爬上光源焊盘b而堆积在焊接缺口 f周围,当冷却凝结后会有更多的锡形成具有大于焊接缺口 f直径的焊球,这个焊球结构会让电性连接结构的固定能力增强。本实施例中,因为焊接缺口的设计,焊接用的锡起到像是C形钉子的功能。
[0207]焊盘的焊接穿孔不论是先形成好,或是在焊接的过程中直接用焊接压头或称热压头打穿,都可以达到本实施例所述的结构。所述的焊接压头其与焊锡接触的表面可以为平面,凹面,凸面或这些组合;而所述的焊接压头用于限制所欲焊接物件例如灯板2的表面可以为长条状或是网格状,所述的与焊锡接触的表面不完全将穿孔覆盖,确保焊锡能从穿孔穿出,当焊锡穿出焊接穿孔堆积在焊接穿孔周围时,凹部能提供焊球的容置位置。在其他实施例中,作为灯板2的可挠式电路软板具有一定位孔,在焊接时可以透过定位孔将电源焊盘a和光源焊盘b的焊盘精准的定位。
[0208]请参照图9,灯板2与电源5的印刷电路板上也有与其相对应的焊盘,焊盘的上方为便于焊接机台自动焊接而有预留锡,一般而言锡的厚度较佳值为0.3至0.5mm则可以将灯板2稳固地焊接在电源5的印刷电路板上。
[0209]请参照图19和图20,在其它的实施方式中,上述透过焊接方式固定的灯板2和电源5可以用搭载有电源模组250的电路板组合件25取代。电路板组合件25具有一长电路板251和一短电路板253,长电路板251和短电路板253彼此贴合透过黏接方式固定,短电路板253位于长电路板251周缘附近。短电路板253上具有电源模组25,整体构成电源。短电路板253材质较长电路板251硬,以达到支撑电源模组250的作用。
[0210]长电路板251可以为上述作为灯板2的可挠式电路软板或柔性基板,且具有图7所示的线路层2a。灯板2的线路层2a和电源模组250电连接的方式可依实际使用情况有不同的电连接方式。如图19所示,电源模组250和长电路板251上将与电源模组250电性连接的线路层2a皆位于短电路板253的同一侧,电源模组250直接与长电路板251电气连接。如图20所示,电源模组250和长电路板251上将与电源模组250电性连接的线路层2a系分别位于短电路板253的两侧,电源模组250穿透过短电路板253和灯板2的线路层2a电气连接。
[0211 ]如图19所示,在一实施例中,电路板组合件25省略了前述实施例中灯板2和电源5要用焊接的方式固定的情况,而是先将长电路板251和短电路板253黏接固定,再将电源模组250和灯板2的线路层2a电气连接。此外,灯板2如上述并不仅限于一层或二层电路板,可以是如图23所示还包含另一层线路层2c。光源202设于线路层2a,通过线路层2a与电源5电气连通。如图20所不,在另一实施例中,电路板组合件25具有一长电路板251和一短电路板253,长电路板251可以为上述灯板2的可挠式电路软板或柔性基板,灯板2包括一线路层2a与一介电层2b,先将介电层2b和短电路板253以拼接方式固接,之后,再将线路层2a贴附在介电层2b上并延伸至短电路板253上。以上各实施例,均不脱离本实用新型电路板组合件25的应用范围。
[0212]在上述各实施例中,短电路板253的长度约为15毫米至40毫米,较佳为19毫米至36毫米,长电路板251的长度可为800毫米至2800毫米,较佳为1200毫米至2400毫米。短电路板253和长电路板251的比例可以为1:20至1:200。
[0213]此外,在前述的实施例中,当灯板2和电源5系透过焊接方式固定时,灯板2的端部并不固定在灯管I的内周面上,无法安全的固定支撑住电源5,在其他实施例中,若电源5必须另行固定在灯管I末端区的灯头内,则灯头会相对较长而压缩了灯管I有效的发光面积。
[0214]请参考图22,在一实施例中,所使用的灯板为铝制硬式电路板22,因其端部可相对的固定在灯管I的末端区,而电源5则采用垂直于硬式电路板22的方式焊接固定在硬式电路板22端部上方,一来便于焊接工艺的实施,二来灯头3不需要具有足以承载电源5之总长度的空间而可以缩短长度,如此可增加灯管有效的发光面积。此外,在前述的实施例中,电源5上除了装设有电源模组之外,还需要另行焊接金属导线与灯头3的空心导电针301形成电气连接。在本实施例中,可以直接使用于电源5上,做为电源模组的导电引脚53与灯头3电气连接,不需额外再焊接其它导线,还有利于制程之简化。
[0215]值得注意的是,具有双层导电层的可挠式电路板的第二线路层的厚度较佳为相较于第一线路层的厚度厚,藉此可以降低在正极引线及负极引线上的线损(压降)。再者,具有双层导电层的可挠式电路板相较于单层金属层的可挠式电路板,由于将两端的正极引线、负极引线移至第二层,可以缩小可挠式电路板的宽度。在相同的治具上,较窄的基板的排放数量多于较宽的基板,因此可以提高LED模块的生产效率。而且具有双层导电层的可挠式电路板相对上也较容易维持形状,以增加生产的可靠性,例如:LED组件的焊接时焊接位置的准确性。
[0216]作为上述方案的变形,本实用新型还提供一种LED直管灯,该LED直管灯的电源组件的至少部分电子组件设置在灯板上:即利用PEC (印刷电子电路,PEC: PrintedElectronic Circuits),技术将至少部分电子组件印刷或嵌入在灯板上。
[0217]本实用新型的一个实施例中,将电源组件的电子组件全部设置在灯板上。其制作过程如下:基板准备(可挠性印刷电路板准备)—喷印金属纳米油墨—喷印无源组件/有源器件(电源组件)—烘干/烧结—喷印层间连接凸块—喷涂绝缘油墨—喷印金属纳米油墨—喷印无源组件及有源器件(依次类推形成所包含的多层板)—喷涂表面焊接盘—喷涂阻焊剂焊接LED组件。
[0218]上述的本实施例中,若将电源组件的电子组件全部设置在灯板上时,只需在灯板的两端通过焊接导线连接LED直管灯的接脚,实现接脚与灯板的电气连接。这样就不用再为电源组件设置基板,进而可进一步的优化灯头的设计。较佳的,电源组件设置在灯板的两端,这样尽量减少其工作产生的热对LED组件的影响。本实施例因减少焊接,提高电源组件的整体信赖性。
[0219]若将部分电子组件印刷在灯板上(如电阻,电容)时,而将大的器件如:电感,电解电容等电子组件设置在灯头内。灯板的制作过程同上。这样通过将部分电子组件,设置在灯板上,合理的布局电源组件,来优化灯头的设计。
[0220]作为上述的方案变形,也可通过嵌入的方式来实现将电源组件的电子组件设置在灯板上。即:以嵌入的方式在可挠性灯板上嵌入电子组件。较佳的,可采用含电阻型/电容型的覆铜箔板(CCL)或丝网印刷相关的油墨等方法实现;或采用喷墨打印技术实现嵌入无源组件的方法,即以喷墨打印机直接把作为无源组件的导电油墨及相关功能油墨喷印到灯板内设定的位置上。作为上述方案的变形,无源组件也可以喷墨打印机直接把作为无源组件的导电油墨及相关功能油墨喷印到灯板上)。然后,经过UV光处理或烘干/烧结处理,形成埋嵌无源组件的灯板。嵌入在灯板上电子组件包括电阻、电容和电感;在其它的实施例中,有源组件也适用。通过这样的设计来合理的布局电源组件进而达到优化灯头的设计(由于部分采用嵌入式电阻和电容,本实施例节约了宝贵的印刷电路板表面空间,缩小了印刷电路板的尺寸并减少了其重量和厚度。同时由于消除了这些电阻和电容的焊接点(焊接点是印刷电路板上最容易引入故障的部分),电源组件的可靠性也得到了提高。同时将减短印刷电路板上导线的长度并且允许更紧凑的器件布局,因而提高电气性能)。
[0221]配合图19及图20,短电路板253被区分成与长电路板251两端连接的第一短电路板及第二短电路板,而且电源组件中的电子组件被分别设置于的短电路板253的第一短电路板及第二短电路板上。第一短电路板及第二短电路板的长度尺寸可以约略一致,也可以不一致。一般,第一短电路板(图19短电路板253的右侧电路板及图20的短电路板253的左侧电路板)的长度尺寸为第二短电路板的长度尺寸的30 %?80 %。更佳的第一短电路板的长度尺寸为第二短电路板的长度尺寸的1/3?2/3。在本实施中,第一短电路板的长度尺寸大致为第二短电路板的尺寸的一半。第二短电路板的尺寸介于15mm?65mm(具体视应用场合而定)。第一短电路板设置于LED直管灯的一端的灯头中,以及所述第二短电路板设置于LED直管灯的相对的另一端的灯头中。
[0222]因采用外置驱动电源的结构,缩短了灯头的长度尺寸。为保证LED灯的整体长度符合规定,其灯头短缩的长度由延长灯管的长度来补足。因灯管的长度有延长,相应地延长贴在灯管内的灯板的长度。同等照明条件下,贴在灯管内壁的灯板上的LED组件间的间隔可相应的加大,由于LED组件间的间隔增大,这样可提高散热效率、降低LED组件操作时的温度,而可延长LED组件的寿命。
[0223]本实用新型LED直管灯于各实施例的实现以如前所述。需要提醒注意的是,在各个实施例中,对于同一根LED直管灯而言,在“灯板采用可挠式电路软板”、“电源具有长短电路板的组合件”、”等特征中,可以只包括其中的一个或多个技术特征。
[0224]此外,其中关于“灯板采用可挠式电路软板”的内容系可选自于包含有实施例中其相关技术特征的其中之一或其组合。
[0225]例如,在灯板采用可挠式电路软板中,所述可挠式电路软板与所述电源的输出端之间通过导线打线连接或所述可挠式电路软板与所述电源的输出端之间焊接。此外,所述可挠式电路软板包括一介电层与一线路层的堆栈;可挠式电路软板可以在表面涂覆油墨材料的电路保护层,并通过增加沿周向的宽度来实现反射膜的功能。
[0226]例如,在电源设计中,长短电路板的组合件具有一长电路板和一短电路板,长电路板和短电路板彼此贴合透过黏接方式固定,短电路板位于长电路板周缘附近。短电路板上具有电源模组,整体构成电源。
[0227]在双端电源的驱动架构,可以支持仅使用其中一端以做为单端电源的方式来接收外部驱动讯号。
[0228]在直流讯号做为外部驱动讯号时,LED直管灯的电源组件可以省略整流电路。
[0229]在电源组件的整流电路设计中,可以是具有单一整流单元,或双整流单元。双整流电路中的第一整流单元与第二整流单元分别与配置在LED直管灯的两端灯头的接脚耦接。单一整流单元可适用于单端电源的驱动架构,而双整流单元适用于单端电源及双端电源的驱动架构。而且配置有至少一整流单元时,可以适用于低频交流讯号、高频交流讯号、或直流讯号的驱动环境。
[0230]在LED直管灯的接脚设计中,可以是单端双接脚(共两个接脚,另一端无接脚)、双端各单接脚(共两个接脚)、双端各双接脚(共四个接脚)的架构。在单端双接脚及双端各单接脚的架构下,可适用于单一整流电路的整流电路设计。在双端各双接脚的架构下,可适用于双整流电路的整流电路设计,且使用双端各任一接脚或任一单端的双接脚来接收外部驱动讯号。
[0231]另外,可以额外增加保护电路来保护LED模块。保护电路可以侦测LED模块的电流和/或电压来对应启动对应的过流或过压保护。
[0232]在电源组件的辅助电源模块设计中,储能单元可以是电池或超级电容,与LED模块并联。辅助电源模块适用于包含驱动电路的LED驱动模块设计中。
[0233]在电源组件的LED模块设计中,LED模块可以包含彼此并联的多串LED组件(S卩,单一LED芯片,或多个不同颜色LED芯片组成的LED组)串,各LED组件串中的LED组件可以彼此连接而形成网状连接。
[0234]也就是说,可以将上述特征作任意的排列组合,并用于LED直管灯的改进。
[0235]请参见图24A,为根据本实用新型第一较佳实施例的LED直管灯的电源组件的应用电路方块示意图。交流电源508系用以提供交流电源讯号。交流电源508可以为市电,电压范围100-277V,频率为50或60Hz。灯管驱动电路505接收交流电源508的交流电源讯号,并转换成交流驱动讯号以做为外部驱动讯号。灯管驱动电路505可以为电子镇流器,用以将市电的讯号转换而成高频、高压的交流驱动讯号。常见电子镇流器的种类,例如:瞬时启动型(Instant Start)电子镇流器、预热启动型(Program Start)电子镇流器、快速启动型(Rapid Start)电子镇流器等,本实用新型的LED直管灯均适用。交流驱动讯号的电压大于300V,较佳电压范围为400-700V;频率大于10kHz,较佳频率范围为20k-50kHZ(3LED直管灯500接收外部驱动讯号,在本实施例中,外部驱动讯号为灯管驱动电路505的交流驱动讯号,而被驱动发光。在本实施例中,LED直管灯500为单端电源的驱动架构,灯管的同一端灯头具有第一接脚501、第二接脚502第一接脚501、第二接脚502,用以接收外部驱动讯号。本实施例的第一接脚501、第二接脚502耦接(即,电连接、或直接或间接连接)至灯管驱动电路505以接收交流驱动讯号。
[0236]值得注意的是,灯管驱动电路505为可省略的电路,故在图式中以虚线标示出。当灯管驱动电路505省略时,交流电源508与第一接脚501、第二接脚502耦接。此时,第一接脚501、第二接脚502接收交流电源508所提供的交流电源讯号,以做为外部驱动讯号。
[0237]除了上述的单端电源的应用外,本实用新型的LED直管灯500也可以应用至双端单接脚的电路结构。请参见图24B,为根据本实用新型第二较佳实施例的LED直管灯的电源组件的应用电路方块示意图。相较于图24A所示,第一接脚501、第二接脚502分别置于LED直管灯500的灯管相对的双端灯头以形成双端各单接脚,其余的电路连接及功能则与图24A所示电路相同。
[0238]接着,请参见图24C,为根据本实用新型第一较佳实施例的LED灯的电路方块示意图。LED灯的电源组件主要包含第一整流电路510、滤波电路520以及LED驱动模块530。第一整流电路510耦接第一接脚501、第二接脚502,以接收外部驱动讯号,并对外部驱动讯号进行整流,然后由第一整流输出端511、第二整流输出端512输出整流后讯号。在此的外部驱动讯号可以是图24A及图24B中的交流驱动讯号或交流电源讯号,甚至也可以为直流讯号而不影响LED灯的操作。滤波电路520与所述第一整流电路耦接,用以对整流后讯号进行滤波;SP滤波电路520耦接第一整流输出端511、第二整流输出端512以接收整流后讯号,并对整流后讯号进行滤波,然后由第一滤波后输出端521、第二滤波后输出端522输出滤波后讯号。LED驱动模块530与滤波电路520耦接,以接收滤波后讯号并发光;S卩LED驱动模块530耦接第一滤波后输出端521、第二滤波后输出端522以接收滤波后讯号,然后驱动LED驱动模块530内的LED组件(未绘出)发光。此部分请详见之后实施例的说明。
[0239]值得注意的是,在本实施例中,第一整流输出端511、第二整流输出端512及第一滤波后输出端521、第二滤波后输出端522的数量均为二,而实际应用时则根据第一整流电路510、滤波电路5 20以及LED驱动模块530各电路间讯号传递的需求增加或减少,即各电路间耦接端点可以为一个或以上。
[0240]再者,图24C所示的LED灯的电源组件以及以下LED灯的电源组件的各实施例,除适用于图24A及图24B所示的LED直管灯外,对于包含两接脚用以传递电力的发光电路架构,例如:球泡灯、PAL灯、插管节能灯(PLS灯、PLD灯、PLT灯、PLL灯等)等各种不同的照明灯的灯座规格均适用。
[0241]请参见图25A,为根据本实用新型第四较佳实施例的LED灯的电源组件的应用电路方块示意图。本实施例包含第一整流电路510及第二整流电路540、滤波电路520、LED驱动模块530,且更增加防闪烁电路550。防闪烁电路550耦接于滤波电路520与LED驱动模块530之间。其中,第二整流电路540为可省略的电路,在图式中以虚线表示。
[0242]防闪烁电路550耦接第一滤波输出端521及第二滤波输出端522,以接收滤波后讯号,并于至少于特定情况时,消耗滤波后讯号的部分能量,以抑制滤波后讯号的纹波造成LED驱动模块530的发光间断的情况发生。一般而言,滤波电路520具有电容或电感等滤波组件,或者电路上会有寄生的电容及电感,而形成谐振电路。谐振电路在交流电源讯号停止提供时,例:使用者关闭LED灯的电源之后,其谐振讯号的振幅会随时间递减。然而,LED灯的LED模块为单向导通组件且具有最低导通电压。当谐振讯号的波谷值低于LED模块最低导通电压,而波峰值仍高于LED模块最低导通电压时,LED模块的发光会出现闪烁现象。防闪烁电路在此时会流经大于一设定防闪烁电流的电流,消耗滤波后讯号的部分能量,此部分能量高于谐振讯号于波峰值与波谷值之间的能量差,而抑制LED模块的发光的闪烁现象。较佳为在滤波后讯号接近LED模块的最低导通电压时,防闪烁电路所消耗滤波后讯号的部分能量高于谐振讯号于波峰值与波谷值之间的能量差。
[0243]值得注意的是,防闪烁电路550还适用于LED驱动模块530未包含驱动电路1530的实施情况。也就是说,当LED驱动模块530包含LED模块630,而LED模块630由滤波电路的滤波后讯号直接驱动发光时的应用情况。LED模块630的发光将直接反映滤波后讯号的纹波而变化。防闪烁电路550的设置,将抑制在关闭LED灯的电源后LED灯所出现的闪烁现象。
[0244]请参见图25B,为根据本实用新型一较佳实施例的防闪烁电路的电路示意图。防闪烁电路650包含至少一电阻,例如:串联的两个电阻,串联于第一滤波输出端521及第二滤波输出端522之间。在本实施例中,防闪烁电路650持续消耗滤波后讯号的部分能量。在正常操作时,此部分能量远小于LED驱动模块530所消耗的能量。然,当电源关闭后,滤波后讯号的准位下降至LED模块630的最低导通电压附近时,防闪烁电路650仍消耗滤波后讯号的部分能量而使LED模块630减少间断发光的情况。在一较佳实施例中,防闪烁电路650可设定为在LED模块630的最低导通电压时,流经大于或等于一防闪烁电流,并据此可决定防闪烁电路650的等效防闪烁电阻值。
[0245]参见图26A,为根据本实用新型第五较佳实施例的LED灯的电源组件的应用电路方块示意图。相较于图25A所示实施例,本实施例包含第一整流电路510及第二整流电路540、滤波电路520、LED驱动模块530及防闪烁电路550,且更增加保护电路560。保护电路560耦接第一滤波输出端521及第二滤波输出端522,侦测滤波后讯号以决定是否进入保护状态。当决定进入保护状态时,保护电路560钳制滤波后讯号的准位大小,以避免LED驱动模块530中的组件发生损坏。其中,第二整流电路540及防闪烁电路550为可省略的电路,在图式中以虚线表示。
[0246]参见图26B,为根据本实用新型一较佳实施例的保护电路的电路示意图。保护电路660包含电容663及670、电阻669、二极管672、钳压电路以及分压电路,其中钳压电路包含双向可控硅661及双向触发二极管662,分压电路包含作为第一切换开关的第一双载子接面晶体管667及作为第二切换开关的第二双载子接面晶体管668、第一电阻665、第二电阻666、第三电阻664及第四电阻671。保护电路660于LED模块的电流和/或电压过高时进入保护状态,而避免LED模块的损坏。
[0247]双向可控娃661的第一端親接第一滤波输出端521,第二端親接第二滤波输出端522,而控制端耦接双向触发二极管662的第一端。双向触发二极管662的第二端耦接电容663的一端,电容663的另一端耦接第二滤波输出端522。电阻664的一端耦接双向触发二极管662的第二端,另一端親接第二滤波输出端522,而与电容663并联。第一电阻665的一端親接双向触发二极管662的第二端,另一端耦接第一双载子接面晶体管667的集极。第一双载子接面晶体管667的射极耦接第二滤波输出端522。第二电阻666的一端耦接双向触发二极管662的第二端,另一端耦接第二双载子接面晶体管668的集极以及第一双载子接面晶体管667的基极。第二双载子接面晶体管668的射极耦接第二滤波输出端522。电阻669的一端耦接第二双载子接面晶体管668的基极,另一端耦接电容670的一端。电容670的另一端耦接第二滤波输出端522。第四电阻671的一端耦接双向触发二极管662的第二端,另一端耦接二极管672的负极。二极管672的正极耦接第一滤波输出端521。
[0248]值得注意的是,第一电阻665的阻值小于第二电阻666的阻值。
[0249 ]以下先说明保护电路660的过流保护的操作。
[0250]电阻669和电容670的连接点接收电流侦测讯号S531,其中电流侦测讯号S531代表LED模块流经的电流大小。第四电阻671的另一端耦接电压端521 ’。在此实施例中,电压端521’可以耦接一偏压源或者如图式般,透过二极管672耦接到第一滤波输出端521以滤波后讯号作为偏压源。当电压端521’耦接额外的偏压源时,二极管672可以省滤,在图式中,二极管672以虚线表示。电阻669和电容670的组合可以滤除电流侦测讯号S531的高频成分,并将滤除后电流侦测讯号S531输入第二双载子接面晶体管668的基极以控制第二双载子接面晶体管668的导通与截止。藉由电阻669和电容670的滤波作用,可以避免因噪声所造成的第二双载子接面晶体管668的误动作。在实际应用上,电阻669和电容670可以省略(故电阻669和电容670于图中以虚线表示),而将电流侦测讯号S531直接输入第二双载子接面晶体管668的基极。
[0251]当LED灯正常操作而LED模块的电流在正常范围内时,第二双载子接面晶体管668为截止。此时,第二电阻666将第一双载子接面晶体管667的基极电压拉高而使得第一双载子接面晶体管667导通。此时,双向触发二极管662的第二端的电位根据电源端521’的偏压源的电压,以及第四电阻671及并联的第三电阻664与第一电阻665的分压比例而决定。由于第一电阻665的阻值较小,分压比例较低因而双向触发二极管662的第二端的电位较低。此时,双向可控硅661的控制端电位也被双向触发二极管662拉低,双向可控硅661为截止而使保护电路660处于未保护状态。
[0252]当LED模块的电流超过一预设值时,此时电流侦测讯号S531的准位会过高而使第二双载子接面晶体管668导通。第二双载子接面晶体管668会拉低第一双载子接面晶体管667的基极而使得第一双载子接面晶体管667为截止。此时,双向触发二极管662的第二端的电位根据电源端521’的偏压源的电压,以及第四电阻671及并联的第三电阻664与第二电阻666的分压比例而决定。由于第二电阻666的阻值较大,分压比例较高因而双向触发二极管662的第二端的电位较高。此时,双向可控硅661的控制端电位也被双向触发二极管662拉高,双向可控硅661为导通以钳制第一滤波输出端521及第二滤波输出端522之间的电压差而使保护电路660处于保护状态。
[0253]在本实施例中,偏压源的电压系根据双向可控硅661的触发电压、第四电阻671及并联的第三电阻664与第一电阻665的分压比例以及第四电阻671及并联的第三电阻664与第二电阻666的分压比例来决定。藉此,偏压源的电压在前者的分压比例分压后低于双向可控硅661的触发电压,而在后者的分压比例分压后高于双向可控硅661的触发电压。也就是,于所述LED模块的电流大于预设值时,分压电路调高所述分压比例,而达到迟滞比较的作用。具体实施方面,做为切换开关的第一双载子接面晶体管667及第二双载子接面晶体管668分别串联决定分压比例的第一电阻665及第二电阻666,分压电路根据LED模块的电流是否大于预设值,来决定第一双载子接面晶体管667及第二双载子接面晶体管668何者截止何者导通,来决定分压比例。钳压电路根据分压电路的分压决定是否钳制LED模块的电压。
[0254]接着说明保护电路660的过压保护的操作。
[0255]电阻669和电容670的连接点接收电流侦测讯号S531,其中电流侦测讯号S531代表LED模块流经的电流大小。因此,此时保护电路660仍具有电流保护的功能。第四电阻671的另一端耦接电压端521’,在此实施例中,电压端521’耦接LED模块的正端以侦测LED模块的电压。在本实施例中,第四电阻671及并联的第三电阻664与第一电阻665的分压比例以及第四电阻671及并联的第三电阻664与第二电阻666的分压比例将视电压端521’的电压,即第一驱动输出端1521或第一滤波输出端521的电压来调整。因此,保护电路660的过流保护仍可正常操作。
[0256]当LED模块的电流未超过预设值时,双向触发二极管662的第二端的电位(由电阻671与并联的第一电阻665与第三电阻664的分压比例与电压端521’的电压决定)不足以触发双向可控硅661。此时,触发双向可控硅661为截止,保护电路660处于未保护状态。当LED模块操作异常,例如:LED模块开路,而造成LED模块的正端的电压超过一过压值。此时,双向触发二极管662的第二端的电位较高而使双向触发二极管662的第一端超过触发双向可控硅661的触发电压。此时,触发双向可控硅661为导通,保护电路660处于保护状态并钳制滤波后讯号的准位。
[0257]如上所述,保护控制电路660可以具有过流或过压保护功能,或者可以同时具有过流及过压保护的功能。
[0258]另外,保护电路660可在第三电阻664的两端并联齐纳二极管,以钳制两端的电压。齐纳二极管的阈值电压较佳为25-50V,更佳为36V。
[0259]再者,双向可控娃661可用娃控整流器(Silicon Controlled Rectifier,SCR)来代替,双向触发二极管662可用固体放电管(Thyristor Surge Suppresser)来代替,而不影响保护电路的保护功能。尤其,通过采用硅控整流器管可降低导通时的压降。
[0260]在一实施例中,保护电路660的组件参数可如下设定。电阻669的阻值较佳为1奥姆。电容670的容值较佳为Inf。电容633的容值较佳为1nf。双向触发二极管662的电压范围26-36V。第四电阻671的阻值较佳为300K-600K奥姆,更佳为540K奥姆。第二电阻666的阻值较佳为100K-300K奥姆,更佳为220K奥姆。第一电阻665的阻值较佳为30K-100K奥姆,更佳为40K奥姆。第三电阻664的阻值较佳为100K-300K奥姆,更佳为220K奥姆。
[0261 ]请参见图27A,为根据本实用新型第十六较佳实施例的LED直管灯的电源组件的应用电路方块示意图。本实施例的LED直管灯包含第一整流电路510及第二整流电路540、滤波电路520及LED驱动模块530,且更增加过压保护电路1570。过压保护电路1570耦接第一滤波输出端521及第二滤波输出端522,以侦测滤波后讯号,并于滤波后讯号的准位高于设定过压值时,钳制滤波后讯号的准位。因此,过压保护电路1570可以保护LED驱动模块530的组件不因过高压而毁损。第二整流电路540为可省略,故在图式中以虚线表示。
[0262]请参见图27B,为根据本实用新型较佳实施例的过压保护电路的电路示意图。过压保护电路1670包含稳压二极管1671,例如:齐纳二极管(Zener D1de),耦接第一滤波输出端521及第二滤波输出端522。稳压二极管1671于第一滤波输出端521及第二滤波输出端522的电压差(即,滤波后讯号的准位)达到阈值电压时导通,使电压差钳制在阈值电压上。过压保护电路1670可以避免,例如:瞬时启动型(Instant Start)电子镇流器于启动之初短时间的高交流电压输出等,暂时性的高电压造成LED驱动模块530的毁损。过压保护电路1670的保护电压(或稳压二极管1671的阈值电压)较佳为在低于500V,例如:100-500V的范围,更佳为低于400V,例如:300-400V的范围。
[0263]以上仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种保护电路,其特征在于,该保护电路包含一分压电路,所述分压电路根据一分压比例以及一 LED模块的一电压和/或一电流产生一分压,并于所述LED模块的电流大于一预设值时,调高所述分压比例。2.根据权利要求1所述的一种保护电路,其特征在于, 所述分压电路包含一第一切换开关及一第二切换开关,分别串联一第一电阻及一第二电阻, 当所述LED模块的电流小于所述预设值时,所述第一切换开关导通,所述第二切换开关截止,所述分压比例由所述第一电阻决定, 当所述LED模块的电流大于所述预设值时,所述第一切换开关截止,所述第二切换开关导通,所述分压比例由所述第二电阻决定。3.根据权利要求2所述的一种保护电路,其特征在于,所述第二电阻的阻值大于所述第一电阻的阻值。4.根据权利要求3所述的一种保护电路,其特征在于,所述保护电路还包含一钳压电路,所述钳压电路耦接所述LED模块,所述钳压电路根据所述分压决定是否钳制所述LED模块的电压。5.—种灯,其特征在于:包括:如权利要求1-4中任一项所述的保护电路;其中, 所述灯还包括一灯管,用以接收一外部驱动讯号; 一第一整流电路,耦接所述灯管,用以对所述外部驱动讯号进行整流,以产生一整流后信号; 一滤波电路,与所述第一整流电路耦接,用以对所述整流后讯号进行滤波,以产生一滤波后信号; 一LED驱动模块,与所述滤波电路耦接,且包含一LED模块,其中所述LED驱动模块被配置以接收所述滤波后讯号以及产生一驱动讯号,而所述LED模块用以接收所述驱动讯号而发光; 所述保护电路,耦接所述滤波电路,且被配置以决定是否进入一保护状态,当进入所述保护状态时,所述保护电路钳制所述滤波后讯号的准位大小。6.根据权利要求5所述的灯,其特征在于,所述灯为LED灯。7.根据权利要求5所述的灯,其特征在于,所述灯为LED直管灯。8.根据权利要求7所述的灯,其特征在于, 所述滤波电路具有一第一滤波输出端以及一第二滤波输出端, 所述保护电路还包含一钳压电路,所述钳压电路耦接所述LED模块,所述钳压电路根据所述分压决定是否钳制所述LED模块的电压; 所述钳压电路耦接所述第一滤波输出端以及第二滤波输出端, 所述分压电路耦接所述钳压电路、所述第二滤波输出端、以及一偏压源,其中所述分压电路被配置以接收一电流侦测讯号,其中所述电流侦测讯号代表所述LED模块流经一电流的大小。9.根据权利要求8所述的灯,其特征在于, 所述保护电路包含电容、电阻、二极管、钳压电路以及分压电路,所述钳压电路包含一双向可控硅及一双向触发二极管, 所述分压电路包含一第一双载子接面晶体管及一第二双载子接面晶体管、一第一电阻、一第二电阻、一第三电阻及一第四电阻; 所述双向可控硅的一第一端耦接所述第一滤波输出端,一第二端耦接所述第二滤波输出端,而一控制端耦接所述双向触发二极管的一第一端;双向触发二极管的一第二端耦接电容的一端,电容的另一端耦接第二滤波输出端; 所述第三电阻的一端耦接所述双向触发二极管的所述第二端,另一端耦接所述第二滤波输出端,而与所述电容并联; 所述第一电阻的一端耦接所述双向触发二极管的所述第二端,另一端耦接所述第一双载子接面晶体管的一集极;所述第一双载子接面晶体管的一射极耦接所述第二滤波输出端; 所述第二电阻的一端耦接所述双向触发二极管的所述第二端,另一端耦接所述第二双载子接面晶体管的一集极以及所述第一双载子接面晶体管的一基极; 所述第二双载子接面晶体管的一射极耦接所述第二滤波输出端;电阻的一端耦接所述第二双载子接面晶体管的基极,另一端耦接所述电容的一端;所述电容的另一端耦接所述第二滤波输出端; 所述第四电阻的一端耦接所述双向触发二极管的所述第二端,另一端耦接所述二极管的负极;所述二极管的正极耦接所述第一滤波输出端。10.根据权利要求9所述的灯,其特征在于, 当所述LED直管灯正常操作而所述LED模块的电流在正常范围内时,所述第二双载子接面晶体管截止,所述双向可控硅为截止,所述保护电路未处于保护状态。11.根据权利要求9所述的灯,其特征在于,当所述LED模块的所述电流超过一预设值时,所述第二双载子接面晶体管导通,所述双向可控硅为导通以钳制所述第一滤波输出端及所述第二滤波输出端之间的一电压差,所述保护电路处于保护状态。12.根据权利要求8所述的灯,其特征在于,所述滤波电路在所述第一滤波输出端提供所述偏压源;且所述保护电路还包含一二极管,所述二极管的正极耦接于所述偏压源,负极耦接于所述分压电路。13.根据权利要求7所述的灯,其特征在于, 所述滤波电路具有一第一滤波输出端以及一第二滤波输出端,且所述保护电路包含一钳压电路以及一分压电路, 所述钳压电路耦接所述第一滤波输出端以及所述第二滤波输出端, 所述分压电路耦接所述钳压电路以及所述第二滤波输出端,其中所述分压电路耦接所述LED模块的一正端以侦测所述LED模块的电压,且被配置以接收一电流侦测讯号,其中所述电流侦测讯号代表所述LED模块流经的电流的大小。14.根据权利要求13所述的灯,其特征在于, 当所述LED模块的所述电流在正常范围内,但所述LED模块的所述正端的所述电压超过一过压值时,所述分压电路使所述钳压电路在所述第一滤波输出端以及第二滤波输出端之间导通,使所述保护电路进入所述保护状态以钳制所述第一滤波输出端及第二滤波输出端之间的一电压差。15.根据权利要求8所述的灯,其特征在于, 所述保护电路还包含另一电容以及另一电阻,所述另一电容与所述另一电阻之间的一连接端适于接收所述电流侦测讯号,所述另一电阻的另一端耦接所述分压电路,而所述另一电容的另一端耦接所述第二滤波输出端。16.根据权利要求9所述的灯,其特征在于, 所述保护电路还包含一电容, 其中所述钳压电路包含一双向可控硅以及一双向触发二极管, 所述双向可控硅的一第一端耦接所述第一滤波输出端,一第二端耦接所述第二滤波输出端,以及一控制端耦接所述双向触发二极管的一第一端; 所述双向触发二极管的一第二端耦接所述电容的一端,所述电容的另一端耦接所述第二滤波输出端;且所述分压电路耦接于所述双向触发二极管的所述第二端。17.根据权利要求16所述的灯,其特征在于, 所述保护电路还包含一电容,其中所述钳压电路包含一硅控整流器以及一双向触发二极管, 所述硅控整流器的一第一端耦接所述第一滤波输出端,一第二端耦接所述第二滤波输出端,以及一控制端耦接所述双向触发二极管的一第一端; 所述双向触发二极管的一第二端耦接所述电容的一端,所述电容的另一端耦接所述第二滤波输出端;且所述分压电路耦接于所述双向触发二极管的所述第二端。18.根据权利要求17所述的灯,其特征在于, 所述分压电路包含一第一切换开关及一第二切换开关,分别串联一第一电阻及一第二电阻, 所述第一电阻的一端耦接所述双向触发二极管的所述第二端,另一端耦接所述第一切换开关;所述第一切换开关也耦接所述第二滤波输出端; 所述第二电阻的一端耦接所述双向触发二极管的所述第二端,另一端耦接所述第二切换开关以及所述第一切换开关;所述第二切换开关也耦接所述第二滤波输出端,且被配置以接收所述电流侦测讯号。19.根据权利要求17所述的灯,其特征在于, 做为切换开关的所述第一双载子接面晶体管及所述第二双载子接面晶体管分别串联决定分压比例的所述第一电阻及所述第二电阻, 所述分压电路根据所述LED模块的电流是否大于预设值,来决定所述第一双载子接面晶体管及所述第二双载子接面晶体管的截止/导通,进而决定分压比例; 所述钳压电路根据所述分压电路的分压决定是否钳制所述LED模块的电压。20.根据权利要求19所述的灯,其特征在于, 所述分压电路包含一第一切换开关及一第二切换开关,分别串联一第一电阻及一第二电阻, 所述第一电阻的电阻值小于所述第二电阻的电阻值,且当所述LED灯正常操作而所述LED模块的电流在正常范围内时,所述第二切换开关为截止,所述第一切换开关为导通,所述硅控整流器被所述双向触发二极管的所述第二端的电位截止,使所述保护电路不进入保护状态。21.根据权利要求20所述的灯,其特征在于, 所述第一电阻的电阻值小于所述第二电阻的电阻值,且当所述LED模块的电流超过一预设值时,所述第二切换开关导通,所述第一切换开关为截止,所述硅控整流器被所述双向触发二极管的所述第二端的电位导通,使所述保护电路进入保护状态以钳制所述第一滤波输出端及第二滤波输出端之间的电压差。22.根据权利要求9所述的灯,其特征在于, 所述保护电路还具有,与所述第三电阻的两端并联的用以钳制所述两端电压的一齐纳二极管。23.根据权利要求18所述的灯,其特征在于, 所述第一电阻的电阻值小于所述第二电阻的电阻值,当所述LED模块的正端的电压超过一过压值时,所述第二切换开关为导通,所述第一切换开关为截止,所述硅控整流器被所述双向触发二极管的所述第二端的电位导通,使所述保护电路进入保护状态以钳制所述第一滤波输出端及第二滤波输出端之间的电压差。24.根据权利要求18所述的灯,其特征在于, 所述第一电阻的电阻值小于所述第二电阻的电阻值,当所述LED模块的正端的电压低于一过压值时,所述第二切换开关为截止,所述第一切换开关为导通,所述硅控整流器被所述双向触发二极管的所述第二端的电位截止,使所述保护电路不进入保护状态。25.根据权利要求8所述的灯,其特征在于, 所述滤波电路具有一第一滤波输出端以及一第二滤波输出端,且所述保护电路包含一二极管,耦接所述第一滤波输出端及所述第二滤波输出端,其中所述二极管具有一阈值电压,且适于当所述滤波后讯号的电压值达到所述阈值电压时导通。26.根据权利要求7所述的灯,其特征在于, 所述灯还包含一防闪烁电路,耦接于所述滤波电路与所述LED驱动模块之间, 所述滤波电路具有:一第一滤波输出端以及一第二滤波输出端,且所述防闪烁电路包含至少一电阻,所述一电阻耦接于所述第一滤波输出端及所述第二滤波输出端之间。
【文档编号】F21Y103/10GK205610969SQ201620006328
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年1月4日
【发明人】江涛, 李丽琴, 杨晓苏, 张跃强, 王宝, 太田宜校, 熊爱明, 叶奇峰, 陈绍良, 江文章
【申请人】嘉兴山蒲照明电器有限公司
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