闪烁性能改进的led电路布置的制作方法

文档序号:8137060阅读:235来源:国知局
专利名称:闪烁性能改进的led电路布置的制作方法
技术领域
本发明涉及一种闪烁性能改进的适合于AC驱动的LED电路布置。
背景技术
为了白色LED的低成本普通照明应用,将高压LED串用于AC操作颇为有利。这些 LED模块可以被设计成具有专用工作电压,这允许使用电阻性镇流器以将它们连接到市电电源电压。镇流器电阻器与例如需要功率半导体、磁部件、控制电子器件等的常见驱动器电路相比颇为廉价。由于它的简易性而可以预计它颇为可靠。对于高工作温度的适应是颇为直观的。仅在电压超过LED的前向电压时电流才流过LED,结果在每个电压交变处附近将有无光输出的时段。因而LED将提供频率取决于市电频率的脉动光。脉动频率基于使用于 50Hz或者60Hz电网(例如欧洲或者美国)而将为IOOHz或者120Hz。这一脉动快到足以使在注视光源或者它从光源照射的物体的反射时不会立即导致闪烁效果。然而一旦出现(光源、照射的物体或者眼睛)运动就引起频闪效果。文献WO 2005/120134公开了一种包括两个并联电路支路的电路,各电路支路包括成对反并联连接的发光二极管。第一支路还包括电容器而第二支路还包括线圈。因而,在两个支路中的电流是经相移的,并且反并联发光二极管对的发光改变在不同时间点发生, 并且与反并联发光二极管对的个别闪烁指标相比,电路的总闪烁指标减小。

发明内容
本发明的目的在于克服这一问题并且提供一种闪烁性能改进的用于发光二极管的改进的电路布置。根据本发明的一个方面,这一目的由一种用于发光器件的电路布置来实现,该电路布置包括第一电路支路,用于接收AC电压并且包括与第一相移元件串联连接的第一发光二极管(LED)电路;第二电路支路,与第一电路支路并联连接,该第二电路支路包括以与第一电路支路中的LED电路和相移元件相比相反的顺序串联连接到第二相移元件的第二 LED电路;以及第三电路支路,包括第三LED电路,该第三电路支路的一端连接到第一电路支路中在第一 LED电路与第一相移元件之间的点而第二端连接到第二电路支路中在第二 LED电路与第二相移元件之间的点。利用这样的电路设计,经过第一 LED和第二 LED的电流可以相对于经过第三LED 电路的电流相比而相移,从而第一发光二极管电路和第二发光二极管电路在一个时段期间发光而第三发光二极管电路在第二时段期间发光。通过选择适当相移元件,这些时段可以在时间上重叠从而无暗时段。一些强度波动可能仍然存在,但是将有连续光通量、即没有未产生光的时间点。因此,将以连续路径而不是一系列闪光来示出移动物体。闪烁指标可以定义为在强度高于平均值的光通量与总光通量之间的关系。根据电路的设计,已经在仿真期间发现低至5. 2%的闪烁指标。在使用不同参数或者部件(即选择不同比例)时可能有更佳闪烁指标。这与无相移元件的常规配置的48%闪烁相比是显著改进。注意这并非仅有的与闪烁相关的量度。在这一背景中可能高度相关的另一因子是无发射通量的时段(暗时段)的出现率。如上文提到的那样,本发明的有利之处在于可以设计为完全避免暗时段。此外,与常见75% -78%相比可以提高镇流器效率。根据对部件值的选择,在仿真期间已经发现高达85%的效率。在使用不同参数或者部件(即其它LED)时可能有更佳的效率。本发明的又一优点在于经过第一 LED电路和第二 LED电路的电流与市电电压相比具有减少的三次谐波。AC电压源供应的总电流的三次谐波的减少有利于符合市电谐波规则。一种发光二极管电路包括一个或者多个无机发光二极管、有机发光二极管(例如聚合物发光二极管)和/或激光发光二极管。相移元件可以由电容器形成。将电容器用于对电流进行相移与使用线圈相比是有利的,这是由于针对相关工作频率范围电容器的大小可以更小这一事实。另外,根据本发明的这一实施例,第一发光二极管电路和第二发光二极管电路由基本上电容性电流驱动。然而,在第一发光二极管电路和第二发光二极管电路的电压降两端连接的第三发光二极管电路由相移与电感性电流类似的电流驱动。因此,经过第一发光二极管电路和第二发光二极管电路的电流在时间上超前,而经过第三中间发光二极管电路的电流在时间上滞后。换而言之,实现与W02005/120134中的效果类似的效果而无任何电感元件。根据一个实施例,各发光二极管电路能够响应于AC电压的为正的那一半的至少部分以及响应于AC电压的为负的那一半的至少部分来生成光。当由AC电压馈给时,优选地将使用这样的发光二极管电路。这样的发光二极管电路的例子包括两串反并联的一个或者多个串联连接的发光二极管。另一例子包括与成串的一个或者多个串联连接的发光二极管串联耦合的整流器。注意本发明涉及在权利要求中记载的特征的所有可能组合。


现在将参照示出了本发明当前优选实施例的附图更详细地描述本发明的这一方面和其它方面。图1是本发明第一实施例的示意电路图。图2示出了图1中的电路布置中的LED电路的更详细的电路图。图3是示出了图1中的电路中的通量和电流波形的图。图如是示出了闪烁指标比对电容和比例缩放因子的图。图4b是示出了闪烁指标比对电容和电阻值的图。图5是示出了相对光通量比对电容和比例缩放因子的图。图6是本发明第二实施例的示意电路图。图7是示出了图6中的电路中的通量和电流波形的图。
具体实施例方式在图1中示出了根据本发明一个实施例的电路1。第一电路支路2包括第一 LED电路3和这里为电容器的第一相移元件4。这里的 LED电路3包括极性相反的并联连接(反并联)的至少两个LED 5和与这些LED串联连接的镇流器电阻器6。第二电路支路12包括第二 LED电路13 (LED 15和镇流器电阻器16)和第二相移元件14如第二电容器。第二支路12以电容器4、14和LED电路3、13顺序相反这样的方式与第一支路2并联连接。换而言之,按照支路从它们的相互接合点之一到另一接合点,一个支路将在LED电路之前具有电容器,而另一支路将在电容器之前具有LED电路。包括第三LED电路23 (LED和镇流器电阻器26)的第三支路22在第一 LED电路3 与第一电容器4之间的点M与第二 LED电路13与第二电容器14之间的点25之间连接于两个支路2、12之间。在LED电路3、13包括外部镇流器电阻器6、16的所示情况下,各相应电阻器6、16应当在连接点M、25的与LED 5、15本身相同的一侧上。AC电压源27并联连接到第一支路和第二支路并且被布置成驱动该电路。根据一个实施例,各LED电路3、13、23是所谓的ACLED封装,该封装包括反并联连接并且适合于根据市电电压来直接工作的若干LED。作为图2中所示例子,封装31可以由四个串联连接的反并联高压LED 32对构成。各LED对具有镇流器电阻器33。该封装具有用于连接到AC电压的两个端子34。设计用于IlOV工作的典型ACLED封装可以具有以下参数
权利要求
1.一种用于发光器件的电路布置(1),包括第一电路支路O),用于接收AC电压并且包括与第一相移元件串联连接的第一发光二极管(LED)电路(3),第二电路支路(1 ,与所述第一电路支路并联连接,所述第二电路支路包括以与所述第一电路支路中的所述LED电路和相移元件相比相反的顺序串联连接到第二相移元件 (14)的第二 LED电路(13),以及第三电路支路(22),包括第三LED电路(23),所述第三电路支路的一端连接到所述第一电路支路中在所述第一 LED电路与所述第一相移元件之间的点(M),而第二端连接到所述第二电路支路中在所述第二 LED电路与所述第二相移元件之间的点05)。
2.如权利要求1所述的电路布置,其中所述相移元件G,14)中的至少一个由电容器形成。
3.如任一前述权利要求所述的电路布置,其中相应所述第一电路支路、第二电路支路和第三电路支路(2,12,2 包括串联耦合到相应所述第一 LED电路、第二 LED电路和第三 LED电路或者形成所述第一 LED电路、第二 LED电路和第三LED电路一部分的相应第一电阻器、第二电阻器和第三电阻器(6,16,沈)。
4.如权利要求1、2或者3所述的电路布置,其中所述第一相移元件和第二相移元件中的至少一个是可控的。
5.如权利要求1、2或者3所述的电路布置,其中所述第一LED电路和第二 LED电路中的至少一个是可控的。
6.如权利要求3所述的电路布置,其中所述第一电阻器和第二电阻器中的至少一个是可控的。
7.如任一前述权利要求所述的电路布置,其中所述发光二极管电路中的至少一个能够响应于所述AC电压的为正的那一半的至少部分以及响应于所述AC电压的为负的那一半的至少部分来生成光。
8.如权利要求7所述的电路布置,其中所述发光二极管电路中的至少一个包括两串反并联的一个或者多个发光二极管。
9.如权利要求7所述的电路布置,其中所述发光二极管电路中的至少一个包括耦合到成串的一个或者多个发光二极管的整流器。
10.一种包括光源的AC电压照明设备,所述光源包括根据任一前述权利要求所述的至少一个电路布置。
全文摘要
一种用于发光器件的电路布置(1)包括第一电路支路(2),用于接收AC电压并且包括与第一相移元件(4)串联连接的第一发光二极管(LED)电路(3);第二电路支路(12),与第一电路支路并联连接,该第二电路支路包括以与第一电路支路中的LED电路和相移元件相比相反的顺序串联连接到第二相移元件(14)的第二LED电路(13);以及第三电路支路(22),包括连接于第一支路与第二支路之间的第三LED电路(23)。利用这样的电路设计,经过第一LED和第二LED的电流可以相对于经过第三LED电路的电流而相移,从而第一发光二极管电路和第二发光二极管电路在一个时段期间发光,而第三发光二极管电路在第二时段期间发光。
文档编号H05B33/08GK102172102SQ200980139145
公开日2011年8月31日 申请日期2009年9月29日 优先权日2008年10月2日
发明者H·J·G·拉德马彻 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司
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