发光二极管灯管装置的制作方法

专利名称：发光二极管灯管装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种照明装置，特别是涉及一种发光二极管灯管装置。
背景技术：
发光二极管，因其低功率消耗与低污染特性，而渐渐被应用于照明设 备。其中，为了使发光二极管照明设备能够搭配传统的日光灯灯座，人们 莫不致力于发光二极管与日光灯管的结合。
然而，以发光二极管取代日光灯管时，首先面临的问题便在于废热的
排除；其次，当多颗发光二极管中有一小部分故障时，如何使故障的发光 二极管不影响驱动电路的运行，亦至关重要。
由此可见，上述现有的发光二极管在结构与使用上，显然仍存在有不 便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商 莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完 成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急 欲解决的问题。因此如何能创设一种新型的发光二极管灯管装置，实属当前 重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。
有鉴于上述现有的发光二极管存在的缺陷，本发明人基于从事此类产 品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加 以研究创新，以期创设一种新型的发光二极管灯管装置，能够改进一般现 有的发光二极管，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复 试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本实用新型的主要目的在于，克服现有的发光二极管存在的缺陷，而提 供一种新型结构的新型的发光二极管灯管装置，所要解决的技术问题是使 其兼具良好的散热能力与驱动电路强健性，非常适于实用。
本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现 的。依据本实用新型提出的一种发光二极管灯管装置，其包括 一电路 板、 一定电流驱动电路及多个发光二极管负载，其中该定电流驱动电路至 少包括 一交流转直流电路，是用以将一市电转换为一直流电，进而供应 给该多个发光二极管负载； 一高压转低压电路，是用以将该直流电转换为 一直流j氐压电；以及一定电流电^各， 一端4娄收该直流〗氐压电，另一端电性连接该多个发光二极管负载，以控制该多个发光二极管负载的功率。
本实用新型的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来 进一步实现。
前述的发光二极管灯管装置，其中所述的定电流电路至少包括 一比 较器，该比较器的正输入端接收该直流低压电；以及一晶体管，该晶体管 的输入端电性连接该多个发光二极管负载，该晶体管的输出端电性连接该 比较器的负输入端，该晶体管的控制端电性连接该比较器的输出端。
前述的发光二极管灯管装置，其中所述的多个发光二极管负载为一 串 并联发光二极管负载。
前述的发光二极管灯管装置，其中所述的高压转低压电路为一线性高 压转低压电路。
本实用新型的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依 据本实用新型提出的一种发光二极管灯管装置，至少包括 一灯管； 一散 热座，具有一底部及两散热翼板，该两散热翼板外侧卡合在该灯管，该底 部延伸至该灯管外； 一电路板，容设在该两散热翼板之间；多个发光二极 管负载，设置于该电路板朝向该灯管的一侧；以及一定电流驱动电路，设 置于该散热座内，且电连接该电路板，以定电流驱动该多个发光二极管负 载。
本实用新型的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来 进一步实现。
前述的发光二极管灯管装置，其中所述的电路板包含 一基板，是用以 承载该定电流驱动电路； 一灯板，是用以乘载该多个发光二极管负载；以及 多个导热胶条，位于该基板与该灯板之间，且连接该灯板与该两散热翼板。
前述的发光二极管灯管装置，其中所述的多个发光二极管负载为一 串 并联发光二极管负载。
前述的发光二极管灯管装置，其中所述的散热座为一n字型散热座。
前述的发光二极管灯管装置，其中所述的灯管具有一长条状沟槽，且该 两散热翼板是外侧卡合在该长条状沟槽。
前述的发光二极管灯管装置，其中所述的灯管是一添加有扩散剂的灯管。
前述的发光二极管灯管装置，其中所述的电路板是卡合在该两散热翼 板之间。
前述的发光二极管灯管装置，其中所述的底部是设置有多个小孔。 本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。经由以上可
知，为了达到上述目的，本实用新型提供了一种发光二极管灯管装置，用以
兼具良好的散热能力与驱动电路强健性。根据本实用新型的一实施方式，提出一种发光二极管灯具，其包括一 电路板、 一定电流驱动电路及多个发光二极管负载。其中，定电流驱动电 路至少包括一交流转直流电路、 一高压转低压电路以及一定电流电路。交 流转直流电路是用以将一市电转换为一直流电，进而供应给上述发光二极 管负载。高压转低压电路是用以将直流电转换为一直流低压电，而定电流 电路则 一端接收直流低压电，另 一端电性连接上述发光二极管负载，以控制 发光二极管负载的功率。
其中，定电流电路至少包括一比较器以及一晶体管。比较器的正输入
端接收直流低压电，比较器的负输入端电性连接晶体管的输出端；晶体管 的输入端电性连接发光二极管负载，晶体管的控制端则电性连接比较器的 输出端。此外，发光二极管负载可为一串并联式架构，亦即数颗发光二极 管彼此并联成组，各组再互相串连。
根据本实用新型的上述技术态样，更提出一种发光二极管灯管装置，至 少包含一灯管、一n字型散热座、 一电路板、 一定电流驱动电路以及多个 发光二极管负栽。灯管具有一长条状沟槽；n字型散热座具有一底部及两 散热翼板，两散热翼板外侧卡合在长条状沟槽，底部则延伸至灯管外。电 路板容设于两散热翼板之间；发光二极管负载设置于电路板朝向灯管的一 侧；定电流驱动电路则设置于电路板朝向n字型散热座的一侧，以定电流 驱动发光二极管负载。
借由上述技术方案，本实用新型发光二极管灯管装置至少具有下列优 点及有益效果可利用大面积的n字型散热座来顺利排除废热，亦同时利 用定电流电路，使负载端达到稳压稳流的效果，并透过串并联式的发光二 极管负载，提升产品耐用度。
综上所述，本实用新型是有关于一种发光二极管灯管装置，包括一电 路板、 一定电流驱动电路及多个发光二极管负载。其中，定电流驱动电路至 少包括一交流转直流电路、 一高压转低压电路以及一定电流电路。交流转 直流电路是用以将一市电转换为一直流电，进而供应给上述多个发光二极 管负载。高压转低压电路是用以将上述直流电转换为一直流低压电。而定 电流电路则一端接收直流低压电，另 一端电性连接上述多个发光二极管负 载，以控制这些发光二极管负载的功率。
本实用新型在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新 颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实 用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用 新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施 例，并配合附图，详细说明如下。

图l是本实用新型一实施方式的定电流驱动电路的功能方框图。
图2是本实施方式的发光二极管负载的结构示意图。
图3是本实施方式的定电流驱动电路的详细电路图。
图4是本实用新型另一实施方式的发光二极管灯管装置的结构示意图。
图5是本实施方式的发光二极管灯管装置的详细结构示意图。
图6是本实施方式的发光-二极管灯管装置的侧视图。100:定电流驱动电^各110:交流转直流电路
120:高压转低压电路121:降压电路
122:分压电路130:定电流电^各
131:比较器132:晶体管
200:发光二极管负载210:串并联发光二极管
220:串并联发光二极管300:灯管结构
310:灯管311:扩散剂
320:散热座330:电路板
331:灯板332:导热胶条
333:基板
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及 功效，
以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的发光二极管灯 管装置其具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说明如后。
有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考 图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚的呈现。为了方便说明，在以下的 实施例中，相同的元件以相同的编号表示。
请参阅图1所示，其为本实用新型一实施方式的定电流驱动电路的功
能方块图，为方便解释，图中亦绘示发光二极管负载200。定电流驱动电路 100至少包括一交流转直流电路110、 一高压转低压电路120以及一定电流 电路130。交流转直流电路110是用以将一市电转换为一直流电，进而供应 给发光二极管负载200。具体而言，交流转直流电路110包含一整流子，例 如桥式整流子，及一电容以滤除涟波。高压转低压电路120是用以将直流 电转换为一直流低压电，而定电流电路130则一端接收直流低压电，另一端 电性连接发光二极管负载200，以控制发光二极管负载200的功率。
请参阅图2所示，其为本实施方式的发光二极管负载的结构示意图。 为了避免发光二极管负载200因其中少数几颗发光二极管故障，而影响定电流驱动电路100整体的运行，发光二极管负栽200较佳可为多组串并联 发光二极管负载210。举例而言，当串并联发光二极管负载220其中一颗发 光二极管故障时，电流亦仍可流经此串并联发光二极管负载220而不会出 现断路故障。此外，串并联发光二极管负载210与串并联发光二极管负载 220之间都是独立的驱动回路。
请参阅图3所示，其为本实施方式的定电流驱动电if各的详细电i 各图。 图中，高压转低压电路120包括一降压电路121及一分压电路122。降压电 路121输出一工作电压给定电流电路130，再利用分压电路122取得一低压 直流电VI给定电流电路130。当然，吾人亦可利用简单的电路设计，例如 脉波宽度调变晶片(P觀)同时输出一工作电压与一低压直流电VI给定电流 电路130，而无须透过分压电路122。定电流电路130至少包括一比较器131 以及一晶体管132。比较器131的正输入端接收直流低压电VI，比较器131 的负输入端则电性连接晶体管132的输出端。晶体管132的输入端电性连 接一组串并联发光二极管负载210,晶体管132的控制端则电性连接比较器 131的输出端。依此类推，另一组串并联发光二极管负载220亦以相同的架 构挂载在另一颗晶体管上。
藉此，由于比较器131与晶体管132形成负回授，参考电压V2会相等 于低压直流电VI，因而使晶体管132上方的串并联发光二极管负载210呈 现稳定电流驱动状态。换句话说，由于比较器131的输出端稳定输出一电 流，因而使晶体管132亦稳定控制流经串并联发光二极管负载210的电 流，进而达到定电流的效果。当然，晶体管132可为一电流控制的双载子接 面晶体管(BJT)，亦可为一电压控制的场效晶体管(FET)。
值得一提的是，降压电路121可利用硅控整流子(SCR)、脉波频率调变 晶片(PFM)或脉波宽度调变晶片(PWM)等方式来实现，但亦不以此为限；在本 技术领域中具有通常知识者，可套用其他具降压功能的电路，而亦不脱出 本实用新型的范畴。然而，本实用新型更于一实施方式中，建议采用线性 降压电路以实现降压电路121。具体而言，上述硅控整流子(SCR)、脉波频 率调变晶片(PFM)或脉波宽度调变晶片(PWM)等方式是属利用切换电路来调 节晶体管开关的时脉，进而达到定电流驱动的目的。其衍生的缺点如下
第一、电源端的持续性切换造成较高的杂讯输出。
第二、此切换电路需要较大功率的二极管与电感等元件相配合，因而产 生较高的体积需求与成本。
因此，本实施方式建议使用线性降压电路来实现降压电路121，进而使 本实施方式的高压转低压电路120成为一线性高压转低压电路。亦即，本实 施方式将市电的高电压转为直流电压之后，直接线性转换成发光二极管的 驱动电压，以馈入串并联发光二极管负载220的高压侧。本实施方式并在串并联发光二极管负载220的低压侧以线性降压电路实现降压电路121，由 于串并联发光二极管负载220本身的多串接结构已经承受了高压侧馈入的 大部分电压，所以在晶体管132上的电压为一相对的低电压，以维持其正 常工作。承上所述，本实施方式进一步将晶体管132负回授连接以形成定 电流电路130来产生定电流机制；如此一来，定电流电路130所产生的定 电流由于具有上述的线性特征，所以衍生下列优点 无切换杂讯。
第二、因为没有开关时序转换上的功率耗损，所以效率比一般开关切换 式设计更高。
第三、所需要的元件数量、体积与成本相对较少，因而更具市场优势。
请参阅图4所示，其绘示依照本实用新型一实施方式的发光二极管灯 管装置的结构示意图。图中，本实施方式的发光二极管灯管装置，至少包 含一灯管结构300、多个发光二极管负载200及一定电流驱动电路100。灯 管结构300具体更包含一灯管310、 一n字型散热座320及一电路板 330。灯管310具有一长条状沟槽。n字型散热座320具有一底部及两散热 翼板，两散热翼板外侧卡合在长条状沟槽，底部则延伸至灯管310外，以提 升散热能力。电路板330容设于两散热翼板内侧。定电流驱动电路100设 置于电路板330朝向n字型散热座320的一侧，亦即容置于电路板330与 n字型散热座320所形成的空间内。发光二极管负载200则设置于电路板 330朝向灯管310的一侧，亦即位于灯管310内。
请参阅图5所示，其为本实施方式的发光二极管灯管装置的详细结构 示意图。图中，电路板330更包含一灯板331、多个导热胶条332及一基板 333。基板333是用来承载定电流驱动电路100，因而可利用一单层双面电 路的电木板来实现。而灯板331则用以承载上述的发光二极管负载200，因 而较佳需具有一反射面以反射照明光，且可利用导线与基板333上的定电 流驱动电路100电性连接。此外，为了解决发光二极管负载200在工作时 产生的高热，灯板331可选用具高导热性质的材料，且进一步利用导热胶 条332连接在散热座320的散热翼板。
请参阅图6所示，其为本实施方式的侧视图。由图中可清楚知悉，灯管 310上方非照明侧，具有一长条状沟槽，而灯管310的材质较佳可为一透光 材料，例如塑胶或玻璃。此外，为了使个别光源的发光二极管负载200能 形成一均匀照明光源，灯管310的材质更可添加一扩散剂311。 n字型散热 座320亦较佳为一长条状，以提供较大的散热面积，其材质则可为铝合金 等散热材料。n字型散热座320利用两散热翼板承载电路板330，并利用底 部增加散热面积；值得一提的是，散热座320的底部可设置数个小孔，以利 用烟囱效应加强热对流，进而提升散热能力。虽然本实用新型已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本实用新 型，任何熟习此技艺者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各 种的更动与润饰，因此本实用新型的保护范围当视后附的申请专利范围所 界定者为准。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作 任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非 用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技 术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同 变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实 用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均 仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1、一种发光二极管灯管装置，其特征在于其包括一电路板、一定电流驱动电路及多个发光二极管负载，其中该定电流驱动电路至少包括一交流转直流电路，是用以将一市电转换为一直流电，进而供应给该多个发光二极管负载；一高压转低压电路，是用以将该直流电转换为一直流低压电；以及一定电流电路，一端接收该直流低压电，另一端电性连接该多个发光二极管负载，以控制该多个发光二极管负载的功率。
2、 根据权利要求1所述的发光二极管灯管装置，其特征在于其中所述 的定电流电路至少包括一比较器，该比较器的正输入端接收该直流低压电；以及一晶体管，该晶体管的输入端电性连接该多个发光二极管负载，该晶体管的输出端电性连接该比较器的负输入端，该晶体管的控制端电性连接该比4交器的l命出端。
3、 根据权利要求1所述的发光二极管灯管装置，其特征在于其中所述 的多个发光二极管负载为 一 串并联发光二极管负载。
4、 根据权利要求1所述的发光二极管灯管装置，其特征在于其中所述 的高压转低压电路为 一线性高压转低压电路。
5、 一种发光二极管灯管装置，其特征在于其至少包括 一灯管；一散热座，具有一底部及两散热翼板，该两散热翼板外侧卡合在该灯 管，该底部延伸至该灯管外；一电路板，容设在该两散热翼板之间；多个发光二极管负载，设置于该电路板朝向该灯管的一侧；以及 一定电流驱动电路，设置于该散热座内，且电连接该电路板，以定电流 驱动该多个发光二极管负载。
6、 根据权利要求5所述的发光二极管灯管装置，其特征在于其中所述 的电路板包含一基板，是用以承载该定电流驱动电路；一灯板，是用以乘载该多个发光二极管负载；以及多个导热胶条，位于该基板与该灯板之间，且连接该灯板与该两散热翼板。
7、 根据权利要求5所述的发光二极管灯管装置，其特征在于其中所述 的多个发光二极管负载为 一 串并联发光二极管负载。
8、 根据权利要求5所述的发光二极管灯管装置，其特征在于其中所述 的散热座为一n字型散热座。
9、 根据权利要求5所述的发光二极管灯管装置，其特征在于其中所述 的灯管具有一长条状沟槽，且该两散热翼板是外侧卡合在该长条状沟槽。
10、 根据权利要求5所述的发光二极管灯管装置，其特征在于其中所述 的灯管是一添加有扩散剂的灯管。
11、 根据权利要求5所述的发光二极管灯管装置，其特征在于其中所述 的电路板是卡合在该两散热翼板之间。
12、 根据权利要求5所述的发光二极管灯管装置，其特征在于其中所述 的底部是设置有多个小孔。
专利摘要本实用新型是有关于一种发光二极管灯管装置，包括一电路板、一定电流驱动电路及多个发光二极管负载。其中，定电流驱动电路至少包括一交流转直流电路、一高压转低压电路以及一定电流电路。交流转直流电路是用以将一市电转换为一直流电，进而供应给上述多个发光二极管负载。高压转低压电路是用以将上述直流电转换为一直流低压电。而定电流电路则一端接收直流低压电，另一端电性连接上述多个发光二极管负载，以控制这些发光二极管负载的功率。本实用新型可利用大面积的ㄇ字型散热座来顺利排除废热，亦同时利用定电流电路，使负载端达到稳压稳流的效果，并透过串并联式的发光二极管负载，提升产品耐用度。
文档编号F21Y101/02GK201351887SQ20092000024
公开日2009年11月25日 申请日期2009年1月13日 优先权日2009年1月13日
发明者叶长青, 郑景元, 陈荣祥 申请人:宁翔科技股份有限公司