专利名称：一种具有精密稳流电路的led发光单元的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发光单元，尤其涉及一种连接在精密稳流电路上的LED发光 单元。
技术背景LED是新型发光器件，只需直流低压供电，便能高效发光，是当前推崇的绿色光源。 但LED是电流驱动器件，供电电流的变化会影响发光亮度和光色。此外，LED的伏安特性具 有负温度系数(_2mV/°C )，温度升高会使LED电流增加，但亮度并不增加，只使管芯升温形 成恶性循环，结果增大LED光衰，使用寿命缩短。现有下列4类应用技术方案，分别着眼于限流，稳流和温度补偿方面。(1)、用恒流源供电由于LED运行于低压直流供电电源，实际使用时总是有较多数量LED同时集群工 作，所以至少需要能供给1安培以上的恒流电源，从技术角度而言，若要求恒流源的电流稳 定度彡已是高要求。但的电流稳定度意味着供电电流最大可能有IOmA变化，而LED 的工作电流一般是20 30mA，所以这种恒流源对LED的工作起不到稳流效果，不具有实用 价值。(2)、采用热敏电阻来补偿因温度变化而引起的LED电流变化因LED的PN结具有负温效应，在温度变化时，会影响LED的亮度和色温，于是设想 采用线性正温度系数(LPTC)的热敏电阻与LED串联运行，使相互补偿组成温度系数很小的 电阻性负载，这样可减小由温度变化引起的电流变化。但实际使用却受限制，因热敏电阻的 产品大多是NTC(负温度系数)产品，PTC产品相对很少，PTC的材料组织由许多微晶组成， 晶粒界面形成“势叠”层，阻碍电子越界进入相邻区，由此形成“高电阻”。而且当温度超过 某一值时，该电阻和温度升高几乎呈阶跃式增高(称居里温度效应)，很难得到线性正温度 系数(LPTC)产品。因此LPTC热敏电阻规格少，价格高，难于在实际中应用。(3)、采用稳压源加限流电阻在实际应用中，最普通的方法是采用稳压源供电给数个串联LED加限流电阻，当 选定LED工作电流为I。，供电电压为V。，LED工作时两端压降为Vf，若使用η个LED串联运 用于V。电压下，则所需的阻流电阻为R，那么公式为 例供电电压为12V，用3个LED串联使用，每LED的Vf* 3. 2V，使用电流为20mA， 则 这方法简单，在一定条件下能限定LED的工作电流。但没能解决电源电压变化引 起的影响，如稳压电源稳定度为< 3%，即最大电压变化可能0. 36伏，而LED的伏安特性为[0014]
(3)式中If(Q)为反向饱和电流(即起始电流)；q为电子电荷量；k为波尔兹曼系数；T 为绝对温度。由公式⑶可以看出If与vf呈指数关系，因此0.36伏所引起的If的变化， 并相应引起LED亮度与色温的变化不能忽略不计。(4)、用LC及诸多元器件组成恒流源电路本意是用较复杂的的恒流源解决LED工作电流的稳定和因温度上升引起电流增 大。但复杂的恒流源电路增加系统的不可靠性，抵消了 LED的可靠性和使用寿命长的优点。 此外，系统的价格也影响LED推广使用
实用新型内容
本实用新型的目的是用来弥补现有技术LED稳流电路连接复杂、稳定性低、价格 昂贵等不足，而提供一种稳流电路简单可靠的具有精密稳流电路的LED发光单元。为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下一种具有精密稳流电路的LED发光单元，其包括LED发光单元电路，其还包括精密 稳流电路，所述LED发光单元电路与精密稳流电路串接；所述精密稳流电路由晶体管Q、稳压管D、第一电阻Rl和第二电阻R2组成；所述晶体管Q的发射极与第一电阻Rl串接；所述稳压管D与第二电阻R2串接；所述第一电阻Rl的另端与稳压管D的正极相连；所述第二电阻R2的一端与晶体管Q的集电极相连接；所述晶体管Q的基极连接在第二电阻R2和稳压管D之间；所述LED发光单元电路的限流电阻与第二电阻R2连接，发光LED 二极管端与晶体 管Q的集电极相连。本实用新型一种具有精密稳流电路的LED发光单元，具有良好的稳流特性，使整 个背光源亮度均勻一致，视觉效果良好，不存在一般仅由阻流电阻加LED组成背光源常有 亮度不均勻，局部出现光斑或某小范围显示区域略有暗淡的现象，使用寿命长，从而使用户 降低了维修成本，大大提高了广告显示效果。
以下结合附图和具体实施方式
来进一步说明本实用新型。图1为本实用新型示意图图2为本实用新型中精密稳流电路图图3为本实用新型LED发光单元电路图图4为本实用新型LED发光单元结构尺寸图图5为本实用新型LED发光单元结构尺寸图具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下 面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。参考图1-3所示一种具有精密稳流电路的LED发光单元，其包括LED发光单元电路，其还包括精密 稳流电路，对LED稳流是必需采用的，但要使稳流电路简单有效，前提应局限于小电流(数 十毫安)范围，LED使用电流一般在20 30mA，由小功率晶体管和小功率稳压管组成的精 密稳流电路，所使用的元器件很少，但可靠性高，价格也低。LED发光单元电路与精密稳流电路串接；精密稳流电路由晶体管Q、稳压管D、第一 电阻Rl和第二电阻R2组成；晶体管Q的发射极与第一电阻Rl串接；稳压管D与第二电阻 R2串接；第一电阻Rl的另端与稳压管D的正极相连；第二电阻R2的一端与晶体管Q的集 电极相连接；晶体管Q的基极连接在第二电阻R2和稳压管D之间；LED发光单元电路的限 流电阻与第二电阻R2连接，发光LED 二极管端与晶体管Q的集电极相连。发光单元还包括LED发光单元电路，LED发光单元电路包括限流电阻和3个LED 发光二极管；LED发光二极管与限流电阻串联；LED发光单元电路与精密稳流电路串接；LED 发光单元电路的限流电阻与精密稳流电路电压输入端电连接，发光LED 二极管端与精密稳 流电路上的晶体管相连。如图4和5为本实用新型LED发光单元结构尺寸图，其安装面板长 为38mm，宽为8mm，高1. 6mm,在其安装面板上设置有LED发光单元的固定块，其高为1. 9mm, 宽为3.2mm。LED发光单元在温度0° 70°C范围内实测电路稳定度彡0. 5%，当供电电压 在15V 士 10% (13. 5V 16. 5V)时，实测LED的工作电流始终稳定在20mA彡0. ImA范围内， 即电流变化<0.5%。用上列实测的同一发光单元，断开稳流电路(即只有3个LED串联加 限流电阻)在12V供电电源下，LED发光单元工作电流为23mA ；而当供电电压有士2%变化 (即11.78V 12. 24V)时，工作电流自21mA变化到25mA即工作电流有士 8. 7%变化，如此 的变化幅度足以使LED发光亮度有明显变化。当需要安装时时，既可把多个发光单元焊接并联连接的长条线路板上，构成固定 长度(如0.5米长)的刚性灯条，根据需要由多条灯条连接使用，也可把每个发光单元用胶 灌注在塑壳盒内，凝固硬化后成为发光小模块，各模块间可用导线相连，构成柔性光条，便 于用户灵活布置使用。由于所附加串联稳流电路需2伏左右工作电压，带精密稳流电路的 LED发光单元所需工作电压应不小于14伏，按直流电压系列标准可选用15伏作为供电电 压。本实用新型一种具有精密稳流电路的LED发光单元，具有良好的稳流特性，使整 个背光源亮度均勻一致，视觉效果良好，不存在一般仅由阻流电阻加LED组成背光源常有 亮度不均勻，局部出现光斑或某小范围显示区域略有暗淡的现象，使用寿命长，从而使用户 降低了维修成本，大大提高了广告显示效果。以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行 业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述 的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还 会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型 要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求一种具有精密稳流电路的LED发光单元，其包括LED发光单元电路，其特征在于，其还包括精密稳流电路，所述LED发光单元电路与精密稳流电路串接；所述精密稳流电路由晶体管(Q)、稳压管(D)、第一电阻(R1)和第二电阻(R2)组成，所述晶体管(Q)的发射极与第一电阻(R1)串接；所述稳压管(D)与第二电阻(R2)串接；所述第一电阻(R1)的另端与稳压管(D)的正极相连；所述第二电阻(R2)的一端与晶体管(Q)的集电极相连接；所述晶体管(Q)的基极连接在第二电阻(R2)和稳压管(D)之间。
2.根据权利要求1所述的一种具有精密稳流电路的LED发光单元，其特征在于，所述 LED发光单元电路的限流电阻与第二电阻(R2)连接，发光LED 二极管端与晶体管(Q)的集 电极相连。
专利摘要本实用新型公开了一种具有精密稳流电路的LED发光单元，其包括LED发光单元电路，其还包括精密稳流电路，所述LED发光单元电路与精密稳流电路串接；所述精密稳流电路由晶体管(Q)、稳压管(D)、第一电阻(R1)和第二电阻(R2)组成，所述晶体管(Q)的发射极与第一电阻(R1)串接；所述稳压管(D)与第二电阻(R2)串接；本实用新型一种具有精密稳流电路的LED发光单元，具有良好的稳流特性，使整个背光源亮度均匀一致，视觉效果良好，使用寿命长，从而使用户降低了维修成本，大大提高了广告显示效果。
文档编号F21V23/00GK201628106SQ20102010638
公开日2010年11月10日 申请日期2010年2月2日 优先权日2010年2月2日
发明者张邦助 申请人:浙江亚宝光电科技有限公司;陈云军