专利名称：单一元件控制恒流的led模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及LED技术领域，具体涉及单一元件控制恒流的LED模块。
背景技术：
现有的LED产品，多采用恒流源的驱动方式，因LED管芯随环境温度上升，会引起LED电流的增加，电流的增加再引起管芯升温，形成恶性循环，大大缩短了 LED寿命，通称LED的光衰现象。具体来说是当LED的PN结正向导通后，结电压VF随环境温度上升而下降即-2mv/°C，称PN结的负温度效应，利用该特性可制成温度传感器，但该特性在发光应用上却是致命的缺陷，直接影响它的发光寿命，发光亮度、发光色度。比如，常温25°C时，选择LED最佳工作电流20mA，当环境温度升到85°C，结电压VF下降，工作电流急剧增加到35 37mA，此时电流的增加已不会产生亮度的增加，称亮度饱和，温度的上升还引起光谱波长的偏移，造成色差。如长时工作此高温区还将引起器件老化，发光亮度逐步降低，通称光衰。同样，当环境温度下降至_40°C时，结电压VF上升，最佳工作电流将从20mA减小8 IOmA.，发光亮度也随电流的减少而降低，达不场所照明所需的照度。为了避免上述特性带来的不足，在LED的相关产品上，通常采用如下措施1、将LED装在散热板上，或风机风冷降温；2、LED采用恒流源的供电方式，不因LED随温度上升引起电流增加，防止PN结恶性升温。以上两种方法是行之有效的措施，然而立足解决散热问题的技术一方面存在不能完全理论解算需进行多种实验以期取得较好效果，同时，散热板和风冷能集约很难在一个普通灯头的空间内布置；而用IC集成电路及诸多元器件组成的恒流源电路，是目前LED的常用驱动方式，用来解决LED电流不随温度的上升而增加，但它的寿命与可靠性不取决于LED，而取决整个恒流系统的某块“短板”；同时IC恒流系统的造价，也制约了 LED走平民化的路线，使LED产品没有吸引眼球的价格；此外，从PN结的结温到照明灯具的使用环境温度，温度传导的路径长、介质复合多、常规导热技术效果不理想，特殊技术的应用则导致成本过高，且具有系统概念的恒流电路系统，除其中单一元器件寿命会影响系统寿命，而使LED照明寿命长的特性大打折扣外，内置在灯具内或模块上的系统，还存在占有空间较大影响模块的LED布置和灯体尺寸等问题，直接影响了 LED模块的优化设计，制约了如日光灯、小射灯，汽车用灯等小尺寸灯具的开发。
发明内容
本发明的目的就是为了克服现有的LED模块中由IC集成电路及诸多元器件组成的恒流源电路元件多，占有空间大，寿命及可靠性欠佳等缺陷而提供一种单一元件控制恒流的LED模块，该LED模块采用的单一恒流控制元件尺寸小，方便了模块线路板的设计，同时实现了多支路电流恒定自控，细化缩短了电流管理线路，提高多支路的电气均衡性，从 而保证了 LED模块的光学特性和寿命。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现单一元件控制恒流的LED模块，所述单一恒流控制元件与所述LED模块上的LED灯珠串联组成温度系数极小的电阻型负载。
所述LED模块上设置有多条恒流控制支路，所述每条恒流控制支路均采用一个所述单一恒流控制元件和多个LED灯珠的串联组合。所述单一恒流控制元件为热敏电阻。所述LED模块尺寸为11. 7*275，可用作T5规格300mm长的LED日光灯。所述LED模块上设置两排LED灯珠，每排安排三组，每组含所述热敏电阻I个、所述LED灯珠7个。所述两排LED灯珠错位排列，实现发光源的均匀分布。与现有技术相比，本发明有益效果如下I、由于只用单一恒流控制元件就解决了 LED对恒流源的需求，与用集成电路等元 件组成的恒流源相比，在价格、体积、寿命和光学特性等方面均具有优势。2、单一恒流控制元件尺寸很小，可布置在模块LED发光灯珠之间，与LED灯珠组合成一个温度系数极小电阻型负载；一旦工作电压确定后，串联回路中的电流，将不会随温度变化而明显变化。3、单一恒流控制元件可与LED灯珠组合成灯珠数尽可能少的恒流支路，实现了多支路电流恒定自控，细化缩短了电流管理线路，提高多支路的电气均衡性，也就是实现了一个模块上多条支路的同步恒流，克服了传统单一恒流电源驱动多支路，可能存在各支路电流不一致性的缺陷，从而保证了模块的整体恒流控制效果。4、恒流控制元件在支路串联线路中的位置无限定，方便了模块线路板的设计。
图I为单一元件控制恒流的LED模块的结构示意图；图2为采用单一控制恒流元件的LED模块和未采用单一控制恒流元件的LED模块的电流曲线对照图；图I中1为单一控制恒流元件，2为LED灯珠。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。实施例如图I所示，单一元件控制恒流的LED模块采用具有正温度系数的单一恒流控制元件I (+2mV/°C )与负温度特性的LED灯珠2 (_2mV/°C )串联，互补成一个温度系数极小电阻型负载。工作电压确定后，串联回路中的电流，不会随温度变化而明显变化，也就是说，当LED随温度升高电流增加时，单一恒流控制元件I也随温度升高电阻变大，阻止了回路电流上升，当LED随温度下降电流减小时，单一恒流控制元件I也随温度下降电阻变小，阻止了回路电流的减少；将单一恒流控制元件I与LED灯珠2进行合适的匹配，在环境温度在-40°C -85°C范围内变化时，LED的最佳工作电流不会明显变化，其电流曲线如图2所示图2中电流曲线I为未采用所述单一恒流控制元件I的LED电流曲线，电流曲线II为采用了所述单一恒流控制元件I的LED电流曲线，由图中电流曲线对比可看出在环境温度在-40°C _85°C范围内变化时，采用了所述单一恒流控制元件I的LED模块的最佳工作电流不会明显变化。
本实施例中，所述LED模块上设置有多条恒流控制支路，所述每条恒流控制支路均采用一个所述单一恒流控制元件I和多个LED灯珠2的串联组合。由于单一恒流控制元件I尺寸很小，可布置在模块LED发光灯珠2之间，与LED灯珠2组合成灯珠数尽可能少的恒流支路，实现了多支路电流恒定自控，细化缩短了电流管理线路，提高多支路的电气均衡性，也就是实现了一个模块上多条支路的同步恒流，克服了传统单一恒流电源驱动多支路，可能存在各支路电流不一致性的缺陷，从而保证了模块的整体恒流控制效果。同时由于恒流控制元件I尺寸很小，其在支路串联线路中的位置无限定，进一步方便了模块线路板的设计。本实施例中，所述单一恒流控制元件I为热敏电阻。采用热敏电阻温度补偿方法与集成电路等元件组成的恒流源相比，有着异曲同工之处，但前者只需用一种元件，就解决了 LED的恒流需求，在价格、体积、寿命等方面具有优势。本实施例中，所述LED模块尺寸为11.7*275，可用作了5规格300_长的1^0日光灯。在所述LED模块上设置两排LED灯珠2，每排安排三组，每组含所述热敏电阻I个、所述LED灯珠7个。 本实施例中，所述两排LED灯珠2错位排列，实现发光源的均匀分布。在固定该模块的单元板上有3个3_的安装孔，该单元板两端的连接焊盘用于模块之间的串并连接。
权利要求
1.单一元件控制恒流的LED模块，其特征在于所述单一恒流控制元件(I)与所述LED模块上的LED灯珠(2)串联组成温度系数极小的电阻型负载。
2.根据权利要求I所述的单一元件控制恒流的LED模块，其特征在于所述LED模块上设置有多条恒流控制支路，所述每条恒流控制支路均采用一个所述单一恒流控制元件(I)和多个LED灯珠(2)的串联组合。
3.根据权利要求I或2所述的单一元件控制恒流的LED模块，其特征在于所述单一恒流控制元件(I)为热敏电阻。
4.根据权利要求3所述的单一元件控制恒流的LED模块，其特征在于所述LED模块尺寸为11. 7*275，可用作T5规格300mm长的LED日光灯。
5.根据权利要求4所述的单一元件控制恒流的LED模块，其特征在于所述LED模块上设置两排LED灯珠(2)，每排安排三组，每组含所述热敏电阻I个、所述LED灯珠(2) 7个。
6.根据权利要求5所述的单一元件控制恒流的LED模块，其特征在于所述两排LED灯珠⑵错位排列。
全文摘要
本发明涉及单一元件控制恒流的LED模块，所述单一恒流控制元件与所述LED模块上的LED灯珠串联组成温度系数极小的电阻型负载。所述单一恒流控制元件为热敏电阻。作为优选方案，所述LED模块上设置有多条恒流控制支路，所述每条恒流控制支路均采用一个所述单一恒流控制元件和多个LED灯珠的串联组合。本发明与现有技术相比具有如下优点只用单一元件就解决了LED对恒流源的需求，在价格、体积、寿命和光学特性等方面具有优势；其优选方案实现了多支路电流恒定自控、同步恒流，保证了模块的整体恒流控制效果。
文档编号F21Y101/02GK102705718SQ20111009744
公开日2012年10月3日 申请日期2011年4月19日 优先权日2011年4月19日
发明者杨勇, 赵彪, 郁在庭 申请人:雷德技术(芜湖)有限公司