一种多功能兼容型LED灯管的制作方法

本发明涉及照明领域，特别涉及一种多功能兼容型led灯管。

背景技术：

led作为新光源照明取代传统光源，正引发照明行业的一场巨大变革。led照明存在如下优点：节约能源、安全环保、使用寿命长、发光效率高等。美国安全认证机构ul于2015年6月颁布新的led灯管安全认证规则，把灯管分为typea、typeb、typea+b以及typec几个类别，其中，typea为单替换型led灯管，只能适用于电子镇流器；typeb为内置电源型led灯管，只能适用了交流供电；typea+b既能合适用电子镇流器同时又适用于交流供电的灯管，需要进行防漏电测试；typec适用外置led恒流驱动电源的led灯管。

目前市面上的led灯管通常只可用于交流市电，用于电子镇流器时，不恒流，当led灯管连接于不同品牌和型号的镇流器上，在不同的镇流器上所测试的电流值不一样，这样led灯的亮度不一致，功率和亮度会跟随镇流器变化，部分可以兼容电子镇流器的led灯管，无法通过ul的安规测试。目前的led灯管不能适用于外置led恒流驱动电源，即不符合typec类型的要求。综上所述，现有的led灯不能兼容电子镇流器和交流市电、不能兼容电子镇流器和外置led恒流驱动、在工作于交流市电和电子镇流器时不符合ul的typea+b的安规要求。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不能兼容电子镇流器和交流市电、不能兼容电子镇流器和外置led恒流驱动、在工作于交流市电和电子镇流器时不符合ul的typea+b的安规要求的缺陷，提供一种能兼容电子镇流器和交流市电、能兼容电子镇流器和外置led恒流驱动、在工作于交流市电和电子镇流器时符合ul的typea+b的安规要求的多功能兼容型led灯管。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种多功能兼容型led灯管，包括外壳，所述外壳的两端分别设有两个引脚，所述外壳的内部设有电源板、led灯珠板和第十二电容，所述led灯珠板与所述电源板连接，所述电源板上设有第一输入端、第二输入端和第三输入端，电子镇流器从所述外壳一端的两个引脚和另一端的一个引脚输入，所述外壳一端的两个引脚分别与所述第二输入端和第三输入端连接，所述外壳另一端的一个引脚通过所述第十二电容与所述第一输入端连接，所述外壳另一端的另一个引脚悬空或通过一个限流电阻与所述外壳另一端的一个引脚连接，交流市电或外置led恒流驱动电源从所述外壳一端的两个引脚输入。

在本发明所述的多功能兼容型led灯管中，所述led灯珠板上设有led正极端和led负极端，所述led灯珠板分别通过所述led正极端和led负极端与所述电源板连接。

在本发明所述的多功能兼容型led灯管中，所述电源板上还设有镇流器恒流驱动单元，所述镇流器恒流驱动单元包括第一整流电路、稳压供电电路、补偿电路、电流检测低通滤波电路、开关控制芯片、第十二二极管和第十五电容，所述第一整流电路的一输入端通过所述第十二电容与所述第一输入端连接，所述第一整流电路的输出端通过所述第十二二极管与所述led正极端连接，所述第一整流电流的接地端与所述稳压供电电路连接，所述稳压供电电路的一端与所述补偿电路的一端连接，所述补偿电路的另一端与所述开关控制芯片的第二引脚连接，所述电流检测低通滤波电路的一端与所述开关控制芯片的第二引脚连接，所述电流检测低通滤波电路的另一端与所述led负极端连接，所述第十五电容的一端与所述led正极端连接，所述第十五电容的另一端接地，所述开关控制芯片的第五引脚和第六引脚均与所述第十二二极管的一端连接，所述开关控制芯片的第七引脚和第八引脚均接地。

在本发明所述的多功能兼容型led灯管中，所述电流检测低通滤波电路包括第十一电容、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻和第二十六电阻，所述第二十一电阻、第二十二电阻和第二十六电阻并联，其并联的一端与所述led负极端连接，所述并联的一端还通过所述第二十电阻与所述开关控制芯片 的第二引脚连接，所述并联的另一端接地，所述开关控制芯片的第二引脚还通过所述第十一电容接地。

在本发明所述的多功能兼容型led灯管中，所述补偿电路包括第二十三电阻、第十三二极管、第二十五电阻和第十三电容，所述第二十三电阻的一端与所述led正极端连接，所述第二十三电阻的另一端通过所述第十三二极管与所述第十二二极管的一端连接，所述第二十三电阻的另一端还通过所述第二十五电阻与所述开关控制芯片的第二引脚连接，所述第二十三电阻的另一端还通过所述第十三电容接地。

在本发明所述的多功能兼容型led灯管中，所述电源板上还设有交流驱动单元，所述交流驱动单元包括隔离电容、输入整流滤波电路、启动供电电路、ac/dc变换器、检测互锁保护电路和输出整流滤波电路，所述输入整流滤波电路的两端分别与所述第二输入端和第三输入端连接，所述第二输入端还通过所述隔离电容与所述第一整流电路连接，所述输入整流滤波电路通过所述启动供电电路分别与所述ac/dc变换器和检测互锁保护电路连接，所述检测互锁保护电路的一端与所述led正极端连接，所述检测互锁保护电路的另一端与所述第十二二极管的另一端连接，所述ac/dc变换器还通过所述输出整流滤波电路分别与所述led正极端和led负极端连接。

在本发明所述的多功能兼容型led灯管中，所述检测互锁保护电路包括光耦、第五二极管、第八二极管和第十七电阻，所述第八二极管的一端与所述第十二二极管的另一端连接，所述第八二极管的一端还通过所述第十七电阻分别与所述第五二极管的一端连接，所述第八二极管的另一端还与所述led正极端连接，所述第五二极管的一端与所述光耦中发光二极管的一端连接，所述第五二极管的另一端与所述光耦中发光二极管的另一端连接，所述启动供电电路包括第一二极管、第一电阻、第十一电阻、第十二电阻和第六电容，所述第一二极管的一端与所述ac/dc变换器的一输入端连接，所述第一二极管的另一端通过所述第一电阻分别与所述ac/dc变换器的电源端和所述光耦中光敏三极管的集电极连接，所述第十一电阻的一端与所述ac/dc变换器的另一输入端连接，所述第十一电阻的另一端依次通过所述第十二电阻和第六电容与所述光耦中光 敏三极管的发射极连接，所述第十一电阻还通过所述第十二电阻与所述ac/dc变换器的电源端连接。

在本发明所述的多功能兼容型led灯管中，所述电源板上还设有外置led恒流驱动单元，所述外置led恒流驱动单元包括第二整流电路、第三电容、第八电容和熔断器，所述第二整流电路的一输入端与所述第三输入端连接，所述第二整流电路的一输入端还通过所述第八电容与所述第二整流电路的另一输入端连接，所述第二整流电路的另一输入端通过所述熔断器与所述第二输入端连接，所述第二整流电路的另一输入端还通过所述第三电容与所述第一整流电路连接，所述第二整流电路的输出端与所述led正极端连接。

在本发明所述的多功能兼容型led灯管中，所述led灯珠板包括多个并联的led灯串，每个所述led灯串包括多个串联的led灯，所述led灯串并联的一端与所述led正极端连接，所述led灯串并联的另一端与所述led负极端连接。

实施本发明的多功能兼容型led灯管，具有以下有益效果：由于外壳的两端分别设有两个引脚，外壳的内部设有电源板和第十二电容，电源板上设有第一输入端、第二输入端和第三输入端，电子镇流器从外壳一端的两个引脚和另一端的一个引脚输入，外壳一端的两个引脚分别与第二输入端和第三输入端连接，外壳另一端的一个引脚通过第十二电容与第一输入端连接，外壳另一端的另一个引脚悬空或通过一个限流电阻与外壳另一端的一个引脚连接，这样可以通过ul的安规测试，外壳一端的两个引脚分别与第二输入端和第三输入端连接，交流市电或外置led恒流驱动电源从外壳一端的两个引脚输入，所以其能兼容电子镇流器和交流市电、能兼容电子镇流器和外置led恒流驱动、在工作于交流市电和电子镇流器时符合ul的typea+b的安规要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明多功能兼容型led灯管一个实施例中兼容电子镇流器和交流市电输入的整灯的结构示意图；

图2为所述实施例中兼容电子镇流器和外置led恒流驱动电源输入的整灯的结构示意图；

图3为所述实施例中镇流器恒流驱动单元的电路原理图；

图4为所述实施例中镇流器恒流驱动单元与交流驱动单元连接的电路原理图；

图5为所述实施例中镇流器恒流驱动单元与外置led恒流驱动单元连接的电路原理图；

图6为所述实施例中led灯珠板的电路结构示意图；

图7为所述实施例中多功能兼容型led灯管的第一种接线方式示意图；

图8为所述实施例中多功能兼容型led灯管的第二种接线方式示意图；

图9为所述实施例中多功能兼容型led灯管的第三种接线方式示意图；

图10为所述实施例中多功能兼容型led灯管的第四种接线方式示意图；

图11为所述实施例中多功能兼容型led灯管的第五种接线方式示意图；

图12为所述实施例中多功能兼容型led灯管接线的等效示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明多功能兼容型led灯管实施例中，图1为本实施例中多功能兼容型led灯管一个实施例中兼容电子镇流器和交流市电输入的整灯的结构示意图；图2为本实施例中兼容电子镇流器和外置led恒流驱动电源输入的整灯的结构示意图。具体的，本实施例中，该多功能兼容型led灯管包括外壳1，外壳1的两端分别设有两个引脚，外壳1的内部设有电源板2、led灯珠板3和 第十二电容c12，led灯珠板3与电源板2连接，电源板1上设有第一输入端a、第二输入端c(或n)和第三输入端d(或l)，当使用电子镇流器供电时，则电子镇流器从外壳1一端的两个引脚和另一端的一个引脚输入，外壳1一端的两个引脚分别与第二输入端c(或n)和第三输入端d(或l)连接，外壳1另一端的一个引脚通过第十二电容c12与第一输入端a连接，外壳1另一端的另一个引脚悬空或通过一个限流电阻r与外壳1另一端的一个引脚连接，也就是说，外壳1另一端的另一个引脚有两种接法，第一种是悬空，第二种是通过一个限流电阻r与外壳1另一端的一个引脚连接，接入限流电阻r可以在模拟灯丝以及过安规的时候起限流作用，实际使用中，可根据具体情况选择其中一种接法，交流市电或外置led恒流驱动电源从外壳1一端的两个引脚输入。

值得一提的是，交流市电采用单端进电的方式，电子镇流器采用双端供电的方式，通过在一侧回路中串联第十二电容c12，通过利用电子镇流器的输入为高频、能通过电容，交流市电为50/60hz的低频、无法通过电容的特性，将交流市电与电子镇流器的信号分开，在进行ul安规测试时可通过测试。这样就解决了ul安规测试的问题。所以其能兼容电子镇流器和交流市电、能兼容电子镇流器和外置led恒流驱动、在工作于交流市电和电子镇流器时符合ul的typea+b的安规要求。

本实施例在不修改线路的情况下，直接将原来的荧光灯管取下，再换上本实施例中的多功能兼容型led灯管，则不需要专业的电工，且更换仅需要几秒钟内可完成。这样就大大节省了时间成本和金钱成本。当电子镇流器损坏时，不需要重新购买电子镇流器，同时也不需要丢弃led灯管，直接更换符合typec的外置led恒流驱动电源即可，当led灯管损坏时，直接购买typec的led灯管更换即可，这样就大大降低了成本。本实施例中的多功能兼容型led灯管既可以工作于电子镇流器状态下，也可以工作于交流供电，同时能通过ul新的安全规则所要求的安规测试。本实施例中的多功能兼容型led灯管可以在不用更换原来荧光灯具线路的条件下，直接替代传统的荧光灯灯具，由于传统的荧光灯灯具系统是从灯管的两端供电的，在不更改线路的条件下，该多功能兼容型led灯管必须是从灯管的两端供电。本实施例中，led灯珠板3上设有led正极端led+和led负极端led-，led灯珠板3分别通过led正极端led+和led负极端led-与电源板2连接。

本实施例中，电源板2上还设有镇流器恒流驱动单元21(参见图3)，图3为本实施例中镇流器恒流驱动单元的电路原理图。图3中，该镇流器恒流驱动单元21包括第一整流电路211、稳压供电电路212、补偿电路213、电流检测低通滤波电路214、开关控制芯片u1、第十二二极管d12和第十五电容c15，第一整流电路211的一输入端通过第十二电容c12与第一输入端a连接，第一整流电路211的输出端通过第十二二极管d12与led正极端led+连接，第一整流电流211的接地端与稳压供电电路212连接，稳压供电电路212的一端与补偿电路213的一端连接，补偿电路213的另一端与开关控制芯片u1的第二引脚连接，电流检测低通滤波电路214的一端与开关控制芯片u1的第二引脚连接，电流检测低通滤波电路214的另一端与led负极端led-连接，第十五电容c15的一端与led正极端led+连接，第十五电容c15的另一端接地，开关控制芯片u1的第五引脚和第六引脚均与第十二二极管d12的一端(阳极)连接，开关控制芯片u1的第七引脚和第八引脚均接地。

本实施例中，电流检测低通滤波电路214包括第十一电容c11、第二十电阻r20、第二十一电阻r21、第二十二电阻r22和第二十六电阻r26，第二十一电阻r21、第二十二电阻r22和第二十六电阻r26并联，其并联的一端与led负极led-端连接，并联的一端还通过第二十电阻r20与开关控制芯片u1的第二引脚连接，并联的另一端接地，开关控制芯片u1的第二引脚还通过第十一电容c11接地。

本实施例中，补偿电路213包括第二十三电阻r23、第十三二极管d13、第二十五电阻r25和第十三电容c13，第二十三电阻r23的一端与led正极端led+连接，第二十三电阻r23的另一端通过第十三二极管d13与第十二二极管d12的一端(阳极)连接，第二十三电阻r23的另一端还通过第二十五电阻r25与开关控制芯片u1的第二引脚连接，第二十三电阻r23的另一端还通过第十三电容c13接地。

具体的，本实施例中，当为电子镇流器输入时，高频电压由第一输入端a和另一输入端b上输入，经过第十二电容c12连接于第一整流电路211，整流后的电压经过第十二二极管d12对第十五电容c15充电，同时供应给led灯珠板3以及通过稳压供电电路212给开关控制芯片u1供电。第二十一电阻r21、 第二十二电阻r22和第二十六电阻r26为电流检测电阻，其构成电流检测电路，电路检测电路串接于led灯珠板3所在的回路中，当电流上升时，在第二十一电阻r21、第二十二电阻r22和第二十六电阻r26上产生的电压也会上升，其产生的电压信号经过由第二十电阻r20和第十一电容c11组成的低通滤波电路连接到开关控制芯片u1的第二引脚(即电流检测输入脚)，当开关控制芯片u1检测到电压达到预设的上限值时，开关控制芯片u1内部的mos管(此mos管可内置于开关控制芯片u1的内部，也可以外置到开关控制芯片u1的外部)导通，即开关控制芯片u1的第五引脚和第六引脚的输出变为低电平。整流后的电压被拉低，不再通过第十二二极管d12向后级供电。此时，第十五电容c15对led灯珠板3放电，第十五电容c15两端的电压会越来越低，流过第二十一电阻r21、第二十二电阻r22和第二十六电阻r26的电流下降，在第二十一电阻r21、第二十二电阻r22和第二十六电阻r26两端的电压也随之下降，电流检测低通滤波电路214把检测到的电压信号传递到开关控制芯片u1的第二引脚，当开关控制芯片u1检测到电压达到预设的下限值时，开关控制芯片u1内部的mos管截止，即开关控制芯片u1的第五引脚和第六引脚的输出变为高电平，整流后的电压再次通过第十二二极管d12向后级供电。补偿电路由第二十三电阻r23、第十三二极管d13、第十三电容c13和第二十五电阻r25组成，第二十三电阻r23对第十三电容c13充电，第十三电容c13两端的电压逐步升高，并通过第二十五电阻r25连接到开关控制芯片u1的第二引脚，当电压升高到开关控制芯片u1预设的上限值时，强制导通开关控制芯片u1内部的mos管，开关控制芯片u1的第五引脚和第六引脚为低电平，第十三电容c13两端的电压通过第十三二极管d13释放，回复到初始状态。通过镇流器恒流驱动单元21克服了恒流的问题，使得该多功能兼容型led灯管能正常工作于各种不同品牌型号的电子镇流器，且工作于不同电子镇流器时输出电流稳定。

本实施例中，电源板2上还设有交流驱动单元22(参见图4)，图4为本实施例中镇流器恒流驱动单元与交流驱动单元连接的电路原理图；图4中，该交流驱动单元22包括隔离电容c3、输入整流滤波电路221、启动供电电路222、ac/dc变换器223、检测互锁保护电路224和输出整流滤波电路225，其中，输入整流滤波电路221的两端分别与第二输入端n和第三输入端l连接，第二输入端n还通过隔离电容c3与第一整流电路211连接，输入整流滤波电路221 通过启动供电电路222分别与ac/dc变换器223和检测互锁保护电路224连接，检测互锁保护电路224的一端与led正极端led+连接，检测互锁保护电路224的另一端与第十二二极管d12的另一端(阴极)连接，ac/dc变换器223还通过输出整流滤波电路225分别与led正极端led+和led负极端led-连接。

本实施例中，检测互锁保护电路224包括光耦u3、第五二极管d5、第八二极管d8和第十七电阻r17，第八二极管d8的一端(阳极)与第十二二极管d12的另一端(阴极)连接，第八二极管d8的一端(阳极)还通过第十七电阻r17分别与第五二极管d5的一端(阴极)连接，第八二极管d8的另一端(阴极)还与led正极端led+连接，第五二极管d5的一端(阴极)与光耦u3中发光二极管的一端(阳极)连接，第五二极管d5的另一端(阳极)与光耦u3中发光二极管的另一端(阴极)连接，启动供电电路222包括第一二极管d1、第一电阻r1、第十一电阻r11、第十二电阻r12和第六电容c6，第一二极管d1的一端(阳极)与ac/dc变换器223的一输入端连接，第一二极管d1的另一端(阴极)通过第一电阻r1分别与ac/dc变换器223的电源端vdd和光耦u3中光敏三极管的集电极连接，第十一电阻r11的一端与ac/dc变换器223的另一输入端连接，第十一电阻r11的另一端依次通过第十二电阻r12和第六电容c6与光耦u3中光敏三极管的发射极连接，第十一电阻r11还通过第十二电阻r12与ac/dc变换器223的电源端vdd连接。这样，该多功能兼容型led灯管兼容电子镇流器和交流市电供电，并符合ul的typea+b的安规要求。

具体的，本实施例中，交流驱动单元22采用虚地的工作方式，使镇流器恒流驱动单元21与交流驱动单元22工作于不共地，增加第八二极管d8隔离交流驱动单元22对镇流器恒流驱动单元21的影响。通过增加光耦u3、第五二极管d5、第十七电阻r17和隔离电容c3，当电子镇流器工作状态下，第十五电容c15两端为高电平，电压通过第十七电阻r17给光耦u3的输入端(即发光二极管端)供电，此时，光耦u3的输入端有电流流过时，光耦u3的第三引脚(即光敏三极管的发射极)和第四引脚(即光敏三极管的集电极)导通，而光耦u3的第三引脚和第四引脚连接于ac/dc变换器223和第六电容c6两端，由此关断了对ac/dc变换器223的供电，这样就可以实现在电子镇流器工作状态下，防止ac/dc变换器223启动，从而让交流驱动单元22不工作，避免交流驱动单元22对电子镇流器工作时的干扰。隔离电容c3连接于交流市电的输入端， 为小容量电容，利用电子镇流器输入为高频、能通过电容，交流市电为50/60hz的低频、无法通过电容的特性，将交流市电与电子镇流器的信号分开，避免相互干扰。该多功能兼容型led灯管既适用于电子式镇流器同时又能工作于交流市电，整灯设置三个输入端，其中交流市电输入时由单端输入，解决ul安规测试功能。

本实施例中，电源板2上还设有外置led恒流驱动单元23，图5为本实施例中镇流器恒流驱动单元与外置led恒流驱动单元连接的电路原理图；图5中，外置led恒流驱动单元23包括第二整流电路231、第三电容c3、第八电容c8和熔断器f2，第二整流电路231的一输入端与第三输入端d连接，第二整流电路231的一输入端还通过第八电容c8与第二整流电路231的另一输入端连接，第二整流电路231的另一输入端通过熔断器f2与第二输入端c连接，第二整流电路231的另一输入端还通过第三电容c3与第一整流电路211连接，第二整流电路231的输出端与led正极端led+连接。

具体的，本实施例中，当工作于电子镇流器状态下时(typea)，电子镇流器的供电是由该多功能兼容型led灯管的两端进入，即从第一输入端a、第二输入端c和第三输入端d，高频的电压可以通过隔离电容c3和第十二电容c12连接到第一整流电路211恒流工作。当工作于外置led恒流驱动电源时，电压从该多功能兼容型led灯管的单端进入，即从第二输入端c和第三输入端d进入，通过第二整流电路231连接到led灯珠板3，由于输入的是直流电，无法通过隔离电容c3和第十二电容c12，对镇流器恒流驱动单元21没有影响。该多功能兼容型led灯管既可以工作于电子镇流器供电方式，也可以工作于外置led恒流驱动电源的供电方式，即该多功能兼容型led灯管即符合typea，也符合typec的规格要求。

图6为本实施例中led灯珠板的电路结构示意图；图6中，led灯珠板3包括多个并联的led灯串，每个led灯串包括多个串联的led灯，led灯串并联的一端与led正极端led+连接，led灯串并联的另一端与led负极端led-连接。

图7为本实施例中多功能兼容型led灯管的第一种接线方式示意图；图7中的多功能兼容型led灯管既可以工作于电子镇流器的供电方式，也可以工作 于交流市电的供电方式。图8为本实施例中多功能兼容型led灯管的第二种接线方式示意图；图8中的多功能兼容型led灯管既可以工作于电子镇流器的供电方式，也可以工作于交流市电的供电方式，图8中多功能兼容型led灯管的个数为两个。图9为本实施例中多功能兼容型led灯管的第三种接线方式示意图；图9中的多功能兼容型led灯管既可以工作于电子镇流器的供电方式，也可以工作于交流市电的供电方式，图9中多功能兼容型led灯管的个数为四个。图10为本实施例中多功能兼容型led灯管的第四种接线方式示意图；图10中的多功能兼容型led灯管工作于交流市电的供电方式。图11为本实施例中多功能兼容型led灯管的第五种接线方式示意图；图11中的多功能兼容型led灯管既可以工作于交流市电的供电方式，又可以工作于外置led恒流驱动电源的供电方式。图12为本实施例中多功能兼容型led灯管接线的等效示意图。

总之，在本实施例中，该多功能兼容型led灯管可以工作于现有荧光灯具系统之下，还可以工作于交流市电的供电方式，还可以适用于直接外置led恒流驱动电源电压的直流输入，还可以通过ul的安规测试。交流市电或者外置led恒流驱动电源由单端输入，电子镇流器由两端输入。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。