本申请涉及照明器具领域,尤其涉及一种LED日光灯。
背景技术:
由于传统荧光灯管已经应用了几十年,各个国家及厂商已经发展出各种原理、规格的镇流器,因此LED日光灯替代传统荧光灯的过程中,就需要解决LED日光灯对电子镇流器及电感镇流器的兼容问题。
目前使用的LED日光灯在与电子镇流器及电感镇流器的兼容上存在很多问题,在电感镇流器上能正常工作,但在电子镇流器上就有可能造成LED日光灯灯管闪烁、变暗、甚至烧毁,需要针对不同的镇流器开发不同的LED日光灯日光灯管电源,这样就极大地增加了LED日光灯替代传统荧光灯(T8)的成本。
随着LED技术的日趋成熟,LED日光灯(Light-Emitting Diode,LED)具有高亮度、省电及环保等优点被广泛的接受。LED日光灯也逐渐地被应用于各式照明装置中。对大多数用户而言,其不清楚已有的镇流器为何种类型。购买LED日光灯时带来极大的困惑。
因此,迫切需要LED日光灯可兼容电子镇流器及电感镇流器,以满足用户的需求,同时由于不需要分开设计LED日光灯兼容电子镇流器或电感镇流器,使得设计的平台统一化,节约大量的设计资源,提高开发应对效率。
目前市面的电子镇流器通常分为2类:
一为镇流器相容型发光二极管灯管(T-LED lamp即DR(Direct Replacement)型灯管),在不改变原有照明装置的线路的基础上,直接用发光二极管灯管替换传统的荧光灯管。
另一为镇流旁路型(Ballast by-pass即BP型灯管)发光二极管灯管,电路上省掉传统的镇流器,而直接将市电接到发光二极管灯管。后者适用于新装修的环境,采用新的照明装置的驱动电路及发光二极管灯管。
目前市面上有些信号的电子镇流器的由于其器件选型差异,有的部分电子镇流器在与LED日光灯配合应用(LED日光灯工作时,阻抗呈非线性)时,其工作时输出的高频电流大致曾周期性变化(该周性变化的频率人耳比较敏感,能听到该电流变化引发的噪音)。
技术实现要素:
鉴于现有技术的不足,本申请提供一种LED日光灯,以能够降低电子镇流器的噪音。
为达到上述目的,本申请提供一种LED日光灯,包括:
整流单元,所述整流单元电性连接设置于所述LED日光灯端部的接脚,以将耦接该接脚的镇流器输出的交流电整流成直流电;
LED模块,所述LED模块电性连接所述整流单元;所述LED模块包括至少一个LED元件构成的支路、以及
电感,其能够抑制所述LED模块回路中的电流突变。
优选的,所述LED模块还包括与所述至少一个LED元件构成的支路并联的第一电容;所述第一电容用于稳流兼滤波。
优选的,所述电感设于所述LED模块中,所述电感与所述至少一个LED元件构成的支路串联。
优选的,所述电感的电感量为1mH至10mH。
优选的,所述电感并联有二极管(635),所述二极管与所述LED元件构成的支路的极性相反,用于对所述电感续流。
优选的,所述LED模块还包括:
过流抑制电路;所述过流抑制电路包括三极管(638)、第一电阻(636)、第二电阻(637);所述三极管(638)的基极与集电极分别连接到所述电感(635)的两端,所述三极管(638)的集电极连接到所述LED元件(632)的阴极端,在所述三极管(638)的基极与集电极间以及基极与发射极间分别设有所述第一电阻(636)、第二电阻(637),所述三极管(638)的发射极连接到所述LED日光灯的IC模块(2591)的内置MOSFET漏极端(DRN端)。
优选的,所述整流单元、所述电感及所述过流抑制电路设置于所述LED日光灯的灯头内;所述至少一个LED元件及所述第一电容设置于所述LED日光灯的灯板上。
优选的,还包括:
耦接于所述接脚与所述整流单元之间的模拟灯丝电路;所述模拟灯丝电路用于在预热阶段供镇流器输出的交流电经过以模拟灯丝。
优选的,所述电感耦接于所述模拟灯丝电路与所述整流单元之间。
优选的,所述模拟灯丝电路具有二个,所述整流单元具有二个;所述二模拟灯丝电路分别与所述LED日光灯二端的接脚、及所述二整流单元耦接。
优选的,所述电感包括第一电感(3631)、第二电感(3632)、第三电感(3633)、第四电感(3634);
在一个所述整流单元与一个所述模拟灯丝电路之间设有串联的第一电感(3631)及第二电感(3632);在另一个所述整流单元与另一个所述模拟电路之间设有串联的第三电感(3633)及第四电感(3634);
所述第一电感并联有具有续流作用的第一二极管(3635),所述第二电感并联有具有续流作用的第二二极管(3636),所述第三电感并联有具有续流作用的第三二极管(3637),所述第四电感并联有具有续流作用的第四二极管(3638);所述第一二极管(3635)与所述第二二极管(3636)的极性相反;所述第三二极管(3637)与所述第四二极管(3638)的极性相反。
优选的,所述第一电感、第二电感、第三电感、第四电感的电感量均为1mH至5mH。
优选的,所述第一电感、第二电感、第三电感、第四电感的电感量相同。
优选的,所述整流单元、所述电感及所述灯丝模拟电路设置于所述LED日光灯的灯头内;所述至少一个LED元件及所述第一电容设置于所述LED日光灯的灯板上。
优选的,至少一个所述接脚串设有温度保险丝。
优选的,所述温度保险丝的温度阈值范围介于130度至140度。
借由以上技术方案,本申请的LED日光灯通过设有电感来抑制回路中电流的突变,进而抑制电子镇流器的噪音(这时电子镇流器输出电流幅度变化引起的噪音不是完全没有了,而是人耳对此不敏感)。
另外,为了抑制流进电感的电流过大而发热量过大,同时达到LED模块的照明要求,本申请在电感还增设一过流抑制电路,从而抑制电感中的电流过大,降低电感的发热量。
还有,为了防止单颗电感的体积过大,本申请还采用4颗小电感取代原电感(635),可优化电源的体积。较之前的单颗电感,从电感产生热量的角度,可分散电源在工作时电感产生的热量,从而提高电源的信赖性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,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为本实用新型实施例LED日光灯立体图;
图2为本实用新型实施例LED日光灯立体分解图;
图3a-图3h本实用新型的实施例的LED日光灯的数种电路示意图;
图4a、图4b为图3中的数种变形;
图5a、图5b为模拟灯丝电路的变形。
具体实施方式
本实用新型的发明人经过创造性劳动,在玻璃灯管的基础上,提出了一种LED日光灯(本方案中LED日光灯也可表述为照明光源,或照明装置),LED元件也可表述为光源或LED晶粒;以解决背景技术中提到的问题以及上述问题。
本实用新型实施例提供一种LED日光灯,参照图1-2,包括:灯管1、设于灯管1内的灯板2,以及分别套接于灯管1两端的两个灯头3。其中灯管1可以为细长状的外围框体,采用塑料灯管或者玻璃灯管,本实施例采用具强化部的玻璃灯管,以避免传统玻璃灯管易破裂以及破裂因漏电而引发的触电事故,以及塑料灯管容易老化的问题。灯管1还可以为细长状的U型外围框体,或2根细长状的外围框体通过连接件形成的U型LED日光灯。
灯管强化的方式可以使用化学方式或是物理方式对玻璃做二次加工强化。化学方式的基本原理是用改变玻璃表面的组成来提高玻璃的强度,其方法是先用其它碱金属离子与玻璃表层的Na离子或K离子发生交换,使表面形成离子交换层。当冷却到常温后,玻璃处于内层受拉,外层受压的状态,从而达到增加强度的目的。化学方式包括但不限于高温型离子交换法、低温型离子交换法、脱碱法、表面结晶法、硅酸钠强化法等。
物理方式对玻璃做强化,可以包括但不限于,使用涂层的方式或是改变物品的结构。涂层根据需要喷涂的基质决定涂料的种类和状态,可以是瓷砖强化涂层、亚克力涂层或是玻璃涂层等,在涂布时可以为液态或是气态涂布。改变物品的结构,例如在易破裂之处做结构性强化设计。以上不论是化学方式或是物理方式不限于单一方式实施,可以混合物理方式中或化学方式中的任一种做任意搭配组合。
本实施例以结构强化设计做说明,灯管1包括主体102和分别位于主体102两端的端部101,灯头3套设于端部101外。其中,至少一个端部101的外径小于主体102的外径。本实施例中,设置两个端部101的外径均小于主体102的外径。具体地,灯管1的两端通过强化部处理,端部101形成强化部结构,灯头3套在强化后的端部101上,这样可以使得灯头3外径与灯管主体102外径的差值变小,甚至完全相平,即灯头3外径与主体102外径相等。这样设置的好处在于,在运输过程中,包装承托物不会只接触灯头3,其能够同时接触灯头3和灯管1,使得整支照明光源受力均匀,而不会使得灯头3成为唯一受力点,避免灯头3与灯管端部101连接的部位由于受力集中发生破裂,提高产品的质量,并兼具美观的作用。
本实施例中,灯头3外径与主体102外径基本相等,公差为在正负0.2mm(毫米)内,最多不超过正负1mm。
为了达到灯头3外径与主体102外径基本相等的目的,根据不同的灯头3的厚度,强化后的端部101与主体102外径的差值范围可以为1mm~10mm;或者更优选的,强化后的端部101与主体102外径的差值范围可以放宽至2mm~7mm。
本实施例中,灯管1的端部101与主体102之间平滑过渡,形成一个过渡部,过渡部呈弧面,即过渡部沿轴向的剖面呈弧线状。
过渡部的长度为1mm~4mm,如果小于1mm,则过渡部的强度不够;如果大于4mm,则会减小主体102的长度,减小发光面,同时需要灯头3的长度相应增加以与主体102配合,造成灯头3的材料增加。在其他实施例中,则过渡部也可以不为弧形。
以T8的标准灯管为例,强化后的端部101的外径范围为20.9mm~23mm,如果小于20.9mm,则端部101的内径过小,导致点灯电路模块无法插入灯管1中。主体102的外径范围为25mm~28mm,如果小于25mm,则以现有的工艺条件,不方便对其两端作强化部处理,如果大于28mm,将不符合行业标准。
为了方便灯头3与灯管1的连接固定,本实施例的方案针对灯头3的结构做了改进。
灯头3套设于灯管1外时,灯头3套设于端部101外,并延伸至过渡部,与过渡部部分重叠。
灯头3除了空心导电针301之外,还包括绝缘管,以及固设于绝缘管外周面上的导热部,其中空心导电针301设于绝缘管上。导热部的一端伸出绝缘管面向灯管的一端,导热部的伸出部分(伸出绝缘管的部分)和灯管1之间通过热熔胶6粘接。本实施例中,灯头3通过导热部延伸至过渡部,绝缘管面向灯管1的一端未延伸至过渡部,即绝缘管面向灯管的一端与过渡部之间具有间隔。
在本实施例中,绝缘管在一般状态为绝缘即可,并不限定使用材质为塑料、陶瓷等材质。
热熔胶6(即俗称为焊泥粉的材料)成份较佳的为:酚醛树脂2127#、虫胶、松香、方解石粉、氧化锌、乙醇等。这种热熔胶6能够在高温加热的条件下,改变其物理状态发生大幅膨胀,达到固化的效果,加上本身材料的黏性,从而可以使灯头3与灯管1紧密接触,便于LED日光灯实现自动化生产。于本实施例中,热熔胶6在高温加热后会呈现膨胀并流动,随后冷却即会达到固化的效果,当然,本实用新型热熔胶成份的选用并不限定于此,亦可选用高温加热至预定温度后而固化的成份。由于本实用新型热熔胶6不会由于电源组件等发热元器件发热形成高温环境而导致可靠性下降,可以防止LED日光灯使用过程中灯管1与灯头3的粘接性能降低,提高长期可靠性。
具体地,热熔胶6填充于导热部伸出部分的内表面和灯管1的外周面之间。换言之,热熔胶6填充的位置藉由与灯管1轴向垂直的虚拟平面通过,依序排列为导热部、热熔胶6和灯管1的外周面之间。热熔胶6涂覆厚度可以为0.2mm~0.5mm,热熔胶6会膨胀后固化,从而与灯管1接触并将灯头3固定于灯管1。并由于端部101和主体102两者的外周面之间具有高度差,因此可以避免热熔胶溢出到灯管的主体102部分上,免去后续的人工擦拭过程,提高生产的良品率。
粘结时,通过外部加热设备将热量传导至导热部,然后再传导至热熔胶6、使热熔胶6膨胀后固化,从而将灯头3固定粘接在灯管1上。
其中,导热部可以为各种容易传导热量的材料,本实施例中为金属片,并兼具美观的考虑,例如铝合金。导热部呈管状(或称环状)。绝缘管可以为各种绝缘材料,但以不容易导热为佳,避免热量传导至灯头3内部的电源组件上、影响电源组件的性能,本实施例中的绝缘管为塑料管。
在其他实施例中,灯头还可以设置成其他形式,例如:
灯头3除包括绝缘管外,还包括导磁金属件,不包含导热部。导磁金属件固设在绝缘管的内周面上,且与灯管1沿径向具有重叠部分。
本实施例中,整个导磁金属件都位于绝缘管内,热熔胶6涂覆于导磁金属件的内表面上(导磁金属件面向灯管1的表面),并与灯管1的外周面粘接。其中,为了增加粘接面积、提高粘接稳定性,热熔胶6覆盖导磁金属件的整个内表面。
制造时,将绝缘管插设于一感应线圈中,使得感应线圈与导磁金属件沿绝缘管的径向相对。加工时,将感应线圈通电,感应线圈通电后形成电磁场,并电磁场碰到导磁金属件后转换为电流,使得导磁金属件发热,即运用电磁感应技术使得导磁金属件发热,并热量传导至热熔胶6,热熔胶6吸收热量后膨胀并流动,随后冷却使得热熔胶6固化,以实现将灯头3固定于灯管1的目的。感应线圈尽量与绝缘管同轴,使得能量传递较为均匀。本实施例中,感应线圈与绝缘管中轴线之间的偏差不超过0.05mm。当粘接完成后,将灯管1抽离感应线圈。本实施例中,热熔胶6在吸收热量后会呈现膨胀并流动,随后冷却即会达到固化的效果,当然,本实用新型热熔胶成份的选用并不限定于此,亦可选用吸收热量后而固化的成份。或是,于其他实施例中,不需要在灯头3额外设置导磁金属件,仅需在热熔胶6中直接参杂预定比例的高导磁性材质粉末,例如:铁、镍、铁镍混合物等,加工时,将感应线圈通电,感应线圈通电后,使得均匀分布在热熔胶6中的高导磁性材质粉末带电,进而使得热熔胶6发热,热熔胶6吸收热量后膨胀并流动,随后冷却固化,以实现将灯头3固定于灯管1的目的。
在其他实施例中,灯头3还可以设计为全金属的,此时需要在空心导电针的下部增设一绝缘体,使灯头3和空心导电针之间电性绝缘,以达到耐高压之作用,避免使用者碰触灯头3时之触电问题。
在其他实施例中,灯头3还可以设计为塑料和金属(金属部分连接导电针)混接的结构的,此时需要在空心导电针的下部增设一绝缘体,使灯头3和空心导电针之间电性绝缘,以达到耐高压之作用,避免使用者碰触灯头3时之触电问题。
在其他实施例中,导磁金属件具有至少一空孔结构,空孔结构的形状为圆形,但不限于圆形,可以例如为椭圆形、方形、星形等,只要能够减少导磁金属件和绝缘管的内周面的接触面积,但又能达到热固化即热熔6胶的功能。较佳地,空孔结构面积占导磁金属件面积的10%~50%。空孔结构的排列可以呈周向等距离间隔排列或是不等距离间隔排列等。
本实施例中,导磁金属件为一正圆形环。在其他实施例中,导磁金属件为一非正圆形环,例如但不限于椭圆形环,当灯管1和灯头3为椭圆形时,椭圆形环的短轴略大于灯管端部外径,以减小导磁金属件的外表面和绝缘管的内周面的接触面积,但又能达到热固化热熔胶6的功能。换言之,绝缘管的内周面上具有支撑部,非正圆形环的导磁金属件设于支撑部上,因此,可以使导磁金属件和绝缘管的内周面的接触面积减少,并又能达到固化热熔胶6的功能。
继续参照图2,本实施例的LED日光灯还包括粘接剂4、灯板绝缘胶7和光源胶8。灯板2通过粘接剂4粘贴于灯管1的内周面上。图中所示,粘接剂4可以为硅胶,其形式不限,可以是图中所示的几段,或者呈长条状的一段。
灯板绝缘胶7涂于灯板2面向光源202的表面上,使得灯板2不外露,从而起到将灯板2与外界隔离的绝缘作用。涂胶时预留出与光源202对应的通孔701,光源202设于通孔701中。灯板绝缘胶7的组成成分包括乙烯基聚硅氧烷、氢基聚硅氧烷和氧化铝。灯板绝缘胶7的厚度范围为100μm~140μm(微米)。如果小于100μm,则起不到足够的绝缘作用,如果大于140μm,则会造成材料的浪费。
光源胶8涂于LED元件202的表面。光源胶8的颜色为透明色,以保证透光率。涂覆至LED元件202表面后,光源胶8的形状可以为颗粒状、条状或片状。其中,光源胶8的参数有折射率、厚度等。光源胶8的折射率允许的范围为1.22~1.6,如果光源胶8的折射率为LED元件202壳体折射率的开根号,或者光源胶8的折射率为LED元件202壳体折射率的开根号的正负15%,则可使全反射(Internal Total Reflection)发生的角度范围较小,因此透光率较好。这里的光源壳体是指容纳LED晶粒(或芯片)的壳体。本实施例中光源胶8的折射率范围为1.225~1.253。光源胶8允许的厚度范围为1.1mm~1.3mm,如果小于1.1mm,将会盖不住LED元件202,效果不佳,如果大于1.3mm,则会降低透光率,同时还会增加材料成本。
装配时,先将光源胶8涂于光源202的表面;然后将灯板绝缘胶7涂于灯板2上的一侧表面上;再把LED元件202固定于灯板2上;接着将灯板2与LED元件202相背的一侧表面通过粘接剂4粘贴固定于灯管1的内周面;最后再将灯头3固定于灯管1的端部,同时将LED元件202与点灯电路模块5电连接。或者是利用可挠式电路板爬过过渡部和电源焊接(即穿过过渡部与点灯电路模块5焊接),或者采取传统导线打线的方式让灯板2与点灯电路模块5电性相连,最后灯头3接在强化部处的过渡部,形成一个完整的LED日光灯。
本实施例中,灯板2通过粘接剂4固定在灯管1的内周面,使得LED元件202贴设在灯管1的内周面上,这样可以增大整支照明光源发光角度,扩大可视角,这样设置一般可以使得可视角可以超过300度。通过在灯板2涂灯板绝缘胶7,在LED元件202上涂绝缘的光源胶8,实现对整个灯板2的绝缘处理,这样,即使灯管1破裂,也不会发生触电事故,满足安规的要求,提高安全性。
在其他实施例中,灯板2可以是柔性基板、条状铝基板、FR4板或者可挠式电路板中的任意一种。由于本实施例的灯管1为玻璃灯管,如果灯板2采用刚性的条状铝基板或者FR4板,那么当灯管破裂,例如断成两截后,整个灯管仍旧能够保持为直管的状态,这时用户有可能会认为照明光源还可以使用、并去自行安装,容易导致触电事故。由于可挠式电路板具有可挠性与易弯曲的特性,解决刚性条状铝基板、FR4板或者传统通讯用三层柔性基板可挠性与弯曲性不足的情况,因此本实施例的灯板2采用可挠式电路板,这样当灯管1破裂后,灯管1破裂后即无法支撑破裂的灯管1继续保持为直管状态,以告知用户照明光源已经不能使用,避免触电事故的发生。因此,当采用可挠式电路板后,可以在一定程度上缓解由于玻璃管破碎而造成的触电问题。
以下实施例即以可挠式电路板作为实用新型灯板2来做说明。
其中,可挠式电路板与点灯电路模块5的输出端之间可以通过导线打线连接,或者透过公插、母插连接,或者,通过焊接连接。与前述灯板2的固定方式一致,可挠式电路板的一侧表面通过粘接剂4粘接固定于灯管1的内周面,而可挠式电路板的两端可以选择固定或者不固定在灯管1的内周面上。
继续参照图2,灯板2上设有若干LED元件202,灯头3内设有点灯电路模块5,LED元件202与点灯电路模块5之间通过灯板2电气连通。
其中,点灯电路模块5可以为单个体(即所有驱动电源组件都集成在一个部件中,点灯电路模块5通常包含如整流单元,滤波模块,及有些实施例中控制电路等),并设于灯管1一端的灯头3中;或者点灯电路模块5也可以分为两部分,称为双个体(即所有电源组件分别设置在两个部件中),并将两部分分别设于灯管两端的灯头3中。或外置于LED日光灯的外面,通过导线与LED日光灯连接。如果灯管1仅有一端作强化部处理时,电源优先选择为单个体,并设于强化后的端部101所对应的灯头3中。
不管是单个体还是双个体,点灯电路模块的形成方式可以有多重选择,例如,可以为一种灌封成型后的模块,具体地,使用一种高导热的硅胶(导热系数≥0.7w/m·k),通过模具对驱动电源组件进行灌封成型得到。这种方式得到的点灯电路模块具有高绝缘、高散热、外形更规则的优点,且能够方便地与其他结构件配合。或者,也可以为不作灌封胶成型,直接将裸露的点灯电路模块组件内嵌于灯头内部,或者将裸露的点灯电路模块用传统热缩管包住后,再嵌入灯头3的内部。或者将点灯电路模块设置在灯头的外面即通过外接的方式实现。
一般来说,参照图2。如图2所示,点灯电路模块5的一端通过连接件与对应的灯板2端相连,灯头3上设有用于连接外部电源的空心导电针301。另一端通过金属插针(导线)502插设于灯头3的空心导电针301内。当金属插针502插入空心导电针301内后,经过外部冲压工具冲击空心导电针301,使得空心导电针301发生轻微的变形,从而固定住点灯电路模块5上的金属插针502,并实现电气连接。
灯头3上设有WIFI状的透气孔(也可为其它形状,如点状,笑脸状,能实现透气即可)。
通电时,电流依次通过LED日光灯一端的空心导电针301、点灯电路模块5(主要由整流单元等组成)到达灯板2,并通过灯板2到达LED元件(有时也称光源202),进而LED元件发光,点灯电路模块5与灯板2通常通过焊接实现电气连接。对LED日光灯而言,通常灯板2上仅设置LED元件。有时灯板2上还有设有模拟灯丝电路的元器件。
灯头3内设有的点灯电路模块5与灯板2及LED元件632(在有些实施例中也称光源202、LED元件202、LED元件632)的连接电路示意如图1至图3所示。点灯电路模块以及LED模块均包含在该LED日光灯内。LED日光灯的左右两侧各具有一灯头(如图2所示),套接于灯管的两端。请参阅图2所示,左侧灯头3上具有空心导电针301。灯头3的一表面具有空心导电针301。参考图2并结合图3,空心导电针301,共设有4个,分别电性连接至4个金属插针502(即,一侧的第一接脚A1、第二接脚A2;以及另一侧的第三接脚B1、第四接脚B2)。
如图3a所示,为本实用新型第一较佳实施例的LED日光灯的电路示意图。LED日光灯100包含:整流单元510、滤波单元520、LED模块530、用于电压钳位的保护电路560及用于侦测电压讯号的侦测电路570。
整流单元510电性连接该LED日光灯的第一接脚A1、第二接脚A2,用以将耦接该第一接脚A1及该第二接脚A2的至少其中之一的一交流电整流成直流电。
滤波单元520电性连接该整流单元510以接收该直流电,用以将该直流电滤波。
LED模块530电性连接该滤波单元520,并对应滤波的直流电而发光。
在本实施例中,整流单元510为一桥式整流电路,包含二极管511、512、513及514,用以对接受的交流电进行全波整流,以产生直流电。
二极管513的一阳极电性连接该滤波单元520的一端,阴极电性连接该二极管511的一阳极,而该二极管511的一阴极电性连接该滤波单元120的另一端。上述的二极管511及513的连接点电性连接该第一接脚A1。二极管514的阳极电性连接该滤波单元520的一端,阴极电性连接二极管512的阴极,而二极管512的阴极电性连接二极管511的阴极。上述的二极管512及514的连接点电性连接该第二接脚A2。
整流单元510也可以是其他种类的全波整流电路或半波整流电路,而不影响本实用新型方案欲达到的功能。
在本实施例中,滤波单元520包含电容522、523及一电感521。该电容522与串联的该二极管513及514并联。而该电容523与该电感521串联,然后与该电容522并联。该滤波单元520接收经该整流单元510整流后的该直流讯号,并滤除该直流讯号中的高频成分。经该滤波单元520滤波后的该直流讯号,其波形较佳为一平滑的直流波形。
该滤波单元520也可以是其他可滤除高频成分的滤波电路,而不影响本实用新型欲达到的功能。
在本实施例中,LED模块530包含电感634、至少一LED组件631、晶体管开关635、二极管633以及电容632。电感634、晶体管开关635、二极管633以及电容632,可设置于灯头内,而LED组件631设置于灯板上。二极管633与晶体管开关635串联,然后与滤波单元520的电容523并联。二极管633的阳极电性连接电感634的一端(即,与该晶体管开关635的连接点),其阴极与该至少一LED组件631的阳极电性连接,而该至少LED组件631的阴极电性连接该电感634的另一端。在至少一LED组件631形成的支路并联有电容632。
晶体管开关635接收脉冲讯号,以根据该脉冲讯号周期性地导通与截止。上述脉冲讯号可以是一固定脉宽的脉冲讯号,或者由一脉宽调变控制器(图未示)根据该至少LED组件631的电流所产生的一脉宽调变讯号。当晶体管开关635导通时,该电感521的电流流经该晶体管开关635。当该晶体管开关635截止时,电感L的电流经二极管633流过该至少LED组件631,使其发光。
在本实施例中,晶体管开关635为N型金氧半场效晶体管,而P型金氧半场效晶体管,或者增强型金氧半场效晶体管、空乏型金氧半场效晶体管、双极性晶体管等具有开关功能的晶体管亦可适用于本实用新型。
该至少LED组件631可以是单串或多串发光二极管,以对应不同的功率需求,提供所需的照明。
在本实施例中,用于电压钳位的保护电路560,至少包含一放电管。当整流单元510输出的电压值超出预先设置的阈值时,瞬间将电压钳位在设置的阈值。
在本实施例中,侦测电路570用于侦测滤波单元520输出的电压值信息。当侦测电路570检测的整流单元510输出的电压值超出预先设置的阈值时,触发开关573,开关573导通,此时从滤波单元520输出的电流经LED元件631,及开关573返回,形成电回路(即LED日光灯日光灯工作在DR模式下);当侦测电路570检测的整流单元510输出的电压值未超出预先设置的阈值时,不会触发开关573,开关573断开。此时开关635工作(即LED日光灯日光灯工作在BP模式下)。
参数说明:上述方案中,保护电路560中的放电管选取阈值为400V~1300V;较佳的选取阈值为500V~600V。本实施例中选取500V。如图4a所示为本实用新型一个保护电路实施方式。其它实施方式也可,只要能实现在设定的触发放电管即可。
上述实施例中,侦测电路570用于检测的整流单元510输出的电压值超出预先设置的阈值,该阈值一般为400V~1300V间的某个值。较佳的,选取~450V~700V间的某个值。
如图3b所示,为本实用新型第二较佳实施例的LED日光灯的电路示意图。LED日光灯100包含:整流单元510、滤波单元520、LED模块530、用于电压钳位的保护电路560及用于侦测电流频率讯号的侦测电路770(侦测电路770的构成如图4b所示)。与图3a方案的区别在于:通过侦测电路770检测输入电流的频率,若检测为高频(通常从电子镇流器输出的电流频率大于20KHz,一般为45KHz左右)时,这时触发侦测电路中设置的开关,即LED日光灯工作在DR模式;如检测为非高频时,这时不触发侦测电路中设置的开关,即LED日光灯工作在BP模式。
上述方案的,侦测电路770也可为其它的高频检测电路(该频率检测电路只要能检出频率大于20KHz即可)。
本技术方案的基本构思:
LED日光灯内设有检测输入信号的侦测电路,该侦测电路可侦测输入信号的电压信息或输入信号的频率信息。依据该侦测电路检测的结果,LED日光灯工作在设定的模式。如:侦测电路检测的滤波单元输出的电压信息大于设定的阈值(一般大于400V,较佳的设为450V),这时触发侦测电路中设置的开关,即LED日光灯工作在DR模式;侦测电路检测的滤波单元输出的电压信息未超过设定的阈值,即LED日光灯工作在BP模式。如:侦测电路(为频率检测电路)检测的输入整流单元的信号的频率信息,如检测为高频(通常从电子镇流器输出的电流频率大于20KHz,一般为45KHz左右)时,这时触发侦测电路中设置的开关,即LED日光灯工作在DR模式;如检测为非高频时,这时不触发侦测电路中设置的开关,即LED日光灯工作在BP模式。
本技术方案提出的电压钳位基本构思:
通过检测滤波单元输出电压,到达设定阈值时,触发控制开关。该开关工作后将对滤波单元输出电压进行放电(依据设定的阈值选用合适规格的放电管,一般选取500V~600V规格的放电管,本案选取500V规格)控制其电压值不再上升,使滤波后的电压维持在一定范围。这样设计的好处在于,可保证在后续电路中可选用较低耐压元件,从而降低成本。提高灯管的可靠性。
如图3c所示,为本实用新型第三较佳实施例的LED日光灯的电路示意图。LED日光灯500包含:整流单元510、LED模块530、延时开关电路1590。
整流单元510电性连接该LED日光灯的接脚A、接脚B(在其他的实施例中,接脚A可拆分为接脚501/502;接脚B拆分为接脚503/504),用以将耦接该接脚A或该接脚B的镇流器的交流电整流成直流电。该镇流器可为电感式镇流器或电子式镇流器。
LED模块530电性连接该整流单元510,并对应滤波的直流电而发光。
整流单元510也可以是其他种类的全波整流电路或半波整流电路,而不影响本实用新型方案欲达到的功能。
在本实施例中,LED模块530包含电容633(第一电容)。该电容633与LED元件632形成的支路。起到稳压兼滤波的作用。滤波用于将整流后的该直流讯号,并滤除该直流讯号中的高频成分。
延时开关电路1590,包含:一MOS开关1591、驱动该MOS开关1591工作的IC模块及该IC模块的辅助模块。该辅助模块,至少包含,提供IC模块工作电源的支路,及采样支路。提供IC模块工作电源的支路由电阻1594和电容1595串联形成,在电阻1594和电容1595的连接点电联接至IC模块的电源驱动端口(VCC)。采样支路有电阻1593及1593串联形成,IC模块上具有OVP端口,通过该端口采样电阻1593及1593的连接点的电压值(对地的电压),依据该电压值IC模块驱动MOS开关1591动作(导通/截止)。
参数说明:IC模块通过采样电阻1593及1593串联连接点D端的电压值(对地的电压)。该电压值0.9V~1.25V。较佳选取1.0V。这时IC模块发出指令,MOS开关1591导通。电阻1592的阻值200K欧姆~500K欧姆;较佳的选取,300K欧姆~400K欧姆;本实施例中选取360K欧姆;电阻1592的阻值0.5K~4K欧姆,较佳的选取1.0K欧姆~3K欧姆;本实施例中选取1K欧姆。在采样本方案的LED日光灯,对于采样电阻1593及1593串联形成的端点C:应用在电子镇流器场合时,LED日光灯接通电源初期(时间小于100ms内,通常20~30ms内)C端的电压介于200V~300V,随着电子镇流器平稳的工作,C端的电压升高,进而D端的电压也随之升高,当D端的电压达到设计的阈值时,IC模块发出指令(信号),MOS开关导通(LED日光灯工作),之后MOS开关维持导通状态;应用在电感镇流器场合时,利用电感镇流器运行“过零”的特性,以市电120V为例,当LED日光灯通电的初期(当IC模块采样到D端的电压小于0.2V时(本方案采用0.1V),IC模块发出指令,MOS开关导通,之后MOS开关维持导通状态。
通过上述的设计,LED日光灯可应用于电子镇流器及电感镇流器的场合。
上述方案中,IC模块与MOS开关封装成一个模块。
作为上述方案的变形,IC模块通过采样,整流单元输出的电流频率,控制MOS开关的动作(导通/截止)。通常应用在电感镇流器的场合时,检出的频率不超过400Hz;而应用在电子镇流器的场合时,为高频信号。通过设定频率的阈值,也可实现LED日光灯应用于电感镇流器及电子镇流器。
如图3d所示,为本实用新型第四较佳实施例的LED日光灯的电路示意图。LED日光灯500包含:整流单元510、LED模块530、延时开关电路1590。
整流单元510分别电性连接该LED日光灯的接脚501/502及接脚503/504,用以将耦接该接脚镇流器输出的交流电整流成直流电。该镇流器为电子式镇流器(也可为电感式镇流器)。
LED模块530电性连接该整流单元510,并对应滤波的直流电而发光。
整流单元510也可以是其他种类的全波整流电路或半波整流电路,而不影响本实用新型方案欲达到的功能。
在本实施例中,LED模块530还包含电容633(第一电容)。该电容633与至少一个LED元件632形成的支路并联,起到稳压兼滤波的作用。该第一电容633可以为单个电容,也可以由至少2个电容串联形成。LED模块530还包含电感635,该电感635与至少一个LED元件632支路串联。通过该电感635来抑制回路中电流的突变。进而抑制电子镇流器的噪音(这时电子镇流器输出电流幅度变化引起的噪音不是完全没有了,而是人耳对此不敏感)
在本实用新型的其它实施例中,上述电容633上还并联有释能电阻(图未示,用于防止LED元件闪烁)。该电阻可以为单个电阻,也可以由至少2个小电阻串联形成。
在本实用新型的其它实施例中,上述电感635上还并联有二极管634(该二极管的极性与LED元件632形成的支路的极性相反(如图3d所示)。该二极管634对电感635起到续流作用。
作为本实用新型的实施例的变形,电感635可设置在整流单元510与LED模块530之间(这时,LED模块530中可不设有电感及其并联的二极管)。还可设置在接脚与整流单元510之间(及整流之前)。这时,还可在该电感上并联二极管(对该电感进行续流)。
作为上述实施例方案的变形,在一侧整流单元510的输出端间设有钳位二极管已保护LED日光灯500。通常该钳位二极管的阈值选自600V~800V中的某个值,在本方案中,钳位二极管的阈值为700V。
延时开关电路1590,包含:一MOS开关1591、驱动该MOS开关1591工作的IC模块及该IC模块的辅助模块。该辅助模块,至少包含,提供IC模块工作电源的支路,及采样支路。提供IC模块工作电源的支路由电阻1594和电容1595串联形成,在电阻1594和电容1595的连接点电联接至IC模块的电源驱动端口(VCC)。采样支路有电阻1592及1593串联形成,IC模块上具有OVP端口,通过该端口采样电阻1593及1593的连接点的电压值(对地的电压),依据该电压值IC模块驱动MOS开关1591动作(导通/截止)。
参数说明:IC模块通过采样电阻1592及1593串联连接点D端的电压值(对地的电压)。该电压值0.9V~1.25V。较佳选取1.0V。这时IC模块发出指令,MOS开关1591导通。电阻1592的阻值200K欧姆~500K欧姆;较佳的选取,300K欧姆~400K欧姆;本实施例中选取360K欧姆;电阻1592的阻值0.5K~4K欧姆,较佳的选取1.0K欧姆~3K欧姆;本实施例中选取1K欧姆。在采样本方案的LED日光灯,对于采样电阻1592及1593串联形成的端点C:应用在电子镇流器场合时,LED日光灯接通电源初期(时间小于100ms内,通常20~30ms内)C端的电压介于200V~300V,随着电子镇流器平稳的工作,C端的电压升高,进而D端的电压也随之升高,当D端的电压达到设计的阈值时,IC模块发出指令(信号),MOS开关导通(LED日光灯工作),之后MOS开关维持导通状态;应用在电感镇流器场合时,利用电感镇流器运行“过零”的特性,以市电120V为例,当LED日光灯通电的初期(当IC模块采样到D端的电压小于0.2V时(本方案采用0.1V),IC模块发出指令,MOS开关导通,之后MOS开关维持导通状态。
增设的电感选取1~10mH。较佳的选取1~5mH。上述实施例中选取2mH。
通过上述的设计,LED日光灯可应用于电子镇流器及电感镇流器的场合。
上述方案中,IC模块与MOS开关封装成一个模块。
作为上述方案的变形,IC模块通过采样,整流单元输出的电流频率,控制MOS开关的动作(导通/截止)。通常应用在电感镇流器的场合时,检出的频率不超过400Hz;而应用在电子镇流器的场合时,为高频信号。通过设定频率的阈值,也可实现LED日光灯应用于电感镇流器及电子镇流器。
如图3e所示,为本实用新型第五较佳实施例的LED日光灯的电路示意图。与图3d的区别在于,本实施例增加了二模拟灯丝电路570,该二模拟灯丝电路570各自包含串联的二电阻573(第三电阻)及574(第四电阻),以及串联的电容571(第二电容)及572(第三电容),且该二电阻573及574的连接点耦接该二电容571及572的连接点。当发光二极管灯管安装于具有预热功能的灯管座时(例如:具有电子镇流器的灯管座),在预热过程,交流讯号的电流可流经该二模拟灯丝电路570的该电阻573及574、该电容571及572,而达到模拟灯丝的效果。如此,电子镇流器在启动时能够正常度过灯丝预热阶段,而保证电子镇流器正常启动。
作为上述方案的变形,在本实用新型的其它实施例中,在LED日光灯的接脚(501和/或502;503和/或504)上串设一保护装置。较佳该保护装置为温度保险丝,以防止LED日光灯在带电操作时发生打火(打火的机理:电子镇流器稳定操作时会输出高压(通常为600Vrms),在带电更换LED日光灯灯管时,若LED日光灯灯管一端已经连好,一端没有接触好(即LED日光灯的灯头上的导电针与灯座的导电铜片存在一定的距离)。这种情况下,由于导电针与导电铜片之间存在高压,会击穿空气形成拉弧,电弧处会产生大量的热,导致导电针及附近的塑料件(灯头)融化等问题。),烧毁LED日光灯的灯头。通常,选取温度保险丝的温度阈值范围介于130度~150度。较佳的,温度保险丝的温度阈值范围介于130度~140度。上述实施例中,温度保险丝的温度阈值范围选取140度。当该LED日光灯的灯头发生打火时,熔断该温度保险丝。
模拟灯丝电路还可采用仅是NTC(负温度系数电阻)的方案。此时该NTC的阻值不超过15欧姆。较佳的,阻值介于2欧姆~10欧姆。通常选取4~5欧姆。
如图3f所示,为本实用新型第六较佳实施例的LED日光灯的电路示意图。
LED日光灯500包含:整流单元510、LED模块530、控制电路2590。
整流单元510分别电性连接该LED日光灯的接脚501/502及接脚503/504,用以将耦接该接脚的镇流器输出的交流电整流成直流电。该镇流器为电子式镇流器(也可为电感式镇流器)。
LED模块530电性连接该整流单元510,并对应滤波的直流电而发光。
整流单元510也可以是其他种类的全波整流电路或半波整流电路,而不影响本实用新型方案欲达到的功能。
在本实施例中,LED模块530包含电容633(第一电容)。该电容633与LED元件632形成的支路并联,起到稳压兼滤波的作用。
LED模块530还包含电感635,该电感635与至少一个LED元件632支路串联。通过该电感635来抑制回路中电流的突变。进而抑制电子镇流器的噪音(这时电子镇流器输出电流幅度变化引起的噪音不是完全没有了,而是人耳对此不敏感)。由于电感635具有抑制电流突变的功能,如初始流进该电感的电流较大(如1A),则该电感一直处于流过较大电流的状态,这样电感的发热比较厉害。为了抑制流进电感635的电流,同时达到LED模块的照明要求。本实施例在电感635处增设一过流抑制电路(流进电感635的电路超过设计的阈值,如0.35A,则触发该抑制电路。
接下来,详细的描述该过流抑制电路。该过流抑制电路包括三极管638、电阻636(第一电阻)、电阻637(第二电阻)。三极管638的基极与集电极分别连接到电感635的两端(三极管638的集电极连接到LED元件632的阴极端),在三极管638的基极与集电极间及基极与发射极件分别设有电阻636、电阻637,三极管638的发射极连接到IC模块2591的DRN端。通常LED元件632流出的电流经电感635及电阻637形成回路,电流流过电阻637形成压降,当该压降达到三极管638的导通电压(通常为0.7V),三极管638导通,这时部分电流经三极管分流。从而达到抑制流经电阻637的电流(实现抑制流进电感635的电流过大的目的)。本实施例中,电阻637选取1.7欧姆。但也可依据设定的电流大小而调整(即流经该电阻的阻值与电流的乘积为三极管的导通阈值)。电阻636通常选取0.5~2K。本实施例中选取1K欧姆。另外,电阻636还可以对三极管638过压保护。
作为上述方案的变形,三极管638还可用MOSFET管替代。
在本实用新型的其它实施例中,上述电容633上还并联有用于释能电阻(图未示,用于防止LED元件闪烁)。
在本实用新型的其它实施例中,上述电感635上还并联有二极管634(该二极管的极性与LED元件632形成的支路的极性相反(如图3d所示)。该二极管634对电感635起到续流作用。
作为本实用新型的实施例的变形,电感635可设置在整流单元510与LED模块530之间(这时,LED模块530中可不设有电感及其并联的二极管)。还可设置在接脚与整流单元510之间(及整流之前)。这时,还可在该电感上并联二极管(对该电感进行续流)。
控制电路2590,包含:IC模块2591;该IC模块包含
IC模块2591的VCC端、接地端GND(参考地),过电流保护的电流检测CS端,内置MOSFET漏极DRN端及停止端STP;电阻2598的一端与整流单元510的一输出端相连,另一端连接与电容2599的一端,电容2599的另一端接地。电阻2598与电容2599的连接处电气连接至VCC端,给IC模块2591供电(VCC的电压通常为10~30V,较佳的,20~30V,本实施例选取28V);
电阻2594与电阻2595串联形成的支路两端电性的连接到整流单元510的输出端,电阻2594与电阻2595的连接处经电阻2596电性连接到IC模块2591的CS端;在CS端及B间设有电容2597;
采样支路有电阻2592及2593串联形成,IC模块2591具有STP(即OVP)端口,通过该端口采样电阻2592及2593的连接点D端的电压值(对地的电压),依据该电压值,IC模块2591驱动导通/截止。本实施例,应用在电子镇流器场合时,LED日光灯接通电源初期(时间小于100ms内,通常20~30ms内)C端的电压介于200V~300V,随着电子镇流器平稳的工作,C端的电压升高,进而D端的电压也随之升高,当D端的电压达到设计的阈值时,IC模块发出指令(信号),MOS开关导通(LED日光灯工作),之后MOS开关维持导通状态;电阻2592的阻值为540K欧姆及电阻2593的阻值为1K欧姆,IC模块2591的导通电压为:1.2V(也可依据该算法,预设其它的阈值)。
本实施例的方案还可兼容镇流器为电感型镇流器。(利用电感性镇流器“过零”的特性,即采样Vd<0.2v)。应用在电感镇流器场合时,利用电感镇流器运行“过零”的特性,以市电120V为例,当LED日光灯通电的初期(当IC模块采样到D端的电压小于0.2V时(本方案采用0.1V),IC模块2591发出指令,内置的MOS开关导通,之后MOS开关维持导通状态。
作为上述方案的改进,为了维持STP端的稳定,可在电阻2593处并联一个电容。该电容取值100~500nF,较佳的选取200~300nF,本实施例选取220nF。
参数说明:
IC模块2591的STP端的导通条件为:当采样D端的电压Vd≤0.2v或Vd≥1.2v时IC模块2591导通。IC模块2591通过采样电阻2592及2593串联连接点D端的电压值(对地的电压)。该电压值0.9V~1.25V。较佳选取1.0V。这时IC模块2591发出指令,DRN端导通。
电阻2592的阻值200K欧姆~600K欧姆;较佳的选取,300K欧姆~600K欧姆;本实施例中选取540K欧姆;电阻2592的阻值0.5K~4K欧姆,较佳的选取1.0K欧姆~3K欧姆;本实施例中选取1K欧姆。电阻2594的阻值200K欧姆~500K欧姆;较佳的选取,300K欧姆~500K欧姆;本实施例中选取420K欧姆;电阻2595的阻值0.5K~4K欧姆,较佳的选取1.0K欧姆~3K欧姆;本实施例中选取1K欧姆。
增设的电感635的电感量选取1~10mH。较佳的选取1~8mH。上述实施例中选取6mH。
通过上述的设计,LED日光灯可应用于电子镇流器及电感镇流器的场合。
为增加IC模块2591的耐压性,在A端与接地间增设一双向二极管或放电管。双向二极管或放电管的电压阈值300~600V。较佳的,选取400~500V。本实施例中阈值选取为400V。
作为上述方案的变形,在本实用新型的其它实施例中,在LED日光灯的接脚(501和/或502;503和/或504)上串设一保护装置。较佳该保护装置为温度保险丝,以防止LED日光灯在带电操作时发生打火(打火的机理:电子镇流器稳定操作时会输出高压(通常为600Vrms),在带电更换LED日光灯灯管时,若LED日光灯灯管一端已经连好,一端没有接触好(即LED日光灯的灯头上的导电针与灯座的导电铜片存在一定的距离)。这种情况下,由于导电针与导电铜片之间存在高压,会击穿空气形成拉弧,电弧处会产生大量的热,导致导电针及附近的塑料件(灯头)融化等问题。),烧毁LED日光灯的灯头。通常,选取温度保险丝的温度阈值范围介于130度~150度。较佳的,温度保险丝的温度阈值范围介于130度~140度。上述实施例中,温度保险丝的温度阈值范围选取140度。当该LED日光灯的灯头发生打火时,熔断该温度保险丝。
模拟灯丝电路还可采用仅是NTC(负温度系数电阻)的方案。此时该NTC的阻值不超过15欧姆。较佳的,阻值介于2欧姆~10欧姆。通常选取4~5欧姆。
在一个实施方式中,LED日光灯还包括模拟灯丝电路,模拟灯丝电路耦接于接脚与整流单元之间。模拟灯丝电路用于在预热阶段供镇流器输出的交流电经过以模拟灯丝。通常而言,LED日光灯的二端均设有接脚(一端两个接脚),相应的,整流单元也具有二个(也可以称为二整流单元),与其相匹配的,模拟灯丝电路也具有二个,也可以称为二模拟灯丝电路。其中,在LED日光灯的每个端部,接脚与整流单元之间设有模拟灯丝电路,即,二模拟灯丝电路分别与LED日光灯二端的接脚、及二整流单元耦接。
如图3g所示,为本实用新型第七较佳实施例的LED日光灯的电路示意图。与图3f的区别在于,本实施例增加了二模拟灯丝电路570,该二模拟灯丝电路570各自包含串联的二电阻573(第三电阻)及574(第四电阻),以及串联的电容571(第二电容)及572(第三电容),且该二电阻573及574的连接点耦接该二电容571及572的连接点。当发光二极管灯管安装于具有预热功能的灯管座时(例如:具有电子镇流器的灯管座),在预热过程,交流讯号的电流可流经该二模拟灯丝电路570的该电阻573及574、该电容571及572,而达到模拟灯丝的效果。如此,电子镇流器在启动时能够正常度过灯丝预热阶段,而保证电子镇流器正常启动。
在一个实施方式中,所述整流单元、所述电感及所述过流抑制电路设置于所述LED日光灯的灯头内。所述至少一个LED元件及所述第一电容设置于所述LED日光灯的灯板上。
在一个实施方式中,所述整流单元、所述电感及所述灯丝模拟电路设置于所述LED日光灯的灯头内。所述至少一个LED元件及所述第一电容设置于所述LED日光灯的灯板上。
其中,灯板为可挠性电路板,电源模块采用硬质电路板(PCB板);通过焊接实现电气连接。
发明人在推进如图3e-3g的方案时发现,该方案虽有效的降低在应用于与某些镇流器匹配时,镇流器的噪音问题。但是该方案,由于皆引入电感635,通常选用的电感635的重量比较重。
若该电感635用在采用柔性电路板作为灯板结构(灯板比较柔软)的LED日光灯中,后期制作LED日光灯时带来极大困难,增加制造的难度;
若将电感635设置在电源5的电源板上,依据图3e-3g的拓扑方案,电源5的电源板与灯板通常通过焊接的方式进行连接,这样的焊接实现方式,电源板上需设置3个焊盘(灯板上设置有与之对应的设有3个焊接点),这三个焊盘设计用于电气连接由光源202形成支路的正极,负极以及接地;
若将电感635分别设置于模拟灯丝电路570与整流单元510之间(即将电感635放到整流单元510的前面),这样的拓扑电路,当流过电感635的电流下降时,电感635上产生反向电压,经由光源202形成支路进行续流,这使得流经光源202的电流比预先设计的高很多。LED日光灯的功率异常。
为此,本实用新型的实施例还进一步的对图3e-3g的方案进行改善。提出一种改进的方案即第八较佳实施例如图3h所示,LED日光灯500包含:整流单元510、LED模块530、延时开关电路1590及模拟灯丝电路570。
在其它的实施例中,LED日光灯500可采用没有模拟灯丝电路570的方案(与搭载模拟灯丝电路570的LED日光灯相比,区别仅在于该方案不能应用于兼容PS镇流器场合)。
整流单元510分别电性连接该LED日光灯的接脚501/502及接脚503/504,用以将耦接该接脚的镇流器输出的交流电整流为直流电。该镇流器为电子式镇流器(也可为电感式镇流器)。在有的实施例中,也有采用在LED日光灯的一侧灯头上只有一个接脚的情况(及接脚501/502合并为一个接脚,或503/504合并为一个接脚)。
LED模块530电性连接该整流单元510,并对应滤波的直流电而发光。
整流单元510也可以是其他种类的全波整流电路或半波整流电路,而不影响本实用新型方案欲达到的功能。
在本实施例中,还包含延时开关电路1590,该电路的功能同上述方案,在此不再重复描述。在其它的实施例中,还可用上述实施例方案中的控制电路2590来替代。
在整流单元510与模拟灯丝电路570之间分别设有电感3631(第一电感),电感3632(第二电感)及电感3633(第三电感),电感3634(第四电感)串联形成的支路。在电感3631,电感3632,电感3633,电感3634上分别并联有起续流作用的二极管3635(第一二极管),二极管3636(第二二极管),二极管3637(第三二极管),二极管3638(第四二极管)。在电感3631与电感3632的支路分别并联的二极管3635与二极管3636的极性相反;在电感3633与电感3634的支路分别并联的二极管3637与二极管3638的极性相反。这样设计的优点在于:
以镇流器(图未示)输出的电流流经接脚501及502为例(镇流器输出的电流流经接脚503及504侧机理与之类似),电流经二极管3635流经电感3632然后经整流单元510后经LED模块530、开关1591经二极管3637、电感3634,从接脚503及504流出。电流减少时(或流向改变),电感3632产生反向电压经二极管3636续流,这样电流不会流经LED模块530,从而不会影响LED模块530的电流。
这样设计的好处在于,
①采用4颗小电感(较佳的,4颗小电感感值相同)取代原电感635,可优化电源5的体积。
②:较之前的单颗电感635,从电感产生热量的角度,可分散电源5在工作时电感5产生的热量,从而提高电源5的信赖性,电源5工作产生的热量一部分经由灯头上的设置的WiFi状散热孔进行(,然散热孔的形状还可为:孔状、方形状、笑脸状、长条状等)散热,WiFi状孔还兼具除湿作用(通过对该孔进行吹气/抽气吸出LED日光灯管内的水汽)。
③:采用该方案后,电源5与灯板的连接更加可靠(可在电源5的电源板设置一个焊盘与柔性灯板焊接而定),较3个焊盘的结构提高了LED日光灯500的整体可靠性。(减小由于焊盘虚焊而引发的打火拉弧发生机率:原理同上,在此不再描述)。
④:流经LED模块530的电流基本不变,灯管功率与设计功率相同。
在其它的实施例中,模拟灯丝电路570可用其它类似功能电路代替,如上述提及的采用负温度系数电阻的方案等。
参数说明:
上述方案中,电感3631,电感3632,电感3633,电感3634的值介于1mH~5mH;较佳的选取2mH~4mH;本实施例中选取3mH。
二极管3635,二极管3636,二极管3637,二极管3638的耐压值介于200V~700V,较佳的介于300V~600V,本实施例中选取600V。另外,该二极管可选取正向压降较小(通常二极管正向压降0.7V,本实施例宜选取正向压降低于0.7V的二极管,如正向压降为0.5V)的二极管的类型以减少在续流阶段二极管的功耗(或发热),提高其信赖性。
作为上述方案的变形,还可分别在LED日光灯的一侧接脚501和/或接脚502以及接脚503和/或接脚504上设置上述方案中采用的温度保险丝,以防止LED日光灯在带电操作时发生打火(原理在上面的实施例里已描述,在此不再重复)。
如图5所示,为模拟灯丝电路570的变形。如图5a所示为一模拟灯丝电路1960拓扑示意,该模拟灯丝电路1960包含电阻1963(第五电阻)以及串联的电容1961(第四电容)及1962(第五电容),且该电容1961及1962的串联支路与电阻1963并联。
如图5b所示为一模拟灯丝电路1660拓扑示意,该模拟灯丝电路1660包含电阻1665(第六电阻)以及电容1663(第六电容),且该电阻1665以及电容1663并联。
在较佳的实施例中,印制电路板的双面均设有电子组件。整流单元510、滤波单元520等电路中的部分或全部电路包含有双列直插式(DIP,dual inline-pin)封装组件。这些双列直插式封装组件在左侧或/及右侧印制电路板,被设置在同一侧;另外,左侧或/及右侧印制电路板也可设置非双列直插式封装的组件。由于组件高度较高的双列直插式封装组件被设置于同一侧,可以有效降低已设置组件的印制电路板整体高度。
在另一实施例,可以设置于印刷电路板的组件高度为分类依据。印刷电路板上组件高度高于一预定高度值的组件统一设置于同一侧;而其它的组件的设置则不限制,也可已在同一侧。
由于灯头3上设有透气孔,可以使灯头内的这些电子组件所产生的热可以透过透气孔进行对流散热。较佳的,灯管的材质为玻璃。玻璃材质的热传导优于塑料材质。LED元件202贴于灯管内壁时,LED元件202工作所产生的热可以透过玻璃管传导而进行散热,甚至LED元件202所产生的的热也可以同时透过透气孔进行对了散热。或者通过该散热孔吹出或吸出LED日光灯内的水汽。
如上所述,本实用新型完全符合专利三要件:新颖性、创造性和产业上的实用性。本实用新型在上文中已以较佳实施例揭露,然熟悉本项技术者应理解的是,该实施例仅用于描绘本实用新型,而不应解读为限制本实用新型的范围。应注意的是,举凡与该实施例等效的变化与置换,均应设为涵盖于本实用新型的范畴内。因此,本实用新型的保护范围当以所附的权利要求书所界定范围为准。