一种LED节能荧光灯管的制作方法

本实用新型涉及一种LED照明设备技术领域，特别涉及到一种LED节能荧光灯管。

背景技术：

LED照明技术的日益发展使照明领域的能源消耗大幅降低，然而对于大量在用的既有灯具，我们都希望LED光源能够最大限度地兼容现有灯具，以便只要对现有的灯具做小幅度改动或无需改动就能直接安装相应的LED光源，达到在尽可能经济的条件下实现LED照明的效果。现有技术的LED荧光灯管，虽然外形结构与传统荧光灯管一致，可以较方便地替换传统灯管，然而由于传统荧光灯管的接线需要四根，且还有电感或电子镇流器，为此更换LED灯管还必须改动灯具内部接线，拆除镇流器才能使LED灯管正常运行，这使得节能改造的效率大为降低，尤其在发达国家人力成本较高的条件下，节能改造花费高昂，因此，必须研发具备直接更换现有荧光灯管、无需改变现有灯具接线的新型LED荧光灯管，才能促使LED代替传统灯管的节能改造广泛实施。

现有技术的产品中，已经有能直接适应电子镇流器或阻抗型电感镇流器的LED灯管问世，然而实际应用中却发现这类产品对于既有荧光灯镇流器的兼容性并非十分理想，由于镇流器原理各异，现有技术的产品有些对于部分型号镇流器不能正常工作，有些则会造成镇流器过载发热，带来火灾隐患，此外对于使用于北美或日本的低电压等级镇流器电路，很可能会烧毁镇流器导致灯具失效。

技术实现要素：

本实用新型针对上述技术问题，提供了一种LED节能荧光灯管，本实用新型LED节能荧光灯管解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种LED节能荧光灯管，其中，所述LED节能荧光灯管包括：

第一高频整流桥、第二高频整流桥、第一电感器、第二电感器、移相斩波电路与LED灯组；

所述第一高频整流桥的两个交流输入端分别与第一电感器、第二电感器串联后与所述荧光灯管一端的两个灯脚相连，第二高频整流桥的交流输入端与所述荧光灯管另一端的两个灯脚相连；

其中，所述第一高频整流桥与第二高频整流桥的直流输出端并联之后与所述移相斩波电路串联，再与所述LED灯组连接。

上述的LED节能荧光灯管，其中，所述LED节能荧光灯管还包括有滤波电容和过电压保护器，所述滤波电容与所述LED灯组并联设置，所述过电压保护器与所述第一高频整流桥和第二高频整流桥的直流输出端并联。

上述的LED节能荧光灯管，其中，所述移相斩波电路由晶闸管斩波调压电路或触发二极管构成。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

本技术方案克服了现有技术LED荧光灯管无法完全适应既有荧光灯具，节能改造需要改接线的不足，它能够适应各国各电压等级所有类型的荧光灯具，只要直接替换灯管，接线无需任何改动，极大地提高了荧光灯具的节能改造效率，降低了改造成本，并且以后特殊情况下还能方便地换回传统荧光灯管，从而大幅提升用户的节能改造积极性。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未可以按照比例绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1和图2是LED节能荧光灯管的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本实用新型作进一步的说明，但是不作为本实用新型的限定。

如图1和图2所示，本实用新型LED节能荧光灯管具体结构包括有：

第一高频整流桥1、第二高频整流桥2、第一电感器6、第二电感器7、移相斩波电路4与LED灯组5；

第一高频整流桥1的两个交流输入端分别与第一电感器6、第二电感器7串联后与荧光灯管一端的两个灯脚相连，第二高频整流桥2的交流输入端与所荧光灯管另一端的两个灯脚相连；

其中，第一高频整流桥与第二高频整流桥的直流输出端并联之后与移相斩波电路4串联，再与所述LED灯组连接。

在本实用新型的实施例中，LED节能荧光灯管还包括有滤波电容3和过电压保护器8，滤波电容3与LED灯组并联设置，过电压保护器8与第一高频整流桥1和第二高频整流桥2的直流输出端并联。

优选的，移相斩波电路4由晶闸管斩波调压电路或触发二极管构成。

众所周知，传统荧光灯管与镇流器之间有着严格的对应关系，无论是电感或电子镇流器，只有与设定电气参数的灯管配合使用时才能正常运行。现有技术的LED灯管由于耗电功率降低，必须采用特殊的驱动电路来匹配原有的荧光灯镇流器，然而由于灯管实际消耗的有功功率大幅度降低，无论如何匹配，都不能产生与原有荧光灯相同的电气特性，因此镇流器就很难在原有状态下正常工作，荧光灯有4个灯脚，两端的两个电极视不同的镇流器电路有着不同的运行方式，如果LED灯管的驱动电路直接与灯管两端任意灯脚相连，则很可能由于没有与镇流器的火线支路连通而无法形成回路，灯不能点亮；如果将两端的两个灯脚各自短路接出，虽然在220V电源环境下的阻抗型镇流器或电子镇流器下运行不成问题，但对于北美、日本常用的电极独立加热或电极串联加热的双管镇流器，则很可能会烧毁镇流器的加热部分线圈，从而导致灯具失效。

本实用新型技术方案采用了两组高频整流桥分别与两端两个灯脚相连，灯管的4个灯脚全部接入整流桥的交流侧，直流侧全部并联，这样只要4个灯脚的任意两个加上电压，就能使灯管内部电路得电工作，由于整流桥的单向导电性，由交流侧传输进入直流侧的功率不能再流回交流侧，因此按照荧光灯的接线，4个灯脚另外两个连接启动电容或启辉器的灯脚就永远不可能得到电流，因此接驳电感镇流器灯具时就无需拆除启辉器，接驳电子镇流器灯具时就不会因启动电容不正常谐振产生过电压或过电流导致镇流器损坏或闭锁，为完全兼容既有荧光灯具提供了可能。

在现有LED替换光源市场，有部分的LED替换灯管采用单端供电模式，即灯管两端的其中一端的两个灯脚做电源输入，另一端的两个灯脚不接线。对于这类LED灯管，如果故障后要换回传统荧光灯管或主流技术的LED荧光灯管是不可能的，如果采用本发明的LED灯管来替换，则因为本发明灯脚的两组整流桥的隔离导电作用，完全能自行适应这种特殊的单端供电线路模式，在完全不改线的基础上直接替换单端供电线路模式。

由于LED光源的发光效率远高于荧光灯，因此在同等亮度下仅需要原有灯管30—70％功率的LED元件即可，从而达到节能效果。由于原有荧光灯镇流器提供灯管的功率相对LED元件偏大，因此需要一个匹配电路来衰减镇流器输出至LED灯组的功率，才能使功率较小的LED灯组正常工作。本技术方案通过串联于其中一个灯头两个灯脚的两个电感器，通过电感器的扼流作用来限制电子镇流器输出的高频电流，从而起到衰减功率的作用，由于无法分辨镇流器从灯管一端的哪个灯脚输入电流，因此设置了两个电感器，这样无论怎么安装灯管，总有一个电感器接入电路，来衰减输至LED灯组的功率，镇流器输出的高频电流经过高频整流桥的整流变为直流给LED灯组供电，保证LED元件的正常工作。LED元件也可以并联滤波电容滤波，变为更平滑的直流，从而降低纹波系数，进一步延长LED元件的寿命。电感器也可采用饱和电感器，并把饱和电压设定在镇流器输出电压的0.2—0.8倍左右，这样利用电感器的饱和特性，可以使感抗随电流大小而动态改变，从而防止过谐振，提升镇流器的工作稳定性，同时又完成了输出电压的分压作用，起到限制功率的作用。

为了能使本技术方案能同时兼容电感镇流器灯具，就需要能够衰减工频电流的功率衰减电路。由于本技术方案中的第一电感器6、第二电感器7是考虑到限制电子镇流器的高频电流设计的，因此其电感量仅有数豪哼，无法限制电感镇流器的工频电流，为此设置了移相斩波电路4，该移相斩波电路可由晶闸管调压斩波电路组成，该电路是典型的晶闸管交流调压电路，通过移相斩波的作用降低回路电压，从而限制电感镇流器的输出电流，起到在工频模式下衰减LED灯组功率的作用。该移相斩波电路也可由触发二极管构成，原理是相似的，电路结构可以更简单，但电流稳定性稍差一些。此外第一高频整流桥1和第二高频整流桥2的直流输出端还可以并联一个过电压保护器，如压敏电阻、TVS二极管等，用于钳制电压，防止突发的镇流器输出高陡度高电压损坏电路或LED灯组，过电压保护器也可并联在LED灯组两端。

本技术能100％做到直接替换现有各种规格的荧光灯管而避免更改灯具接线，起到大幅降低节能改造成本的有益效果；极大地提高了荧光灯具的节能改造效率，降低了改造成本，并且以后特殊情况下还能方便地换回传统荧光灯管，从而大幅提升用户的节能改造积极性；本技术方案能够阻断荧光灯的阴极电流，从而替换电感镇流器灯具时可以免除拆除启辉器，替换电子镇流器灯具时可切断启动电容的谐振电流，从而避免LED光源功率较小导致谐振电容产生过电压与过电流，导致镇流器工作异常的潜在隐患，此外他还能兼容部分LED灯管一端供电的接线模式，不但极大的提高了LED灯管与既有荧光灯具的兼容成功率，还能兼容之前被改接线的LED灯管接线模式，完成了兼容所有既有荧光灯具的突出有益效果，并且最大化地简化了荧光灯具LED改造的技术复杂度。

以上对本实用新型的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本实用新型的实质内容。因此，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做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。