Led照明灯具及其电源装置的制作方法

专利名称：Led照明灯具及其电源装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种LED照明灯具及其电源装置，尤其涉及一种可适用于 交流电源并具备高效率及低耗能特点的LED照明灯具及其电源装置。
背景技术：
近年来，节能省碳的环保意识逐渐高涨，因而低耗能高亮度的LED照 明设备渐受瞩目，并且在市场上存在着取代传统白炽灯的可能性；再者，由 于近年来半导体工艺技术的进展，使得LED产业迅速地发展，其产品质量 从发光色的种类、亮度、持久度、发光效率等观点来看，其性能凌驾于传统 白炽灯之上；尽管如此，目前在办公大楼、住宅大楼、公共建筑物中所使用 的照明灯具仍然多以白炽灯为主。
一般而言，上述的照明灯具是直接连接至商用交流电源(日本国内 100V、美国110V、欧洲230V)进行照明用途，然而，若采用LED作为 照明灯具，必须以直流电源来予以驱动，因此必须先将所述商用交流电源转 换为直流电源，但这将使得所述LED照明灯具的造价高昂且体积庞大。有 鉴于此，便有业者尝试将LED照明灯具直接连接至商用交流电源予以使用， 相关i兌明如下。
请参考图23，其为第一传统LED照明灯具的电if各图，所述LED照明灯 具包括 一桥式全波整流二极管2002、 一AC输入端子2003、另一 AC输 入端子2004、 一串联电阻2005、 一恒流组件2006以及一 LED灯具2007， LED灯具2007由2 ~ 8个VF为2V的LED串联而成，因此LED灯具2007 的Vp为4-16V,此外，在日本境内的商用交流电源的电压为IOOV的情形 下，由所述桥式全波整流二极管2002所输出的全波整流波形的峰值电压约为140V。
另外，在所述LED灯具2007的LED的Vp为2V的情况下，驱动所述 LED灯具2007需要的Ip大约为10mA，故使所述串联电阻2005和恒流组件 2006所承受的电压为140V-2V= 138V，因此，有138Vxl0mA = 1.38W被 释放出来，另一方面，发光所消耗的电力为2Vxl0mA = 0.02W，其效率为 0.02W/( 1.38W+0.02W) =0.014，所以其发光效率为1.4%,亦即有近99% 的热量被释放出来。
请参考图24，其为第二传统LED照明灯具的电路图，所述LED照明灯 具包括 一桥式全波整流二极管2002、 一AC输入端子2003、另一 AC输 入端子2004、 一电压调节器2105以及一限流电阻2106,其中，电压调节器 2105是用于平衡全波整流AC波形的变动，因此所述LED照明灯具不需要 使用恒流组件2006，然而，虽然其发光稳定，但却因为其运作是建立于电 压的串联调解的基础上，所以电力效率与第 一 传统LED照明灯具同样低落。

发明内容
鉴于上述传统LED照明灯具的缺陷，本发明提供了 一种LED照明灯具 及其电源装置，以解决上述问题。
本发明的主要目的在于提供 一 种可适用于交流电源并具备高效率及低 耗能特点的LED照明灯具及其电源装置。
为了达到上述发明目的，本发明采取以下的技术手段予以达成，其中本 发明的电源装置包括
整流波形获得装置，是用于获得交流电源的电压整流波形；
电源输出装置，是由交流电源的电压整流波形半周期以上的期望电压值 中取得电力，以作为工作电源来输出。.
另外，本发明的LED照明灯具，包括电源装置部以及LED灯具，其 特征在于所述LED灯具是由一个或一个以上串联的LED所构成并连接于 所述电源装置部的输出端，所述电源装置部获得交流电源的电压整形波形，
8并由所述交流电源的电压整流波形半周期以上的期望电压值中取得电力，以
作为驱动所述LED灯具电源。
因此本发明的LED照明灯具不4又可适用于交流电源，更可在本发明的 电源装置的配合下，获得高效率及低耗能的优势，以改善传统LED照明灯 具的缺陷。


图1为本发明第一实施例的电路图。
图2为本发明第一实施例的电压波形图。
图3为本发明第二实施例的电路图。
图4为本发明第二实施例的电压波形图。
图5为本发明第二实施例的具体电路构造图。
图6为本发明第三实施例的电路图。
图7为本发明第四实施例的电5^图。
图8为本发明第四实施例的电压波形图。
图9为本发明第四实施例的具体电路构造图。
图IO为本发明第五实施例的电路图。
图11为本发明第五实施例的开关电容降压电路的动作说明图。
图12为本发明第五实施例的开关电容降压电路的具体电路构造图。
图13为本发明第六实施例的电^各图。
图14为本发明第六实施例的开关电容降压电路的具体电路构造图。
图15为本发明的LED照明灯具构造图。
图16为本发明的LED照明灯具的另一构造图。
图17为本发明的软性印刷电路基板剖面图。
图18为本发明的软性印刷电路基板的另一实施例剖面图。
图19为本发明的软性印刷电路基板的再 一 实施例剖面图。
图20为本发明第七实施例的电^^图。图21为本发明的第七实施例的LED灯具及稳压二极管的电流电压关系图。
图22为本发明第八实施例的电5^图。
图23为第 一传统LED照明灯具的电路图。
图24为第二传统LED照明灯具的电路图。
主要组件符号说明
102:桥式全波整流二极管
103:恒压组件
104:串联电阻
105:恒流组件
106: LED灯具
107:节点A
108:第一AC输入端子
1081:节点B
109:第二AC输入端子
201:电压波形
202:电压波形
303:电容
304:分压电阻
305:分压电阻
306: 1VddH电源线
307:电流;险测电^各
308:接地线
309:对应零点交叉的输入电压4企测电路 310:振荡除频电路 311:作用线 312:作用线313:作用线
314: 2VddL电源线
315:电感
316:开关组件
317:飞轮二极管
321:节点B
322:切换控制电^各
401:电压波形
402:电压波形
502:集成电路
609:输入输出电压4全测电^各
620:电容
621:串联阻抗
708:零交叉对策用的电阻
7]1:作用线
712: ON/OFF控制电路
715:节点B
716:电容
717:电容
801:电压波形
802:电压波形
1011:振荡电路
1013:频率信号控制电路
1018:开关电容降压电路
1018a: HV输入端子
1018b: HV输出端子
1018c: LV输出端子1018d:频率输入端子
1018e:反相频率输入端子
1018f:接地端子
1021:作用线
1023:作用线
1025:电阻
1300:集成电路
1301:开关电容降压电路
1301a:ACH输入端子
1301b:ACL输入端子
1301c:HV输出端子
1301d:LV输出端子
1302:开关电容降压电路
1302a:ACH输入端子
1302b:ACL输入端子
1302c:HV输出端子
1302d:LV输出端子
1307:阻止逆向电流的二极管
1308:阻止逆向电流的二;f及管
1501:金属盖
1502:外壳
1503:照明灯模块
1503a:LED芯片
1504:电源装置
1504a:全波整流桥式二才及管
1504b:IC芯片
1504c:电感1504d:电路基板
1504e:AC输入引线
1504f:AC输入引线
1504g:电源引线
1504h:电源引线
1601:软性印刷电路基板
1604a:AC输入端子
1604b:AC输入端子
1604c:电源端子
1604d:电源端子
2001:稳压二极管
2002:桥式全波整流二极管
2003:AC输入端子
2004:AC输入端子
2005:串联电阻
2006:恒流组件
2007:LED灯具
2105:电压调节器
2106:限流电阻
具体实施例方式
参见图1，其为本发明LED照明灯具及其电源装置的第一实施例的电 路图，所述LED照明灯具及其电源装置包括多个桥式全波整流二极管 (BrDl) 102、 一定电压组件103、 一串4关电阻104、 一恒流组件(CRD; Current Regulated Diode ) 105、 一 LED灯具106、 一第一 AC输入端子108、 一第二 AC输入端子109、 一节点A 107以及一节点B 1081,其中，恒压组 件103为稳压二极管(Dzl ),第一 AC输入端子108连接于交流电火线(HOTLINE),第二 AC输入端子109则连接于交流电零线(COOL LINE) , AC 输入电压为100V。
LED灯具106的阳才及通过恒流组件105、串联电阻104以及恒压组件 103被连接至桥式全波整流二极管102的正极输出端，LED灯具106的阴极 则连接至桥式全波整流二极管102的负极输出端。
另外，LED灯具106是由一个LED或由多个LED串联而成，且所述 LED照明灯具的电源装置是由LED灯具106以外的电路部分所构成。
参见图2,其为图1中的节点A ( 107)以及节点B ( 1081 )的电压波形 图，其中纵轴表示电压(V),横轴表示时间(t),电压波形201为节点A 107的电压波形，电压波形202为节点B 1081的电压波形，AC输入电压的 峰值约140V,所述恒压组件103的电压为IOOV。
同时参见图1及图2，所述桥式全波整流二极管102将100V的AC输 入电压进4亍全波整流，而当100Hz全波整流波形大于100V时，恒压组件103 便点亮LED灯具106，此时的亮灭期间的比率分配，也就是LED灯具106 的ON/OFF的工作周期为6: 4,使得LED灯具106在发光不感到闪烁的范 围内的电力高效率化。
此外，LED灯具106、恒流组件105以及串联电阻104的电压只超过恒 压组件103的电压约40V,并且通过恒流组件105针对LED灯具106的通 过电流来进行恒流化的动作。
参见图3,其为本发明LED照明灯具及其电源装置第二实施例的电路 图，所述LED照明灯具及其电源装置包括电容303、两个分压电阻304、 305、 1VddH电源线306、电流冲会测电路307、接地线308、对应零点交叉的 输入电压4企测电路309、振荡除频电^各310、三条作用线311、 312、 313、 2VDDL电源线314、电感315、由N通道型MOSFET制成的开关组件316、 飞轮二极管317、切换控制电路322、节点A 107以及节点B321，另外，图 1与图3中相同的符号与标号代表相同的组件。
其中，两个分压电阻304、 305串联连接，从而将桥式全波整流二才及管102的输出电压进行分压，所以其分压点连接至对应零点交叉的输入电压检
测电路309的输入端、振荡除频电路310的工作电源输入端以及2VDDL电 源线314，电容303则净皮连接至同一分压点和接地之间。
另外，LED灯具106在本实施例中是由2-8个LED串耳关而成，LED 灯具106、电感315以及开关组件316串联连接并且插入至1VDDH电源线 306以及接地线308之间；电流检测电路307则插入至两段1VDDH电源线 306之间；飞轮二极管317并联连接至LED灯具106与电感315的串联电i 各。
此外，切换控制电路322从2VDDL电源线314接受工作电源而从电流 检测电路307、对应零点交叉的输入电压检测电路309以及振荡除频电路310 接受信号，以控制如后述的ON、 OFF。
参见图4，其为图3中所示节点A107以及节点B321的电压波形图， 其中纵轴表示电压(V),横轴表示时间(t),电压波形401为节点A 107 的电压波形，电压波形402为节点B 321的电压波形，AC输入电压的峰值 约140V。
同时参见图3及图4,当节点A107的输入电压从0V上升至40V时， 切换控制电路322开始工作，而当电压下降为40V时，切换控制电路322 便停止工作；并且，两个分压电阻304、 305的分压点电压为5V，因此切换 控制电^各322动作时的ON电压，亦为5V。
桥式全波整流二极管102将100V的AC输入电压进行全波整流，并且 当全波整流波形大于40V时，通过切换控制电路322使得开关组件316控 制LED灯具106的0N、 OFF状态，也就是i兌，开关组件316的ON、 OFF 频率即为LED灯具106的ON、 OFF频率，所述频率为40KHz，藉此使得 LED灯具106在发光不感到闪烁的范围内的电力高效率化。
另外，切换控制电路322针对LED灯具106的通过电流进行恒流化的 动作，所以即使构成LED灯具106的LED数量有所改变，其通过的电流也 会因为恒流化而相同。电容303经由两个分压电阻304、 305来进行电压分 压的动作，且由于电压不超过5V，因此可解决耐低压的问题，且由于能够完成对应零点交叉的输入电压^r测电路309、振荡除频电路310以及切换控 制电路322的电源供给，所以也可解决低容量的问题。
然而，上述"恒流"指的是平均电流的恒流，在本实施例中，是使用振 荡电路来切换，若以恒定10mA的电流为例，如果峰值电流为30mA，以30% 的工作周期来驱动的话，则平均即为10mA;就用于LED的发光用途而言， 此为较为理想的驱动方式，因为LED的电流亮度特性相对于人们所感受到 的亮度，是超线性(super linear)而不是线性(linear)的。
举例而言，在电流为2倍的情况下，LED的亮度为2"倍，这是因为人 们眼睛所见，仍残留着峰值的亮度，所以若将驱动LED的峰值电流设定为 比相同平均电流的DC电流高(此称为脉冲驱动)，人们则会感到较为明亮， 如此便能够在使用较少电力的情况下得到相同感觉的亮度。然而，所述脉冲 驱动必须是100Hz以上，藉以避免LED闪烁的情形，故在后述的具有振荡 电if各的第三及第五实施例中，亦同样地有效，在第四及第六实施例中，虽无 振荡电路，但只要以100Hz以上来工作，则仍然同样有效。
在此，以电阻分压来构成2Vdd电源并且将输入^t奪值电压140V的工作
输入电压VDET设定成40V，然而，对于如此的输入，因为将VoET设定为10%
以上，所以会使切换调节器的ON/OFF比率极端地小，因而能轻松地确保电 路设计上的容限。
另一方面，切换频率时如果特别提高VDET,如AC频率100Hz，则会造 成LED出现闪烁，所以当AC频率在50Hz以下时，肉眼能够感到此闪烁； 在此情况下，通过将工作输入电压Vdet減小至3~40V，则即使AC频率在 50Hz以下，也完全不须担心会有闪烁现象发生。
参见图5,其为本发明第二实施例的具体电路构造图，所述LED照明 灯具及其电源装置更包括 一集成电路502，集成电路502的开关组件316 可以是集成电路502以外的结构，另外，图5与图3中相同的符号与标号代 表相同的组件。
参见图6，其为本发明LED照明灯具及其电源装置的第三实施例的电路图，所述LED照明灯具及其电源装置包括输入输出电压检测电路609、 电容620以及串联阻抗621，另外，图6与图3中相同的符号与标号代表相 同的组件，但开关组件316是由PNP型晶体管制成的。
LED灯具106连结于桥式全波整流二极管102的正极输出端，电流检 测电^各307则连结于桥式全波整流二极管102的负极输出端；电感315设置 于开关组件316及LED灯具106之间，串联阻抗621则设置于电感315及 LED灯具106之间。
输入输出电压检测电路609 4企测输出电压，并将输出电压的4企测值和输 入电压的检测值传给切换控制电路322、以作为一限幅器(Limiter)，并且 作为电压反馈型的切换电源来控制切换控制电路322。
也就是说，输入输出电压检测电路609是作为将LED灯具106的输出 电压保持稳定的输出电压调节器，当输出电压为16V而LED灯具106为2V 时，若负载超过10mA,则输出电压成为2V,换言之，输入输出电压片全测电 路609在输出电压介于2V~ 16V时，进行10mA的恒流动作。再者，开关 组件316亦可为N通道型MOSFET或PNP型MOSFET。
参见图7,其为本发明LED照明灯具及其电源装置的第四实施例的电 路图，所述LED照明灯具及其电源装置包括零交叉对策电阻708、作用线 711、 ON/OFF控制电路712、电容716、 717以及节点B 715，另外，图7 与图6中相同的符号与标号代表相同的组件。
然而，电容716与开关组件316可达到输出电压平滑化的功能，电容 717和串联电阻共同构成充放电电路，而LED灯具106在本实施例中是由2 个至数百个LED串联连接而成，且ON/OFF控制电路712从输入输出电压 检测电路609接受信号以控制开关组件316。
也就是说，在本实施例中，为了自然降低消耗电流，因而延长开关组件 316的OFF时间，此时，电源供给电容716、 717而点亮LED灯具106,而 在ON/OFF控制电路712的设定上，开关组件316的ON、 OFF电压可设定 为ON电压30V、 OFF电压16V,所以开关组件316可采用耐压小的晶体管。参见图8,其为图7中的节点A 107以及节点B715的电压波形图，其 中纵轴表示电压(V),横轴表示时间(t)，电压波形801为节点A 107的 电压波形，电压波形802为节点B 715的电压波形，AC输入电压的峰值约 l術。
同时参见图7至图9，图9为本发明第四实施例的具体电路构造图，且 图9与图7中相同的符号与标号代表相同的组件，其中，在ON/OFF控制电 路712上，AC输入电压的峰值约140V,当输入电压(节点A 107的电压) 从0V上升到30V时，开关组件316为ON，当输入电压超过30V时，开关 组件316为ON，然后，节点B715电压下降至16V,开关组件316为OFF， 再下降至16V以下时，则开关组件316再度为ON。
也就是说，在本实施例中，桥式全波整流二极管102将AC输入电压进 行全波整流，通过ON/OFF控制电路712，当全波整流波形处于30V以下 且输出电压下降至16V时，开关组件316为ON状态，之后，当全波整流波 形到达30V，电源供给至电容716、 717时，LED灯具106即在低电力耗损 的情况下,皮连续地点亮。
再者，ON/OFF控制电路712的运转以及运转停止电压能够任意地设定 在点亮LED灯具106所需的最低电压，并且，对LED灯具106的供给电流 也可通过串联电阻621及电容716、717而任意设定，所以构成LED灯具106 的LED串联个数可高达100个。
参见图10,其为本发明LED照明灯具及其电源装置的第五实施例电路 图，所述LED照明灯具及其电源装置包括振荡电路1011、频率信号控制 电^各1013、开关电容降压电路1018、作用线1021、 1023以及增殖电阻1025, 另外，图10与图1、图6及图9中相同的符号与标号代表相同的组件，在 此实施例中，LED灯具106的电源供给ON、 OFF控制、电压降压功能以及 恒流控制等动作由开关电容降压电^各1018来执行。
开关电容降压电路1018接受来自频率信号控制电路1013及电流4企测电 路307的信号、进而控制来自恒流组件105的桥式全波整流二极管102的正极输出，藉以点亮LED灯具106。
开关电容降压电路1018包括HV输入端子1018a、HV输出端子1018b、LV输出端子1018c、频率输入端子1018d、反相频率输入端子1018e以及才妄地端子1018f;其中，HV输入端子1018a通过恒流组件105连接在正极输出端上，HV输出端子1018b连接于LED灯具106的阳极，LV输出端子1018c则通过电流检测电路307连接于LED灯具106的阴极，并且，频率输入端子1018d与反相频率输入端子1018e分别连接至频率信号控制电路1013的频率输入端子与反相频率输出端子上，最后，接地端子1018f则连接至接地线308上。
再者，振荡电路1011通过两个分压电阻304、 305将电压分压后输出，进而将预设的振荡信号输出至作用线1023,频率信号控制电路1013则接受来自作用线1021、 1023的电流以及振荡信号、而将依照电流检测信号值所调控的频率信号传送至开关电容降压电^各1018,此外，增殖电阻1025净皮并联连接至LED灯具106， LED灯具106由2 8个串联连接的LED构成。
参见图11,其为开关电容降压电路1018的动作说明图，其中，SW广SWh为开关，CPTi CPTn为电容，另外，HV输入端子1018a、 HV输出端子1018b、LV输出端子1018c、频率输入端子1018d、反相频率输入端子1018e以及"t妄地端子1018f则与图IO相同。
其中，频率输入端子1018d输入了将各开关SW广SW2n切换至状态1的频率信号，且反相频率输入端子1018e输入了将各开关SW!-SW2n切换至状态2的频率信号。
状态1时，电容CPT
CPTn串联连接而设置于HV输入端子1018a及接地端子1018f之间的开关SW广SW^上；状态2时，电容CPT广CPTn并联连接而设置于HV输出端子1018b及LV输出端子1018c之间的开关SWj ~SWh上。开关SW广SW^另与HV输入端子1018a、 HV输出端子1018b、LV输出端子1018c及接地端子1018f连接。
同时参见图IO及图11，状态1时，串联连接的电容CPT广CPTn通过HV输入端子1018a连接至1VddH电源线306，以点亮LED灯具106;状态2时，并联连接的电容CPT广CPTn通过HV输出端子1018b连接至LED灯具106的阳才及，以点亮LED灯具106。
所以在状态1及状态2中，通过输入至频率输入端子1018d的频率信号以及输入至反相频率输入端子1018e的反相频率信号，开关SW, SW2n一皮以预_没的频率交替重复地切换控制，所以所述电容CPT1 ~ CPTn侵j皮以预i殳的频率重复地进行充》文电动作以点亮LED灯具106。
LED灯具106的ON、 OFF频率，如40KHz,通过频率信号控制电路1013来达到发光而不感到闪烁的范围内的电力高效率化。
频率信号控制电路1013接受来自电流检测电路307的信号来设定正确频率的频率信号与反相频率信号，开关电容降压电路1018的输出电压以电容CPT^ ~ CPTn的电容量来设定。
故通过开关电容降压电路1018，不需要使用变压器或电感315,亦不需要使用高耐压性开关组件，便可将商用电源的电压降低至适合LED灯具106的低电压，也就是说，以电压反馈控制的电压调节器便能够达到将AC配接器电源的小型化、低成本化的效果。
参见图12，其为开关电容降压电路1018的具体电路构造图，其中，NMOS广NMOSn为各N型通道的MOSFET,另外，图12与图11中相同的符号与标号代表相同的组件，所述开关电容降压电路适用于单片半导体集成电路，所以可通过更多数量的串联电容并降低电容的耐压而使绝缘层的厚度更薄，由此将可缩小其面积。
参见图13，其为本发明LED照明灯具及其电源装置第六实施例的电路图，所述LED照明灯具及其电源装置包括恒流组件105、由2 ~ 8个LED串联的LED灯具106、第一AC输入端子108、第二AC输入端子109、印刷电阻1025、集成电路1300、开关电容降压电路1301、 1302以及阻止逆向电流的二极管1307、 1308，其中，AC输入电压为100V,第一AC输入端子108连接于交流电火线，第二AC输入端子109连接于交流电零线。
20开关电容降压电^各1301、 1302由第一 AC输入端子108与第二 AC输入端子109获得AC输入、而将直流输出DCouT给予LED灯具106而使其点亮。
开关电容降压电路1301、 1302包括ACH输入端子1301a、 1302a、ACL输入端子1301b、 1302b、 HV输出端子1301c、 1302c以及LV输出端子1301d、 1302d; ACH输入端子1301a、 1302a与ACL输入端子1301b、1302b为交叉连接，也就是说，ACH输入端子1301a与ACL输入端子1302b被连接至第一AC输入端子108,ACH输入端子1301b与ACL输入端子1302a被连接至第二 AC输入端子107。
另一方面，开关电容降压电路1301的HV输出端子1301c通过阻止逆向电流的二极管1307连接至LED灯具106的阳极；开关电容降压电路1302的HV输出端子1302c通过阻止逆向电流的二极管1308也连接至LED灯具106的阳极。
开关电容降压电^各1301的LV输出端子1301d及开关电容降压电^各1302的LV输出端子1302d被连通并通过上述恒流组件，被连接至LED灯具106的阴极；印刷电阻1025的一端则通过上述恒流组件并联连接至LED灯具106, LED灯具106由2~ 8个LED串联而成。
参见图14,其为开关电容降压电路1301、 1302的具体电路构造图，其中，PM0S广PM0S2n为P通道型MOSFET， CPT! ~ CPT2n为电容，DiR1 ~Di^+t为整流二极管，另外，图14与图13中相同的符号与标号代表相同的组件。
其中，P通道型MOSFET PMOSi ~ PMOS2。在各对册极上正电压为OFF,负电压为ON,电容CPT! ~ CPT2n设置于ACH输入端子1301a、 1302a及ACL输入端子1301b、 1302b之间并且串联连接于AC输入的正极；电容CPTi CPT2n也设置于HV输出端子1301c、 1302c及LV输出端子1301d、 1302d之间的P通道型MOSFET PMOS! ~ PMOS2n上并且并联连接于AC输入的负极；同时参见图13及图14,开关电容降压电路1301、 1302在AC输入的正极上，由所述串联连接的电容CPTi CPT。透过ACH输入端子1301a连接至第一 AC输入端子108上，进而向ACL输入端子1301b通电来各自被充电。
另夕卜，在AC输入的负极上，所述并联连接的电容CPT, ~ CPTn通过HV输入端子1301c及反向二极管1307连接至LED灯具106的阳极，并且向LV输出端子1301d释放电流，再通过50Hz的交流电流点亮LED灯具106;再者，开关电容降压电路1302在AC输入的正、负极上与开关电容降压电路1301的相位相差90度，并以50Hz的交流电流点亮LED灯具106;因此，LED灯具106可以100Hz的交流电流来点亮而使得发光并且达到不感到闪烁的范围内的电力高效率化。
开关电容降压电^各1301、 1302因为所述P通道型MOSFET PMOS! ~PMOS^的ON、 OFF切换，所以不需要控制脉冲，并且开关电容降压电路1301、 1302的输出电压依据电容CPT, ~ CPTn的电容量予以适当地设定。
故依照开关电容降压电路1301、 1302的构造，不需要使用变压器或电感，亦不需要使用高耐压性切换组件，便可将商用电源的电压降低至适合LED灯具106的低电压以点亮LED灯具106。
另外，在本实施例中，不需要使用桥式全波整流二极管，也就是说，本实施例使用电压反馈控制而非电流反馈控制的电压调节器，因此可以达成AC配接器电源的小型化与低成本化；然而，在本实施例中，恒流组件105亦可i殳在LED灯具106的阳^l侧，并可省去逆向电流阻止二4^管1307、 1308，且可在集成电路1300外，构成印刷电阻1025及恒流组件105。
参见图15，其为本发明LED照明灯具的构造图，其中，(a)为正面图、(b)为背面图、(c)为右侧面图、(d)为(c)中的D-D剖面图，所迷LED照明灯具包括E-IO型金属盖1501、连接至金属盖1501的合成树脂或玻璃制外壳1502以及覆盖于外壳1502前端面的照明灯模块1503。
照明灯模块1503设有等距设置的8个同心圓，各同心圓上设有一LED芯片1503a,各LED芯片1503a串联连接至一电源装置1504的输出端上。 电源装置1504包括全波整流才乔式二极管1504a、IC芯片1504b、电感1504c、 电路基板1504d、 AC输入引线1504e、 1504f以及电源引线1504g、 1504h。
若将所述LED照明灯具以金属盖1501置入商用交流电源输入脚座，所 述商用交流电源通过AC输入引线1504e、 1504f供给至电源装置1504而使 照明灯才莫块1503的LED芯片1503a同时点亮而发光照明。
参见图16,其为LED照明灯具的另一构造图，所述LED照明灯具包括 软性印刷电路基板1601、 AC输入端子1604a、 1604b以及电源端子1604c、 1604d,其中，图16与图15中相同的符号与标号代表相同的组件。另外，
图17为软性印刷电^各基板1601的沿I-i线、n-n线、m-in线的剖面图。
同时参见图16及图17，其采用软性印刷电路基板1601,可将其弯曲成 为S字状或Z字状以节省空间以及跳线。
另外，图18为软性印刷电路基板1601另一实施例的沿I-I线、II-II 线、III-III线的剖面图；图19为软性印刷电路基板1601再一实施例的沿I -I线、II-II线、III-III线的剖面图。
参见图15至图19，电源端子1604c、 1604d"i殳置于照明灯才莫块1503旁、 而且分别设置于软性印刷电路基板1601的两侧，AC输入端子1604a、 1604b 分别设置于软性印刷电路基板1601的内、外侧。这样，能够加长AC输入 端子1604a、 1604b以及电源端子1604c、 1604d的距离以确保绝缘性。
参见图20,其为本发明LED照明灯具及其电源装置第七实施例的电路 图，所述LED照明灯具及其电源装置包括第一AC输入端子108、第二 AC输入端子109、设置于第一 AC输入端子108与第二 AC输入端子109 之间的桥式整流二极管102、连4妄于桥式整流二才及管102的恒流组件105、 串if关于恒流组件105的LED灯具106以及并耳关于LED灯具106的稳压二^L 管2001。
同时参见图20及图21,图21为本发明第七实施例的LED灯具106及 稳压二极管2001的电流电压关系图，在本实施例中，当施加至LED灯具106的电压未达到预设电压VF时，由于电流流至稳压二极管2001以防止LED 灯具106的暗点亮，并且一旦当过大电流流至LED灯具106时，稳压二^L 管2001即可分担所述过大电流而保护LED灯具106。
也就是说，在图21的区域S中，电压比LED灯具106的顺向下降电压 VF小，所以LED灯具106不会点亮，但即使将第一 AC输入端子108与第 二 AC输入端子107的开关关闭，也会有约100至500pA的电流因高阻抗而 流至电路中，使得在区域S中，稳压二极管2001的电流不流至LED灯具 106而能够防止暗点亮；另一方面，当电流为10mA时，LED灯具106的顺 向下降电压VF会超过电压范围W而使LED灯具106点亮；再者， 一旦电 流超过范围W而成为过大电流，则稳压二极管2001可分担所述过大电流而 保护LED灯具106。
此外，稳压二极管2001的稳压电压必须超过LED灯具106的顺向下降 电压VF的10%,也必须j氐于LED灯具106的顺向下降电压VF的30%,若 小于10%则无法有效地防止暗点亮，若大于30%则无法充分地分担过大电流 而保护LED灯具106。
参见图22,其为本发明LED照明灯具及其电源装置第八实施例的电路 图，所述LED照明灯具及其电源装置包括多个相互串联连接的LED灯具 106、并联连接至各LED灯具106的稳压二极管2001以及恒流组件105,在 此实施例中，即使任一LED灯具106被切离而暗灭，也因为有恒流组件105 在电流流经并联于LED灯具106的稳压二极管2001时使稳压二极管2001 击穿(breakdown)，因而可维持剩余的LED灯具106的点亮状态。
权利要求
1、一种电源装置，其特征在于包括整流波形获得装置，是用于获得交流电源的电压整流波形；电源输出装置，是于交流电源的电压整流波形半周期以上的期望电压值中取得电力，以作为工作电源来输出。
2、 一种电源装置，其特征在于包括桥式整流用二极管、振荡电路、频率 信号控制电路以及开关电容降压电路，所述开关电容降压电路包括多个串联 连接的切换开关以及设置于所述切换开关之间的电容，各切换开关是通过所述 频率信号控制电路，于一边的位置上对电容充电并于另一边的位置上从电容放 电，进而使所述切换开关可在两个位置上进行切换的动作。
3、 一种电源装置，其特征在于包括振荡电路、频率信号控制电路以及两 个开关电容降压电路； 一开关电容降压电路一边的高电压侧输入端子以及另一 边的低电压侧输入端子连接至一电源装置一边的输入端子上；另一开关电容降 压电路一边的低电压侧输入端子以及另一边的高电压侧输入端子连接至所述电 源装置另一边的输入端子上。
4、 一种LED照明灯具，其特征在于包括电源装置以及LED灯具，所述 LED灯具由一个或一个以上串联的LED构成并连接于所述电源装置的输出端， 所述电源装置获得交流电源的电压整形波形，并于所述交流电源的电压整流波 形半周期以上的期望电压值中取得电力，以作为驱动所述LED灯具的电源。
5、 如权利要求4所述的LED照明灯具，其特征在于所述电源装置串联 于桥式整流二极管以及作为低电压组件的稳压二极管，所述桥式整流二极管将 输入电压整流之后，所述稳压二极管即于一预设电压值以上获取电力以点亮所 述LED照明灯具。
6、 如权利要求4所述的LED照明灯具，其特征在于所述电源装置设置 于软性印刷电路基板上，并呈S字型。
7、 如权利要求6所述的LED照明灯具，其特征在于所述电源装置设有 端子，并将AC输入端子的一边，设置在所述软性印刷电路基板的表层，另一边则设置在所述软性印刷电路基板的里层。
8、 如权利要求7所述的LED照明灯具，其特征在于所述电源装置发出 峰值高于平均值电流的脉冲电流，所述脉冲电流的频率为100Hz以上。
9、 一种LED照明灯具，其特征在于包括电源装置、LED灯具以及稳压 二极管；所述LED灯具由一个或一个以上串联的LED构成并连4妄于所述电源 装置的输出端，并且所述LED灯具为多个且与所述稳压二极管并联连接。
10、 如权利要求9所述的LED照明灯具，其特征在于，进一步包括串联连 接于所述电源装置的输出端与所述LED灯具的恒流组件。
11、 如权利要求10所述的LED照明灯具，其特征在于所述稳压二极管 的稳压电压高出所述LED灯具的顺向下降电压的10%,并小于所述LED灯具 的顺向下降电压的30%。
12、 一种LED照明灯具，其特征在于包括电源装置以及LED灯具，所 述LED灯具由一个或一个以上串联的LED构成并连接于所述电源装置的输出 端，所述电源装置进一步包括电流检测电路、输入电压检测部、振荡电路、 开关电路以及开关组件，所述开关电路接受来自所述电流检测电路以及所述输 入电压检测部的信号，藉以控制所述开关组件的ON、 OFF状态。
13、 如权利要求12所述的LED照明灯具，其特征在于所述电源装置获 得交流电源的电压整形波形，并于所述交流电源的电压整流波形半周期以上的 期望电压值中取得电力，以作为驱动所述LED灯具的电源。
14、 如权利要求13所述的LED照明灯具，其特征在于所述电源装置设 置于软性印刷电路基板上，并呈S字型。
15、 如权利要求14所述的LED照明灯具，其特征在于所述电源装置设 有端子，并将AC输入端子的一边，设置在所述软性印刷电路J^反的表层，另 一边则设置在所述软性印刷电路基板的里层。
16、 如权利要求15所述的LED照明灯具，其特征在于所述电源装置发 出峰值高于平均值电流的脉冲电流，所述脉冲电流的频率为100Hz以上。
17、 一种LED照明灯具，其特征在于包括电源装置以及LED灯具，所述LED灯具由一个或一个以上串联的LED构成并连接于所述电源装置的输出 端，所述电源装置进一步包括输入输出电压检测部、振荡电路、开关控制电 路、开关组件以及电流检测电路，所述开关控制电路接受来自所述输入输出电 压检测部以及所述电流检测电路的信号，藉以控制所述开关组件的ON、 OFF 状态。
18、 如权利要求17所述的LED照明灯具，其特征在于所述电源装置设 置于软性印刷电路基板上，并呈S字型。
19、 如 f又利要求18所述的LED照明灯具，其特征在于所述电源装置i殳 有端子，并将AC输入端子的一边，设置在所述软性印刷电路基板的表层，另 一边则设置在所述软性印刷电路基板的里层。
20、 如权利要求19所述的LED照明灯具，其特征在于所述电源装置发 出峰值高于平均值电流的脉冲电流，所述脉冲电流的频率为100Hz以上。
21、 一种LED照明灯具，其特征在于包括电源装置以及LED灯具，所 述LED灯具由一个或一个以上串联的LED构成并连接于所述电源装置的输出 端，所述电源装置进一步并包括整流桥式整流器、电流检测电路、输入电压 检测部、振荡电路、开关电路以及开关组件，所述开关电路接受来自所述电流 检测电路以及所述输入电压检测的信号，藉以控制所述开关组件的ON、 OFF 状态，并且于所述开关组件与所述LED灯具之间设有电容，当所述开关组件开 启时将对所述电容充电，当所述开关组件关闭时将从所述电容供给电力至所述 LED灯具。
22、 如权利要求21所述的LED照明灯具，其特征在于所述电源装置设 置于软性印刷电路基板上，并呈S字型。
23、 如权利要求22所述的LED照明灯具，其特征在于所述电源装置设 有端子，并将AC输入端子的一边，设置在所述软性印刷电路基板的表层，另 一边则设置在所述软性印刷电路基板的里层。
24、 如权利要求23所述的LED照明灯具，其特征在于所述电源装置发 出峰值高于平均值电流的脉冲电流，所述脉冲电流的频率为100Hz以上。
25、 一种LED照明灯具，其特征在于包括电源装置以及LED.灯具，所 述LED灯具由一个或一个以上串联的LED所构成并连接于所述电源装置的输 出端，再者，所述电源装置进一步包括桥式整流二极管、振荡电路、频率信 号控制电路以及开关电容降压电路，其中，所述开关电容降压电路进一步包括 多个串联连接的切换开关以及设置于所述切换开关之间的电容，所述各切换开 关通过所迷频率信号控制电路，于一边的位置上对电容充电并于另一边的位置 上从电容》文电以驱动所述LED灯具，进而使所述切换开关可在两个位置上进行 切换的动作。
26、 如权利要求25所述的LED照明灯具，其特征在于所述电源装置设 置于软性印刷电路基板上，并呈S字型。
27、 如权利要求26所述的LED照明灯具，其特征在于所述电源装置i殳 有端子，并将AC输入端子的一边，设置在所述软性印刷电路基板的表层，另 一边则设置在所述软性印刷电路基板的里层。
28、 如权利要求27所述的LED照明灯具，其特征在于所述电源装置发 出峰值高于平均值电流的脉冲电流，所述脉沖电流的频率为100Hz以上。
29、 一种LED照明灯具，其特征在于包括电源装置以及LED灯具，所 述LED灯具由一个或一个以上串联的LED构成并连接于所述电源装置的输出 端，所述电源装置进一步包括振荡电路、频率信号控制电路、电流检测电路 以及两个开关电容降压电路，其中， 一开关电容降压电路一边的高电压侧输入 端子以及另一边的低电压侧输入端子连接至所述电源装置一边的输入端子上； 另 一开关电容降压电路一边的低电压侧输入端子以及另 一边的高电压侧输入端 子连接至所述电源装置另一边的输入端子上。
30、 如权利要求29所述的LED照明灯具，其特征在于所述电源装置设 置于软性印刷电路基板上，并呈S字型。
31、 如权利要求30所述的LED照明灯具，其特征在于所述电源装置设 有端子，并将AC输入端子的一边，设置在所述软性印刷电路基板的表层，另 一边则设置在所述软性印刷电路基板的里层。
32、如权利要求31所述的LED照明灯具，其特征在于所述电源装置发 出峰值高于平均值电流的脉冲电流，所述脉冲电流的频率为100Hz以上。
全文摘要
本发明公开了一种LED照明灯具及其电源装置，所述电源装置包括用于获得交流电源的电压整流波形的整流波形获得装置，以及由交流电源的电压整流波形半周期以上的期望电压值中取得电力的电源输出装置；所述LED照明灯具包括电源装置部以及LED灯具，所述电源装置部由一交流电源的电压整流波形半周期以上的期望电压值中取得电力，以作为驱动所述LED灯具的电源；故所述LED照明灯具可适用于交流电源，并具备高效率及低耗能的优势。
文档编号H02M7/08GK101630920SQ20091020346
公开日2010年1月20日 申请日期2009年5月21日 优先权日2009年5月21日
发明者温雅雄 申请人:立明股份有限公司