专利名称：直管型led灯的驱动电路及装备有该灯的照明器具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种直管型LED灯的驱动电路以及装备有该直管型LED灯的照明器具，例如，能够以直接更换以往的直管型荧光灯的方式进行使用，而且能够进行PWM(脉冲宽度调制)方式调光的驱动电路以及照明器具。
背景技术：
以往的照明器具，其光源通常使用荧光灯或者白炽灯。最近，随着高辉度LED，例如高辉度白色LED的实用化，为了节约能源、省电，作为光源取代以往的荧光灯或者白炽灯采用LED灯趋于实用化。以往的LED灯，公开有控制电源电压的位相，将其相位角与设定值进行比较，脉 冲驱动开关元件，使LED0N/0FF，从而进行调光的相位控制方式(专利文献I、专利文献2、专利文献3、专利文献4)，或者，通过控制附加到LED的脉冲电压的占空比(duty比)进行调光的 PWM (Pulse Width Modulation)方式(专利文献 5)。专利文献I日本专利公开公报特开2011-165396号专利文献2日本专利公开公报特开2011-134672号专利文献3日本专利公开公报特开2011-90990号专利文献4日本专利公开公报特开2010-212267号专利文献5日本专利公开公报特表2005-524960号专利文献I 4所记载的直管型LED灯，在直管两端设置有连接插头对以便直管能够连接在直管型照明器具的管座(socket)之间，并且在直管内安装有整流电路或者恒电流开关电路，对一侧连接插头附加相位控制的电源电压，因而可以取下直管型荧光灯后直接在照明器具的管座之间安装直管型LED灯，可以利用以往的照明器具，可谋求节约能源或者省电。然而，专利文献I 4所记载的直管型LED灯，其另一侧连接插头却没有得到有效地利用。
实用新型内容本实用新型鉴于上述问题而作，其目的在于提供一种能够以直接更换以往的直管型荧光灯的方式进行使用，并且能够有效利用成对的连接插头以进行调光的直管型LED灯的驱动电路。本实用新型的直管型LED灯的驱动电路，用于以商用电源为输入电源的照明器具中，其特征在于，包括直管，安装在照明器具的互相面对的管座之间，连接在所述管座的两个连接插头安装在两端的灯头上，所述一侧连接插头上附加有电源电压，另一侧连接插头上输入有PWM信号；LED电路，安装在所述直管之内，由多个LED串联连接的串联电路构成；整流电路，安装在所述直管之内，输入所述一侧连接插头附加的商用电源，输出直流电流；恒电流开关电路，输入所述直流电流，并且对应于从所述另一侧连接插头输入的PWM信号对开关元件进行开闭从而输出脉冲状恒电流，使所述LED电路通电以使多个LED发光；光耦合器，将从所述另一侧连接插头输入的PWM信号施加给所述恒电流开关电路，另一方面，使所述另一侧连接插头和所述恒电流开关电路之间电性绝缘。本实用新型的特征之一在于，对一侧连接插头输入电源电压，从另一侧连接插头输入PWM信号给恒电流开关电路，通过恒电流开关电路对LED电路的通电电流进行占空比控制。由此，能够有效地利用直管两端的两个连接插头使LED灯点灯并对其进行调光。采用对另一侧连接插头输入来自外部的PWM信号以进行调光的结构，如果相对于管座反装直管型LED灯，电源电压会附加到PWM信号系统会破坏PWM信号系统。本实用新型的另一特征在于，通过光耦合器，将从所述另一侧连接插头输入的PWM信号施加给所述恒电流开关电路，另一方面，使所述另一侧连接插头和所述恒电流开关电 路之间电性绝缘。由此，在附加有电源电压的连接插头，并联连接电磁继电器或者光控继电器(photor elay),在连接插头和光稱合器之间连接继电器接点或者光控继电器的接点用元件，当直管型LED灯正确地安装在管座上时，继电器接点或者光控继电器的接点用元件成为连接状态，对恒电流开关电路输入PWM信号，另一方面当直管型LED灯反装在管座上时，继电器接点或者光控继电器的接点用元件成为切断状态，恒电流开关电路的PWM信号系统上不会附加电源电压，能够确保PWM信号系统不被破坏。S卩，较为理想的是，在附加有电源电压的连接插头，并联连接电磁继电器或者光控继电器，并且在PWM信号输入的连接插头和光耦合器之间连接电压附加到电磁继电器或者光控继电器时保持连接状态，未附加时成为切断状态的继电器接点或者光控继电器的接点用元件。而且，采用本实用新型，能够提供直管型LED的驱动方法，该方法，将直管型LED灯安装在以商用电源为输入电源的照明器具中，进行调光的同时进行驱动时，其一侧连接插头从照明器具的管座输入电源电压，并对该电源电压进行整流后输入给恒电流开关电路，而另一侧连接插头则从照明器具的管座输入PWM信号，对应于该PWM信号从恒电流开关电路输出脉冲状恒电流，对应于该脉冲状恒电流对LED电路进行通电以使LED发光，并且根据所述恒电流的脉冲宽度进行调光，通过所述光耦合器使所述另一侧连接插头和所述开关电路之间电性绝缘。而且，采用本实用新型，能够提供一种装备有直管型LED灯的照明器具，该照明器具，以商用电源为输入电源，并对直管型LED灯进行调光的同时进行驱动，其特征在于，包括直管型LED灯，其一侧连接插头从管座附加电源电压，另一侧连接插头则从管座输入PWM信号，所述电源电压被整流后输入到恒电流开关电路，而且对应于所述PWM信号从恒电流开关电路输出脉冲状恒电流，对应于该脉冲状恒电流对LED电路进行通电以使LED发光，并且根据所述恒电流的脉冲宽度进行调光，通过所述光耦合器使所述另一侧连接插头和所述开关电路之间电性绝缘；PWM信号产生电路，从管座向所述直管型LED灯的另一侧连接插头输入PWM信号。
[0021]图I是概略地表示本实用新型所涉及的直管型LED灯的驱动电路的最佳实施方式的结构图。图2是表示上述实施方式的电路结构之一例的图。图3 (a)及图3 (b)是表示上述实施方式的PWM产生电路之一例的图。图4是用于说明上述实施方式中的作用的图。图5是表示第2实施方式的图。图中
10直管型LED灯
11玻璃制直管
12灯头
13连接插头
14整流电路
16恒电流开关电路
16APWM信号输入端子
18开关元件
19LEDii^-
40商用电源
41PWM信号产生电路 loo 光IS合器
HO电磁继电器
111继电器接点
具体实施方式
下面，根据附图所示具体例，详细说明本实用新型。图I至图4表示本实用新型所涉及的直管型LED灯的驱动电路的最佳实施方式。在直管型LED灯10中，玻璃制直管11的两端嵌合有灯头12，在灯头12上固定有一对连接插头13，该连接插头13与照明器具的管座30A、30B连接，在一侧管座30A连接有100V 200V的商用电源40，在另一侧管座30B输入有PWM信号。在直管11内，安装有整流电路14、功率因数改善电路(下面，标记为“PFC (PowerFactor improvement Circuit)电路”)15、恒电流开关电路16、LED电路19以及光I禹合器(Photo Coupler)100，其中整流电路14连接在一侧连接插头13，其输入电源电压输出直流电流，PFC电路15则连接在整流电路14的输出端，用于改善功率因数。LED电路19，将多个LED串联连接的串联电路互相并联连接而成，恒电流开关电路16主要由恒电流开关控制电路17和开关元件18构成，开关元件18连接在LED电路19的接地侧，恒电流开关控制电路17以PFC电路15的输出为输入，将恒电流施加给LED电路19，另一方面对应于PWM信号使开关元件180N/0FF，从而对流在LED电路19的电流进行占空比控制(duty control)以进行调光。而且，光耦合器100，连接在另一侧连接插头13和恒电流开关电路16的PWM信号输入端子16A之间，用于将输入到连接插头13的PWM信号输入给PWM信号输入端子16A，并且使连接插头13和PWM信号输入端子16A之间电性绝缘。PWM信号产生电路41主要由振荡电路42、占空比控制电路43、开关元件44构成。振荡电路42输出不影响恒电流开关电路16的动作程度的频率，例如200Hz 2KHz的振荡输出，占空比控制电路43接受外部控制器的调光信号、模拟直流电流、可变电压等、0 100%的占空比信号(参照图3 (b)、占空比T/T0)，改变振荡信号的频率，并且对应于该频率使开关元件440N/0FF，将PWM信号输出给连接插头13。 在管座30A、30B之间安装本实施例的直管型LED灯10，开启电源开关，则商用电源输入到LED灯10的一侧连接插头13，该商用电源的交流电流在整流电路14整流成直流电流，在PFC电路15改善功率因数，输入到恒电流开关电路16，接着从恒电流开关电路16输出恒电流给LED电路19。另一方面，从PWM信号产生电路41输出PWM信号，该PWM信号输入到连接插头13，经过光耦合器100，附加到恒电流开关电路16的PWM信号输入端子16A。恒电流开关电路16内的恒电流开关控制电路17，接受PWM信号，使开关元件180N/0FF,从而使LED电路19的电流0N/0FF，由此，LED对应于PWM信号得到占空比控制，进行调光。然而，由于对连接插头13分别施加电源电压和PWM信号，因而如图4所示，如果反装LED灯10，恒电流开关电路16的PWM信号系统中会流入电源电流，PWM信号系统会出现破损现象。图5表示第2实施方式，图中与图I至图4相同的符号表示相同或者同等部分。在本实施例，当LED灯10反装在管座30A、30B之间时，能够防止PWM信号系统的破损。在本实施例中，在一侧连接插头13之间连接有电磁继电器110，在另一侧连接插头13和光耦合器100之间连接有继电器接点111，当电磁继电器110上附加有电源电压时，继电器接点111保持连接状态，另一方面当电磁继电器110上没有附加电源电压时，继电器接点111保持切断状态。因此，当LED灯反装在管座30A、30B之间时，电磁继电器110上不会附加电源电压，因而继电器接点111成为切断状态，电源电流不会附加到光耦合器100等的PWM信号系统从而破损PWM信号系统。而且，有时会在电源开关为ON状态时更换LED灯10，此时，即使将光耦合器100侧的连接插头13错误地连接于商用电源侧的管座30A，电源电流也不会附加到LED灯10的PWM信号系统从而破损PWM信号系统，其安全性极高。
权利要求1.一种直管型LED灯的驱动电路，用于以商用电源为输入电源的照明器具中，其特征在于，包括 直管(11)，安装在照明器具的互相面对的管座(30A、30B)之间，连接在所述管座(30A、30B)的两个连接插头(13)安装在两端的灯头(12)上，其中一侧连接插头(13)上附加有电源电压，另一侧连接插头(13)上输入有PWM信号； LED电路(19)，安装在所述直管(11)之内，由多个LED串联连接的串联电路构成； 整流电路(14)，安装在所述直管(11)之内，输入所述一侧连接插头(13)附加过来的电源电压，输出直流电流； 恒电流开关电路(16)，输入所述直流电流，并且对应于从所述另一侧连接插头(13)输入的PWM信号对开关元件(18)进行开闭从而输出脉冲状恒电流，使所述LED电路(19)通电从而使多个LED发光； 光耦合器(100)，将从所述另一侧连接插头(13)输入的PffM信号施加给所述恒电流开关电路(16)，另一方面，使所述另一侧连接插头(13)和所述恒电流开关电路之间电性绝缘。
2.根据权利要求I所述的直管型LED灯的驱动电路，其特征在于 在附加有电源电压的连接插头(13)，并联连接有电磁继电器(110)或者光控继电器，并且在PWM信号输入的连接插头(13)和光耦合器(100)之间连接有电压附加到电磁继电器(110 )或者光控继电器时保持连接状态，未附加时成为切断状态的继电器接点(111)或者光控继电器的接点用元件。
3.一种照明器具，以商用电源为输入电源，可对直管型LED灯进行调光的同时进行驱动，其特征在于，包括 直管型LED灯(10)，其一侧连接插头(13)从管座附加电源电压，另一侧连接插头则从管座输入PWM信号，所述电源电压被整流后输入到恒电流开关电路(16)，并且对应于所述PWM信号从恒电流开关电路(16)输出脉冲状恒电流，对应于该脉冲状恒电流L ED电路(19)得以通电以使LED发光，并且根据所述恒电流的脉冲宽度进行调光，通过光耦合器(100)使所述另一侧连接插头(13)和所述开关电路(16)之间电性绝缘； PWM信号产生电路(41)，从管座向所述直管型LED灯(10)的另一侧连接插头(13)输入PWM信号。
专利摘要本实用新型涉及一种直管型LED的驱动电路，将直管型LED灯安装在以商用电源为输入电源的照明器具中，进行调光的同时进行驱动时，其一侧连接插头(13)从照明器具的管座(30A)输入电源电压，并对该电源电压进行整流后输入给恒电流开关电路(16)，而另一侧连接插头则从照明器具的管座(30B)输入PWM信号，对应于该PWM信号从恒电流开关电路输出脉冲状恒电流，对应于该脉冲状恒电流对LED电路(19)进行通电以使LED发光，并且根据所述恒电流的脉冲宽度进行调光，通过所述光耦合器使所述另一侧连接插头和所述开关电路之间电性绝缘。采用本实用新型，能够提供一种能够以直接更换以往的直管型荧光灯的方式进行使用，而且能够进行PWM方式调光的LED灯的驱动电路。
文档编号H05B37/02GK202565518SQ20122007642
公开日2012年11月28日 申请日期2012年3月2日 优先权日2011年9月29日
发明者谷本顺三, 土桥章二, 秀石昭, 藤井孝治 申请人:新光电装株式会社