專利名稱：Led燈組件電路單元與復(fù)合串聯(lián)型led燈電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種簡單實用的節(jié)能照明新技術(shù)，尤指采用新一代照明光源——
LED半導(dǎo)體光源的LED燈電路新技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年來，在照明領(lǐng)域提出了 "綠色照明"的新概念，意指大力發(fā)展和推廣高效、節(jié) 能、環(huán)保、健康的照明器具，淘汰和替換傳統(tǒng)的低效照明光源，節(jié)約照明用電。目前， 在用電照明技術(shù)領(lǐng)域，從以白熾燈為代表的熱輻射光源，到以熒光燈為代表的氣體放電 光源，到以LED半導(dǎo)體為代表的固態(tài)發(fā)光光源，LED半導(dǎo)體光源以其體積小、重量輕、 能耗低、機(jī)械強(qiáng)度大、安全可靠、壽命長、應(yīng)用靈活、便于管理控制等諸多優(yōu)點， 一直 成為廣大工程技術(shù)人員和商家的關(guān)注焦點，在電話、手機(jī)、汽車、交通指示、顯示屏和 城市景觀照明等用電設(shè)備和場所，LED已經(jīng)大放光彩，在公共照明、家庭照明、工業(yè) 照明領(lǐng)域，LED也已嶄露頭角。
目前，LED在家庭和公共照明方面的應(yīng)用還沒有得到普及，也沒有形成相關(guān)的技術(shù) 標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其原因除了LED本身工藝和性能不夠成熟以外，另一個重要原因是 由于LED照明電路存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性差、成本高以及檢修難度大、再生利用率低、 使用壽命短等不足。因此，不斷改進(jìn)LED制造工藝，提高LED的發(fā)光效率和使用壽命 以及極力開發(fā)用電效率高、結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、可靠性高、成本低廉、使用維修方便 以及再生利用率高、壽命長的新型LED照明電路，是當(dāng)今推廣使用LED "綠色照明" 的當(dāng)務(wù)之急。
由于單只LED的工作電壓低，亮度小， 一臺LED燈一般都需要多只LPD才能達(dá) 到所需要的亮度，而且LED燈電路必須要有驅(qū)動電路。目前，LED照明電路主要是釆 用開關(guān)穩(wěn)壓電源驅(qū)動電路連接多個LED串聯(lián)支路的并聯(lián)LED負(fù)載方式，即將幾個LED 串聯(lián)形成LED串聯(lián)支路，再將多個LED串聯(lián)支路并聯(lián)后與開關(guān)穩(wěn)壓電源驅(qū)動電路連接。 上述LED照明電路存在電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、電流大、耗散功率大、可靠性低、不易檢修以 及再生利用率低、成本高等缺點，不利于普及推廣，目前一般只在裝飾、廣告、應(yīng)急照 明等場所使用。
串聯(lián)LED負(fù)載對于LED驅(qū)動電路來說，具有變壓倍率小，輸出電流小，耗散功率低、穩(wěn)壓效果好等優(yōu)點， 一直是LED應(yīng)用開發(fā)的首選電路結(jié)構(gòu)，但現(xiàn)有的串聯(lián)LED負(fù) 載電路都是采用單一的LED串聯(lián)方式，只要串聯(lián)支路中一只LED開路，整個LED串 聯(lián)支路就不能工作，或只要串聯(lián)支路中一只或多只LED短路，就會使其余的LED壓降 增高而相繼損壞， 一旦電路發(fā)生故障，非專業(yè)人員難以檢修，只能整體更換。因此，這 類采用單一的串聯(lián)LED負(fù)載的LED照明電路，同樣存在經(jīng)濟(jì)實用性差、可靠性低、電 路壽命短、不易檢修等缺點，不利于普及應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種可靠性好、容易檢修、再生利用率高、更換方便的 LED照明燈電路。
本實用新型的另一個目的是提供一種使用結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的驅(qū)動電路仍能達(dá)到 較好的穩(wěn)定性和可靠性的LED照明燈電路。 本實用新型提供的技術(shù)方案是-
一種LED燈組件電路單元 一只LED或至少二只LED串聯(lián)形成LED支路； 一只 穩(wěn)壓二極管或至少二只穩(wěn)壓二極管串聯(lián)形成穩(wěn)壓支路；上述LED支路與穩(wěn)壓支路并聯(lián)。
更好的方案是前述的LED燈組件電路單元中所述的LED支路與一只保險絲或一 只保險電阻或一只電阻串聯(lián)。
更好的方案是前述的LED燈組件電路單元中所述的LED支路與一只電容或一只 壓敏電阻并聯(lián)?；蛘?，前述的LED燈組件電路單元中所述的LED支路與一只電容和一 只壓敏電阻并聯(lián)。
上述方案中，根據(jù)LED的數(shù)量和額定電壓，將上述LED.燈組件電路單元配以合適 的電路板和外殼安裝，可以做成不同額定功率的標(biāo)準(zhǔn)LED燈部件，如燈芯、燈杯、燈 泡、燈鏈、燈珠、燈環(huán)等，這些部件以易于拆卸更換的結(jié)構(gòu)安裝在燈座中。
上述LED燈組件電路單元的技術(shù)方案的有益效果在于 一方面每個LED燈組件電 路單元具有內(nèi)部穩(wěn)壓保護(hù)電路，LED的工作可靠性大大提高，另一方面可以使普通用 戶在LED燈電路故障時，可以象更換普通燈泡一樣更換LED燈組件電路單元，而不必 更換整燈，以方便維護(hù)檢修，降低故障損失，有益于LED燈的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)和普及應(yīng)用。
下面提供一種復(fù)合串聯(lián)型LED燈電路技術(shù)方案是
一種復(fù)合串聯(lián)型LED燈電路，由至少二個前述的相同LED燈組件電路單元串聯(lián)組成。
另一種方案是 一種復(fù)合串聯(lián)型LED燈電路，由至少二個前述的不同LED燈組
件電路單元串聯(lián)組成。
更好的方案是 一種復(fù)合串聯(lián)型LED燈電路，由前述兩種復(fù)合串聯(lián)型LED燈電路 分別與一只電阻串聯(lián)組成。
以下以圖3為例來說明上述復(fù)合串聯(lián)型LED燈電路的工作原理 在正常工作時，由于LED燈組件電路單元的穩(wěn)壓二極管VS處于臨界不導(dǎo)通狀態(tài)， 復(fù)合串聯(lián)型LED燈電路等效于全部LED串聯(lián)，以單支路小電流工作；如果某一個LED 燈組件電路單元中的一只或多只LED開路，將導(dǎo)致該組LED燈組件電路單元兩端的電 壓升高，使其穩(wěn)壓二極管VS導(dǎo)通工作，并維持其兩端的工作壓降基本不變，繼續(xù)為其 它LED燈組件電路單元提供正常工作電流；如果某一個LED燈組件電路單元中的一只 或多只LED短路，將導(dǎo)致其并聯(lián)兩端的電壓降低，其穩(wěn)壓二極管VS將無電流流過， 該LED燈組件電路單元兩端降低的電壓部分將分散到其它LED燈組件電路單元上，導(dǎo) 致其它LED燈組件電路單元的穩(wěn)壓二極管VS導(dǎo)通工作，這樣，該組件電路因其穩(wěn)壓 二極管VS不工作，流過其保險絲FU的電流比流過其它LED燈組件電路單元中保險絲 FU的電流大，當(dāng)LED短路趨于嚴(yán)重時，該組件電路中的保險絲FU將率先保護(hù)斷開， 整個電路回到上述LED開路故障的工作狀態(tài)，以維持其余LED燈組件電路單元繼續(xù)正 常工作。
此外，復(fù)合串聯(lián)型LED燈電路的全部LED以單支路小電流工作，且其電路中每個 LED燈組件電路單元都具有穩(wěn)壓保護(hù)電路，只要驅(qū)動電路能夠提供一個合適的電壓范 圍就能維持LED穩(wěn)定工作，因此，復(fù)合串聯(lián)型LED燈電路可以應(yīng)用于結(jié)構(gòu)簡單、成本 低廉的驅(qū)動電路。
上述復(fù)合串聯(lián)型LED燈電路的技術(shù)方案的有益效果在于-
首先，復(fù)合串聯(lián)型LED燈電路是一種由LED燈組件電路單元串聯(lián)組成的復(fù)合串聯(lián) LED負(fù)載，這種復(fù)合串聯(lián)LED負(fù)載使LED燈的維護(hù)檢修既簡單又方便，特別是在LED 燈的部分LED故障時，仍能繼續(xù)維持其余LED照常工作，使用戶可以直觀的檢修故障 部位，并可以繼續(xù)使用照明而不必急于檢修，有益于方便用戶使用、檢修和減少故障損 失以及延長了 LED燈使用壽命。
其次，復(fù)合串聯(lián)型LED燈電路創(chuàng)意的將穩(wěn)壓保護(hù)電路有機(jī)的融入串聯(lián)LED.負(fù)載電 路的每一個組件電路單元， 一方面可以有效地加強(qiáng)對LED的保護(hù)，提高LED的穩(wěn)定性 和可靠性，另一方面可以使LED燈對驅(qū)動電路的穩(wěn)壓性能要求不高，甚至不需要專門 的穩(wěn)壓電路，使LED燈驅(qū)動電路可以極為簡單，有益于降低LED燈的成本。


圖1為本實用新型所述的LED燈組件電路單元的優(yōu)選電路圖方案。 圖2為本實用新型所述的LED燈組件電路單元的一個優(yōu)選實施例電路圖。 圖3為本實用新型所述的復(fù)合串聯(lián)型LED燈電路的優(yōu)選電路圖方案。 圖4為應(yīng)用本實用新型所述的復(fù)合串聯(lián)型LED燈電路組成LED照明電路的一個優(yōu) 選實施例電路圖。
具體實施方式
圖2為本實用新型所述的LED燈組件電路單元的一個優(yōu)選實施例電路圖。
在圖2中，每只LED的額定壓降為3伏，額定電流為20mA，額定功率為0.06W, 8只LED的額定功率為0.48W，取額定功率的65%,得出該組件電路單元的額定功率 約為0.3W;穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值選在20-24V之間，功率選1W;保險絲的電流值選 50mA。
圖4為應(yīng)用本實用新型所述的復(fù)合串聯(lián)型LED燈電路組成LED照明電路的一個優(yōu) 選實施例電路圖。
在圖4中，本實用新型所述的復(fù)合串聯(lián)型LED燈電路與電容串聯(lián)變壓型驅(qū)動電路
A連
接組成串聯(lián)LED照明電路，在該LED串聯(lián)照明電路中，由電容C2、電阻R2、整 流二極管VD1-4和電容C1組成電容串聯(lián)變壓型驅(qū)動電路A，其中，電容C2和電阻 R2并聯(lián)組成變壓電路，整流二極管VD1-4和電容C1組成橋式整流器和濾波電路。該 驅(qū)動電路十分簡單，沒有穩(wěn)壓電路，其輸出電壓隨負(fù)載電流變化而變化。但由于本實用 新型所述的復(fù)合串聯(lián)型LED燈電路本身具有分組多級穩(wěn)壓保護(hù)電路，而且整個LED燈 電路以單支路小電流工作，沒有別的支路影響，這些特點巧妙的彌補(bǔ)了電容串聯(lián)變壓型 驅(qū)動電路A的上述缺點。圖中帶*號的元件參數(shù)根據(jù)串聯(lián)LED燈組件電路單元的數(shù)量 和額定功率而定。
權(quán)利要求1. 一種LED燈組件電路單元，其特征是一只LED或至少二只LED串聯(lián)形成LED支路；一只穩(wěn)壓二極管或至少二只穩(wěn)壓二極管串聯(lián)形成穩(wěn)壓支路；上述LED支路與穩(wěn)壓支路并聯(lián)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LEI)燈組件電路單元，其特征是所述的LED支路與 一只保險絲或一只保險電阻或一只電阻串聯(lián)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈組件電路單元，其特征是其所述的LED燈組 件電路單元與一只電容或一只壓敏電阻并聯(lián)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED燈組件電路單元，其特征是其所述的LED燈組 件電路單元與一只電容或一只壓敏電阻并聯(lián)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈組件電路單元，其特征是其所述的LED燈組 件電路單元與一只電容和一只壓敏電阻并聯(lián)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED燈組件電路單元，其特征是其所述的LED燈組 件電路單元與一只電容和一只壓敏電阻并聯(lián)。
7. —種復(fù)合串聯(lián)型LED燈電路，其特征是至少二個權(quán)利要求l、 2、 3、 4、 5 或6所述的LED燈組件電路單元串聯(lián)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的復(fù)合串聯(lián)型LED燈電路，其特征是該電路與一只電 阻串聯(lián)。
9. 一種復(fù)合串聯(lián)型LED燈電路，其特征是至少二個不同的權(quán)利要求7所述的 復(fù)合串聯(lián)型LED燈電路串聯(lián)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的復(fù)合串聯(lián)型LED燈電路，其特征是該電路與一只電 阻串聯(lián)。
專利摘要一種LED燈組件電路單元和一種復(fù)合串聯(lián)型LED燈電路，涉及LED節(jié)能照明技術(shù)領(lǐng)域。LED燈組件電路單元的基本特征是一只LED或至少二只LED串聯(lián)形成LED支路；一只穩(wěn)壓二極管或至少二只穩(wěn)壓二極管串聯(lián)形成穩(wěn)壓支路；上述LED支路與穩(wěn)壓支路并聯(lián)。復(fù)合串聯(lián)型LED燈電路的基本特征是至少二個上述相同或不同的LED燈組件電路單元串聯(lián)。該LED燈電路以LED組件電路單元的形式將LED燈電路化整為零，并巧妙地將穩(wěn)壓保護(hù)電路設(shè)置在每一個LED組件電路單元之中，以解決目前LED照明電路可靠性差、不易檢修、再生利用率低、更換不便、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、使用壽命短等技術(shù)問題和串聯(lián)LED負(fù)載在LED照明電路中應(yīng)用的技術(shù)難題。
文檔編號F21S4/00GK201078594SQ200720004029
公開日2008年6月25日 申請日期2007年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月17日
發(fā)明者肖祥柏 申請人:深圳市純英新時代科技有限公司