專利名稱：：以交流電驅(qū)動的發(fā)光二極管照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及一種照明裝置，尤其涉及一種以交流電驅(qū)動的發(fā)光二極管照明裝置。
背景技術(shù)：
：發(fā)光二極管(LED)必須以直流(DC)驅(qū)動，其所能承受的驅(qū)動電壓僅數(shù)伏特(V)。所以，為將發(fā)光二極管應(yīng)用于采用交流(AC)電壓驅(qū)動的日常生活的燈具時(shí)，例如AC110V或AC220V,就必須通過交流直流轉(zhuǎn)換(AC-DC)電路，而且由于發(fā)光二極管工作的特殊需求，還需要恒壓與恒流的控制。如此，不僅增加額外空間與產(chǎn)品成本，而且由于電壓轉(zhuǎn)換的損耗、以及傳統(tǒng)AC-DC電路是屬大電流的供電方式，這些都會造成不必要的電能損耗。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的主要技術(shù)問題在于，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，而提供一種以交流電驅(qū)動的發(fā)光二極管照明裝置，電路簡單、成本低廉、穩(wěn)流效果好、且不需要額外的功耗發(fā)熱元件，因此可以降低本照明裝置的散熱需求，有效的提高了本照明裝置的可靠性與使用壽命。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本照明裝置包含一個(gè)由四個(gè)二極管所構(gòu)成的橋式整流電路。交流電源的輸出端子之一是經(jīng)過串聯(lián)的一保險(xiǎn)絲、與作為限流穩(wěn)流的一第一電容，與橋式整流電路的二個(gè)輸入端子之一連接；交流電源的另一輸出端子則直接與橋式整流電路的另一輸入端子連接。橋式整流電路的二個(gè)輸出端子，一方面跨接于作為穩(wěn)壓濾波的一第二電容的二端，另一方靣其間則連接有多個(gè)串聯(lián)的發(fā)光二極管。這些發(fā)光二極管是在橋式整流電路的二個(gè)輸出端子之間形成順向偏壓，以在電流導(dǎo)通時(shí)發(fā)光而作為本照明裝置的光源。橋式整流電路的作用在于將交流電源輸入的正弦交流電壓轉(zhuǎn)換為直流的漣波電壓。第二電容的作用則在將漣波電壓加以濾波穩(wěn)壓，本實(shí)用新型的核心是在第一電容的電容值的選擇，其作用則在于提供簡單但極為有效的限流與穩(wěn)流。本實(shí)用新型的有益效果是，電路簡單、成本低廉、穩(wěn)流效果好、且不需要額外的功耗發(fā)熱元件，因此可以降低本照明裝置的散熱需求，有效的提高了本照明裝置的可靠性與使用壽命。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例的照明裝置的電路示意圖。圖2是圖1所示電路的等效電路圖。圖3是本實(shí)用新型另一實(shí)施例的照明裝置的電路示意圖。圖中標(biāo)號說明1本實(shí)用新型的照明裝置10交流電源11交流電源輸出端子12交流電源輸出端子20保險(xiǎn)絲30二極管40第一電容50第二電容60發(fā)光二極管70電阻A、B橋式電路輸入端子C、D橋式電路輸出端子I工作電流Zc容抗R阻抗具體實(shí)施方式圖1所示是依據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的照明裝置的電路示意圖。如圖1所示，本實(shí)用新型的照明裝置1的二線輸入端子(未編號)是直接與一交流電源IO(例如60Hz、110V)的二個(gè)輸出端子ll、12分別連接。該照明裝置1包含一個(gè)由四個(gè)二極管30所構(gòu)成的橋式整流電路。橋式整流電路的接續(xù)方式應(yīng)為本實(shí)用新型所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
具通常知識者所熟知，故在此不多贅述。交流電源10的輸出端子之一(例如端子11)經(jīng)過一第一電容40，與橋式整流電路的二個(gè)輸入端子之一(例如端子A)連接；交流電源10的另一輸出端子(例如端子12)則直接與橋式整流電路的另一輸入端子(例如端子B)連接。4橋式整流電路的二個(gè)輸出端子C、D，一方面跨接于一第二電容50的二端，另一方面其間則連接有多個(gè)串聯(lián)的發(fā)光二極管60。請注意到，這些發(fā)光二極管60必需在橋式整流電路的二個(gè)輸出端子C、D之間形成順向偏壓，以在電流導(dǎo)通時(shí)發(fā)光而作為本照明裝置的光源。二極管30所構(gòu)成的橋式整流電路的作用在于將交流電源10輸入的正弦交流電壓轉(zhuǎn)換為直流的漣波電壓。第二電容50的作用則在將漣波電壓加以濾波穩(wěn)壓，第一電容40的作用則在于限流與穩(wěn)流。第一電容40的電容值的選擇是本實(shí)用新型的核心。為計(jì)算第一電容40，圖1的電路可以圖2的等效電路來模擬，其中，具有容抗Zc的電路元件代表第一電容40，具有阻抗R的電路元件則是代表多個(gè)發(fā)光二極管60。以0.1W的發(fā)光二極管60為例，其工作電壓約為3.0V、工作電流I約為20raA，所以每一發(fā)光二極管60的阻抗為150Q(3V/0.02A)，假設(shè)共有18個(gè)發(fā)光二極管60，則R二2，700Q。如果交流電源10是110V、60Hz，則20mA二110V/(Zc+2，700Q)，可以推算出Zc二2，652Q。因?yàn)閆c二l/2kiC(其中，/是交流電壓的頻率，C是第一電容的電容質(zhì))，可以進(jìn)一步推算出第一電容的電容值C應(yīng)為luF(2，652Q=l/2l60C)。換言之，本照明裝置1核心元件第一電容40的電容值可以根據(jù)發(fā)光二極管60的顆數(shù)、工作電壓、工作電流、交流電源10的電壓有效值與頻率所推算出來。和傳統(tǒng)的AC-DC電路比較，本照明裝置的限流機(jī)制(第一電容40)簡單而有效。第一電容40的另一個(gè)作用是穩(wěn)流。根據(jù)發(fā)光二極管的特性，當(dāng)溫度上升時(shí)，發(fā)光二極管60的等效阻抗(例如以上所計(jì)算的150Q)降低，造成工作電流I的上升。但工作電流I的上升會為第一電容40所吸納，使得跨越第一電容40的電壓增加。因?yàn)榻涣麟娫?0的電壓不變，第一電容40的電壓增加，使得分壓到發(fā)光二極管60的電壓降低，因此又將上升的工作電流I拉回，而達(dá)到穩(wěn)流的效果。根據(jù)測試，本照明裝置1從常溫上升到60°C時(shí)，工作電流I的變化小于lmA，但在沒有第一電容40時(shí)，工作電流I將從20raA放大一倍到40mA，這會進(jìn)入一種不好的正回饋的情形，亦即溫度上升造成電流增大，而電流增大更進(jìn)一步造成更高的溫度，如此循環(huán)直到損壞為止。圖3所示是依據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的照明裝置的電路示意圖。其與圖1所示，差別僅在(l)交流電源10的輸出端子之一(例如端子11)經(jīng)過串聯(lián)的一保險(xiǎn)絲20、與第一電容40、與橋式整流電路的二個(gè)輸入端子之一(例如端子A)連接；(2)這些發(fā)光二極管60和橋式整流電路的二個(gè)輸出端子C、D之間，額外串聯(lián)一個(gè)限流的電阻70。傳統(tǒng)的AC-DC電路對發(fā)光二極管的供電是屬于低電壓(一般小于24V)、低阻抗、大電流的匹配方式供電；本實(shí)用新型則屬于高電壓、高阻抗、小電流的匹配方式供電。本實(shí)用新型與傳統(tǒng)AC-DC電路的比較，如下表所示<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對本實(shí)用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。權(quán)利要求1.一種以交流電驅(qū)動的發(fā)光二極管照明裝置，是直接與一交流電源的二輸出端子連接，其特征在于，包括一由四個(gè)二極管所構(gòu)成的橋式整流電路，該橋式整流電路具有二輸入端子、以及二輸出端子，該交流電源的輸入端子之一是與該橋式整流電路的輸入端子之一連接；一第一電容，是連接于該交流電源的另一輸出端子、以及該橋式整流電路的另一輸入端子之間，以提供限流與穩(wěn)流功能；一第二電容，是連接于該橋式整流電路的二輸出端子之間，以提供濾波功能；數(shù)個(gè)發(fā)光二極管，是串聯(lián)于該橋式整流電路的二輸出端子之間，并形成順向偏壓。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于進(jìn)一步包含一保險(xiǎn)絲，與該第一電容串聯(lián)于該交流電源的該另一輸出端子、以及該橋式整流電路的該另一輸入端子之間。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于進(jìn)一步包含一電阻，是與該些串聯(lián)的發(fā)光二極管串聯(lián)于該橋式整流電路的該二輸出端子之間。專利摘要一種以交流電驅(qū)動的發(fā)光二極管照明裝置，是直接與一交流電源的二輸出端子連接，包括一由四個(gè)二極管構(gòu)成的橋式整流電路，橋式整流電路具有二輸入端子、以及二輸出端子，交流電源的輸入端子之一是與橋式整流電路的輸入端子之一連接；一第一電容，是連接于該交流電源的另一輸出端子、以及橋式整流電路的另一輸入端子之間，以提供限流與穩(wěn)流功能；一第二電容，是連接于橋式整流電路的二輸出端子之間，以提供濾波功能；數(shù)個(gè)發(fā)光二極管，是串聯(lián)于橋式整流電路的二輸出端子之間，并形成順向偏壓。本實(shí)用新型電路簡單、成本低廉、穩(wěn)流效果好、且不需要額外的功耗發(fā)熱元件，可以降低本照明裝置的散熱需求，有效提高本照明裝置的可靠性與使用壽命。文檔編號F21Y101/02GK201382387SQ20092014444公開日2010年1月13日申請日期2009年2月23日優(yōu)先權(quán)日2009年2月23日發(fā)明者莊德銘申請人:莊德銘