Led日光燈驅(qū)動電源和led日光燈的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及半導(dǎo)體照明技術(shù)，特別涉及LED日光燈驅(qū)動的電源以及包含該驅(qū)動電源的LED日光燈。按照本發(fā)明實施例的LED日光燈驅(qū)動電源包括：端蓋，其外表面上設(shè)置一對插腳，該對插腳是空心的并且與所述端蓋內(nèi)部連通；位于所述端蓋內(nèi)的基板，所述基板的其中一個表面上設(shè)置一對引線，每個引線插入各自對應(yīng)的插腳內(nèi)并且固定于插腳的內(nèi)壁；設(shè)置在所述基板上的LED驅(qū)動電路模塊，其與所述引線電氣連接。
【專利說明】LED日光燈驅(qū)動電源和LED日光燈

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體照明技術(shù)，特別涉及LED日光燈驅(qū)動的電源以及包含該驅(qū)動電源的LED日光燈。

【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光二極管(LED)作為一種新型的光源，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、體積小等特點(diǎn)，正在被廣泛應(yīng)用于照明領(lǐng)域的各個方面。LED是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)換為可見光的固態(tài)半導(dǎo)體器件，其基本結(jié)構(gòu)一般包括帶引線的支架、設(shè)置在支架上的半導(dǎo)體晶片以及將該晶片四周密封起來的封裝材料(例如熒光硅膠或環(huán)氧樹脂)。上述半導(dǎo)體晶片包含有P-N結(jié)構(gòu)，當(dāng)電流通過時，電子被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子與空穴復(fù)合，然后以光子的形式發(fā)出能量，而光的波長則由形成P-N結(jié)構(gòu)的材料決定。
[0003]與傳統(tǒng)日光燈相比，LED日光燈具有光電轉(zhuǎn)換效率高、光源亮度恒定、無頻閃和不含有害重金屬等諸多優(yōu)點(diǎn)。典型的LED日光燈管由燈管管體、端蓋、燈板和驅(qū)動電源組成，其中驅(qū)動電源可以內(nèi)置于管體或者安裝在管體外部。
[0004]中國發(fā)明專利200920134372.8公開了一種將LED電源外置的日光燈，其包括LED日光燈體，該燈體上連接有外置的LED電源，該LED電源包括PCB電路板、輸入和輸出端子、電源盒，PCB電路板內(nèi)置于電源盒中，輸入端子通過PCB電路板、輸出端子與LED日光燈體連接。采用外置電源需要對日光燈的接線方式作較大的改動，而且安裝也不方便。
[0005]中國發(fā)明專利申請201110037855.9公開了一種LED日光燈，其包括燈管和安裝在燈管兩端的端蓋，其中燈管包括燈板、陣列在燈板上的多顆LED以及位于LED上方的出光罩殼，端蓋內(nèi)安裝有向LED提供恒定電流的降壓恒流源模塊，燈板的正負(fù)極導(dǎo)電端被連接至降壓恒流源模塊的輸出端。需要指出的是，上述LED日光燈在設(shè)計上完全摒棄了原有日光燈座的束縛，雖然這有利于優(yōu)化日光燈結(jié)構(gòu)和電路設(shè)計，但是與已有日光燈座的兼容性不佳。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的一個目的是提供一種LED日光燈驅(qū)動電源，其具有結(jié)構(gòu)緊湊和與現(xiàn)有日光燈具兼容性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
[0007]按照本發(fā)明的一個實施例的LED日光燈驅(qū)動電源包括:
[0008]端蓋，其外表面上設(shè)置一對插腳，該對插腳是空心的并且與所述端蓋內(nèi)部連通；
[0009]位于所述端蓋內(nèi)的基板，所述基板的其中一個表面上設(shè)置一對引線，每個引線插入各自對應(yīng)的插腳內(nèi)并且固定于插腳的內(nèi)壁；
[0010]設(shè)置在所述基板上的LED驅(qū)動電路模塊，其與所述引線電氣連接。
[0011]按照本發(fā)明另一個實施例的LED日光燈驅(qū)動電源包括:
[0012]一對端蓋，每個所述端蓋的外表面設(shè)置一對插腳，該對插腳是空心的并且與該端蓋內(nèi)部連通；
[0013]—對基板,其分別位于各自對應(yīng)的端蓋內(nèi)，每個所述基板的其中一個表面上設(shè)置一對引線，每個引線插入各自對應(yīng)的端蓋的插腳內(nèi)并固定于插腳的內(nèi)壁；以及
[0014]LED驅(qū)動電路模塊，其設(shè)置在所述一對基板上并且與引線電氣連接。
[0015]在上述實施例中，LED驅(qū)動電路模塊可被集成在普通日光燈的端蓋內(nèi)，使得結(jié)構(gòu)更為緊湊，而且與現(xiàn)有日光燈具的兼容性也非常好。
[0016]優(yōu)選地，在上述LED日光燈驅(qū)動電源中，所述基板進(jìn)一步包括插針或插槽，其設(shè)置在與基板的所述其中一個表面相對的另一表面上并且與所述LED驅(qū)動電路模塊電氣連接。
[0017]優(yōu)選地，在上述LED日光燈驅(qū)動電源，其中，所述插腳的內(nèi)壁向內(nèi)收縮以將其內(nèi)的引線夾持住?？梢岳矛F(xiàn)有的日光燈生產(chǎn)工藝實現(xiàn)這種引線夾持結(jié)構(gòu)，有助于降低制造成本。
[0018]優(yōu)選地，在上述LED日光燈驅(qū)動電源中，所述LED驅(qū)動電路模塊包含:
[0019]橋式整流濾波單元；
[0020]DC-DC升壓變換單元，包括電感器、開關(guān)二極管、PWM控制器和MOS管，其中，所述電感器和開關(guān)二極管串聯(lián)在所述橋式整流濾波單元的輸出端與所述LED驅(qū)動電路模塊的正極輸出端之間，所述MOS管的漏極電氣連接在所述電感器與開關(guān)二極管的正極之間，柵極與所述PWM控制器的輸出端電氣連接；以及
[0021]反饋單元，包括晶體三極管，其基極電氣連接至所述LED驅(qū)動電路模塊的負(fù)極輸出端，集電極電氣連接至所述PWM控制器的控制端。
[0022]更好地，在上述燈頭內(nèi)，所述開關(guān)型DC/DC變換器還包含電氣連接在所述PWM控制器的控制端與接地之間的電容器。
[0023]更好地，在上述燈頭內(nèi)，所述PWM控制器和MOS管被集成在同一集成電路芯片中。
[0024]更好地，在上述燈頭內(nèi)，所述PWM控制器、MOS管和晶體三極管被集成在同一集成電路芯片中。
[0025]優(yōu)選地，在上述LED日光燈驅(qū)動電源中，所述LED驅(qū)動電路模塊包含:
[0026]橋式整流濾波單元；
[0027]DC-DC降壓變換單元，包括電感器、開關(guān)二極管、PWM控制器和MOS管，其中，所述開關(guān)二極管的負(fù)極和所述LED驅(qū)動電路模塊的正極輸出端共接于所述橋式整流濾波單元的輸出端，所述MOS管的漏極與所述開關(guān)二極管的正極電氣連接，柵極與所述PWM控制器的輸出端電氣連接，并且所述電感器電氣連接在所述MOS管的漏極與所述LED驅(qū)動電路模塊的負(fù)極輸出端之間；以及
[0028]反饋單元，包括電阻器，其與所述PWM控制器的控制端共接于所述MOS管的源極。
[0029]更好地，在上述LED日光燈驅(qū)動電源中，所述LED驅(qū)動電路模塊還包含電氣連接在所述正極輸出端與負(fù)極輸出端之間的電容器。
[0030]更好地，在上述LED日光燈驅(qū)動電源中，所述PWM控制器和MOS管被集成在同一集成電路芯片中。
[0031 ] 優(yōu)選地，在上述LED日光燈驅(qū)動電源中，所述LED驅(qū)動電路模塊包含橋式整流濾波單元和恒流控制單元，其中，所述恒流控制單元包括放大器、MOS管、第一電阻器，所述橋式整流濾波單元的正極輸出端與所述LED驅(qū)動電路模塊的正極輸出端連接，所述MOS管的源極與所述LED驅(qū)動電路模塊的負(fù)極輸出端電氣連接，所述MOS管的漏極與所述放大器的第一輸入端電氣連接并且經(jīng)所述第一電阻器接地，所述放大器的輸出端與所述MOS管的柵極電氣連接以根據(jù)所述漏極上的電壓與所述放大器器的第二輸入端上的基準(zhǔn)電壓的比較結(jié)果來控制所述MOS管的導(dǎo)通和關(guān)斷。
[0032]優(yōu)選地，在上述LED日光燈驅(qū)動電源中，所述恒流控制單元進(jìn)一步包括第二電阻器，其電氣連接在所述MOS管的源極與漏極之間。
[0033]在上述LED日光燈驅(qū)動電源中，連接在MOS管源極與漏極之間的第二電阻器可以起到較好的分流作用，這有效降低MOS管的發(fā)熱量，從而能夠提高流經(jīng)LED負(fù)載的電流。
[0034]優(yōu)選地，在上述LED日光燈驅(qū)動電源中，所述恒流控制單元還包括基準(zhǔn)電壓電路，其與所述放大器的第二輸入端電氣連接。
[0035]優(yōu)選地，在上述LED日光燈驅(qū)動電源中，所述放大器、MOS管和基準(zhǔn)電壓電路被集成在同一集成電路芯片中。
[0036]優(yōu)選地，在上述LED日光燈驅(qū)動電源中，進(jìn)一步包括電氣連接在所述橋式整流濾波單元的正極輸出端與負(fù)極輸出端之間的濾波電容器。
[0037]本發(fā)明的另一個目的是提供一種LED日光燈，其具有結(jié)構(gòu)緊湊和與現(xiàn)有日光燈具兼容性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
[0038]按照本發(fā)明另一個實施例的LED日光燈包括:
[0039]管體；
[0040]位于所述管體內(nèi)部的光源板，其上設(shè)置多個LED單元；
[0041]封閉所述管體兩端的一對端蓋，每個所述端蓋的外表面上設(shè)置一對插腳，該對插腳是空心的并且與該端蓋內(nèi)部連通；
[0042]一對基板，其分別位于各自對應(yīng)的端蓋內(nèi)并且與所述光源板固定在一起，每個所述基板的其中一個表面上都設(shè)置一對引線，每個引線插入各自對應(yīng)的端蓋的插腳內(nèi)并固定于插腳的內(nèi)壁；以及
[0043]LED驅(qū)動電路模塊,其設(shè)置在所述一對基板上并且與其中一個基板上的引線電氣連接。
[0044]優(yōu)選地，在上述LED日光燈中，所述光源板和基板為鋁基板或雙面印刷電路板。
[0045]優(yōu)選地，在上述LED日光燈中，所述LED單元以串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)方式耦合。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0046]本發(fā)明的上述和/或其它方面和優(yōu)點(diǎn)將通過以下結(jié)合附圖的描述變得更加清晰和更容易理解，附圖中相同或相似的單元采用相同的標(biāo)號表示。
[0047]圖1為按照本發(fā)明一個實施例的LED日光燈驅(qū)動電源的分解不意圖。
[0048]圖2A為圖1所示LED日光燈驅(qū)動電源的變化形式的分解示意圖。
[0049]圖2B為圖1所示LED日光燈驅(qū)動電源的變化形式的分解示意圖。
[0050]圖3為按照本發(fā)明另一個實施例的LED日光燈驅(qū)動電源的分解不意圖。
圖4為按照本發(fā)明一個實施例的LED日光燈的分解不意圖。
[0051]圖5為圖4所示LED日光燈的變化形式的分解示意圖。
[0052]圖6為按照本發(fā)明另一個實施例的LED日光燈的分解不意圖。
[0053]圖7為可應(yīng)用于上面借助圖1-6所不實施例的一種LED驅(qū)動電路模塊的電路原理圖。
[0054]圖8為圖7所示LED驅(qū)動電路模塊的變化形式的電路原理圖。
[0055]圖9為可應(yīng)用于上面借助圖1-6所示實施例的另一種LED驅(qū)動電路模塊的電路原理圖。
[0056]圖10為圖9所示LED驅(qū)動電路模塊的變化形式的電路原理圖。
[0057]圖11為可應(yīng)用于上面借助圖1-6所示實施例的另一種LED驅(qū)動電路模塊的電路原理圖。

【具體實施方式】
[0058]下面參照其中圖示了本發(fā)明示意性實施例的附圖更為全面地說明本發(fā)明。但本發(fā)明可以按不同形式來實現(xiàn)，而不應(yīng)解讀為僅限于本文給出的各實施例。給出的上述各實施例旨在使本文的披露全面完整，更為全面地傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0059]在本說明書中，除非特別說明，術(shù)語“半導(dǎo)體晶圓”指的是在半導(dǎo)體材料(例如硅、砷化鎵等)上形成的多個獨(dú)立的單個電路，“半導(dǎo)體晶片”或“晶片(die)”指的是這種單個電路，而“封裝芯片”指的是半導(dǎo)體晶片經(jīng)過封裝后的物理結(jié)構(gòu)，在典型的這種物理結(jié)構(gòu)中，半導(dǎo)體晶片例如被安裝在支架上并且用密封材料封裝。
[0060]術(shù)語“發(fā)光二極管單元”指的是包含電致發(fā)光材料的單元，這種單元的例子包括但不限于P-N結(jié)無機(jī)半導(dǎo)體發(fā)光二極管和有機(jī)發(fā)光二極管(0LED和聚合物發(fā)光二極管(PLED))。
[0061]P-N結(jié)無機(jī)半導(dǎo)體發(fā)光二極管可以具有不同的結(jié)構(gòu)形式，例如包括但不限于發(fā)光二極管管芯和發(fā)光二極管單體。其中，“發(fā)光二極管管芯”指的是包含有P-N結(jié)構(gòu)的、具有電致發(fā)光能力的半導(dǎo)體晶片，而“發(fā)光二極管單體”指的是將管芯封裝后形成的物理結(jié)構(gòu)，在典型的這種物理結(jié)構(gòu)中，管芯例如被安裝在支架上并且用密封材料封裝。
[0062]術(shù)語“布線”、“布線圖案”和“布線層”指的是在絕緣表面上布置的用于元器件間電氣連接的導(dǎo)電圖案，包括但不限于走線(trace)和孔(如焊盤、元件孔、緊固孔和金屬化孔
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[0063]“電氣連接”和“耦合”應(yīng)當(dāng)理解為包括在兩個單元之間直接傳送電能量或電信號的情形，或者經(jīng)過一個或多個第三單元間接傳送電能量或電信號的情形。
[0064]“驅(qū)動電源”或“LED驅(qū)動電源”指的是連接在照明裝置外部的交流(AC)或直流(DC)電源與作為光源的發(fā)光二極管之間的“電子控制裝置”，用于為發(fā)光二極管提供所需的電流或電壓(例如恒定電流、恒定電壓或恒定功率等)。在具體的實施方案中，驅(qū)動電源可以模塊化的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，例如其包含印刷電路板和一個或多個安裝在印刷電路板上并通過布線電氣連接在一起的元器件，這些元器件的例子包括但不限于LED驅(qū)動控制器芯片、整流芯片、電阻器、電容器和電感器或線圈等。
[0065]諸如“包含”和“包括”之類的用語表示除了具有在說明書和權(quán)利要求書中有直接和明確表述的單元和步驟以外，本發(fā)明的技術(shù)方案也不排除具有未被直接或明確表述的其它單元和步驟的情形。
[0066]諸如“第一”、“第二”、“第三”和“第四”之類的用語并不表示單元在時間、空間、大小等方面的順序而僅僅是作區(qū)分各單元之用。
[0067]諸如“物體A設(shè)置在物體B的表面”之類的用語應(yīng)該廣義地理解為將物體A直接放置在物體B的表面，或者將物體A放置在與物體B有接觸的其它物體的表面。
[0068]以下借助附圖描述本發(fā)明的實施例。
[0069]圖1為按照本發(fā)明一個實施例的LED日光燈驅(qū)動電源的分解示意圖。
[0070]如圖1所示，按照本實施例的LED日光燈驅(qū)動電源10包括端蓋110、基板120和LED驅(qū)動電路模塊130。
[0071]端蓋110可采用普通日光燈端蓋或堵頭的樣式和規(guī)格。具體而言，在端蓋110的外表面上例如通過鉚接固定方式設(shè)置一對插腳111和112，該對插腳可作為燈座與LED日光燈驅(qū)動電源之間的電氣接口。在本實施例中，插腳111和112是空心的并且與端蓋110內(nèi)部空間是連通的。
[0072]在完成裝配的LED日光燈驅(qū)動電源10中，基板120位于端蓋110內(nèi)部。例如可以利用普通日光燈生產(chǎn)工藝，在借助燈泥之類的粘合劑將端蓋110封閉日光燈管體兩端的同時將基板120也固定于端蓋110內(nèi)。如圖1所示，基板120的下表面上設(shè)置一對引線121和122。該對引線作為LED驅(qū)動電路模塊130的輸入端，被分別插入各自對應(yīng)的插腳111和112內(nèi)。通過使插腳111和112的內(nèi)壁向內(nèi)收縮而分別夾持住引線121和122，可以實現(xiàn)引線與插腳之間的固定和電氣連接。為此，可以利用現(xiàn)有的日光燈生產(chǎn)設(shè)備，在將引線插入各自的插腳內(nèi)之后，擠壓插腳的外表面使其內(nèi)壁收縮。在本實施例中，引線可以為硬質(zhì)導(dǎo)線或軟質(zhì)導(dǎo)線。
[0073]參見圖1，在基板120的上表面上設(shè)置一對插針123和124。該對插針作為LED驅(qū)動電路模塊130的輸出端，適于與LED日光燈的LED單元電氣連接?？蛇x地，如圖2A所示，也可以在基板120的上表面上設(shè)置插槽125代替圖1中的插針?；蛘呖蛇x地，LED驅(qū)動電路模塊130的輸出端也可以采用過孔的形式，例如如圖2B所示的在基板120上形成的一對過孔126a和126b。
[0074]如圖1所示，LED驅(qū)動電路模塊130被設(shè)置在基板120的上表面，其包含各種元器件以及實現(xiàn)元器件之間電氣連接的布線。在本實施例中，LED驅(qū)動電路模塊130的輸入端采用引線的形式并且輸出端采用插針的形式。有關(guān)LED驅(qū)動電路模塊130的電路原理將在下面作詳細(xì)描述。
[0075]圖3為按照本發(fā)明另一個實施例的LED日光燈驅(qū)動電源的分解示意圖。
[0076]在圖1所示的實施例中，LED驅(qū)動電路模塊被設(shè)置在一個基板上。與該布局不同，在圖3所示的實施例中，LED驅(qū)動電路模塊的元器件被分散設(shè)置在兩個基板上，以下作進(jìn)一步的描述。
[0077]如圖3所示，按照本實施例的LED日光燈驅(qū)動電源10包括一對端蓋I1A和110B、一對基板120A和120B以及LED驅(qū)動電路模塊130，其中，LED驅(qū)動電路模塊130的第一部分130A (例如橋式整流電路)和第二部分130B (例如DC-DC變換電路和反饋電路等)分別設(shè)置在基板120A和120B上。優(yōu)選地，可以在將日光燈裝配在一起時借助位于LED驅(qū)動電源外部的電氣連接部件(例如連接導(dǎo)線或形成于光源板上的布線)實現(xiàn)第一和第二部分130A和130B之間的電氣連接。
[0078]端蓋I1A的外表面上設(shè)置一對插腳11IA和112A以提供燈座與LED日光燈驅(qū)動電源之間的電氣接口。插腳IllA和112A也是空心的并且與端蓋IlOA內(nèi)部空間是連通的。
[0079]在完成裝配的LED日光燈驅(qū)動電源10中，基板120A設(shè)置在端蓋IlOA內(nèi)部。如上所述，可以采用普通日光燈生產(chǎn)工藝，在裝配日光燈的同時將基板120A固定于端蓋IlOA內(nèi)以節(jié)省工藝步驟?；?20A的下表面和上表面上分別設(shè)置一對引線121A和122A以及一對插針123A和124A。引線121A和122A可以是硬質(zhì)導(dǎo)線或軟質(zhì)導(dǎo)線，它們被分別插入各自對應(yīng)的插腳IllA和112A內(nèi)并且被插腳的內(nèi)壁夾持住以實現(xiàn)引線與插腳之間的固定和電氣連接，從而使得設(shè)置在基板120A上的第一部分130A可經(jīng)引線121A和122A以及插腳IllA和112A與外部電源(例如220V市電)電氣連接。設(shè)置在基板120A上表面的插針123A和124A則為LED驅(qū)動電路模塊的第一部分130A提供了與其它部件(例如第二部分130B)的電氣連接接口。在本實施例中，插針也可以被替換為類似于圖2A所示的插槽或者圖2B所示的過孔。
[0080]對于端蓋IlOB和設(shè)置其內(nèi)的基板120B，它們具有與端蓋IlOA和基板120A基本相同或類似的結(jié)構(gòu)和特征，因此這里著重描述差異之處。具體而言，基板120B上設(shè)置的引線121B和122B插入各自對應(yīng)的插腳IllB和112B內(nèi)并且被插腳的內(nèi)壁夾持住，但是引線121B和122B與LED驅(qū)動電路模塊的第二部分130B并不相連。優(yōu)選地，可以將引線121B和122B短接在一起，由此使得插腳IllB和112B直接連接以方便LED日光燈的安裝。此外，基板120B上設(shè)置4個插針，其中兩個可經(jīng)光源板上的布線與基板120A上的插針123A和124A電氣連接，另外兩個則作為LED驅(qū)動電路模塊130的輸出端與光源板上的LED單元電氣連接。由于視圖角度的原因，圖3中僅畫出其中與插針123A電氣連接的插針123B。同樣，這里的插針也可以替換為插槽或過孔的形式。
[0081]值得指出的是，雖然在上述圖1-3所示的實施例中，LED驅(qū)動電路模塊僅設(shè)置在基板的一個表面上，但是可選地，也可以將其設(shè)置在基板的上下兩個表面上。
[0082]圖4為按照本發(fā)明另一個實施例的LED日光燈的分解不意圖。
[0083]圖4所示的LED日光燈I包括LED驅(qū)動電源10、光源模塊20和管體30。為示意方便起見，光源模塊的光源板以及管體的中間部分未在圖4中示出，但是這并不會影響到對文字內(nèi)容的理解。
[0084]LED驅(qū)動電源10可采用上面借助圖3所示的結(jié)構(gòu)和特征，其被設(shè)置在管體30的兩端。光源模塊20包括位于管體30內(nèi)的光源板210、設(shè)置在光源板上的LED單元220以及設(shè)置在光源板兩端的插座230A和230B，其中，光源板210上的多個LED單元可以串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)或交叉陣列等方式連接在一起。
[0085]此外應(yīng)該理解的是，圖4所示的是分解狀態(tài)下的示意圖，當(dāng)LED日光燈I完成裝配時，LED驅(qū)動電源10的端蓋IlOA和IlOB將封閉管體30的兩端。在本實施例中，可以借助粘合劑(例如燈泥)將端蓋IlOA和IlOB的內(nèi)表面與管體30的外表面粘合在一起，并且與此同時還將基板固定于端蓋內(nèi)。
[0086]當(dāng)LED日光燈I完成裝配時，基板120A和120B與光源板210可借助圖示的插針和插座固定在一起并由此實現(xiàn)LED驅(qū)動電路模塊與LED單元的電氣連接。與此同時，在光源板210上還形成合適的布線(未畫出)以在位于不同基板上的LED驅(qū)動電路模塊的第一和第二部分130A和130B之間實現(xiàn)電氣連接。與借助圖3所述的實施例類似，基板120B上設(shè)置4個插針，其中兩個經(jīng)光源板上的布線與基板120A上的插針123A和124A電氣連接，另外兩個則作為LED驅(qū)動電路模塊130的輸出端與LED單元220電氣連接。由于視圖角度的原因，圖4中也僅畫出其中與插針123A電氣連接的插針123B。
[0087]可選地，LED驅(qū)動電源10的基板與光源模塊20的光源板之間也可以借助卡槽方式接合。圖5為圖4所示LED日光燈的變化形式的分解示意圖，其示出了上述卡槽接合方式。為示意方便起見，光源模塊的光源板以及管體的中間部分未在圖5中示出，但是這并不會影響到對文字內(nèi)容的理解。如圖5所示，基板120A和120B上分別設(shè)置插槽125A和125B，與此同時，光源板210的兩端分別形成布線240A和240B，當(dāng)光源板20的兩端插入插槽125A和125B內(nèi)時，一方面可將光源板與基板IlOA和IlOB固定在一起，另一方面，基板上的LED驅(qū)動電路模塊可與LED單元電氣連接在一起，并且位于不同基板上的LED驅(qū)動電路模塊的第一和第二部分130A和130B也可經(jīng)形成于光源板上的合適的布線(未畫出)電氣連接在一起。具體而言，如圖5所示，布線240B包含4個手指狀的分支，其中兩個經(jīng)光源板上的布線與布線240A上的2個分支電氣連接，另外兩個則作為LED驅(qū)動電路模塊130的輸出端與LED單元220電氣連接。
[0088]另外可選地，LED驅(qū)動電源10的基板與光源模塊20的光源板之間也可以圖2B所示的過孔形式固定在一起。具體而言，在基板120A和120B上形成過孔，光源板210的兩端則形成與過孔適配的指狀突出部分，通過將指狀突出部分焊接在過孔內(nèi)可以將基板與光源板固定在一起。
[0089]在本實施例中，管體30可由玻璃或塑料制成。為了避免眩光效應(yīng)，可以對玻璃構(gòu)成的管體的內(nèi)表面和外表面中的至少一個表面作磨砂處理(例如使用酸溶液使內(nèi)管表面粗糙化)。可選地，也可以考慮在管體30的內(nèi)表面涂覆光擴(kuò)散粉。
[0090]圖6為按照本發(fā)明另一個實施例的LED日光燈的分解不意圖。
[0091]與圖4和5所示的實施例不同，在本實施例中，LED驅(qū)動電源的LED驅(qū)動電路模塊被布置在一個基板上，因此相應(yīng)地，LED驅(qū)動電源位于管體的一端。為避免贅述，下面著重描述本實施例與前述實施例的不同之處。
[0092]按照圖6所示實施例的LED日光燈I包括LED驅(qū)動電源10、光源模塊20和管體30。為示意方便起見，圖6中省略了光源模塊的光源板以及管體的中間部分，但是這并不會影響到對文字內(nèi)容的理解。
[0093]LED驅(qū)動電源10可采用上面借助圖1所示的結(jié)構(gòu)和特征，其被設(shè)置在管體30的一端。光源模塊20采用與圖4所示實施例相同的結(jié)構(gòu)和特征，但是也可以采用圖5所示實施例的結(jié)構(gòu)和特征。
[0094]當(dāng)LED日光燈I完成裝配時，LED驅(qū)動電源10的端蓋110將封閉管體30的一端，基板120與光源板210可借助圖示的卡槽方式固定在一起并由此實現(xiàn)二者之間的電氣連接。
[0095]在本實施例中，LED日光燈I還包括端蓋410和位于端蓋410內(nèi)的基板420。如圖6所不,端蓋410的外表面上設(shè)置一對適于插入日光燈座的插腳411和412,在LED日光燈I完成裝配時，管體30的另一端由端蓋410封閉。例如可以借助粘合劑(例如燈泥)將端蓋410的內(nèi)表面與管體30的外表面粘合在一起，并且與此同時還將基板420固定于端蓋410內(nèi)。基板420的兩個表面上分別設(shè)置一對引線421、422以及卡槽423。在本實施例中，插腳411和412也是空心的并且與端蓋410內(nèi)部空間是連通的，因此引線421和422被分別插入各自對應(yīng)的插腳411和412內(nèi)并且被插腳的內(nèi)壁夾持住，從而實現(xiàn)引線與插腳之間的固定和電氣連接。當(dāng)完成日光燈I的裝配時，基板420上的插針423A和423B插入光源板210其中一端的插座230B內(nèi)以將光源板210與基板420固定在一起。優(yōu)選地，引線421與422被短接在一起以實現(xiàn)插腳411和412之間的直接相連。
[0096]圖7為可應(yīng)用于上面借助圖1-6所不實施例的一種LED驅(qū)動電路模塊的電路原理圖。
[0097]圖7所示的LED驅(qū)動電路模塊130包括橋式整流濾波單元131、DC_DC升壓變換單元132A和反饋單元133，以下對各個單元作進(jìn)一步的描述。
[0098]如圖7所示，橋式整流濾波單元131包括全橋整流器81?1、電容器(:1、02、03、壓敏電阻器Rl和電感器LI。交流電(例如市電)經(jīng)全橋整流器BRl整流后在正極端BI上輸出全波脈動電壓。濾波電容器Cl、C2、C3、壓敏電阻器Rl和電感器LI構(gòu)成EMI濾波電路，其一方面抑制交流電網(wǎng)中的高頻干擾對驅(qū)動電路的影響，另一方面抑制驅(qū)動電路對交流電網(wǎng)的電磁干擾。
[0099]值得指出的是，雖然這里示出的是全波整流方式，但是半波整流也是可用的。此夕卜，為了進(jìn)一步簡化電路結(jié)構(gòu)，圖7所示電路的橋式整流濾波單元131中的壓敏電阻器R1、濾波電容器C2、C3和電感器LI也是可以省略的。
[0100]參見圖7，濾波電容器Cl和壓敏電阻器Rl并聯(lián)在全橋整流器BRl的交流輸入端B3和B4之間，其中壓敏電阻器Rl通過抑制電路中出現(xiàn)的異常過電壓而將全橋整流器BRl的輸入電壓鉗制在預(yù)定的水平。濾波電容器C2、C3和電感器LI組成π型濾波回路并且電氣連接在全橋整流器BRl的正極端BI與負(fù)極端Β2之間，以對全橋整流器BRl輸出的脈動電壓進(jìn)行低通濾波。
[0101]DC-DC升壓變換單元132Α與橋式整流濾波單元131、反饋單元133和LED負(fù)載LEDl-LEDn(也即圖4_6中設(shè)置在光源板上的多個LED單元220)電氣連接，其將橋式整流濾波單元131輸出的脈動電壓提升至所需的電壓和電流水平并提供給LED負(fù)載。此外，DC-DC升壓變換單元132Α還與反饋單元133協(xié)同工作，以使提供給LED負(fù)載的電流和電壓保持恒定并實現(xiàn)功率因子校正功能。在典型的應(yīng)用場合下，多個LED單元串聯(lián)后的總電壓被設(shè)計為超過電網(wǎng)輸入的電壓最高值，因此電壓的提升是必需的。以波動范圍為±10%的220V交流電為例，其最高電壓約為342V，則LED串聯(lián)電壓將超過342V。
[0102]在圖7所示的LED驅(qū)動電路模塊中，DC-DC升壓變換單元132Α包括電感器L2、開關(guān)二極管Dl、電容器C6和開關(guān)調(diào)整器Ul。
[0103]優(yōu)選地，可以采用集成有脈寬調(diào)制(PWM)控制器和金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管(以下又簡稱為MOS管)的集成電路芯片作為開關(guān)調(diào)整器U1，其中PWM控制器的輸出端與MOS管的柵極電氣連接以實現(xiàn)對MOS管導(dǎo)通和關(guān)斷的控制。在具體的開關(guān)調(diào)整器芯片中，為了簡化占空比的調(diào)節(jié)，可保持MOS管的開關(guān)頻率為定值(例如大約IMHz )，而MOS管的關(guān)斷時間是可調(diào)節(jié)的；或者可保持MOS管的關(guān)斷時間為定值(例如大約320ns)，而MOS管的開關(guān)頻率是可調(diào)節(jié)的。典型地，這類開關(guān)調(diào)整器芯片一般都配置與MOS管的漏極電氣連接的漏極引腳、與PWM控制器的控制端電氣連接的反饋引腳。上述開關(guān)調(diào)整器的例子包括但不局限于中國普芯達(dá)電子有限公司生產(chǎn)的CW12L30和CW12L40芯片等。
[0104]如圖7所示，電感器L2和開關(guān)二極管Dl被串聯(lián)在橋式整流濾波單元131的輸出端與LED負(fù)載的正極輸入端或LED驅(qū)動電路模塊的正極輸出端之間，其中開關(guān)二極管Dl的正極與電感器L2電氣連接，負(fù)極與LED負(fù)載的正極輸入端電氣連接。優(yōu)選地，可采用速度快、壓降小的肖特基二極管作為開關(guān)二極管D1。繼續(xù)參見圖7，開關(guān)調(diào)整器Ul的漏極引腳D電氣連接在電感器L2與開關(guān)二極管Dl的正極之間，并且反饋引腳FB與反饋單元133電氣連接。此外，在圖7所示的電路中，電容器C6與LED負(fù)載的正極輸入端共接于開關(guān)二極管Dl的負(fù)極以在開關(guān)二極管Dl截止時向LED負(fù)載放電。
[0105]參見圖7，開關(guān)調(diào)整器Ul還包括電源引腳VCC和接地引腳GND，其中電源引腳VCC經(jīng)電容器C4接地。
[0106]反饋單元133包括晶體三極管Q1、電阻器R2、R3和電容器C5。如圖7所示，晶體三極管Ql采用共射極放大電路的連接形式，其中，集電極經(jīng)電阻器R3電氣連接至開關(guān)調(diào)整器Ul的反饋引腳以將反饋信號提供至開關(guān)調(diào)整器U1，其射極與接地電氣連接以作為輸入回路和輸出回路的共同接地端，并且基極通過與LED負(fù)載的負(fù)極電氣連接而接入LED負(fù)載的回路以提取檢測信號。電阻器R2電氣連接在基極與接地之間以構(gòu)成輸入回路。另外，開關(guān)調(diào)整器Ul的反饋引腳FB還經(jīng)電容器C5接地。
[0107]以下描述圖7所示LED驅(qū)動電路模塊130的工作原理。
[0108]當(dāng)接通交流電源時，橋式整流濾波單元131將輸入的交流電變換為脈動電壓并輸出至DC-DC升壓變換單元132A的電感器L2。開關(guān)調(diào)整器Ul內(nèi)部的MOS管在PWM控制器信號的控制下以很高的頻率導(dǎo)通和關(guān)斷。
[0109]當(dāng)MOS導(dǎo)通時，在橋式整流濾波單元331的輸出電壓的作用下，電流流經(jīng)電感器L2和MOS管，開關(guān)二極管Dl因為電容器C6上的電壓而截止。隨著流經(jīng)電感器L2的電流不斷增大，電感器內(nèi)存儲的能量也不斷增多。此時，LED負(fù)載由電容器C6供電，其依靠電容器C6的放電電流工作。
[0110]當(dāng)MOS管切換至關(guān)斷狀態(tài)時，流經(jīng)電感器L2的電流開始減小，從而在電感器L2的兩端誘發(fā)感應(yīng)電動勢，其極性為上正右負(fù)。感應(yīng)電動勢與橋式整流濾波單元131的輸出電壓相疊加后提升了橋式整流濾波單元131的輸出電壓。此時，疊加的電壓高于電容器C6上的電壓，因此開關(guān)二極管Dl進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，LED負(fù)載改由電感器L2供電，并且電容器C6也由電感器L2充電并且直至MOS管再度切換至導(dǎo)通狀態(tài)。在本實施例中，感應(yīng)電動勢的大小取決于MOS管的占空比，因此可以通過調(diào)節(jié)PWM控制器輸出信號的占空比獲得所希望的電壓提升幅度。
[0111]當(dāng)MOS管再度被切換回導(dǎo)通狀態(tài)時，開關(guān)二極管Dl處的疊加電壓開始減小并將再次低于電容器C6上的電壓，因此開關(guān)二極管Dl進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)，LED負(fù)載改由電容器C6以提升的電壓供電，而電感器L2又開始存儲電能。
[0112]由上可見，在PWM控制器的控制下，MOS管在上述導(dǎo)通和關(guān)斷狀態(tài)之間不斷切換，從而使LED負(fù)載正極上的電壓始終保持在較高的電壓水平。
[0113]參見圖7，LED負(fù)載與電阻器R4、R5并聯(lián)在開關(guān)二極管Dl的負(fù)極與電阻器R2之間，并且LED負(fù)載的負(fù)極電氣連接至晶體三極管Ql的基極。當(dāng)流經(jīng)LED負(fù)載的電流和/或電壓發(fā)生波動時，流經(jīng)晶體三極管Ql的基極的電流也會改變，經(jīng)過晶體三極管Ql放大后的反饋信號從集電極經(jīng)電阻器R3輸出至開關(guān)調(diào)整器Ul的反饋引腳，PWM控制器由此可以根據(jù)反饋信號對輸出信號的占空比進(jìn)行調(diào)整，由此使提供給LED負(fù)載的電流和電壓保持恒定。
[0114]在圖7所示的電路中，開關(guān)調(diào)整器Ul的反饋引腳FB還經(jīng)大容量的電容器C5接地，這可以使反饋環(huán)路的響應(yīng)變緩，反饋電平在交流電線路半周期中接近于恒定?；竞愣ǖ姆答侂娖奖硎驹贛OS管中的電流對應(yīng)于在交流線路半周期內(nèi)傳送到LED負(fù)載上的平均能量。由于開關(guān)調(diào)整器Ul在固定頻率上工作，在MOS管導(dǎo)通時間結(jié)束之前，電流的增加不會超出一定的范圍。通過在輸入的交流電壓增加時減少流經(jīng)MOS管的開關(guān)電流，并且在輸入的交流電壓減少時增加流經(jīng)MOS管的開關(guān)電流，使LED負(fù)載輸入端的紋波最小化，并且交流輸入電流能時刻跟蹤交流輸入電壓的變化，從而實現(xiàn)功率因子校正的功能。
[0115]需要指出的是，在圖7所示的電路中，PWM控制器與MOS管被集成在同一集成電路芯片中，為了進(jìn)一步提高集成度，還可以考慮將晶體三極管Ql、PWM控制器和MOS管三者集成在同一集成電路芯片中。
[0116]可選地，PWM控制器和MOS管也可以以分立的電路元件的形式被提供于LED驅(qū)動電路模塊中。圖8所示的LED驅(qū)動電路模塊示出了這種形式的一個例子，其中與圖7中相同或相似的單元采用相同的標(biāo)號表示。
[0117]圖8所示的驅(qū)動電路模塊130同樣包括橋式整流濾波單元131、DC-DC升壓變換單元132A和反饋單元133。橋式整流濾波單元131和反饋單元133采用與圖7所示相同的形式和結(jié)構(gòu)，此處不再贅述。
[0118]參見圖8，DC-DC升壓變換單元132A包括電感器L2、開關(guān)二極管Dl、電容器C6、PWM控制器U2和MOS管T，其中，電感器L2和開關(guān)二極管Dl被串聯(lián)在橋式整流濾波單元131的輸出端與LED負(fù)載的正極輸入端或LED驅(qū)動模塊的正極輸出端之間，開關(guān)二極管Dl的正極與電感器L2電氣連接，負(fù)極與LED負(fù)載電氣連接。在本實施例中，MOS管T的漏極D電氣連接在電感器L2與開關(guān)二極管Dl的正極之間，源極S電氣連接至接地，柵極G與PWM控制器U2的輸出端P相連。PWM控制器U2—般以集成電路芯片的形式提供，其控制端FB與反饋單元333電氣連接。如圖8所示，電容器C6被電氣連接在開關(guān)二極管Dl的負(fù)極與LED負(fù)載之間以在開關(guān)二極管Dl截止時向LED負(fù)載放電。
[0119]反饋單元133同樣包括晶體三極管Q1、電阻器R2、R3和電容器C5。晶體三極管Ql采用共射極放大電路的連接形式，其中，集電極經(jīng)電阻器R3電氣連接至PWM控制器U2的控制端FB以將反饋信號提供給PWM控制器U2，其射極與接地電氣連接以作為輸入回路和輸出回路的共同接地端，并且基極接入LED負(fù)載的回路以提取檢測信號。PWM控制器的控制端FB還經(jīng)電容器C5接地。
[0120]圖8所示LED驅(qū)動電路模塊的工作原理與圖7所示的相似，因此此處不再贅述。
[0121]圖9為可應(yīng)用于上面借助圖1-6所不實施例的另一種LED驅(qū)動電路模塊的電路原理圖。
[0122]圖9所示的LED驅(qū)動電路模塊130包括橋式整流濾波單元131、DC_DC降壓變換單元132B和反饋單元133，以下對各個單元作進(jìn)一步的描述。
[0123]如圖9所示，橋式整流濾波單元131包括全橋整流器BR1、電容器C2、C3、壓敏電阻器Rl和電感器LI。交流電(例如市電)經(jīng)全橋整流器BRl整流后在正極端BI上輸出全波脈動電壓。濾波電容器C2、C3、壓敏電阻器Rl和電感器LI構(gòu)成EMI濾波電路，其一方面抑制交流電網(wǎng)中的高頻干擾對驅(qū)動電路的影響，另一方面抑制驅(qū)動電路對交流電網(wǎng)的電磁干擾。
[0124]參見圖9，壓敏電阻器Rl并聯(lián)在全橋整流器BRl的交流輸入端B3和B4之間，其中壓敏電阻器Rl通過抑制電路中出現(xiàn)的異常過電壓而將全橋整流器BRl的輸入電壓鉗制在預(yù)定的水平。濾波電容器C2、C3和電感器LI組成π型濾波回路并且電氣連接在全橋整流器BRl的正極端BI與接地的負(fù)極端Β2之間，以對全橋整流器BRl輸出的脈動電壓進(jìn)行低通濾波。
[0125]值得指出的是，雖然這里示出的是全波整流方式，但是半波整流也是可用的。此夕卜，為了進(jìn)一步簡化電路結(jié)構(gòu)，圖9所示電路的橋式整流濾波單元131中的壓敏電阻器R1、濾波電容器C2、C3和電感器LI也是可以省略的。
[0126]DC-DC降壓變換單元132B與橋式整流濾波單元131、反饋單元133和LED負(fù)載LEDl-LEDn (例如圖4_6中光源板210上設(shè)置的LED單元220)電氣連接，其將橋式整流濾波單元131輸出的脈動電壓降低至所需的電壓和電流水平并提供給LED負(fù)載。此外，DC-DC降壓變換單元132B還與反饋單元133協(xié)同工作，以使提供給LED負(fù)載的電流和電壓保持恒定。
[0127]在圖9所示的LED驅(qū)動電路模塊中，DC-DC降壓變換單元132B包括電感器L2、開關(guān)二極管D1、電容器C7、MOS管T和脈寬調(diào)制(PWM)控制器U3。
[0128]PWM控制器U3的輸出端P與MOS管T的柵極G電氣連接以實現(xiàn)對MOS管導(dǎo)通和關(guān)斷的控制。上述PWM控制器的例子包括但不局限于美國Supertex股份有限公司生產(chǎn)的HV9910型LED驅(qū)動器芯片等。
[0129]如圖9所示，開關(guān)二極管Dl的負(fù)極和LED負(fù)載的正極LED+或LED驅(qū)動電路模塊的正極輸出端共同連接至橋式整流濾波單元131的輸出端，開關(guān)二極管Dl的正極則與MOS管T的漏極D電氣連接。優(yōu)選地，可采用速度快、壓降小的肖特基二極管作為開關(guān)二極管Dl。電感器L2電氣連接在LED負(fù)載的負(fù)極LED-與MOS管T的漏極D之間。繼續(xù)參見圖9，PWM控制器U3還包含反饋引腳FB，其與反饋單元133電氣連接。此外，在圖9所示的電路中，電容器C7并聯(lián)在LED負(fù)載的正極LED+與負(fù)極LED-之間(也即LED驅(qū)動電路模塊的正極輸出端與負(fù)極輸出端之間)以平滑提供給LED負(fù)載的工作電壓?？梢愿鶕?jù)允許的工作電壓的紋波值來選擇電容器C7的電容值。
[0130]參見圖9，PWM控制器U3還包括電源引腳VCC和接地引腳GND，其中電源引腳VCC經(jīng)電容器C4接地。
[0131]反饋單元133包括電阻器R6。如圖9所示，電阻器R6被電氣連接在MOS管T的源極S與接地之間。另一方面，電阻器R6的電氣連接至源極S的一端還電氣連接至PWM控制器U3的反饋引腳FB以將反饋信號提供給PWM控制器U3。
[0132]以下描述圖9所示LED驅(qū)動電路模塊130的工作原理。
[0133]當(dāng)接通交流電源時，橋式整流濾波單元131將輸入的交流電變換為脈動電壓并輸出至DC-DC降壓變換單元132B。此時在PWM控制器U3的控制下，MOS管T在上述導(dǎo)通和關(guān)斷狀態(tài)之間不斷切換，從而使LED負(fù)載兩端上的電壓始終保持在一定的電壓水平。
[0134]具體而言，當(dāng)MOS管T導(dǎo)通時，開關(guān)二極管Dl處于截止?fàn)顟B(tài)。橋式整流濾波單元131的輸出電流從LED負(fù)載的正極LED+流入并從負(fù)極LED-流至電感器L2。流經(jīng)電感器L2的電流將不斷增大直到MOS管T關(guān)斷。隨著流經(jīng)電感器L2的電流不斷增大，電感器內(nèi)存儲的能量也不斷增多。
[0135]當(dāng)MOS管T切換至關(guān)斷狀態(tài)時，流經(jīng)電感器L2的電流開始減小，從而在電感器L2的兩端誘發(fā)感應(yīng)電動勢，其極性為左正右負(fù)。感應(yīng)電動勢與橋式整流濾波單元131的輸出電壓相疊加后高于電容器C7上的電壓，因此開關(guān)二極管Dl進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，從而為電感器L2的電流提供續(xù)流通路直至MOS管T再度切換至導(dǎo)通狀態(tài)。在圖9所示的電路結(jié)構(gòu)中，可以通過調(diào)節(jié)PWM控制器輸出信號的占空比獲得所希望的電壓降低幅度。
[0136]參見圖9，電阻器R6電氣連接在MOS管T的源極S與接地之間。由于電阻器R6兩端的電壓對應(yīng)于流經(jīng)MOS管T和電感器L2的電流，因此該電壓可被施加于PWM控制器U3的反饋引腳FB作為反饋信號。具體而言，當(dāng)MOS管T導(dǎo)通后，電感器L2的電流不斷增大，當(dāng)電阻器R6兩端的電壓超過預(yù)設(shè)的峰值電流檢測閾值時，將觸發(fā)PWM控制器U3在引腳P上輸出關(guān)斷MOS管T的控制信號，由此可以通過控制MOS管T的峰值電流來實現(xiàn)恒流控制。顯然，達(dá)到峰值電流所花費(fèi)的時間與電感器L2的電感值有關(guān)，電感值越大則電流上升速度越慢，到達(dá)峰值電流所用的時間越長，反之亦然。
[0137]需要指出的是，由于電容器C7如圖9所示并聯(lián)在LED負(fù)載之間，所以可以平滑電流的脈動起伏，使得流經(jīng)LED負(fù)載的電流更為恒定。
[0138]可選地，PWM控制器U3和MOS管T可以以集成在同一集成電路芯片的形式提供于LED驅(qū)動電路模塊中。圖10所示的LED驅(qū)動電路模塊示出了這種形式的一個例子，其中與圖9中相同或相似的單元采用相同的標(biāo)號表示。
[0139]圖10所示的LED驅(qū)動電路130同樣包括橋式整流濾波單元131、DC-DC降壓變換單元132B和反饋單元133。橋式整流濾波單元131和反饋單元133采用與圖9所示相同的形式和結(jié)構(gòu)，此處不再贅述。
[0140]DC-DC降壓變換單元132B與橋式整流濾波單元131、反饋單元133和LED負(fù)載LEDl-LEDn電氣連接，其將橋式整流濾波單元131輸出的脈動電壓降低至所需的電壓和電流水平并提供給LED負(fù)載。此外，DC-DC降壓變換單元132B還與反饋單元133協(xié)同工作，以使提供給LED負(fù)載的電流和電壓保持恒定。
[0141]在圖10所示的LED驅(qū)動電路中，DC-DC降壓變換單元132B包括電感器L2、開關(guān)二極管Dl、電容器C7和開關(guān)調(diào)整器U4。
[0142]優(yōu)選地，可以采用集成有脈寬調(diào)制(PWM)控制器和MOS管的集成電路芯片作為開關(guān)調(diào)整器U4，其中PWM控制器的輸出端與MOS管的柵極電氣連接以實現(xiàn)對MOS管導(dǎo)通和關(guān)斷的控制。典型地，這類開關(guān)調(diào)整器芯片一般都配置與MOS管的漏極電氣連接的漏極引腳和與MOS管的源極電氣連接的源極引腳，并且優(yōu)選地，源極引腳與PWM控制器的控制端電氣連接以將與流經(jīng)MOS管的電流對應(yīng)的檢測信號反饋至PWM控制器。上述開關(guān)調(diào)整器的例子包括但不局限于荷蘭恩智浦半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的SSL2108X型LED照明驅(qū)動器芯片等。
[0143]如圖10所示，開關(guān)二極管Dl的負(fù)極和LED負(fù)載的正極LED+共同連接至橋式整流濾波單元131的輸出端，開關(guān)二極管Dl的正極則與開關(guān)調(diào)整器U4的漏極引腳D電氣連接。電感器L2電氣連接在LED負(fù)載的負(fù)極LED-與開關(guān)調(diào)整器U4的漏極引腳D之間。繼續(xù)參見圖10，開關(guān)調(diào)整器U4還包含源極引腳S，其在芯片內(nèi)部與PWM控制器的控制端電氣連接而在芯片外部與反饋單元433電氣連接。此外，在圖10所示的電路中，電容器C7并聯(lián)在LED負(fù)載的正極LED+與負(fù)極LED-之間以平滑提供給LED負(fù)載的工作電壓。
[0144]參見圖10，開關(guān)調(diào)整器U4包括電源引腳VCC和接地引腳GND，其中電源引腳VCC經(jīng)電容器C4接地。
[0145]反饋單元133包括被電氣連接在開關(guān)調(diào)整器U4的源極S與接地之間的電阻器R6。如在描述圖9所示的LED驅(qū)動電路模塊時所指出的，電阻器R6兩端的電壓對應(yīng)于流經(jīng)MOS管和電感器L2的電流，其被作為反饋信號施加于開關(guān)調(diào)整器U4的源極S以使開關(guān)調(diào)整器U4內(nèi)部的PWM控制器通過控制MOS管的峰值電流來實現(xiàn)恒流控制。圖10所示LED驅(qū)動電路的工作原理與圖9所示的相似，因此此處不再贅述。
[0146]可選地，在上述圖7-10所示的LED驅(qū)動電路模塊中還可以集成實現(xiàn)其它功能的電路，例如調(diào)光控制電路、傳感電路、智能照明控制電路、通信電路和保護(hù)電路等。這些電路可以與驅(qū)動控制器集成在同一半導(dǎo)體晶片或封裝芯片內(nèi)，或者這些電路可以單獨(dú)地以半導(dǎo)體晶片或封裝芯片的形式提供，或者這些電路中的一些或全部可以組合在一起并以半導(dǎo)體晶片或封裝芯片的形式提供。
[0147]圖11為可應(yīng)用于上面借助圖1-6所示實施例的另一種LED驅(qū)動電路模塊的電路原理圖。
[0148]圖11所示的LED驅(qū)動電路模塊130包括橋式整流濾波單元131和恒流控制單元134，以下對各個單元作進(jìn)一步的描述。
[0149]如圖11所示，橋式整流濾波單元131包括全橋整流器BRl、濾波電容器Cl和壓敏電阻器Rl。交流電(例如市電)經(jīng)全橋整流器BRl整流后在橋式整流濾波單元或全橋整流器BRl的正極輸出端BI上輸出全波脈動電壓。壓敏電阻器Rl并聯(lián)在橋式整流濾波單元或全橋整流器BRl的交流輸入端B3和B4之間，其通過抑制電路中出現(xiàn)的異常過電壓而將全橋整流器BRl的輸入電壓鉗制在預(yù)定的水平。濾波電容器Cl電氣連接在橋式整流濾波單元或全橋整流器BRl的正極輸出端BI與負(fù)極輸出端B2之間，以對全橋整流器BRl輸出的脈動電壓進(jìn)行低通濾波，這里的負(fù)極輸出端B2被接地。
[0150]值得指出的是，雖然這里示出的是全波整流方式，但是半波整流也是可用的。此夕卜，為了進(jìn)一步簡化電路結(jié)構(gòu)，圖11所示電路的橋式整流濾波單元131中的壓敏電阻器R和濾波電容器Cl也是可以省略的。
[0151]恒流控制單元134包括基準(zhǔn)電壓電路1341、放大器1342、M0S管T、第一電阻器R7和第二電阻器R8。參見圖11，LED負(fù)載LEDl-LEDn(例如圖4_6中光源板210上設(shè)置的LED單元220)連接在橋式濾波單元131與恒流控制單元134之間，其中，LED負(fù)載LEDl-LEDn的正極LED+與正極輸出端BI電氣連接并且其負(fù)極LED-與MOS管T的源極S電氣連接，而MOS管T的漏極D經(jīng)第一電阻器R7接地，由此形成電流回路。MOS管T的柵極G與放大器1342的輸出端電氣連接，并且漏極D除了與第一電阻器R7電氣相連之外還電氣連接至放大器1342的第一輸入端(例如反相輸入端_),從而將第一電阻器R7兩端的米樣信號VRl施加在該輸入端上。另一方面，基準(zhǔn)電壓電路1341與放大器1342的第二輸入端(例如正相輸入端+)電氣連接以將基準(zhǔn)電壓Vref施加在該輸入端。如圖11所示，在MOS管T的源極S與漏極D之間還電氣連接有第二電阻器R8。
[0152]優(yōu)選地，可以將基準(zhǔn)電壓電路、放大器和MOS管集成在同一集成電路芯片中。這種集成電路芯片的例子包括但不局限于上海普芯達(dá)電子有限公司生產(chǎn)的CW11L01芯片等。
[0153]在圖11所示的LED驅(qū)動電路模塊中，MOS管T本身具有一定的內(nèi)阻，因此連接在MOS管T的源極S與漏極D之間的第二電阻器R8相當(dāng)于在MOS管T的內(nèi)阻上并聯(lián)了一個電阻，這使得流經(jīng)LED負(fù)載LEDl-LEDn的電流并未全部流入MOS管T，而是一部分被分流至第二電阻器R8，由此可以減少M(fèi)OS管的發(fā)熱量，或者可以在采用相同電氣參數(shù)的MOS管的情況下提高LED負(fù)載的工作電流。
[0154]以下描述恒流控制單元134的工作原理。
[0155]參見圖1，施加在放大器1342兩個輸入端上的信號的差值經(jīng)放大后在MOS管T的柵極G上形成柵極電壓信號以控制MOS管T的導(dǎo)通和關(guān)斷，從而使流經(jīng)LED負(fù)載LEDl-LEDn的電流恒定。具體而言，當(dāng)流經(jīng)LED負(fù)載LEDl-LEDn的電流使得第一電阻器R7兩端的采樣信號Vri大于基準(zhǔn)電壓V,ef時，放大器1342將在柵極G上施加低電平信號以關(guān)斷MOS管T，此時電流回路的電阻值較大，從而使得流經(jīng)LED負(fù)載LEDl-LEDn的電流減小；反之，當(dāng)流經(jīng)LED負(fù)載LEDl-LEDn的電流使得第一電阻器R7兩端的采樣信號Vri小于基準(zhǔn)電壓V,ef時，放大器1342將在柵極G上施加高電平信號以導(dǎo)通MOS管T，此時電流回路的電阻值較小，從而使得流經(jīng)LED負(fù)載LEDl-LEDn的電流增大。流經(jīng)LED負(fù)載LEDl-LEDn的電流由此將基本保持恒定。
[0156]雖然已經(jīng)展現(xiàn)和討論了本發(fā)明的一些方面，但是本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)該意識到:可以在不背離本發(fā)明原理和精神的條件下對上述方面進(jìn)行改變，因此本發(fā)明的范圍將由權(quán)利要求以及等同的內(nèi)容所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種LED日光燈驅(qū)動電源,包括: 端蓋，其外表面上設(shè)置一對插腳，該對插腳是空心的并且與所述端蓋內(nèi)部連通； 位于所述端蓋內(nèi)的基板，所述基板的其中一個表面上設(shè)置一對引線，每個引線插入各自對應(yīng)的插腳內(nèi)并且固定于插腳的內(nèi)壁； 設(shè)置在所述基板上的LED驅(qū)動電路模塊，其與所述引線電氣連接。
2.—種LED日光燈驅(qū)動電源,其特征在于,包括: 一對端蓋，每個所述端蓋的外表面設(shè)置一對插腳，該對插腳是空心的并且與該端蓋內(nèi)部連通； 一對基板，其分別位于各自對應(yīng)的端蓋內(nèi)，每個所述基板的其中一個表面上設(shè)置一對引線，每個引線插入各自對應(yīng)的端蓋的插腳內(nèi)并固定于插腳的內(nèi)壁；以及 LED驅(qū)動電路模塊，其設(shè)置在所述一對基板上并且與弓I線電氣連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的LED日光燈驅(qū)動電源，其中，所述基板進(jìn)一步包括插針或插槽，其設(shè)置在與基板的所述其中一個表面相對的另一表面上并且與所述LED驅(qū)動電路模塊電氣連接。
4.如權(quán)利要求1或2所述的LED日光燈驅(qū)動電源，其中，所述插腳的內(nèi)壁向內(nèi)收縮以將其內(nèi)的引線夾持住。
5.如權(quán)利要求1或2所述的LED日光燈驅(qū)動電源，其中，所述LED驅(qū)動電路模塊包含: 橋式整流濾波單元； DC-DC升壓變換單元，包括電感器、開關(guān)二極管、PWM控制器和MOS管，其中，所述電感器和開關(guān)二極管串聯(lián)在所述橋式整流濾波單元的輸出端與所述LED驅(qū)動電路模塊的正極輸出端之間，所述MOS管的漏極電氣連接在所述電感器與開關(guān)二極管的正極之間，柵極與所述PWM控制器的輸出端電氣連接；以及 反饋單元，包括晶體三極管，其基極電氣連接至所述LED驅(qū)動電路模塊的負(fù)極輸出端，集電極電氣連接至所述PWM控制器的控制端。
6.如權(quán)利要求5所述的LED日光燈驅(qū)動電源，其中，所述DC/DC升壓變換單元還包含電氣連接在所述PWM控制器的控制端與接地之間的電容器。
7.如權(quán)利要求1所述的LED日光燈驅(qū)動電源，其中，所述LED驅(qū)動電路模塊包含: 橋式整流濾波單元； DC-DC降壓變換單元，包括電感器、開關(guān)二極管、PWM控制器和MOS管，其中，所述開關(guān)二極管的負(fù)極和所述LED驅(qū)動電路模塊的正極輸出端共接于所述橋式整流濾波單元的輸出端，所述MOS管的漏極與所述開關(guān)二極管的正極電氣連接，柵極與所述PWM控制器的輸出端電氣連接，并且所述電感器電氣連接在所述MOS管的漏極與所述LED驅(qū)動電路模塊的負(fù)極輸出端之間；以及 反饋單元，包括電阻器，其與所述PWM控制器的控制端共接于所述MOS管的源極。
8.如權(quán)利要求1所述的LED日光燈驅(qū)動電源，其中，所述LED驅(qū)動電路模塊包含橋式整流濾波單元和恒流控制單元，其中，所述恒流控制單元包括放大器、MOS管、第一電阻器，所述橋式整流濾波單元的正極輸出端與所述LED驅(qū)動電路模塊的正極輸出端連接，所述MOS管的源極與所述LED驅(qū)動電路模塊的負(fù)極輸出端電氣連接，所述MOS管的漏極與所述放大器的第一輸入端電氣連接并且經(jīng)所述第一電阻器接地，所述放大器的輸出端與所述MOS管的柵極電氣連接以根據(jù)所述漏極上的電壓與所述放大器器的第二輸入端上的基準(zhǔn)電壓的比較結(jié)果來控制所述MOS管的導(dǎo)通和關(guān)斷。
9.如權(quán)利要求8所述的LED日光燈驅(qū)動電源，其中，所述恒流控制單元進(jìn)一步包括第二電阻器，其電氣連接在所述MOS管的源極與漏極之間。
10.一種LED日光燈，包括: 管體； 位于所述管體內(nèi)部的光源板，其上設(shè)置多個LED單元； 封閉所述管體兩端的一對端蓋，每個所述端蓋的外表面上設(shè)置一對插腳，該對插腳是空心的并且與該端蓋內(nèi)部連通； 一對基板，其分別位于各自對應(yīng)的端蓋內(nèi)并且與所述光源板固定在一起，每個所述基板的其中一個表面上都設(shè)置一對引線，每個引線插入各自對應(yīng)的端蓋的插腳內(nèi)并固定于插腳的內(nèi)壁；以及 LED驅(qū)動電路模塊，其設(shè)置在所述一對基板上并且與其中一個基板上的引線電氣連接。
【文檔編號】F21S19/00GK104235785SQ201310230836
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月9日
【發(fā)明者】趙依軍 申請人:趙依軍