本發(fā)明涉及照明器具領(lǐng)域,具體涉及一種LED(light-emitting diode)直管燈。
背景技術(shù):
LED照明技術(shù)正快速發(fā)展而取代了傳統(tǒng)的白熾燈及螢光燈。相較于充填有惰性氣體及水銀的螢光燈而言,LED直管燈無須充填水銀。因此,在各種由像是傳統(tǒng)螢光燈泡及燈管等照明選項所主宰的家用或工作場所用的照明系統(tǒng)中,LED直管燈無意外地逐漸成為人們高度期待的照明選項。LED直管燈的優(yōu)點包含提升的耐用性及壽命以及較低耗能。因此,考慮所有因素后,LED直管燈將會是可節(jié)省成本的照明選項。
現(xiàn)有的LED直管燈的電路設(shè)計,對于符合相關(guān)的認證規(guī)范以及與現(xiàn)有的日光燈使用電子鎮(zhèn)流器的驅(qū)動架構(gòu)的兼容性之間,由于鎮(zhèn)流器的廠家眾多,每家生產(chǎn)的鎮(zhèn)流器型號及應(yīng)用場景的不同(市售常見的電子鎮(zhèn)流器主要可分成瞬時啟動型(Instant Start)電子鎮(zhèn)流器、預(yù)熱啟動型(Program Start)電子鎮(zhèn)流器兩種。電子鎮(zhèn)流器具有諧振電路,其驅(qū)動設(shè)計與日光燈的負載特性匹配,即電子鎮(zhèn)流器在日光燈在點亮前為電容性組件,而點亮后為電阻性組件,提供對應(yīng)的啟動程序,而使日光燈可以正確的點亮。而LED為非線性組件,與日光燈的特性全然不同。因此,LED直管燈會影響電子鎮(zhèn)流器的諧振設(shè)計,而造成兼容性問題。再者,預(yù)熱啟動型電子鎮(zhèn)流器會偵測燈絲,而傳統(tǒng)的LED驅(qū)動電路無法支持而造成偵測失敗而無法啟動。另外,電子鎮(zhèn)流器等效上為電流源,做為LED直管燈的直流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器的電源時,容易造成過流過壓或者欠流欠壓,因而導(dǎo)致電子組件損壞或LED直管燈無法穩(wěn)定提供照明),在替換LED直管燈時,增加用戶的困擾。
有鑒于上述問題,以下提出本發(fā)明及其實施例。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種新的LED直管燈,以解決上述問題。
本申請?zhí)峁┝巳缦碌募夹g(shù)方案。
一種LED直管燈,其包括:
LED照明模塊;
與所述LED照明模塊電性連接的電源模組,所述電源模組包括:
至少一個用于對接收到的外部驅(qū)動信號進行整流的整流電路;
鎮(zhèn)流兼容電路,所述鎮(zhèn)流兼容電路具有鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流兼容輸出端,所述鎮(zhèn)流兼容輸入端與至少一個所述整流電路耦接,所述鎮(zhèn)流兼容輸出端與所述LED照明模塊耦接;所述鎮(zhèn)流兼容電路用于在滿足預(yù)定條件時導(dǎo)通所述鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流兼容輸出端以接通所述LED照明模塊和所述電源模組。
優(yōu)選地,所述電源模組還包括濾波電路,所述濾波電路耦接在至少一個所述整流電路與所述LED照明模塊之間,用于對至少一個所述整流電路整流后的信號進行濾波,以向所述LED照明模塊輸入使之操作的濾波信號。
優(yōu)選地,所述鎮(zhèn)流兼容電路用于當接收到輸入的信號達到預(yù)定時長時接通所述LED照明模塊和所述電源模組。
優(yōu)選地,所述鎮(zhèn)流兼容電路包括:第一開關(guān)部、第一觸發(fā)部;所述第一開關(guān)部與所述鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流兼容輸出端耦接,所述第一觸發(fā)部與所述第一開關(guān)部耦接;當所述第一觸發(fā)部在接收到輸入的信號達到所述預(yù)定時長時,觸發(fā)所述第一開關(guān)部導(dǎo)通所述鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流兼容輸出端,以接通所述LED照明模塊和所述電源模組。
優(yōu)選地,所述第一開關(guān)部包括第一雙向可控硅,所述第一雙向可控硅的兩個端子分別耦接所述鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流兼容輸出端,所述第一雙向可控硅的的控制端耦接所述第一觸發(fā)部。
優(yōu)選地,所述第一觸發(fā)部包括第一雙向觸發(fā)二極管和第一電容;所述第一雙向觸發(fā)二極管的一端耦接所述第一雙向可控硅的控制端,所述第一雙向觸發(fā)二極管的另一端耦接所述第一電容的一端,所述第一電容的另一端耦接所述鎮(zhèn)流兼容輸出端。
優(yōu)選地,所述第一觸發(fā)部還包括第一電阻,所述第一電阻耦接于所述第一雙向觸發(fā)二極管和第一電容之間。
優(yōu)選地,所述鎮(zhèn)流兼容電路還包括阻抗部,所述阻抗部耦接于所述鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流兼容輸出端之間,并與所述第一開關(guān)部并聯(lián);所述阻抗部用于當所述第一開關(guān)部斷開時截止所述鎮(zhèn)流兼容輸入端向所述鎮(zhèn)流兼容輸出端的輸出。
優(yōu)選地,所述阻抗部包括第二電阻,所述第二電阻的阻值為100歐姆-1兆歐姆之間。
優(yōu)選地,所述鎮(zhèn)流兼容電路還包括耦接于所述鎮(zhèn)流兼容輸入端與所述第一觸發(fā)部之間的限流部,以使信號僅能由所述鎮(zhèn)流兼容輸入端單向流向所述第一觸發(fā)部。
優(yōu)選地,所述鎮(zhèn)流兼容電路還包括檢測部,所述檢測部耦接在所述鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流兼容輸出端之間,用于檢測所述鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流兼容輸出端之間的電壓變化。
優(yōu)選地,所述檢測部包括并聯(lián)的第三電阻和第二電容,所述第三電阻的兩端分別與所述鎮(zhèn)流兼容輸入端和所述第一觸發(fā)部耦接。
優(yōu)選地,所述鎮(zhèn)流兼容電路還包括用于保護所述第一開關(guān)部和所述第一觸發(fā)部的保護部。
優(yōu)選地,所述保護部包括第四電阻和/或第五電阻;所述第四電阻的一端耦接于所述第一開關(guān)部和第一觸發(fā)部之間,另一端耦接于所述鎮(zhèn)流兼容輸出端;所述第五電阻耦接于所述鎮(zhèn)流兼容輸入端和所述第一觸發(fā)部之間。
優(yōu)選地,所述鎮(zhèn)流兼容電路用于當接收到輸入的信號達到預(yù)定時長且所述鎮(zhèn)流兼容電路接收到輸入的電壓的強度達到預(yù)定閾值時接通所述LED照明模塊和所述電源模組。
優(yōu)選地,所述鎮(zhèn)流兼容電路包括:第一開關(guān)部、第一觸發(fā)部;所述第一開關(guān)部與所述鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流兼容輸出端耦接,所述第一觸發(fā)部與所述第一開關(guān)部耦接;當所述第一觸發(fā)部在接收到輸入的信號達到預(yù)定時長且所述鎮(zhèn)流兼容電路接收到輸入的電壓的強度達到預(yù)定閾值時,觸發(fā)所述第一開關(guān)部導(dǎo)通所述鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流兼容輸出端以接通所述LED照明模塊和所述電源模組。
優(yōu)選地,所述第一開關(guān)部包括第三雙向可控硅,所述第三雙向可控硅的兩個端子分別耦接所述鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流兼容輸出端,所述第三雙向可控硅的的控制端耦接所述第一觸發(fā)部。
優(yōu)選地,所述第一觸發(fā)部包括第一放電管、第二放電管、第三電容;所述第一放電管的一端與所述鎮(zhèn)流兼容輸入端耦接,另一端與所述第二放電管的一端及所述第三電容的一端耦接;所述第二放電管的另一端與所述第三雙向可控硅的控制端耦接,所述第三電容的另一端與所述鎮(zhèn)流兼容輸出端連接;其中,所述第一放電管的耐壓閾值大于第二放電管的耐壓閾值。
優(yōu)選地,所述第一觸發(fā)部包括第一放電管、第二雙向觸發(fā)二極管、第三電容;所述第一放電管的一端與所述鎮(zhèn)流兼容輸入端耦接,另一端與所述第二雙向觸發(fā)二極管的一端及所述第三電容的一端耦接;所述第二雙向觸發(fā)二極管的另一端與所述第三雙向可控硅的控制端耦接,所述第三電容的另一端與所述鎮(zhèn)流兼容輸出端連接;其中,所述第一放電管的耐壓閾值大于第二雙向觸發(fā)二極管的耐壓閾值。
優(yōu)選地,所述鎮(zhèn)流兼容電路還包括限流部,所述限流部能限制所述鎮(zhèn)流兼容電路中電流的值;所述限流部包括第六電阻,所述第六電阻耦接于所述第一放電管與所述第二雙向觸發(fā)二極管之間。
優(yōu)選地,所述鎮(zhèn)流兼容電路用于當所述鎮(zhèn)流兼容電路接收到輸入的電壓的強度達到預(yù)定閾值時,接通所述LED照明模塊和所述電源模組。
優(yōu)選地,所述鎮(zhèn)流兼容電路包括:第二開關(guān)部、第二觸發(fā)部;所述第二開關(guān)部與所述鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流兼容輸出端耦接,所述第二觸發(fā)部與所述第二開關(guān)部耦接;當所述第二觸發(fā)部在接收到輸入的電壓的強度達到所述預(yù)定閾值時,觸發(fā)所述第二開關(guān)部導(dǎo)通所述鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流兼容輸出端。
優(yōu)選地,所述第二開關(guān)部包括第二雙向可控硅,所述第二雙向可控硅的兩個端子分別耦接所述鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流兼容輸出端,所述第二雙向可控硅的的控制端耦接所述第二觸發(fā)部。
優(yōu)選地,所述第二觸發(fā)部包括第三雙向觸發(fā)二極管、第七電阻、第八電阻、第九電阻及第四電容;所述第二雙向可控硅的一端耦接鎮(zhèn)流兼容輸入端,控制端耦接第三雙向觸發(fā)二極管的一端及第七電阻的一端,另一端耦接第七電阻的另一端;所述第四電容的一端耦接第三雙向觸發(fā)二極管的另一端,另一端耦接第二雙向可控硅的另一端;所述第九電阻與所述第四電容并聯(lián),并耦接所述第三雙向觸發(fā)二極管的另一端及所述第二雙向可控硅的另一端;所述第八電阻的一端耦接所述第三雙向觸發(fā)二極管與所述第四電容的連接點,另一端耦接所述鎮(zhèn)流兼容輸出端。
優(yōu)選地,所述鎮(zhèn)流兼容電路包括:偵測信號產(chǎn)生部、判斷控制部、第三開關(guān)部;所述偵測信號產(chǎn)生部耦接于整流電路的兩個整流輸出端之間并與所述判斷控制部耦接;所述判斷控制部的一端耦接于所述整流電路的兩個整流輸出端之間,另一端與所述第三開關(guān)部耦接;所述第三開關(guān)部兩端耦接所述鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流兼容輸出端;
所述判斷控制部,其用于接收由所述偵測信號產(chǎn)生的偵測信號,并用于當所述偵測信號達到所述預(yù)定閥值時控制所述第三開關(guān)部,從而使所述鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流兼容輸出端接通。
優(yōu)選地,所述判斷控制部用于當所述偵測信號高于第一預(yù)定閾值或低于第二預(yù)定閾值時控制所述第三開關(guān)部,從而使所述鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流兼容輸出端接通;其中,所述第一預(yù)定閾值大于所述第二預(yù)定閾值。
優(yōu)選地,所述第一預(yù)定閾值為0.9-1.25伏之間,所述第二預(yù)定閾值小于0.2伏。
優(yōu)選地,所述偵測信號產(chǎn)生部包括第十電阻及第十一電阻;所述第十電阻及第十一電阻串聯(lián)于所述整流電路的兩個整流輸出端之間,所述判斷控制部與所述偵測信號產(chǎn)生部的耦接點位于所述第十電阻及第十一電阻之間。
優(yōu)選地,所述判斷控制部包括控制電路。
優(yōu)選地,所述鎮(zhèn)流兼容電路還包括供能部,所述供能部耦接于所述鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流兼容輸出端之間并與所述判斷控制部耦接;所述供能部能向所述判斷控制部提供使其工作的電能;所述供能部包括第十二電阻和第五電容,所述第十二電阻和第五電容串聯(lián)并耦接于所述鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流兼容輸出端之間,所述判斷控制部與所述供能部的耦接點位于所述第十二電阻和第五電容之間。
優(yōu)選地,所述鎮(zhèn)流兼容電路包括限壓導(dǎo)通部、鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流兼容輸出端;所述限壓導(dǎo)通部的一端與所述鎮(zhèn)流兼容輸入端耦接,另一端與所述鎮(zhèn)流兼容輸出端耦接;所述限壓導(dǎo)通部在兩端的電壓達到所述預(yù)定閾值時,導(dǎo)通所述鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流兼容輸出端以接通所述LED照明模塊和所述電源模組。
優(yōu)選地,所述限壓導(dǎo)通部包括第四放電管。
優(yōu)選地,所述鎮(zhèn)流兼容電路還包括第四開關(guān)部,所述第四開關(guān)部的一端與所述第四放電管的一端及所述鎮(zhèn)流兼容輸入端耦接,所述第四開關(guān)部的另一端與所述鎮(zhèn)流兼容輸出端耦接,所述第四開關(guān)部的控制端與所述第四放電管的另一端耦接;當所述第四放電管兩端的電壓達到所述預(yù)定閾值時,所述第四放電管觸發(fā)所述第四開關(guān)使其導(dǎo)通,以接通所述鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流兼容輸出端。
優(yōu)選地,所述第四開關(guān)部包括第三雙向可控硅。
優(yōu)選地,所述LED直管燈還包括鎮(zhèn)流裝置,所述鎮(zhèn)流裝置與至少一個所述整流電路的整流輸入端耦接,以向至少一個所述整流電路輸入高頻高壓交流驅(qū)動信號。
優(yōu)選地,所述鎮(zhèn)流裝置包括如下的任意一種:電子鎮(zhèn)流器,電感鎮(zhèn)流器。
優(yōu)選地,所述鎮(zhèn)流兼容電路耦接于所述整流的電路的輸入端。
優(yōu)選地,所述LED直管燈還包括燈管和設(shè)置在所述燈管兩端的燈頭;所述鎮(zhèn)流兼容電路設(shè)置在至少一個燈頭內(nèi)。
優(yōu)選地,所述LED直管燈還包括燈管和收容在所述燈管內(nèi)的燈板;所述鎮(zhèn)流兼容電路設(shè)置在燈板上。
優(yōu)選地,所述LED直管燈還包括燈管和設(shè)置在所述燈管兩端的燈頭;所述電源模組還包括濾波電路、驅(qū)動電路、防閃爍電路、保護電路、燈絲仿真電路中的一個或多個, 所述電源模組至少部分地設(shè)置在至少一個燈頭中。
優(yōu)選地,所述LED直管燈還包括燈管和收容在所述燈管內(nèi)的燈板;所述電源模組還包括濾波電路、驅(qū)動電路、防閃爍電路、保護電路、燈絲仿真電路中的一個或多個,所述電源模組至少部分地設(shè)置在所述燈板上。
借由以上的技術(shù)方案,本申請實施方式的LED直管燈具有較佳的兼容型,能較佳的兼容瞬時(IS型)啟動型電子鎮(zhèn)流器及預(yù)熱(PS型)啟動型電子鎮(zhèn)流器。本申請實施方式另外也解決了某些IS型電子鎮(zhèn)流器在低電壓(如電壓低于150伏時)存在不能成功啟動的現(xiàn)象。利用延時導(dǎo)通的效果,讓起始的電能不浪費的儲存在電容上,待需要時再進行放電,可以讓能源使用優(yōu)化。
附圖說明
圖1是一立體圖,顯示本發(fā)明一實施例的LED直管燈;
圖2是一立體分解圖,顯示圖1的LED直管燈;
圖3是一平面剖視圖,顯示本發(fā)明一實施例的LED直管燈的燈板為可撓式電路軟板且其末端爬過燈管的過渡部而與電源的輸出端焊接連接;
圖4A為根據(jù)本發(fā)明第一較佳實施例的LED直管燈的電源模組的應(yīng)用電路方塊示意圖;
圖4B為根據(jù)本發(fā)明第一較佳實施例的LED燈的電路方塊示意圖;
圖4C為根據(jù)本發(fā)明第二較佳實施例的LED直管燈的電源模組的應(yīng)用電路方塊示意圖;
圖4D為根據(jù)本發(fā)明第二較佳實施例的LED燈的電路方塊示意圖;
圖5A為根據(jù)本發(fā)明第一較佳實施例的整流電路的電路示意圖;
圖5B為根據(jù)本發(fā)明第二較佳實施例的整流電路的電路示意圖;
圖6A為根據(jù)本發(fā)明第一較佳實施例的濾波電路的電路方塊示意圖;
圖6B為根據(jù)本發(fā)明第一較佳實施例的濾波單元的電路示意圖;
圖6C為根據(jù)本發(fā)明第二較佳實施例的濾波單元的電路示意圖;
圖6D為根據(jù)本發(fā)明第二較佳實施例的濾波單元的電路方塊示意圖;
圖7A為根據(jù)本發(fā)明第一較佳實施例的LED模塊的電路示意圖;
圖7B為根據(jù)本發(fā)明第二較佳實施例的LED模塊的電路示意圖;
圖7C為根據(jù)本發(fā)明第一較佳實施例的LED模塊的走線示意圖;
圖7D為根據(jù)本發(fā)明第二較佳實施例的LED模塊的走線示意圖;
圖7E為根據(jù)本發(fā)明第三較佳實施例的LED模塊的走線示意圖;
圖8A為根據(jù)本發(fā)明第三較佳實施例的LED燈的電源模組的應(yīng)用電路方塊示意圖;
圖8B為根據(jù)本發(fā)明第一較佳實施例的驅(qū)動電路的電路方塊示意圖;
圖8C為根據(jù)本發(fā)明第一較佳實施例的驅(qū)動電路的電路示意圖;
圖8D為根據(jù)本發(fā)明第二較佳實施例的驅(qū)動電路的電路示意圖;
圖8E為根據(jù)本發(fā)明第三較佳實施例的驅(qū)動電路的電路示意圖;
圖8F為根據(jù)本發(fā)明第四較佳實施例的驅(qū)動電路的電路示意圖;
圖8G為根據(jù)本發(fā)明第二較佳實施例的驅(qū)動電路的電路方塊示意圖;
圖9A為根據(jù)本發(fā)明第四較佳實施例的LED燈的電源模組的應(yīng)用電路方塊示意圖;
圖9B為根據(jù)本發(fā)明一較佳實施例的防閃爍電路的電路示意圖;
圖10A為根據(jù)本發(fā)明第五較佳實施例的LED燈的電源模組的應(yīng)用電路方塊示意圖;
圖10B為根據(jù)本發(fā)明一較佳實施例的保護電路的電路示意圖;
圖11A為根據(jù)本發(fā)明第六較佳實施例的LED燈的電源模組的應(yīng)用電路方塊示意圖;
圖11B為根據(jù)本發(fā)明第一較佳實施例的模式切換電路的電路示意圖;
圖11C為根據(jù)本發(fā)明第二較佳實施例的模式切換電路的電路示意圖;
圖11D為根據(jù)本發(fā)明第三較佳實施例的模式切換電路的電路示意圖;
圖11E為根據(jù)本發(fā)明第四較佳實施例的模式切換電路的電路示意圖;
圖11F為根據(jù)本發(fā)明第五較佳實施例的模式切換電路的電路示意圖;
圖11G為根據(jù)本發(fā)明第六較佳實施例的模式切換電路的電路示意圖;
圖11H為根據(jù)本發(fā)明第七較佳實施例的模式切換電路的電路示意圖;
圖11I為根據(jù)本發(fā)明第八較佳實施例的模式切換電路的電路示意圖;
圖11J為根據(jù)本發(fā)明第一較佳實施例的LED燈的切換判斷電路的電路示意圖;
圖11K為根據(jù)本發(fā)明第二較佳實施例的LED燈的切換判斷電路的電路示意圖;
圖12A為根據(jù)本發(fā)明第七較佳實施例的LED燈的電源模組的應(yīng)用電路方塊示意圖;
圖12B為根據(jù)本發(fā)明第八較佳實施例的LED燈的電源模組的應(yīng)用電路方塊示意圖;
圖12C為根據(jù)本發(fā)明第九較佳實施例的LED燈的電源模組的應(yīng)用電路方塊示意圖;
圖12D為根據(jù)本發(fā)明第十較佳實施例的LED燈的電源模組的應(yīng)用電路方塊示意圖;
圖12E為根據(jù)本發(fā)明第一較佳實施例的鎮(zhèn)流兼容電路的電路示意圖;
圖12F為根據(jù)本發(fā)明第二較佳實施例的鎮(zhèn)流兼容電路的電路示意圖;
圖12G為根據(jù)本發(fā)明第十一較佳實施例的LED直管燈的電源模組的應(yīng)用電路方塊示意圖;
圖12H為根據(jù)本發(fā)明第三較佳實施例的鎮(zhèn)流兼容電路的電路示意圖;
圖12I為根據(jù)本發(fā)明第四較佳實施例的鎮(zhèn)流兼容電路的電路示意圖;
圖12J為根據(jù)本發(fā)明第五較佳實施例的鎮(zhèn)流兼容電路的電路示意圖;
圖12K為根據(jù)本發(fā)明第六較佳實施例的鎮(zhèn)流兼容電路的電路示意圖;
圖12L為根據(jù)本發(fā)明第七較佳實施例的鎮(zhèn)流兼容電路的電路示意圖;
圖12M為根據(jù)本發(fā)明第八較佳實施例的鎮(zhèn)流兼容電路的電路示意圖;
圖13A為根據(jù)本發(fā)明第十二較佳實施例的LED直管燈的電源模組的應(yīng)用電路方塊示意圖;
圖13B為根據(jù)本發(fā)明第一較佳實施例的燈絲仿真電路的電路示意圖;
圖13C為根據(jù)本發(fā)明第二較佳實施例的燈絲仿真電路的電路示意圖;
圖14A為根據(jù)本發(fā)明第十三較佳實施例的LED直管燈的電源模組的應(yīng)用電路方塊示意圖;
圖14B為根據(jù)本發(fā)明第一較佳實施例的過壓保護電路的電路示意圖;
圖14C為根據(jù)本發(fā)明第二較佳實施例的過壓保護電路的電路示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明在玻璃燈管的基礎(chǔ)上,提出了一種新的LED直管燈,以解決背景技術(shù)中提到的問題以及上述問題。為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂,下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例做詳細的說明。下列本發(fā)明各實施例的敘述僅是為了說明而為例示,并不表示為本發(fā)明的全部實施例或?qū)⒈景l(fā)明限制于特定實施例。
請參照圖1與圖2,本發(fā)明于一實施例中提供一種LED直管燈,其包括:一燈管1、一設(shè)于燈管1內(nèi)的燈板2,以及分別設(shè)于燈管1兩端的兩個燈頭3。燈管1可以采用塑料燈管或者玻璃燈管,燈頭的尺寸大小為相同或不同。在燈頭的尺寸不相同的實施例中,優(yōu)選地,較小燈頭的尺寸為較大燈頭尺寸的30%至80%。
請參照圖2,本發(fā)明一實施例中所提出的LED直管燈的玻璃燈管具有結(jié)構(gòu)強化端部,說明如下。玻璃制燈管1包括本體區(qū)102和分別位于本體區(qū)102兩端的末端區(qū)101,分別套設(shè)于末端區(qū)101外的燈頭3。至少一個末端區(qū)101的外徑小于本體區(qū)102的外徑。本實施例中,設(shè)置兩個末端區(qū)101的外徑均小于本體區(qū)102的外徑,末端區(qū)101的剖面 為一平面且與本體區(qū)102平行。具體地,燈管1的兩端通過強化處理,末端區(qū)101形成強化部結(jié)構(gòu),燈頭3套在強化后的末端區(qū)101上,且燈頭3外徑與燈管本體區(qū)102外徑的差值變小,甚至完全相平,即燈頭3外徑與本體區(qū)102外徑相等并使得燈頭3與本體區(qū)102之間不會有縫隙產(chǎn)生。這樣設(shè)置的好處在于,在運輸過程中,包裝承托物不會只接觸燈頭3,其能夠同時接觸燈頭3和燈管1,使得整支LED直管燈受力均勻,而不會使得燈頭3成為唯一受力點,避免燈頭3與燈管末端區(qū)101連接的部位由于應(yīng)力集中發(fā)生破裂,提高產(chǎn)品的質(zhì)量,并兼具美觀的作用。
一實施例中,燈頭3外徑與本體區(qū)102外徑基本相等,公差為在正負0.2mm(毫米)內(nèi),最多不超過正負1mm。為了達到燈頭3外徑與本體區(qū)102外徑基本相等的目的,根據(jù)不同的燈頭3的厚度,強化后的末端區(qū)101與本體區(qū)102外徑的差值范圍可以為1mm至10mm;或者優(yōu)選的,強化后的末端區(qū)101與本體區(qū)102外徑的差值范圍可以放寬至2mm至7mm。
請參照圖2,在其他實施例中,本發(fā)明所提供的燈頭3上設(shè)有用于散熱的孔洞。藉此,讓位于燈頭3內(nèi)部的電源模組產(chǎn)生的熱能夠散去而不會造成燈頭3內(nèi)部處于高溫狀態(tài),以避免燈頭3內(nèi)部組件的可靠度下降。進一步地,燈頭3上用于散熱的孔洞為弧形。進一步地,燈頭3上用于散熱的孔洞為三條大小不一的弧線。進一步地,燈頭3上用于散熱的孔洞為由小到大逐漸變化的三條弧線。進一步地,燈頭3上用于散熱的孔洞可以為上述弧形,弧線的任意搭配所構(gòu)成。
在其他實施例中,燈頭3中包含有一用于安裝電源模組的電源插槽(圖未示)。
請繼續(xù)參照圖2,本發(fā)明一實施例中,LED直管燈還包括粘接劑片4、燈板絕緣膠片7和光源膠片8。燈板2通過粘接劑片4粘貼于燈管1的內(nèi)周面上。圖中所示,粘接劑片4可以為硅膠,其形式不限,可以是圖中所示的幾段,或者呈長條狀的一段。各種形式的粘接劑片4、各種形式的燈板絕緣膠片7和各種形式的光源膠片8可互為組合而構(gòu)成本發(fā)明之不同實施例。
燈板絕緣膠片7涂于燈板2面向LED照明模塊的表面上,使得燈板2不外露,從而起到將燈板2與外界隔離的絕緣作用。涂膠時預(yù)留出與LED照明模塊對應(yīng)的通孔71,LED照明模塊設(shè)于通孔71中。燈板絕緣膠片7的組成成分包括乙烯基聚硅氧烷、氫基聚硅氧烷和氧化鋁。燈板絕緣膠片7的厚度范圍為100μm至140μm(微米)。如果小于100μm,則起不到足夠的絕緣作用,如果大于140μm,則會造成材料的浪費。
光源膠片8涂于LED照明模塊的表面。光源膠片8的顏色為透明色,以保證透光率。 涂覆至LED照明模塊表面后,光源膠片8的形狀可以為顆粒狀、條狀或片狀。其中,光源膠片8的參數(shù)有折射率、厚度等。光源膠片8的折射率允許的范圍為1.22-1.6之間,如果光源膠片8的折射率為LED照明模塊殼體折射率的開根號,或者光源膠片8的折射率為LED照明模塊殼體折射率的開根號的正負15%,則透光率較好。這里的光源殼體是指容納LED晶粒(或芯片)的殼體。本實施例中,光源膠片8的折射率范圍為1.225至1.253。光源膠片8允許的厚度范圍為1.1mm至1.3mm,如果小于1.1mm,將會蓋不住LED照明模塊,效果不佳,如果大于1.3mm,則會降低透光率,同時還會增加材料成本。
裝配時,先將光源膠片8涂于LED照明模塊的表面;然后將燈板絕緣膠片7涂于燈板2上的一側(cè)表面上;再把LED照明模塊固定于燈板2上;接著將燈板2與LED照明模塊相背的一側(cè)表面通過粘接劑片4粘貼固定于燈管1的內(nèi)周面;最后再將燈頭3固定于燈管1的末端區(qū),同時將LED照明模塊與電源模組5電連接?;蛘呤侨鐖D3所示,利用可撓式電路軟板2和電源模組5焊接,或者采取傳統(tǒng)導(dǎo)線打線的方式讓燈板2與電源模組5電性相連。
本實施例中,燈板2通過粘接劑片4固定在燈管1的內(nèi)周面,使得燈板2貼設(shè)在燈管1的內(nèi)周面上,這樣可以增大整支LED直管燈的發(fā)光角度,擴大可視角,這樣設(shè)置一般可以使得可視角可以超過330度。通過在燈板2涂燈板絕緣膠片7,在LED照明模塊上涂絕緣的光源膠片8,實現(xiàn)對整個燈板2的絕緣處理,這樣,即使燈管1破裂,也不會發(fā)生觸電事故,提高安全性。
進一步地,燈板2可以是條狀鋁基板、FR4板或者可撓式電路軟板中的任意一種。由于本實施例的燈管1為玻璃燈管,如果燈板2采用剛性的條狀鋁基板或者FR4板,那么當燈管破裂,例如斷成兩截后,整個燈管仍舊能夠保持為直管的狀態(tài),這時使用者有可能會認為LED直管燈還可以使用、并去自行安裝,容易導(dǎo)致觸電事故。由于可撓式電路軟板具有較強的可撓性與易彎曲的特性,解決剛性條狀鋁基板、FR4板可撓性與彎曲性不足的情況,因此本實施例的燈板2采用可撓式電路軟板,這樣當燈管1破裂后,即無法支撐破裂的燈管1繼續(xù)保持為直管狀態(tài),以告知使用者LED直管燈已經(jīng)不能使用,避免觸電事故的發(fā)生。因此,當采用可撓式電路軟板后,可以在一定程度上緩解由于玻璃管破碎而造成的觸電問題。以下實施例即以可撓式電路軟板作為燈板2來做說明。
請繼續(xù)參照圖2,燈板2上設(shè)有若干LED照明模塊,燈頭3內(nèi)設(shè)有電源模組5,LED照明模塊與電源模組5之間通過燈板2電氣連通。本發(fā)明各實施例中,電源模組5可以為單個體(即所有電源模組都集成在一個部件中),并設(shè)于燈管1一端的燈頭3中;或 者電源模組5也可以分為兩部分,稱為雙個體(即所有電源模組分別設(shè)置在兩個部件中),并將兩部分分別設(shè)于燈管兩端的燈頭3中。如果燈管1僅有一端作強化部處理時,電源模組優(yōu)先選擇為單個體,并設(shè)于強化后的末端區(qū)101所對應(yīng)的燈頭3中。
不管是單個體還是雙個體,電源模組5的形成方式都可以有多重選擇,例如,電源模組可以為一種灌封成型后的模塊,具體地,使用一種高導(dǎo)熱的硅膠(導(dǎo)熱系數(shù)≥0.7w/m·k),通過模具對電源模組進行灌封成型,得到電源模組,這種方式得到的電源模組具有高絕緣、高散熱、外形更規(guī)則的優(yōu)點,且能夠方便地與其他結(jié)構(gòu)件配合?;蛘?,電源模組也可以為不作灌封膠成型,直接將裸露的電源模組置入燈頭內(nèi)部,或者將裸露的電源模組用傳統(tǒng)熱縮管包住后,再置入燈頭3內(nèi)部。
其他實施例中,電源模組5與燈板2之間的電性連接可以通過鉚釘釘接、錫膏黏接、焊接或是以導(dǎo)線捆綁的方式來直接連接在一起。與前述燈板2的固定方式一致,可撓式電路軟板的一側(cè)表面通過粘接劑片4粘接固定于燈管1的內(nèi)周面,而可撓式電路軟板的兩端可以選擇固定或者不固定在燈管1的內(nèi)周面上。
接下來說明電源模組的電路設(shè)計及應(yīng)用。
請參見圖4A,為根據(jù)本發(fā)明第一較佳實施例的LED直管燈的電源模組的應(yīng)用電路方塊示意圖。交流電源508系用于提供交流電源信號。交流電源508可以為市電,電壓范圍100-277伏之間,頻率為50或60Hz。燈管驅(qū)動電路505接收交流電源508的交流電源信號,并轉(zhuǎn)換成交流驅(qū)動信號以做為外部驅(qū)動信號。燈管驅(qū)動電路505可以為電子鎮(zhèn)流器,用于將市電的信號轉(zhuǎn)換而成高頻、高壓的交流驅(qū)動信號。常見電子鎮(zhèn)流器的種類,例如:瞬時啟動型(Instant Start)電子鎮(zhèn)流器、預(yù)熱啟動型(Program Start)電子鎮(zhèn)流器、快速啟動型(Rapid Start)電子鎮(zhèn)流器等,本發(fā)明的LED直管燈均適用。交流驅(qū)動信號的電壓大于300伏,較佳電壓范圍為400-700伏之間;頻率大于10kHz,較佳頻率范圍為20k-50kHz之間。LED直管燈500接收外部驅(qū)動信號,在本實施例中,外部驅(qū)動信號為燈管驅(qū)動電路505的交流驅(qū)動信號,而被驅(qū)動發(fā)光。在本實施例中,第一接腳501、第二接腳502分別置于LED直管燈500的燈管相對的雙端燈頭以形成雙端各單接腳,用于接收外部驅(qū)動信號。本實施例的第一接腳501、第二接腳502耦接(即,電連接、或直接或間接連接)至燈管驅(qū)動電路505以接收交流驅(qū)動信號。
值得注意的是,燈管驅(qū)動電路505為可省略的電路,故在圖示中以虛線標示出。當燈管驅(qū)動電路505省略時,交流電源508與第一接腳501、第二接腳502耦接。此時,第一接腳501、第二接腳502接收交流電源508所提供的交流電源信號,以做為外部驅(qū) 動信號。
接著,請參見圖4B,為根據(jù)本發(fā)明第一較佳實施例的LED燈的電路方塊示意圖。LED燈的電源模組主要包含第一整流電路510以及濾波電路520,也可以包含LED照明模塊530的部分組件。第一整流電路510耦接第一接腳501、第二接腳502,以接收外部驅(qū)動信號,并對外部驅(qū)動信號進行整流,然后由第一整流輸出端511、第二整流輸出端512輸出整流后信號。在此的外部驅(qū)動信號可以是圖4A中的交流驅(qū)動信號或交流電源信號,甚至也可以為直流信號而不影響LED燈的操作。濾波電路520與第一整流電路510耦接,用于對整流后信號進行濾波;即濾波電路520耦接第一整流輸出端511、第二整流輸出端512以接收整流后信號,并對整流后信號進行濾波,然后由第一濾波后輸出端521、第二濾波后輸出端522輸出濾波后信號。LED照明模塊530與濾波電路520耦接,以接收濾波后信號并發(fā)光;即LED照明模塊530耦接第一濾波后輸出端521、第二濾波后輸出端522以接收濾波后信號,然后驅(qū)動LED照明模塊530內(nèi)的LED組件(未繪出)發(fā)光。此部分請詳見之后實施例的說明。
值得注意的是,在本實施例中,第一整流輸出端511、第二整流輸出端512及第一濾波后輸出端521、第二濾波后輸出端522的數(shù)量均為二,而實際應(yīng)用時則根據(jù)第一整流電路510、濾波電路520以及LED照明模塊530各電路間信號傳遞的需求增加或減少,即各電路間耦接端點可以為一個或以上。
再者,圖4B所示的LED燈的電源模組以及以下LED燈的電源模組的各實施例,除適用于圖4A所示的LED直管燈外,對于包含兩接腳用于傳遞電力的發(fā)光電路架構(gòu),例如:球泡燈、PAL燈、插管節(jié)能燈(PLS燈、PLD燈、PLT燈、PLL燈等)等各種不同的照明燈的燈座規(guī)格均適用。
請參見圖4C,為根據(jù)本發(fā)明第二較佳實施例的LED直管燈的電源模組的應(yīng)用電路方塊示意圖。交流電源508系用于提供交流電源信號。燈管驅(qū)動電路505接收交流電源508的交流電源信號,并轉(zhuǎn)換成交流驅(qū)動信號。LED直管燈500接收燈管驅(qū)動電路505的交流驅(qū)動信號,而被驅(qū)動發(fā)光。在本實施例中,LED直管燈500為雙端(各雙接腳)電源,燈管的一端燈頭具有第一接腳501、第二接腳502,另一端燈頭具有第三接腳503、第四接腳504。第一接腳501、第二接腳502、第三接腳503及第四接腳504耦接至燈管驅(qū)動電路505以共同接收交流驅(qū)動信號,以驅(qū)動LED直管燈500內(nèi)的LED組件(未繪出)發(fā)光。交流電源508可以為市電,而燈管驅(qū)動電路505可以是安定器或電子鎮(zhèn)流器。
請參見圖4D,為根據(jù)本發(fā)明第二較佳實施例的LED燈的電路方塊示意圖。LED燈的 電源模組主要包含第一整流電路510、濾波電路520、以及第二整流電路540,也可以包含LED照明模塊530的部分組件。第一整流電路510耦接第一接腳501、第二接腳502,用于接收并整流第一接腳501、第二接腳502所傳遞的外部驅(qū)動信號;第二整流電路540耦接第三接腳503、第四接腳504,用于接收并整流第三接腳503、第四接腳504所傳遞的外部驅(qū)動信號。也就是說,LED燈的電源模組可以包含第一整流電路510及第二整流電路540共同于第一整流輸出端511、第二整流輸出端512輸出整流后信號。濾波電路520耦接第一整流輸出端511、第二整流輸出端512以接收整流后信號,并對整流后信號進行濾波,然后由第一濾波后輸出端521、第二濾波后輸出端522輸出濾波后信號。LED照明模塊530耦接第一濾波后輸出端521、第二濾波后輸出端522以接收濾波后信號,然后驅(qū)動LED照明模塊530內(nèi)的LED組件(未繪出)發(fā)光。
本實施例的LED燈的電源模組可以應(yīng)用至圖4C的雙端電源架構(gòu)。值得注意的是,由于本實施例的LED燈的電源模組同時具有第一整流電路510及第二整流電路540,也可以應(yīng)用至圖4A的電源架構(gòu),來接收外部驅(qū)動信號(包含前述實施例中的交流電源信號、交流驅(qū)動信號等)。當然,除本實施例外,其余各實施例的的LED燈的電源模組也可以應(yīng)用至直流信號的驅(qū)動架構(gòu)。
請參見圖5A,為根據(jù)本發(fā)明第一較佳實施例的整流電路的電路示意圖。整流電路610為橋式整流電路,包含第一整流二極管611、第二整流二極管612、第三整流二極管613及第四整流二極管614,用于對所接收的信號進行全波整流。第一整流二極管611的正極耦接第二整流輸出端512,負極耦接第二接腳502。第二整流二極管612的正極耦接第二整流輸出端512,負極耦接接腳501。第三整流二極管613的正極耦接第二接腳502,負極耦接第一整流輸出端511。整流二極管614的正極耦接接腳501,負極耦接第一整流輸出端511。
當?shù)谝唤幽_501、第二接腳502接收的信號為交流信號時,整流電路610的操作描述如下。當交流信號處于正半波時,交流信號依序經(jīng)第一接腳501、第四整流二極管614和第一整流輸出端511后流入,并依序經(jīng)第二整流輸出端512、第一整流二極管611和第二接腳502后流出。當交流信號處于負半波時,交流信號依序經(jīng)第二接腳502、第三整流二極管613和第一整流輸出端511后流入,并依序經(jīng)第二整流輸出端512、第二整流二極管612和第一接腳501后流出。因此,不論交流信號處于正半波或負半波,整流電路610的整流后信號的正極均位于第一整流輸出端511,負極均位于第二整流輸出端512。依據(jù)上述操作說明,整流電路610輸出的整流后信號為全波整流信號。
當?shù)谝唤幽_501、第二接腳502耦接直流電源而接收直流信號時,整流電路610的操作描述如下。當?shù)谝唤幽_501耦接直流電源的正端而第二接腳502耦接直流電源的負端時,直流信號依序經(jīng)第一接腳501、第四整流二極管614和第一整流輸出端511后流入,并依序經(jīng)第二整流輸出端512、第一整流二極管611和第二接腳502后流出。當?shù)谝唤幽_501耦接直流電源的負端而第二接腳502耦接直流電源的正端時,交流信號依序經(jīng)第二接腳502、第三整流二極管613和第一整流輸出端511后流入,并依序經(jīng)第二整流輸出端512、第二整流二極管612和第一接腳501后流出。同樣地,不論直流信號如何透過第一接腳501、第二接腳502輸入,整流電路610的整流后信號的正極均位于第一整流輸出端511,負極均位于第二整流輸出端512。
因此,在本實施例的整流電路610不論所接收的信號為交流信號或直流信號,均可正確輸出整流后信號。
請參見圖5B,為根據(jù)本發(fā)明第二較佳實施例的整流電路的電路示意圖。整流電路710包含第一整流二極管711及第二整流二極管712,用于對所接收的信號進行半波整流。第一整流二極管711的正端耦接第二接腳502,負端耦接第一整流輸出端511。第二整流二極管712的正端耦接第一整流輸出端511,負端耦接第一接腳501。第二整流輸出端512視實際應(yīng)用而可以省略或者接地。
接著說明整流電路710的操作如下。
當交流信號處于正半波時,交流信號在第一接腳501輸入的信號電平高于在第二接腳502輸入的信號電平。此時,第一整流二極管711及第二整流二極管712均處于逆偏的截止狀態(tài),整流電路710停止輸出整流后信號。當交流信號處于負半波時,交流信號在第一接腳501輸入的信號電平低于在第二接腳502輸入的信號電平。此時,第一整流二極管711及第二整流二極管712均處于順偏的導(dǎo)通狀態(tài),交流信號經(jīng)由第一整流二極管711、第一整流輸出端511而流入,并由第二整流輸出端512或LED燈的另一電路或接地端流出。依據(jù)上述操作說明,整流電路710輸出的整流后信號為半波整流信號。
圖5A到圖5B所示的整流電路的第一接腳501及第二接腳502變更為第三接腳503及第四接腳504時,即可作為圖4D所示的第二整流電路540。
接著搭配圖4B、圖4D來說明第一整流電路510及第二整流電路540的選用及組合。
圖4B所示實施例的第一整流電路510可以使用圖5A所示的整流電路610。
圖4D所示實施例的第一整流電路510及第二整流電路540則可以使用圖5A至圖5B中的任一整流電路。當?shù)谝徽麟娐?10及第二整流電路540選用圖5B的半波整流的 整流電路時,隨著交流信號處于正半波或負半波,第一整流電路510及第二整流電路540其中之一負責流入,另一負責流出。
請參見圖6A,為根據(jù)本發(fā)明第一較佳實施例的濾波電路的電路方塊示意圖。圖中繪出第一整流電路510僅用于表示連接關(guān)系,并非濾波電路520包含第一整流電路510。濾波電路520包含濾波單元523,耦接第一整流輸出端511及第二整流輸出端512,以接收整流電路所輸出的整流后信號,并濾除整流后信號中的紋波后輸出濾波后信號。因此,濾波后信號的波形較整流后信號的波形更平滑。濾波電路520也可更包含濾波單元524,耦接于整流電路及對應(yīng)接腳之間,例如:第一整流電路510與第一接腳501、第一整流電路510與第二接腳502、第二整流電路540與第三接腳503及第二整流電路540與第四接腳504,用于對特定頻率進行濾波,以濾除外部驅(qū)動信號的特定頻率。在本實施例,濾波單元524耦接于第一接腳501與第一整流電路510之間。濾波電路520也可更包含濾波單元525,耦接于第一接腳501與第二接腳502其中之一與第一整流電路510其中之一的二極管之間或第三接腳503與第四接腳504其中之一與第二整流電路540其中之一的二極管,用于降低或濾除電磁干擾(EMI)。在本實施例,濾波單元525耦接于第一接腳501與第一整流電路510其中之一的二極管(未繪出)之間。由于濾波單元524及525可視實際應(yīng)用情況增加或省略,故圖中以虛線表示之。
請參見圖6B,為根據(jù)本發(fā)明第一較佳實施例的濾波單元的電路示意圖。濾波單元623包含一電容625。電容625的一端耦接第一整流輸出端511及第一濾波輸出端521,另一端耦接第二整流輸出端512及第二濾波輸出端522,以對由第一整流輸出端511及第二整流輸出512輸出的整流后信號進行低通濾波,以濾除整流后信號中的高頻成分而形成濾波后信號,然后由第一濾波輸出端521及第二濾波輸出端522輸出。
請參見圖6C,為根據(jù)本發(fā)明第二較佳實施例的濾波單元的電路示意圖。濾波單元723為π型濾波電路,包含電容725、電感726以及電容727。電容725的一端耦接第一整流輸出端511并同時經(jīng)過電感726耦接第一濾波輸出端521,另一端耦接第二整流輸出端512及第二濾波輸出端522。電感726耦接于第一整流輸出端511及第一濾波輸出端521之間。電容727的一端經(jīng)過電感726耦接第一整流輸出端511并同時耦接第一濾波輸出端521,另一端耦接第二整流輸出端512及第二濾波輸出端522。
等效上來看,濾波單元723較圖6B所示的濾波單元623多了電感726及電容727。而且電感726與電容727也同電容725般,具有低通濾波作用。故,本實施例的濾波單元723相較于圖6B所示的濾波單元623,具有更佳的高頻濾除能力,所輸出的濾波后信 號的波形更為平滑。
上述實施例中的電感726的感值較佳為選自10nH-10mH之間的范圍。電容625、725、727的容值較佳為選自100pF-1uF之間的范圍。
請參見圖6D,為根據(jù)本發(fā)明第二較佳實施例的濾波單元的電路方塊示意圖。在本實施例中,濾波單元925設(shè)置于圖5A所示的整流電路610之內(nèi),以降低整流電路610及/或其他電路所造成電磁干擾(EMI)。在本實施例中,濾波單元925包含EMI電容,耦接于第一接腳501與整流二極管614的正端之間并同時也耦接于第二接腳502與第三整流二極管613的正端之間,以降低第一接腳501及第二接腳502所接收交流驅(qū)動信號的正半波傳遞時伴隨的電磁干擾。濾波單元925的EMI電容也耦接于第二整流二極管612的負端與第一接腳501之間并同時也耦接第一整流二極管611的負端與第二接腳502之間,以降低第一接腳501及第二接腳502所接收交流驅(qū)動信號的負半波傳遞時伴隨的電磁干擾。也就是,整流電路610為全橋整流電路并包含第一整流二極管611、第二整流二極管612、第三整流二極管613及第四整流二極管614,其中第三整流二極管613的正端及第一整流二極管611的負端連接形成一第一濾波連接點,第四整流二極管614的正端及第二整流二極管612的負端連接形成一第二濾波連接點,濾波單元925的EMI電容耦接于第一濾波連接點及第二濾波連接點之間。
值得注意的是,圖6D所示實施例中的EMI電容可以做為圖6D所示實施例中的濾波單元824的電容而與濾波單元824的電感搭配,而同時達到對特定頻率呈現(xiàn)高阻抗及降低電磁干擾的功能。也就是,當整流電路為全橋整流電路時,濾波單元824的電容825耦接于全橋整流電路的第一濾波連接點及第二濾波連接點之間,當整流電路為半波整流電路時,濾波單元824的電容825耦接于半波整流電路的半波連接點及兩個接腳至少其中之一。
請參見圖7A,為根據(jù)本發(fā)明第一較佳實施例的LED模塊的電路示意圖。LED模塊630的正端耦接第一濾波輸出端521,負端耦接第二濾波輸出端522。LED模塊630包含至少一個LED單元632,即前述實施例中的光源。LED單元632為兩個以上時彼此并聯(lián)。每一個LED單元的正端耦接LED模塊630的正端,以耦接第一濾波輸出端521;每一個LED單元的負端耦接LED模塊630的負端,以耦接第二濾波輸出端522。LED單元632包含至少一個LED組件631。當LED組件631為復(fù)數(shù)時,LED組件631串聯(lián)成一串,第一個LED組件631的正端耦接所屬LED單元632的正端,第一個LED組件631的負端耦接下一個(第二個)LED組件631。而最后一個LED組件631的正端耦接前一個LED組件631 的負端,最后一個LED組件631的負端耦接所屬LED單元632的負端。
值得注意的是,LED模塊630可產(chǎn)生電流偵測信號S531,代表LED模塊630的流經(jīng)電流大小,以作為偵測、控制LED模塊630之用。
請參見圖7B,為根據(jù)本發(fā)明第二較佳實施例的LED模塊的電路示意圖。LED模塊630的正端耦接第一濾波輸出端521,負端耦接第二濾波輸出端522。LED模塊630包含至少二個LED單元732,而且每一個LED單元732的正端耦接LED模塊630的正端,以及負端耦接LED模塊630的負端。LED單元732包含至少二個LED組件731,在所屬的LED單元732內(nèi)的LED組件731的連接方式如同圖7A所描述般,LED組件731的負極與下一個LED組件731的正極耦接,而第一個LED組件731的正極耦接所屬LED單元732的正極,以及最后一個LED組件731的負極耦接所屬LED單元732的負極。再者,本實施例中的LED單元732之間也彼此連接。每一個LED單元732的第n個LED組件731的正極彼此連接,負極也彼此連接。因此,本實施例的LED模塊630的LED組件間的連接為網(wǎng)狀連接。
相較于圖8A至圖8G的實施例,上述實施例的LED照明模塊530包含LED模塊630但未包含驅(qū)動電路。
同樣地,本實施例的LED模塊630可產(chǎn)生電流偵測信號S531,代表LED模塊630的流經(jīng)電流大小,以作為偵測、控制LED模塊630之用。
另外,實際應(yīng)用上,LED單元732所包含的LED組件731的數(shù)量較佳為15-25個,更佳為18-22個。
請參見圖7C,為根據(jù)本發(fā)明第一較佳實施例的LED模塊的走線示意圖。本實施例的LED組件831的連接關(guān)系同圖7B所示,在此以三個LED單元為例進行說明。正極導(dǎo)線834與負極導(dǎo)線835接收驅(qū)動信號,以提供電力至各LED組件831,舉例來說:正極導(dǎo)線834耦接前述濾波電路520的第一濾波輸出端521,負極導(dǎo)線835耦接前述濾波電路520的第二濾波輸出端522,以接收濾波后信號。為方便說明,圖中將每一個LED單元中的第n個劃分成同一LED組833。
正極導(dǎo)線834連接最左側(cè)三個LED單元中的第一個LED組件831,即如圖所示最左側(cè)LED組833中的三個LED組件的(左側(cè))正極,而負極導(dǎo)線835連接三個LED單元中的最后一個LED組件831,即如圖所示最右側(cè)LED組833中的三個LED組件的(右側(cè))負極。每一個LED單元的第一個LED組件831的負極,最后一個LED組件831的正極以及其他LED組件831的正極及負極則透過連接導(dǎo)線839連接。
換句話說,最左側(cè)LED組833的三個LED組件831的正極透過正極導(dǎo)線834彼此連接,其負極透過最左側(cè)連接導(dǎo)線839彼此連接。左二LED組833的三個LED組件831的正極透過最左側(cè)連接導(dǎo)線839彼此連接,其負極透過左二的連接導(dǎo)線839彼此連接。由于最左側(cè)LED組833的三個LED組件831的負極及左二LED組833的三個LED組件831的正極均透過最左側(cè)連接導(dǎo)線839彼此連接,故每一個LED單元的第一個LED組件的負極與第二個LED組件的正極彼此連接。依此類推從而形成如圖7B所示的網(wǎng)狀連接。
值得注意的是,連接導(dǎo)線839中與LED組件831的正極連接部分的寬度836小于與LED組件831的負極連接部分的寬度837。使負極連接部分的面積大于正極連接部分的面積。另外,寬度837小于連接導(dǎo)線839中同時連接鄰近兩個LED組件831中其中之一的正極及另一的負極的部分的寬度838,使同時與正極與負極部分的面積大于僅與負極連接部分的面積及正極連接部分的面積。因此,這樣的走線架構(gòu)有助于LED組件的散熱。
另外,正極導(dǎo)線834還可包含有正極引線834a,負極導(dǎo)線835還可包含有負極引線835a,使LED模塊的兩端均具有正極及負極連接點。這樣的走線架構(gòu)可使LED燈的電源模組的其他電路,例如:濾波電路520、第一整流電路510及第二整流電路540由任一端或同時兩端的正極及負極連接點耦接到LED模塊,增加實際電路的配置安排的彈性。
請參見圖7D,為根據(jù)本發(fā)明第二較佳實施例的LED模塊的走線示意圖。本實施例的LED組件931的連接關(guān)系同圖7A所示,在此以三個LED單元且每個LED單元包含7個LED組件為例進行說明。正極導(dǎo)線934與負極導(dǎo)線935接收驅(qū)動信號,以提供電力至各LED組件931,舉例來說:正極導(dǎo)線934耦接前述濾波電路520的第一濾波輸出端521,負極導(dǎo)線935耦接前述濾波電路520的第二濾波輸出端522,以接收濾波后信號。為方便說明,圖中將每一個LED單元中七個LED組件劃分成同一LED組932。
正極導(dǎo)線934連接每一LED組932中第一個(最左側(cè))LED組件931的(左側(cè))正極。負極導(dǎo)線935連接每一LED組932中最后一個(最右側(cè))LED組件931的(右側(cè))負極。在每一LED組932中,鄰近兩個LED組件931中左方的LED組件931的負極透過連接導(dǎo)線939連接右方LED組件931的正極。藉此,LED組932的LED組件串聯(lián)成一串。
值得注意的是,連接導(dǎo)線939用于連接相鄰兩個LED組件931的其中之一的負極及另一的正極。負極導(dǎo)線935用于連接各LED組的最后一個(最右側(cè))的LED組件931的負極。正極導(dǎo)線934用于連接各LED組的第一個(最左側(cè))的LED組件931的正極。因此,其寬度及供LED組件的散熱面積依上述順序由大至小。也就是說,連接導(dǎo)線939的寬度938最大,負極導(dǎo)線935連接LED組件931負極的寬度937次之,而正極導(dǎo)線934 連接LED組件931正極的寬度936最小。因此,這樣的走線架構(gòu)有助于LED組件的散熱。
另外,正極導(dǎo)線934還可包含有正極引線934a,負極導(dǎo)線935還可包含有負極引線935a,使LED模塊的兩端均具有正極及負極連接點。這樣的走線架構(gòu)可使LED燈的電源模組的其他電路,例如:濾波電路520、第一整流電路510及第二整流電路540由任一端或同時兩端的正極及負極連接點耦接到LED模塊,增加實際電路的配置安排的彈性。
再者,圖7C及8D中所示的走線可以可撓式電路板來實現(xiàn)。舉例來說,可撓式電路板具有單層線路層,以蝕刻方式形成圖7C中的正極導(dǎo)線834、正極引線834a、負極導(dǎo)線835、負極引線835a及連接導(dǎo)線839,以及圖7D中的正極導(dǎo)線934、正極引線934a、負極導(dǎo)線935、負極引線935a及連接導(dǎo)線939。
請參見圖7E,為根據(jù)本發(fā)明第三較佳實施例的LED模塊的走線示意圖。本實施例系將圖7C的LED模塊的走線由單層線路層改為雙層線路層,主要是將正極引線834a及負極引線835a改至第二層金屬層。說明如下。
同樣地,圖7D所示的LED模塊的走線也可以將正極引線934a及負極引線935a改至第二層金屬層,而形成雙層金屬層的走線結(jié)構(gòu)。
值得注意的是,具有雙層導(dǎo)電層的可撓式電路板的第二線路層的厚度較佳為相較于第一線路層的厚度厚,藉此可以降低在正極引線及負極引線上的線損(壓降)。再者,具有雙層導(dǎo)電層的可撓式電路板相較于單層金屬層的可撓式電路板,由于將兩端的正極引線、負極引線移至第二層,可以縮小可撓式電路板的寬度。在相同的治具上,較窄的基板的排放數(shù)量多于較寬的基板,因此可以提高LED模塊的生產(chǎn)效率。而且具有雙層導(dǎo)電層的可撓式電路板相對上也較容易維持形狀,以增加生產(chǎn)的可靠性,例如:LED組件的焊接時焊接位置的準確性。
上述的本實施例中,若將電源模組的電子組件全部設(shè)置在燈板上時,只需在燈板的兩端通過焊接導(dǎo)線連接LED直管燈的接腳,實現(xiàn)接腳與燈板的電氣連接。這樣就不用再為電源模組設(shè)置基板,進而可進一步的優(yōu)化燈頭的設(shè)計。較佳的,電源模組設(shè)置在燈板的兩端,這樣盡量減少其工作產(chǎn)生的熱對LED組件的影響。本實施例因減少焊接,提高電源模組的整體信賴性。
若將部分電子組件印刷在燈板上(如電阻,電容)時,而將大的器件如:電感,電解電容等電子組件設(shè)置在燈頭內(nèi)。燈板的制作過程同上。這樣通過將部分電子組件,設(shè)置在燈板上,合理的布局電源模組,來優(yōu)化燈頭的設(shè)計。
請參見圖8A,為根據(jù)本發(fā)明第三較佳實施例的LED燈的電源模組的應(yīng)用電路方塊示 意圖。相較于圖4D所示,本實施例的LED燈的電源模組包含第一整流電路510及第二整流電路540、濾波電路520、驅(qū)動電路1530,其中驅(qū)動電路1530及LED模塊630組成LED照明模塊530。驅(qū)動電路1530為直流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換電路,耦接第一濾波輸出端521及第二濾波輸出端522,以接收濾波后信號,并進行電力轉(zhuǎn)換以將濾波后信號轉(zhuǎn)換成驅(qū)動信號而于第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端1522輸出。LED模塊630耦接第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端1522,以接收驅(qū)動信號而發(fā)光,較佳為LED模塊630的電流穩(wěn)定于一設(shè)定電流值。LED模塊630可參見圖7A至圖7D的說明。
值得注意的是,圖4B所示的實施例中的LED照明模塊530可如同圖4D的實施例,更包含驅(qū)動電路1530及LED模塊630。因此,本實施例的LED燈的電源模組亦可應(yīng)用至單端電源、雙端電源的應(yīng)用環(huán)境,例如:球泡燈、PAL燈等均適用。
請參見圖8B,為根據(jù)本發(fā)明第一較佳實施例的驅(qū)動電路的電路方塊示意圖。驅(qū)動電路包含控制器1531及轉(zhuǎn)換電路1532,以電流源的模式進行電力轉(zhuǎn)換,以驅(qū)動LED模塊發(fā)光。轉(zhuǎn)換電路1532包含開關(guān)電路1535以及儲能電路1538。轉(zhuǎn)換電路1532耦接第一濾波輸出端521及第二濾波輸出端522,接收濾波后信號,并根據(jù)控制器1531的控制,轉(zhuǎn)換成驅(qū)動信號而由第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端1522輸出,以驅(qū)動LED模塊。在控制器1531的控制下,轉(zhuǎn)換電路1532所輸出的驅(qū)動信號為穩(wěn)定電流,而使LED模塊穩(wěn)定發(fā)光。
請參見圖8C,為根據(jù)本發(fā)明第一較佳實施例的驅(qū)動電路的電路示意圖。在本實施例,驅(qū)動電路1630為降壓直流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換電路,包含控制器1631及轉(zhuǎn)換電路,而轉(zhuǎn)換電路包含電感1632、續(xù)流二極管1633、電容1634以及切換開關(guān)1635。驅(qū)動電路1630耦接第一濾波輸出端521及第二濾波輸出端522,以將接收的濾波后信號轉(zhuǎn)換成驅(qū)動信號,以驅(qū)動耦接在第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端1522之間的LED模塊。
在本實施例中,切換開關(guān)1635為金氧半場效晶體管,具有控制端、第一端及第二端。切換開關(guān)1635的第一端耦接續(xù)流二極管1633的正極,第二端耦接第二濾波輸出端522,控制端耦接控制器1631以接受控制器1631的控制使第一端及第二端之間為導(dǎo)通或截止。第一驅(qū)動輸出端1521耦接第一濾波輸出端521,第二驅(qū)動輸出端1522耦接電感1632的一端,而電感1632的另一端耦接切換開關(guān)1635的第一端。電容1634的耦接于第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端1522之間,以穩(wěn)定第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端1522之間的電壓差。續(xù)流二極管1633的負端耦接第一驅(qū)動輸出端1521。
接下來說明驅(qū)動電路1630的運作。
控制器1631根據(jù)電流偵測信號S535或/及S531決定切換開關(guān)1635的導(dǎo)通及截止時間,也就是控制切換開關(guān)1635的占空比(Duty Cycle)來調(diào)節(jié)驅(qū)動信號的大小。電流偵測信號S535系代表流經(jīng)切換開關(guān)1635的電流大小。電流偵測信號S531系代表流經(jīng)耦接于第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端1522之間的LED模塊的電流大小。根據(jù)電流偵測信號S531及S535的任一,控制器1631可以得到轉(zhuǎn)換電路所轉(zhuǎn)換的電力大小的信息。當切換開關(guān)1635導(dǎo)通時,濾波后信號的電流由第一濾波輸出端521流入,并經(jīng)過電容1634及第一驅(qū)動輸出端1521到LED模塊、電感1632、切換開關(guān)1635后由第二濾波輸出端522流出。此時,電容1634及電感1632進行儲能。當切換開關(guān)1635截止時,電感1632及電容1634釋放所儲存的能量,電流經(jīng)續(xù)流二極管1633續(xù)流到第一驅(qū)動輸出端1521使LED模塊仍持續(xù)發(fā)光。
值得注意的是,電容1634非必要組件而可以省略,故在圖中以虛線表示。在一些應(yīng)用環(huán)境,可以藉由電感會阻抗電流的改變的特性來達到穩(wěn)定LED模塊電流的效果而省略電容1634。
請參見圖8D,為根據(jù)本發(fā)明第二較佳實施例的驅(qū)動電路的電路示意圖。在本實施例,驅(qū)動電路1730為升壓直流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換電路,包含控制器1731及轉(zhuǎn)換電路,而轉(zhuǎn)換電路包含電感1732、續(xù)流二極管1733、電容1734以及切換開關(guān)1735。驅(qū)動電路1730將由第一濾波輸出端521及第二濾波輸出端522所接收的濾波后信號轉(zhuǎn)換成驅(qū)動信號,以驅(qū)動耦接在第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端1522之間的LED模塊。
電感1732的一端耦接第一濾波輸出端521,另一端耦接濾流二極管1733的正極及切換開關(guān)1735的第一端。切換開關(guān)1735的第二端耦接第二濾波輸出端522及第二驅(qū)動輸出端1522。續(xù)流二極管1733的負極耦接第一驅(qū)動輸出端1521。電容1734耦接于第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端1522之間。
控制器1731耦接切換開關(guān)1735的控制端,根據(jù)電流偵測信號S531或/及電流偵測信號S535來控制切換開關(guān)1735的導(dǎo)通與截止。當切換開關(guān)1735導(dǎo)通時,電流由第一濾波輸出端521流入,并流經(jīng)電感1732、切換開關(guān)1735后由第二濾波輸出端522流出。此時,流經(jīng)電感1732的電流隨時間增加,電感1732處于儲能狀態(tài)。同時,電容1734處于釋能狀態(tài),以持續(xù)驅(qū)動LED模塊發(fā)光。當切換開關(guān)1735截止時,電感1732處于釋能狀態(tài),電感1732的電流隨時間減少。電感1732的電流經(jīng)續(xù)流二極管1733續(xù)流流向電容1734以及LED模塊。此時,電容1734處于儲能狀態(tài)。
值得注意的是,電容1734為可省略的組件,以虛線表示。在電容1734省略的情況, 切換開關(guān)1735導(dǎo)通時,電感1732的電流不流經(jīng)LED模塊而使LED模塊不發(fā)光;切換開關(guān)1735截止時,電感1732的電流經(jīng)續(xù)流二極管1733流經(jīng)LED模塊而使LED模塊發(fā)光。藉由控制LED模塊的發(fā)光時間及流經(jīng)的電流大小,可以達到LED模塊的平均亮度穩(wěn)定于設(shè)定值上,而達到相同的穩(wěn)定發(fā)光的作用。
請參見圖8E,為根據(jù)本發(fā)明第三較佳實施例的驅(qū)動電路的電路示意圖。在本實施例,驅(qū)動電路1830為降壓直流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換電路,包含控制器1831及轉(zhuǎn)換電路,而轉(zhuǎn)換電路包含電感1832、續(xù)流二極管1833、電容1834以及切換開關(guān)1835。驅(qū)動電路1830耦接第一濾波輸出端521及第二濾波輸出端522,以將接收的濾波后信號轉(zhuǎn)換成驅(qū)動信號,以驅(qū)動耦接在第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端1522之間的LED模塊。
切換開關(guān)1835的第一端耦接第一濾波輸出端521,第二端耦接續(xù)流二極管1833的負極,而控制端耦接控制器1831以接收控制器1831的控制信號而使第一端與第二端之間的狀態(tài)為導(dǎo)通或截止。續(xù)流二極管1833的正極耦接第二濾波輸出端522。電感1832的一端與切換開關(guān)1835的第二端耦接,另一端耦接第一驅(qū)動輸出端1521。第二驅(qū)動輸出端1522耦接續(xù)流二極管1833的正極。電容1834耦接于第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端1522之間,以穩(wěn)定第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端1522之間的電壓。
控制器1831根據(jù)電流偵測信號S531或/及電流偵測信號S535來控制切換開關(guān)1835的導(dǎo)通與截止。當切換開關(guān)1835導(dǎo)通時,電流由第一濾波輸出端521流入,并流經(jīng)切換開關(guān)1835、電感1832、第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端1522后由第二濾波輸出端522流出。此時,流經(jīng)電感1832的電流以及電容1834的電壓隨時間增加,電感1832及電容1834處于儲能狀態(tài)。當切換開關(guān)1835截止時,電感1832處于釋能狀態(tài),電感1832的電流隨時間減少。此時,電感1832的電流經(jīng)第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端1522、續(xù)流二極管1833再回到電感1832而形成續(xù)流。
值得注意的是,電容1834為可省略組件,圖示中以虛線表示。當電容1834省略時,不論切換開關(guān)1835為導(dǎo)通或截止,電感1832的電流均可以流過第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端1522以驅(qū)動LED模塊持續(xù)發(fā)光。
請參見圖8F,為根據(jù)本發(fā)明第四較佳實施例的驅(qū)動電路的電路示意圖。在本實施例,驅(qū)動電路1930為降壓直流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換電路,包含控制器1931及轉(zhuǎn)換電路,而轉(zhuǎn)換電路包含電感1932、續(xù)流二極管1933、電容1934以及切換開關(guān)1935。驅(qū)動電路1930耦接第一濾波輸出端521及第二濾波輸出端522,以將接收的濾波后信號轉(zhuǎn)換成驅(qū)動信號, 以驅(qū)動耦接在第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端1522之間的LED模塊。
電感1932的一端耦接第一濾波輸出端521及第二驅(qū)動輸出端1522,另一端耦接切換開關(guān)1935的第一端。切換開關(guān)1935的第二端耦接第二濾波輸出端522,而控制端耦接控制器1931以根據(jù)控制器1931的控制信號而為導(dǎo)通或截止。續(xù)流二極管1933的正極耦接電感1932與切換開關(guān)1935的連接點,負極耦接第一驅(qū)動輸出端1521。電容1934耦接第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端1522,以穩(wěn)定耦接于第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端1522之間的LED模塊的驅(qū)動。
控制器1931根據(jù)電流偵測信號S531或/及電流偵測信號S535來控制切換開關(guān)1935的導(dǎo)通與截止。當切換開關(guān)1935導(dǎo)通時,電流由第一濾波輸出端521流入,并流經(jīng)電感1932、切換開關(guān)1935后由第二濾波輸出端522流出。此時,流經(jīng)電感1932的電流隨時間增加,電感1932處于儲能狀態(tài);電容1934的電壓隨時間減少,電容1934處于釋能狀態(tài),以維持LED模塊發(fā)光。當切換開關(guān)1935截止時,電感1932處于釋能狀態(tài),電感1932的電流隨時間減少。此時,電感1932的電流經(jīng)續(xù)流二極管1933、第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端1522再回到電感1932而形成續(xù)流。此時,電容1934處于儲能狀態(tài),電容1934的電壓隨時間增加。
值得注意的是,電容1934為可省略組件,圖示中以虛線表示。當電容1934省略時,切換開關(guān)1935導(dǎo)通時,電感1932的電流并未流經(jīng)第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端1522而使LED模塊不發(fā)光。切換開關(guān)1935截止時,電感1932的電流經(jīng)續(xù)流二極管1933而流經(jīng)LED模塊而使LED模塊發(fā)光。藉由控制LED模塊的發(fā)光時間及流經(jīng)的電流大小,可以達到LED模塊的平均亮度穩(wěn)定于設(shè)定值上,而達到相同的穩(wěn)定發(fā)光的作用。
請參見圖8G,為根據(jù)本發(fā)明第二較佳實施例的驅(qū)動電路的電路方塊示意圖。驅(qū)動電路包含控制器2631及轉(zhuǎn)換電路2632,以可調(diào)電流源的模式進行電力轉(zhuǎn)換,以驅(qū)動LED模塊發(fā)光。轉(zhuǎn)換電路2632包含開關(guān)電路2635以及儲能電路2638。轉(zhuǎn)換電路2632耦接第一濾波輸出端521及第二濾波輸出端522,接收濾波后信號,并根據(jù)控制器2631的控制,轉(zhuǎn)換成驅(qū)動信號而由第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端1522輸出,以驅(qū)動LED模塊??刂破?631接收電流偵測信號S535或/及S539,控制轉(zhuǎn)換電路2632輸出的驅(qū)動信號穩(wěn)定于設(shè)定電流值上。其中,電流偵測信號S535代表開關(guān)電路2635的電流大?。浑娏鱾蓽y信號S539代表儲能電路2638的電流大小,例如:儲能電路2638中的電感電流,第一驅(qū)動輸出端1521所輸出的電流等。電流偵測信號S535及S539的任一均可以代表驅(qū)動電路由第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端1522提供給LED模塊的電流 Iout的大小??刂破?631更耦接第一濾波輸出端521,以根據(jù)第一濾波輸出端521的電壓Vin決定設(shè)定電流值的大小。因此,驅(qū)動電路的電流Iout,即設(shè)定電流值,會根據(jù)濾波電路所輸出的濾波后信號的電壓Vin的大小調(diào)整。
值得注意的是,上述電流偵測信號S535及S539的產(chǎn)生可以是利用電阻或電感的方式量測。舉例來說,根據(jù)電流流經(jīng)電阻而于電阻兩端產(chǎn)生的壓差,或者利用互感電感與儲能電路2638中的電感互感等均可以用于偵測電流。
上述的電路架構(gòu),尤其適用于燈管驅(qū)動電路為電子鎮(zhèn)流器的應(yīng)用環(huán)境。電子鎮(zhèn)流器等效上為電流源,其輸出功率并非為定值。而如圖8C到圖8F所示般的驅(qū)動電路,其消耗功率與LED模塊的LED組件數(shù)量有關(guān),可視為定值。當電子鎮(zhèn)流器的輸出功率高于驅(qū)動電路所驅(qū)動的LED模塊的消耗功率時,電子鎮(zhèn)流器的輸出電壓會不斷提高,也就是LED燈的電源模組所接收的交流驅(qū)動信號的電平會不斷上升而導(dǎo)致有超過電子鎮(zhèn)流器或/及LED燈的電源模組的組件耐壓而毀損的風(fēng)險。當電子鎮(zhèn)流器的輸出功率低于驅(qū)動電路所驅(qū)動的LED模塊的消耗功率時,電子鎮(zhèn)流器的輸出電壓會不斷降低,也就是交流驅(qū)動信號的電平會不斷下降而導(dǎo)致電路無法正常操作。
值得注意的是,LED燈照明所需的功率已經(jīng)小于日光燈等熒光燈照明所需的功率。若使用于往背光模塊等控制LED亮度的控制機制,應(yīng)用于電子鎮(zhèn)流器等傳統(tǒng)的驅(qū)動系統(tǒng),必然會遭遇到驅(qū)動系統(tǒng)的功率與LED燈的所需功率不同造成的不兼容問題。甚至導(dǎo)致驅(qū)動系統(tǒng)或/及LED燈毀損的問題。利用上述的功率調(diào)整,使得LED燈更為兼容于傳統(tǒng)的熒光燈照明系統(tǒng)。
本發(fā)明的驅(qū)動電路的轉(zhuǎn)換效率為80%以上,較佳為90%以上,更佳為92%以上。因此,在未包含驅(qū)動電路時,本發(fā)明的LED燈的發(fā)光效率較佳為120lm/W以上,更佳為160lm/W以上;而在包含驅(qū)動電路與LED組件結(jié)合后的發(fā)光效率較佳為120lm/W*90%=108lm/W以上,更佳為160lm/W*92%=147.2lm/W以上。
另外,考慮LED直管燈的擴散層的透光率為85%以上,因此,本發(fā)明的LED直管燈的發(fā)光效率較佳為108lm/W*85%=91.8lm/W以上,更佳為147.2lm/W*85%=125.12Km/W。
請參見圖9A,為根據(jù)本發(fā)明第四較佳實施例的LED燈的電源模組的應(yīng)用電路方塊示意圖。相較于圖4D所示實施例,本實施例包含第一整流電路510及第二整流電路540、濾波電路520,且更增加防閃爍電路550,其中電源模組也可以包含LED照明模塊530的部分組件。防閃爍電路550耦接于濾波電路520與LED照明模塊530之間。
防閃爍電路550耦接第一濾波輸出端521及第二濾波輸出端522,以接收濾波后信 號,并于至少于特定情況時,消耗濾波后信號的部分能量,以抑制濾波后信號的紋波造成LED照明模塊530的發(fā)光間斷的情況發(fā)生。一般而言,濾波電路520具有電容或電感等濾波組件,或者電路上會有寄生的電容及電感,而形成諧振電路。諧振電路在交流電源信號停止提供時,例:使用者關(guān)閉LED燈的電源之后,其諧振信號的振幅會隨時間遞減。然而,LED燈的LED模塊為單向?qū)ńM件且具有最低導(dǎo)通電壓。當諧振信號的波谷值低于LED模塊最低導(dǎo)通電壓,而波峰值仍高于LED模塊最低導(dǎo)通電壓時,LED模塊的發(fā)光會出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象。防閃爍電路在此時會流經(jīng)大于一設(shè)定防閃爍電流的電流,消耗濾波后信號的部分能量,此部分能量高于諧振信號于波峰值與波谷值之間的能量差,而抑制LED模塊的發(fā)光的閃爍現(xiàn)象。較佳為在濾波后信號接近LED模塊的最低導(dǎo)通電壓時,防閃爍電路所消耗濾波后信號的部分能量高于諧振信號于波峰值與波谷值之間的能量差。
值得注意的是,防閃爍電路550更適用于LED照明模塊530未包含驅(qū)動電路1530的實施情況。也就是說,當LED照明模塊530包含LED模塊630,而LED模塊630由濾波電路的濾波后信號直接驅(qū)動發(fā)光時的應(yīng)用情況。LED模塊630的發(fā)光將直接反映濾波后信號的紋波而變化。防閃爍電路550的設(shè)置,將抑制在關(guān)閉LED燈的電源后LED燈所出現(xiàn)的閃爍現(xiàn)象。
請參見圖9B,為根據(jù)本發(fā)明一較佳實施例的防閃爍電路的電路示意圖。防閃爍電路650包含至少一電阻,例如:串聯(lián)的兩個電阻,串聯(lián)于第一濾波輸出端521及第二濾波輸出端522之間。在本實施例中,防閃爍電路650持續(xù)消耗濾波后信號的部分能量。在正常操作時,此部分能量遠小于LED照明模塊530所消耗的能量。然,當電源關(guān)閉后,濾波后信號的電平下降至LED模塊630的最低導(dǎo)通電壓附近時,防閃爍電路650仍消耗濾波后信號的部分能量而使LED模塊630減少間斷發(fā)光的情況。在一較佳實施例中,防閃爍電路650可設(shè)定為在LED模塊630的最低導(dǎo)通電壓時,流經(jīng)大于或等于一防閃爍電流,并據(jù)此可決定防閃爍電路650的等效防閃爍電阻值。
參見圖10A,為根據(jù)本發(fā)明第五較佳實施例的LED燈的電源模組的應(yīng)用電路方塊示意圖。相較于圖9A所示實施例,本實施例包含第一整流電路510及第二整流電路540、濾波電路520及防閃爍電路550,且更增加保護電路560,其中電源模組也可以包含LED照明模塊530的部分組件。保護電路560耦接第一濾波輸出端521及第二濾波輸出端522,偵測濾波后信號以決定是否進入保護狀態(tài)。當決定進入保護狀態(tài)時,保護電路560箝制濾波后信號的電平大小,以避免LED照明模塊530中的組件發(fā)生損壞。其中,防閃 爍電路550為可省略的電路,在圖示中以虛線表示。
參見圖10B,為根據(jù)本發(fā)明一較佳實施例的保護電路的電路示意圖。保護電路660包含電容663及670、電阻669、二極管672、鉗壓電路以及分壓電路,其中鉗壓電路包含雙向可控硅661及雙向觸發(fā)二極管662,分壓電路包含作為第一切換開關(guān)的第一雙載子接面晶體管667及作為第二切換開關(guān)的第二雙載子接面晶體管668、電阻665、電阻666、電阻664及電阻671。保護電路660于LED模塊的電流或/及電壓過高時進入保護狀態(tài),而避免LED模塊的損壞。
雙向可控硅661的第一端耦接第一濾波輸出端521,第二端耦接第二濾波輸出端522,而控制端耦接雙向觸發(fā)二極管662的第一端。雙向觸發(fā)二極管662的第二端耦接電容663的一端,電容663的另一端耦接第二濾波輸出端522。電阻664的一端耦接雙向觸發(fā)二極管662的第二端,另一端耦接第二濾波輸出端522,而與電容663并聯(lián)。電阻665的一端耦接雙向觸發(fā)二極管662的第二端,另一端耦接第一雙載子接面晶體管667的集極。第一雙載子接面晶體管667的射極耦接第二濾波輸出端522。電阻666的一端耦接雙向觸發(fā)二極管662的第二端,另一端耦接第二雙載子接面晶體管668的集極以及第一雙載子接面晶體管667的基極。第二雙載子接面晶體管668的射極耦接第二濾波輸出端522。電阻669的一端耦接第二雙載子接面晶體管668的基極,另一端耦接電容670的一端。電容670的另一端耦接第二濾波輸出端522。電阻671的一端耦接雙向觸發(fā)二極管662的第二端,另一端耦接二極管672的負極。二極管672的正極耦接第一濾波輸出端521。
值得注意的是,電阻665的阻值小于電阻666的阻值。
以下先說明保護電路660的過流保護的操作。
電阻669和電容670的連接點接收電流偵測信號S531,其中電流偵測信號S531代表LED模塊流經(jīng)的電流大小。電阻671的另一端耦接電壓端521’。在此實施例中,電壓端521’可以耦接一偏壓源或者如圖示般,透過二極管672耦接到第一濾波輸出端521以濾波后信號作為偏壓源。當電壓端521’耦接額外的偏壓源時,二極管672可以省濾,在圖示中,二極管672以虛線表示。電阻669和電容670的組合可以濾除電流偵測信號S531的高頻成分,并將濾除后電流偵測信號S531輸入第二雙載子接面晶體管668的基極以控制第二雙載子接面晶體管668的導(dǎo)通與截止。藉由電阻669和電容670的濾波作用,可以避免因噪聲所造成的第二雙載子接面晶體管668的誤動作。在實際應(yīng)用上,電阻669和電容670可以省略(故電阻669和電容670于圖中以虛線表示),而將電流偵 測信號S531直接輸入第二雙載子接面晶體管668的基極。
當LED燈正常操作而LED模塊的電流在正常范圍內(nèi)時,第二雙載子接面晶體管668為截止。此時,電阻666將第一雙載子接面晶體管667的基極電壓拉高而使得第一雙載子接面晶體管667導(dǎo)通。此時,雙向觸發(fā)二極管662的第二端的電位根據(jù)電源端521’的偏壓源的電壓,以及電阻671及并聯(lián)的電阻664與電阻665的分壓比例而決定。由于電阻665的阻值較小,分壓比例較低因而雙向觸發(fā)二極管662的第二端的電位較低。此時,雙向可控硅661的控制端電位也被雙向觸發(fā)二極管662拉低,雙向可控硅661為截止而使保護電路660處于未保護狀態(tài)。
當LED模塊的電流超過一過流值時,此時電流偵測信號S531的電平會過高而使第二雙載子接面晶體管668導(dǎo)通。第二雙載子接面晶體管668會拉低第一雙載子接面晶體管667的基極電壓而使得第一雙載子接面晶體管667為截止。此時,雙向觸發(fā)二極管662的第二端的電位根據(jù)電源端521’的偏壓源的電壓,以及電阻671及并聯(lián)的電阻664與電阻666的分壓比例而決定。由于電阻666的阻值較大,分壓比例較高因而雙向觸發(fā)二極管662的第二端的電位較高。此時,雙向可控硅661的控制端電位也被雙向觸發(fā)二極管662拉高,雙向可控硅661為導(dǎo)通以箝制第一濾波輸出端521及第二濾波輸出端522之間的電壓差而使保護電路660處于保護狀態(tài)。
在本實施例中,偏壓源的電壓系根據(jù)雙向可控硅661的觸發(fā)電壓、電阻671及并聯(lián)的電阻664與電阻665的分壓比例以及電阻671及并聯(lián)的電阻664與電阻666的分壓比例來決定。藉此,偏壓源的電壓在前者的分壓比例分壓后低于雙向可控硅661的觸發(fā)電壓,而在后者的分壓比例分壓后高于雙向可控硅661的觸發(fā)電壓。也就是,于LED模塊的電流大于過流值時,分壓電路調(diào)高分壓比例,而達到遲滯比較的作用。具體實施方面,做為切換開關(guān)的第一雙載子接面晶體管667及第二雙載子接面晶體管668分別串聯(lián)決定分壓比例的電阻665及電阻666,分壓電路根據(jù)LED模塊的電流是否大于過流值,來決定第一雙載子接面晶體管667及第二雙載子接面晶體管668何者截止何者導(dǎo)通,來決定分壓比例。鉗壓電路根據(jù)分壓電路的分壓決定是否箝制LED模塊的電壓。
接著說明保護電路660的過壓保護的操作。
電阻669和電容670的連接點接收電流偵測信號S531,其中電流偵測信號S531代表LED模塊流經(jīng)的電流大小。因此,此時保護電路660仍具有電流保護的功能。電阻671的另一端耦接電壓端521’,在此實施例中,電壓端521’耦接LED模塊的正端以偵測LED模塊的電壓。以上述的實施例為例,在圖7A及圖7B的實施例等LED照明模塊530 未包含驅(qū)動電路1530的實施例中,電壓端521’耦接第一濾波輸出端521;在圖8A至圖8G等LED照明模塊530包含驅(qū)動電路1530的實施例中,電壓端521’耦接第一驅(qū)動輸出端1521。在本實施例中,電阻671及并聯(lián)的電阻664與電阻665的分壓比例以及電阻671及并聯(lián)的電阻664與電阻666的分壓比例將視電壓端521’的電壓,即第一驅(qū)動輸出端1521或第一濾波輸出端521的電壓來調(diào)整。因此,保護電路660的過流保護仍可正常操作。
當LED模塊的電流未超過過流值時,雙向觸發(fā)二極管662的第二端的電位(由電阻671與并聯(lián)的電阻665與電阻664的分壓比例與電壓端521’的電壓決定)不足以觸發(fā)雙向可控硅661。此時,觸發(fā)雙向可控硅661為截止,保護電路660處于未保護狀態(tài)。當LED模塊操作異常,例如:LED模塊開路,而造成LED模塊的正端的電壓超過一過壓值。此時,雙向觸發(fā)二極管662的第二端的電位較高而使雙向觸發(fā)二極管662的第一端超過觸發(fā)雙向可控硅661的觸發(fā)電壓。此時,觸發(fā)雙向可控硅661為導(dǎo)通,保護電路660處于保護狀態(tài)并箝制濾波后信號的電平。
如上,保護控制電路660可以具有過流或過壓保護功能,或者可以同時具有過流及過壓保護的功能。
另外,保護電路660可在電阻664的兩端并聯(lián)齊納二極管,以箝制兩端的電壓。齊納二極管的崩潰電壓較佳為25-50伏之間,更佳為36伏。
再者,雙向可控硅661可用硅控整流器(Silicon Controlled Rectifier,SCR)來代替,雙向觸發(fā)二極管662可用固體放電管(Thyristor Surge Suppresser)來代替,而不影響保護電路的保護功能。尤其,通過采用硅控整流器管可降低導(dǎo)通時的壓降。
在一實施例中,保護電路660的組件參數(shù)可如下設(shè)定。電阻669的阻值較佳為10歐姆。電容670的容值較佳為1nf。電容633的容值較佳為10nf。雙向觸發(fā)二極管662的電壓范圍26-36伏之間。電阻671的阻值較佳為300K-600K歐姆之間,更佳為540K歐姆。電阻666的阻值較佳為100K-300K歐姆之間,更佳為220K歐姆。電阻665的阻值較佳為30K-100K歐姆之間,更佳為40K歐姆。電阻664的阻值較佳為100K-300K歐姆之間,更佳為220K歐姆。
參見圖11A,為根據(jù)本發(fā)明第六較佳實施例的LED燈的電源模組的應(yīng)用電路方塊示意圖。相較于圖8A所示實施例,本實施例包含第一整流電路510及第二整流電路540、濾波電路520、驅(qū)動電路1530,且更增加模式切換電路580,其中驅(qū)動電路1530及LED模塊630組成LED照明模塊530。模式切換電路580耦接第一濾波輸出端521及第二濾 波輸出端522至少其中之一以及第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端1522至少其中之一,用于決定進行第一驅(qū)動模式或第二驅(qū)動模式。其中,第一驅(qū)動模式系將濾波后信號輸入驅(qū)動電路1530,第二驅(qū)動模式系至少旁通驅(qū)動電路1530的部分組件,使驅(qū)動電路1530停止操作并將濾波后信號直接輸入并驅(qū)動LED模塊630。被旁通的驅(qū)動電路1530的部分組件包含電感或切換開關(guān),使驅(qū)動電路1530無法進行電力轉(zhuǎn)換而停止操作。當然,驅(qū)動電路1530的電容若存在而未省略,依然可以用于濾除濾波后信號的紋波而達到穩(wěn)定LED模塊兩端的電壓的作用。當模式切換電路580決定第一驅(qū)動模式而將濾波后信號輸入驅(qū)動電路1530時,驅(qū)動電路1530將濾波后信號轉(zhuǎn)換成驅(qū)動信號以驅(qū)動LED模塊630發(fā)光。當模式切換電路580決定第二驅(qū)動模式而將濾波后信號直接輸至LED模塊630而旁通驅(qū)動電路1530時,等效上濾波電路520為LED模塊630的驅(qū)動電路,濾波電路520提供濾波后信號為LED模塊的驅(qū)動信號,以驅(qū)動LED模塊發(fā)光。
值得注意的是,模式切換電路580可以根據(jù)用戶的命令或偵測LED燈所接受的經(jīng)由第一接腳501、第二接腳502、第三接腳503及第四接腳504所接收的信號來判斷,而決定第一驅(qū)動模式或第二驅(qū)動模式。因此,本實施例可以更包含一切換判斷電路590,用于根據(jù)LED燈所接受的信號來判斷,使模式切換電路580根據(jù)判斷結(jié)果信號S580(及S585)決定第一驅(qū)動模式或第二驅(qū)動模式。藉由模式切換電路,LED燈的電源模組可以對應(yīng)不同的應(yīng)用環(huán)境或驅(qū)動系統(tǒng),而調(diào)整適當?shù)尿?qū)動模式,因而提高了LED燈的兼容性。
參見圖11B,為根據(jù)本發(fā)明第一較佳實施例的模式切換電路的電路示意圖。模式切換電路680包含模式切換開關(guān)681,適用于圖8C所示的驅(qū)動電路1630。請同時參見圖11B及圖8C,模式切換開關(guān)681具有三個端點683、684、685,端點683耦接第二驅(qū)動輸出端1522,端點684耦接第二濾波輸出端522以及端點685耦接驅(qū)動電路1630的電感1632。
當模式切換電路680決定第一模式時,模式切換開關(guān)681導(dǎo)通端點683及685的第一電流路徑而截止端點683及684的第二電流路徑。此時,第二驅(qū)動輸出端1522與電感1632耦接。因此,驅(qū)動電路1630正常運作,將由第一濾波輸出端521及第二濾波輸出端522接收濾波后信號并轉(zhuǎn)換成驅(qū)動信號由第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端1522驅(qū)動LED模塊。
當模式切換電路680決定第二模式時,模式切換開關(guān)681導(dǎo)通端點683及684的第二電流路徑而截止端點683及685的第一電流路徑。此時,第二濾波輸出端522與第二驅(qū)動輸出端1522耦接。因此,驅(qū)動電路1630停止運作。濾波后信號由第一濾波輸出端 521及第二濾波輸出端522輸入直接由第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端1522驅(qū)動LED模塊,而旁通驅(qū)動電路1630的電感1632及切換開關(guān)1635。
參見圖11C,為根據(jù)本發(fā)明第二較佳實施例的模式切換電路的電路示意圖。模式切換電路780包含模式切換開關(guān)781,適用于圖8C所示的驅(qū)動電路1630。請同時參見圖11C及圖8C,模式切換開關(guān)781具有三個端783、784、785,端點783耦接第二濾波輸出端522,端點784耦接第二驅(qū)動輸出端1522以及端點785耦接驅(qū)動電路1630的切換開關(guān)1635。
當模式切換電路780決定第一模式時,模式切換開關(guān)781導(dǎo)通端點783及785的第一電流路徑而截止端點783及784的第二電流路徑。此時,第二濾波輸出端522與切換開關(guān)1635耦接。因此,驅(qū)動電路1630正常運作,將由第一濾波輸出端521及第二濾波輸出端522接收濾波后信號并轉(zhuǎn)換成驅(qū)動信號由第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端1522驅(qū)動LED模塊。
當模式切換電路780決定第二模式時,模式切換開關(guān)781導(dǎo)通端點783及784的第二電流路徑而截止端點783及785的第一電流路徑。此時,第二濾波輸出端522與第二驅(qū)動輸出端1522耦接。因此,驅(qū)動電路1630停止運作。濾波后信號由第一濾波輸出端521及第二濾波輸出端522輸入直接由第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端1522驅(qū)動LED模塊,而旁通驅(qū)動電路1630的電感1632及切換開關(guān)1635。
參見圖11D,為根據(jù)本發(fā)明第三較佳實施例的模式切換電路的電路示意圖。模式切換電路880包含模式切換開關(guān)881,適用于圖8D所示的驅(qū)動電路1730。請同時參見圖11D及圖8D,模式切換開關(guān)881具有三個端點883、884、885,端點883耦接第一濾波輸出端521,端點884耦接第一驅(qū)動輸出端1521以及端點885耦接驅(qū)動電路1730的電感1732。
當模式切換電路880決定第一模式時,模式切換開關(guān)881導(dǎo)通端點883及885的第一電流路徑而截止端點883及884的第二電流路徑。此時,第一濾波輸出端521與電感1732耦接。因此,驅(qū)動電路1730正常運作,將由第一濾波輸出端521及第二濾波輸出端522接收濾波后信號并轉(zhuǎn)換成驅(qū)動信號由第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端1522驅(qū)動LED模塊。
當模式切換電路880決定第二模式時,模式切換開關(guān)881導(dǎo)通端點883及884的第二電流路徑而截止端點883及885的第一電流路徑。此時,第一濾波輸出端521與第一驅(qū)動輸出端1521耦接。因此,驅(qū)動電路1730停止運作。濾波后信號由第一濾波輸出端 521及第二濾波輸出端522輸入直接由第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端1522驅(qū)動LED模塊,而旁通驅(qū)動電路1730的電感1732及續(xù)流二極管1733。
參見圖11E,為根據(jù)本發(fā)明第四較佳實施例的模式切換電路的電路示意圖。模式切換電路980包含模式切換開關(guān)981,適用于圖8D所示的驅(qū)動電路1730。請同時參見圖11E及圖8D,模式切換開關(guān)981具有三個端點983、984、985,端點983耦接第一驅(qū)動輸出端1521,端點984耦接第一濾波輸出端521以及端點985耦接驅(qū)動電路1730的續(xù)流二極管1733的負極。
當模式切換電路980決定第一模式時,模式切換開關(guān)981導(dǎo)通端點983及985的第一電流路徑而截止端點983及984的第二電流路徑。此時,續(xù)流二極管1733的負極與第一濾波輸出端521耦接。因此,驅(qū)動電路1730正常運作,將由第一濾波輸出端521及第二濾波輸出端522接收濾波后信號并轉(zhuǎn)換成驅(qū)動信號由第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端1522驅(qū)動LED模塊。
當模式切換電路980決定第二模式時,模式切換開關(guān)981導(dǎo)通端點983及984的第二電流路徑而截止端點983及985的第一電流路徑。此時,第一濾波輸出端521與第一驅(qū)動輸出端1521耦接。因此,驅(qū)動電路1730停止運作。濾波后信號由第一濾波輸出端521及第二濾波輸出端522輸入直接由第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端1522驅(qū)動LED模塊,而旁通驅(qū)動電路1730的電感1732及續(xù)流二極管1733。
參見圖11F,為根據(jù)本發(fā)明第五較佳實施例的模式切換電路的電路示意圖。模式切換電路1680包含模式切換開關(guān)1681,適用于圖8E所示的驅(qū)動電路1830。請同時參見圖11F及圖8E,模式切換開關(guān)1681具有三個端點1683、1684、1685,端點1683耦接第一濾波輸出端521,端點1684耦接第一驅(qū)動輸出端1521以及端點1685耦接驅(qū)動電路1830的切換開關(guān)1835。
當模式切換電路1680決定第一模式時,模式切換開關(guān)1681導(dǎo)通端點1683及1685的第一電流路徑而截止端點1683及1684的第二電流路徑。此時,第一濾波輸出端521與切換開關(guān)1835耦接。因此,驅(qū)動電路1830正常運作,將由第一濾波輸出端521及第二濾波輸出端522接收濾波后信號并轉(zhuǎn)換成驅(qū)動信號由第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端1522驅(qū)動LED模塊。
當模式切換電路1680決定第二模式時,模式切換開關(guān)1681導(dǎo)通端點1683及1684的第二電流路徑而截止端點1683及1685的第一電流路徑。此時,第一濾波輸出端521與第一驅(qū)動輸出端1521耦接。因此,驅(qū)動電路1830停止運作。濾波后信號由第一濾波 輸出端521及第二濾波輸出端522輸入直接由第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端1522驅(qū)動LED模塊,而旁通驅(qū)動電路1830的電感1832及切換開關(guān)1835。
參見圖11G,為根據(jù)本發(fā)明第六較佳實施例的模式切換電路的電路示意圖。模式切換電路1780包含模式切換開關(guān)1781,適用于圖8E所示的驅(qū)動電路1830。請同時參見圖11G及圖8E,模式切換開關(guān)1781具有三個端點1783、1784、1785,端點1783耦接第一濾波輸出端521,端點1784耦接第一驅(qū)動輸出端1521以及端點1785耦接驅(qū)動電路1830的電感1832。
當模式切換電路1780決定第一模式時,模式切換開關(guān)1781導(dǎo)通端點1783及1785的第一電流路徑而截止端點1783及1784的第二電流路徑。此時,第一濾波輸出端521與電感1832耦接。因此,驅(qū)動電路1830正常運作,將由第一濾波輸出端521及第二濾波輸出端522接收濾波后信號并轉(zhuǎn)換成驅(qū)動信號由第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端1522驅(qū)動LED模塊。
當模式切換電路1780決定第二模式時,模式切換開關(guān)1781導(dǎo)通端點1783及1784的第二電流路徑而截止端點1783及1785的第一電流路徑。此時,第一濾波輸出端521與第一驅(qū)動輸出端1521耦接。因此,驅(qū)動電路1830停止運作。濾波后信號由第一濾波輸出端521及第二濾波輸出端522輸入直接由第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端1522驅(qū)動LED模塊,而旁通驅(qū)動電路1830的電感1832及切換開關(guān)1835。
參見圖11H,為根據(jù)本發(fā)明第七較佳實施例的模式切換電路的電路示意圖。模式切換電路1880包含模式切換開關(guān)1881及1882,適用于圖8F所示的驅(qū)動電路1930。請同時參見圖11H及圖8F,模式切換開關(guān)1881具有三個端點1883、1884、1885,端點1883耦接第一驅(qū)動輸出端1521,端點1884耦接第一濾波輸出端521以及端點1885耦接驅(qū)動電路1930的續(xù)流二極管1933。模式切換開關(guān)1882具有三個端點1886、1887、1888,端點1886耦接第二驅(qū)動輸出端1522,端點1887耦接第二濾波輸出端522以及端點1888耦接第一濾波輸出端521。
當模式切換電路1880決定第一模式時,模式切換開關(guān)1881導(dǎo)通端點1883及1885的第一電流路徑而截止端點1883及1884的第二電流路徑,以及模式切換開關(guān)1882導(dǎo)通端點1886及1888的第三電流路徑而截止端點1886及1887的第四電流路徑。此時,第一驅(qū)動輸出端1521與續(xù)流二極管1933耦接,且第一濾波輸出端521與第二驅(qū)動輸出端1522耦接。因此,驅(qū)動電路1930正常運作,將由第一濾波輸出端521及第二濾波輸出端522接收濾波后信號并轉(zhuǎn)換成驅(qū)動信號由第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端 1522驅(qū)動LED模塊。
當模式切換電路1880決定第二模式時,模式切換開關(guān)1881導(dǎo)通端點1883及1884的第二電流路徑而截止端點1883及1885的第一電流路徑,以及模式切換開關(guān)1882導(dǎo)通端點1886及1887的第四電流路徑而截止端點1886及1888的第三電流路徑。此時,第一濾波輸出端521與第一驅(qū)動輸出端1521耦接,而且第二濾波輸出端522與第二驅(qū)動輸出端1522耦接。因此,驅(qū)動電路1930停止運作。濾波后信號由第一濾波輸出端521及第二濾波輸出端522輸入直接由第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端1522驅(qū)動LED模塊,而旁通驅(qū)動電路1930的續(xù)流二極管1933及切換開關(guān)1935。
參見圖11I,為根據(jù)本發(fā)明第八較佳實施例的模式切換電路的電路示意圖。模式切換電路1980包含模式切換開關(guān)1981及1982,適用于圖8F所示的驅(qū)動電路1930。請同時參見圖11I及圖8F,模式切換開關(guān)1981具有三個端點1983、1984、1985,端點1983耦接第二濾波輸出端522,端點1984耦接第二驅(qū)動輸出端1522以及端點1985耦接驅(qū)動電路1930的切換開關(guān)1935。模式切換開關(guān)1982具有三個端點1986、1987、1988,端點1986耦接第一濾波輸出端521,端點1987耦接第一驅(qū)動輸出端1521以及端點1988耦接第二驅(qū)動輸出端1522。
當模式切換電路1980決定第一模式時,模式切換開關(guān)1981導(dǎo)通端點1983及1985的第一電流路徑而截止端點1983及1984的第二電流路徑,以及模式切換開關(guān)1982導(dǎo)通端點1986及1988的第三電流路徑而截止端點1986及1987的第四電流路徑。此時,第二濾波輸出端522與切換開關(guān)1935耦接,且第一濾波輸出端521與第二驅(qū)動輸出端1522耦接。因此,驅(qū)動電路1930正常運作,將由第一濾波輸出端521及第二濾波輸出端522接收濾波后信號并轉(zhuǎn)換成驅(qū)動信號由第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端1522驅(qū)動LED模塊。
當模式切換電路1980決定第二模式時,模式切換開關(guān)1981導(dǎo)通端點1983及1984的第二電流路徑而截止端點1983及1985的第一電流路徑,以及模式切換開關(guān)1982導(dǎo)通端點1986及1987的第四電流路徑而截止端點1986及1988的第三電流路徑。此時,第一濾波輸出端521與第一驅(qū)動輸出端1521耦接,而且第二濾波輸出端522與第二驅(qū)動輸出端1522耦接。因此,驅(qū)動電路1930停止運作。濾波后信號由第一濾波輸出端521及第二濾波輸出端522輸入直接由第一驅(qū)動輸出端1521及第二驅(qū)動輸出端1522驅(qū)動LED模塊,而旁通驅(qū)動電路1930的續(xù)流二極管1933及切換開關(guān)1935。
值得注意的是,上述實施例中的模式切換開關(guān)可以是單刀雙擲開關(guān),或兩個半導(dǎo)體 開關(guān)(例如:金氧半場效晶體管),用來切換兩個電流路徑其中之一為導(dǎo)通,另一為截止。電流路徑系用于提供濾波后信號的導(dǎo)通路徑,使濾波后信號的電流流經(jīng)其中之一來達到模式選擇的功能。舉例來說,請同時參見圖4A及圖4C,當燈管驅(qū)動電路505不存在而由交流電源508直接供電給LED直管燈500時,模式切換電路可以決定第一模式,由驅(qū)動電路將濾波后信號轉(zhuǎn)換成驅(qū)動信號,使驅(qū)動信號的電平可以匹配LED模塊發(fā)光所需的電平,而得以正確驅(qū)動LED模塊發(fā)光。當燈管驅(qū)動電路505存在時,模式切換電路可以決定第二模式,由濾波后信號直接驅(qū)動LED模塊發(fā)光;或者也可以決定第一模式,仍由驅(qū)動電路將濾波后信號轉(zhuǎn)換成驅(qū)動信號以驅(qū)動LED模塊發(fā)光。
參見圖11J,為根據(jù)本發(fā)明第一較佳實施例的LED燈的切換判斷電路的電路示意圖。切換判斷電路690包含一雙向觸發(fā)二極管691及一電阻692,用于判斷外部驅(qū)動信號的電壓高低。雙向觸發(fā)二極管691與電阻692串聯(lián),即雙向觸發(fā)二極管691一端耦接第一濾波后輸出端521,另一端耦接電阻692的一端,而電阻692的另一端耦接第二濾波后輸出端522。雙向觸發(fā)二極管691與電阻692的連接點則產(chǎn)生判斷結(jié)果信號S580至模式切換電路。當外部驅(qū)動信號為高頻高壓的信號時,判斷結(jié)果信號S580為高電平,使模式切換電路決定第二驅(qū)動模式。例如:圖4A及4C的燈管驅(qū)動電路505存在時,將交流電源508的交流電源信號轉(zhuǎn)換成高頻、高壓的交流驅(qū)動信號。此時,模式切換電路決定第二驅(qū)動模式,使第一濾波后輸出端521、第二濾波后輸出端522上的濾波后信號直接驅(qū)動LED模塊630發(fā)光。當外部驅(qū)動信號為低頻、低壓的信號時,判斷結(jié)果信號S580為低電平,使模式切換電路決定第一驅(qū)動模式。例如:圖4A及4C的燈管驅(qū)動電路505不存在時,交流電源508的交流電源信號直接輸入LED照明模塊。此時,模式切換電路決定第一驅(qū)動模式,使第一濾波后輸出端521、第二濾波后輸出端522上的濾波后信號的電平轉(zhuǎn)換成適合LED模塊630的電壓以驅(qū)動LED模塊630發(fā)光。
在本實施例中,雙向觸發(fā)二極管691選取閾值為400伏-1300伏之間;較佳的選取閾值為450伏-700伏之間;更佳的選取閾值為500伏-600伏之間。
值得注意的是,切換判斷電路690可以更包含一電阻693及一切換開關(guān)694。由于電阻693及切換開關(guān)694可視應(yīng)用情況省略,在此以虛線表示。電阻693與切換開關(guān)694串聯(lián),即電阻693一端耦接第一濾波后輸出端521,另一端耦接切換開關(guān)694的一端,而切換開關(guān)694的另一端耦接第二濾波后輸出端522。切換開關(guān)694的控制端則耦接雙向觸發(fā)二極管691與電阻692的連接點以接收判斷結(jié)果信號S580,并據(jù)此于電阻693及切換開關(guān)694的連接點產(chǎn)生另一判斷結(jié)果信號S585。判斷結(jié)果信號S580及S585為反 相信號,以提供,例如:圖11H及圖11I所示的具有雙模式切換開關(guān)的模式切換電路使用。
參見圖11K,為根據(jù)本發(fā)明第二較佳實施例的LED燈的切換判斷電路的電路示意圖。切換判斷電路790包含一電容791、電阻791及793、以及一切換開關(guān)794;其中電容791及電阻792串聯(lián)做為頻率判斷電路795,用于判斷外部驅(qū)動信號的頻率高低。電容792一端耦接第一整流輸出端511,另一端耦接電阻791的一端,而電阻791的另一端耦接第二整流輸出端512。頻率判斷電路795于電阻791與電容792的連接點產(chǎn)生一判斷結(jié)果信號S580,其中判斷結(jié)果信號S580的電平系根據(jù)外部驅(qū)動信號的頻率高低而決定,當頻率越高,信號的電平越高;反之則越低。因此,當外部驅(qū)動信號為高頻(例如:20KHz以上)、高壓的信號時,判斷結(jié)果信號S580為高電平,使模式切換電路決定第二驅(qū)動模式。當外部驅(qū)動信號為低頻、低壓的信號時,判斷結(jié)果信號S580為低電平,使模式切換電路決定第一驅(qū)動模式。同樣地,切換判斷電路790可以更包含一電阻793及一切換開關(guān)794。電阻793與切換開關(guān)794串聯(lián)于第一濾波后輸出端521及第二濾波后輸出端522之間,且切換開關(guān)794的控制端則耦接頻率判斷電路795以接收判斷結(jié)果信號S580,并據(jù)此于電阻793及切換開關(guān)794的連接點產(chǎn)生另一判斷結(jié)果信號S585。判斷結(jié)果信號S580及S585為反相信號,以提供具有雙模式切換開關(guān)的模式切換電路使用。電阻793及切換開關(guān)794可視應(yīng)用情況省略,在此以虛線表示。
參見圖12A,為根據(jù)本發(fā)明第七較佳實施例的LED燈的電源模組的應(yīng)用電路方塊示意圖。相較于圖4D所示實施例,本實施例的日光燈包含第一整流電路510及第二整流電路540、及濾波電路520,且更增加鎮(zhèn)流兼容電路1510,其中電源模組也可以包含LED照明模塊530的部分組件。鎮(zhèn)流兼容電路1510可耦接于第一接腳501或/及第二接腳502以及整流電路510之間。在本實施例,以鎮(zhèn)流兼容電路1510耦接于第一接腳501及整流電路之間為例說明。請同時參見圖圖4A及圖4C,燈管驅(qū)動電路505為電子鎮(zhèn)流器,提供交流驅(qū)動信號以驅(qū)動本實施例的LED燈。
由于燈管驅(qū)動電路505的驅(qū)動系統(tǒng)啟動之初,輸出能力尚未完全提升至正常狀態(tài)。然而,在啟動之初LED燈的電源模組立即導(dǎo)通并接收燈管驅(qū)動電路505所提供的交流驅(qū)動信號。這會造成啟動之初,燈管驅(qū)動電路505立即有負載而無法順利啟動。舉例來說,燈管驅(qū)動電路505的內(nèi)部組件自其轉(zhuǎn)換的輸出取電而維持啟動后的操作,輸出電壓無法正常上升而導(dǎo)致啟動失敗,或燈管驅(qū)動電路505的諧振電路的Q值因LED燈的負載的加入而改變而無法順利啟動等。
鎮(zhèn)流兼容電路1510用于在滿足預(yù)定條件時接通LED照明模塊和電源模組。本實施例的鎮(zhèn)流兼容電路1510在啟動之初,將呈現(xiàn)開路狀態(tài),使交流驅(qū)動信號的能量無法輸入至LED模塊,并經(jīng)設(shè)定的延遲時間后才進入導(dǎo)通狀態(tài),使交流驅(qū)動信號的能量開始輸入至LED燈模塊。上述的鎮(zhèn)流兼容電路1510于做為外部驅(qū)動信號的交流驅(qū)動信號開始輸入LED直管燈起一設(shè)定延遲時間內(nèi)為截止,于設(shè)定延遲時間后為導(dǎo)通,藉此LED燈的操作模擬了熒光燈的啟動特性—驅(qū)動電源啟動后一段延遲時間后內(nèi)部氣體才放電而發(fā)光。因此,鎮(zhèn)流兼容電路1510進一步改善了對電子鎮(zhèn)流器等燈管驅(qū)動電路505的兼容性。
參見圖12B,為根據(jù)本發(fā)明第八較佳實施例的LED燈的電源模組的應(yīng)用電路方塊示意圖。相較于圖12A所示實施例,本實施例的鎮(zhèn)流兼容電路1510可耦接于第三接腳503或/及第四接腳504以及第二整流電路540之間。如圖12A中鎮(zhèn)流兼容電路1510的說明,鎮(zhèn)流兼容電路1510具有延遲起動的作用,使交流驅(qū)動信號的輸入延遲了設(shè)定的時間,避免電子鎮(zhèn)流器等燈管驅(qū)動電路505啟動失敗的問題。
參見圖12C,為根據(jù)本發(fā)明第九較佳實施例的LED燈的電源模組的應(yīng)用電路方塊示意圖。相較于圖12A所示實施例,本實施例的鎮(zhèn)流兼容電路1510耦接于第二整流電路540與濾波電路520之間。如上說明,本實施例中的第二整流電路540不包含電容或電感等組件,因此不影響鎮(zhèn)流兼容電路1510的功能。
參見圖12D,為根據(jù)本發(fā)明第十較佳實施例的LED燈的電源模組的應(yīng)用電路方塊示意圖。相較于圖12A所示實施例,本實施例的鎮(zhèn)流兼容電路1510耦接于整流電路510與濾波電路520之間。同樣地,本實施例中的整流電路510不包含電容或電感等組件,因此不影響鎮(zhèn)流兼容電路1510的功能。
鎮(zhèn)流兼容電路具有鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流兼容輸出端,鎮(zhèn)流兼容輸入端與至少一個整流電路耦接,鎮(zhèn)流兼容輸出端與LED照明模塊耦接;鎮(zhèn)流兼容電路用于在滿足預(yù)定條件時導(dǎo)通鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流兼容輸出端以接通LED照明模塊和電源模組。
一實施例中,鎮(zhèn)流兼容電路用于當接收到輸入的信號達到預(yù)定時長時接通LED照明模塊和電源模組。
一實施例中,鎮(zhèn)流兼容電路包括第一開關(guān)部、第一觸發(fā)部;第一開關(guān)部與鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流兼容輸出端耦接,第一觸發(fā)部與第一開關(guān)部耦接;當?shù)谝挥|發(fā)部在接收到輸入的信號達到預(yù)定時長時,觸發(fā)第一開關(guān)部導(dǎo)通鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流兼容輸出端,以接通LED照明模塊和電源模組。
進一步地,鎮(zhèn)流兼容電路還包括阻抗部,阻抗部耦接于鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流兼容輸出端之間,并與第一開關(guān)部并聯(lián);阻抗部用于當?shù)谝婚_關(guān)部斷開時截止鎮(zhèn)流兼容輸入端向鎮(zhèn)流兼容輸出端的輸出。
進一步地,鎮(zhèn)流兼容電路還包括耦接于鎮(zhèn)流兼容輸入端與第一觸發(fā)部之間的限流部,以使信號僅能由鎮(zhèn)流兼容輸入端單向流向第一觸發(fā)部。
進一步地,鎮(zhèn)流兼容電路還包括檢測部,檢測部耦接在鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流兼容輸出端之間,用于檢測鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流兼容輸出端之間的電壓變化。
進一步地,鎮(zhèn)流兼容電路還包括還包括用于保護第一開關(guān)部和第一觸發(fā)部的保護部。
參見圖12E,為根據(jù)本發(fā)明第一較佳實施例的鎮(zhèn)流兼容電路的電路示意圖。第一開關(guān)部包括第一雙向可控硅1614;第一觸發(fā)部包括第一雙向觸發(fā)二極管1617和第一電容1619,進一步地,第一觸發(fā)部還包括第一電阻1618;阻抗部包括第二電阻1613;限流部包括二極管1612;檢測部包括并聯(lián)的第三電阻1622和第二電容1623;保護部包括第四電阻1615和/或第五電阻1620。上述元器件的連接關(guān)系及實現(xiàn)接收到信號達到預(yù)定時長時接通LED照明模塊和電源模組的原理介紹如下。
鎮(zhèn)流兼容電路1610中的初始狀態(tài)為鎮(zhèn)流兼容輸入端1611及鎮(zhèn)流兼容輸出端1621之間等效上為開路。鎮(zhèn)流兼容電路1610于鎮(zhèn)流兼容輸入端1611接收信號后,經(jīng)設(shè)定時間才導(dǎo)通鎮(zhèn)流兼容輸入端1611及鎮(zhèn)流相容輸出端1621,使鎮(zhèn)流兼容輸入端1611所接收的信號傳送到鎮(zhèn)流兼容輸出端1621。
鎮(zhèn)流兼容電路1610包含二極管1612、第二電阻1613、第三電阻1622、第四電阻1615、第一電阻1618、第五電阻1620及第一雙向可控硅1614、第一雙向觸發(fā)二極管1617、第一電容1619、鎮(zhèn)流兼容輸入端1611及鎮(zhèn)流兼容輸出端1621。其中,第二電阻1613的阻值相當大(100歐姆-1兆歐姆之間),因此在第一雙向可控硅1614截止時,鎮(zhèn)流兼容輸入端1611及鎮(zhèn)流兼容輸出端1621之間等效上為開路。
第一雙向可控硅1614耦接于鎮(zhèn)流兼容輸入端1611及鎮(zhèn)流兼容輸出端1621之間,第二電阻1613也耦接于鎮(zhèn)流兼容輸入端1611及鎮(zhèn)流兼容輸出端1621之間而與第一雙向可控硅1614并聯(lián)。二極管1612、第五電阻1620、第三電阻1622及第一電容1619依序串聯(lián)于鎮(zhèn)流兼容輸入端1611及鎮(zhèn)流兼容輸出端1621之間,而與第一雙向可控硅1614并聯(lián)。二極管1612的正極與第一雙向可控硅1614連接,而負極連接到第五電阻1620的一端。第一雙向可控硅1614的控制端與第一雙向觸發(fā)二極管1617的一端相連,第一 雙向觸發(fā)二極管1617的另一端與第一電阻1618的一端相連,第一電阻1618的的另一端耦接第一電容1619及第三電阻1622的連接端。第四電阻1615耦接于第一雙向可控硅1614的控制端及第二電阻1613與第一電容1619的連接端之間。其中,第四電阻1615、第一電阻1618、第五電阻1620可以省略,故圖中以虛線表示。第一電阻1618省略時,第一雙向觸發(fā)二極管1617的另一端與第一電容1619及第三電阻1622的連接端直接連接。第五電阻1620省略時,二極管1612的負極直接連接第三電阻1622。
當交流驅(qū)動信號(例如:電子鎮(zhèn)流器所輸出的高頻、高壓交流信號)開始輸入到鎮(zhèn)流兼容輸入端1611時,第一雙向可控硅1614先處于開路狀態(tài),使交流驅(qū)動信號無法輸入而使LED燈也處于開路狀態(tài)。交流驅(qū)動信號經(jīng)過二極管1612、第五電阻1620、第三電阻1622開始對第一電容1619充電,使第一電容1619的電壓逐漸上升。持續(xù)充電一段時間后,第一電容1619的電壓升高到超過第一雙向觸發(fā)二極管1617的閥值而使觸發(fā)第一雙向觸發(fā)二極管1617導(dǎo)通。然后,導(dǎo)通的第一雙向觸發(fā)二極管1617觸發(fā)第一雙向可控硅1614,使第一雙向可控硅1614也導(dǎo)通。此時,導(dǎo)通的第一雙向可控硅1614電性連接鎮(zhèn)流兼容輸入端1611及鎮(zhèn)流兼容輸出端1621,使交流驅(qū)動信號經(jīng)由鎮(zhèn)流兼容輸入端1611及鎮(zhèn)流兼容輸出端1621輸入,使LED燈的電源模組開始操作。另外,第一電容1619所儲存的能量維持第一雙向可控硅1614導(dǎo)通,以避免交流驅(qū)動信號的交流變化造成第一雙向可控硅1614,即鎮(zhèn)流兼容電路1610的再度截止,或者重復(fù)于導(dǎo)通與截止之間變化的問題。
當本實施例的鎮(zhèn)流兼容電路1610應(yīng)用至圖12C的應(yīng)用電路時,由于鎮(zhèn)流兼容電路1610接收經(jīng)過整流單元或整流電路整流后的信號,二極管1612可以省略。第一雙向可控硅1614可用硅控整流器(Silicon Controlled Rectifier,SCR)來代替,第一雙向觸發(fā)二極管1617可用固體放電管(Thyristor Surge Suppresser)來代替,而不影響保護電路的保護功能。尤其,通過采用硅控整流器管可降低導(dǎo)通時的壓降。
一般電子鎮(zhèn)流器等燈管驅(qū)動電路505啟動后經(jīng)幾百毫秒,電子鎮(zhèn)流器的輸出電壓可以提高到一定電壓值之上而不至于受到LED燈的負載加入的影響。尤其,部分的瞬時啟動型電子鎮(zhèn)流器的輸出交流電壓會先約略維持定值一小段時間,例如:0.01秒,此時的電壓定值在300伏以下,之后才開始上升,而在此一小段時間內(nèi)輸出端有任何負載的加入,都可能造成瞬時啟動型電子鎮(zhèn)流器無法順利拉升輸出交流電壓;特別是,當瞬時啟動型電子鎮(zhèn)流器的輸入電壓為120伏或以下的市電時,更容易出現(xiàn)。另外,電子鎮(zhèn)流器等燈管驅(qū)動電路505會設(shè)有熒光燈是否點燈的偵測,若超過時間熒光燈未點燈則判斷熒 光燈異常而進入保護狀態(tài)。因此,鎮(zhèn)流兼容電路1610的延遲時間較佳為大于0.01秒,更佳為在0.1秒到3秒之間。
值得注意的是,第三電阻1622可以額外并聯(lián)第二電容1623。第二電容1623的作用在于反應(yīng)鎮(zhèn)流兼容輸入端1611及鎮(zhèn)流兼容輸出端1621之間電壓差的瞬間變化,且不影響鎮(zhèn)流兼容電路1610的延遲導(dǎo)通的作用。
請參見圖12F,為根據(jù)本發(fā)明第十一較佳實施例的LED直管燈的電源模組的應(yīng)用電路方塊示意圖。相較于圖4C所示實施例,本實施例的燈管驅(qū)動電路505驅(qū)動多個串聯(lián)的LED直管燈500,且每個LED直管燈500內(nèi)均裝設(shè)有鎮(zhèn)流兼容電路1610。為方便說明,以下以兩個串聯(lián)的LED直管燈500為例說明。
因兩個LED直管燈500內(nèi)的鎮(zhèn)流兼容電路1610的延遲時間因組件制程誤差等因素的影響而具有不同的延遲時間,因此兩個鎮(zhèn)流兼容電路1610的導(dǎo)通時間并不一致。當燈管驅(qū)動電路505啟動,燈管驅(qū)動電路505所提供的交流驅(qū)動信號的電壓大致由兩個LED直管燈500所均分承受。而后當鎮(zhèn)流兼容電路1610其中之一先導(dǎo)通時,燈管驅(qū)動電路505的交流驅(qū)動信號的電壓幾乎落在尚未導(dǎo)通的另一只LED直管燈500上。這使得尚未導(dǎo)通的LED直管燈500的鎮(zhèn)流兼容電路1610上的跨壓突然增加一倍,即鎮(zhèn)流兼容輸入端1611及鎮(zhèn)流兼容輸出端1621之間電壓差突然增加一倍。由于第二電容1623的存在,第一電容1619及第二電容1623的分壓效果,會瞬間拉高第一電容1619的電壓,使得第一雙向觸發(fā)二極管1617觸及第一雙向可控硅1614導(dǎo)通,而使兩個LED直管燈500的鎮(zhèn)流兼容電路1610幾乎同時導(dǎo)通。藉由第二電容1623的加入,可避免串聯(lián)的LED直管燈之間因鎮(zhèn)流兼容電路1610的延遲時間不同,導(dǎo)致先導(dǎo)通的鎮(zhèn)流兼容電路1610中的第一雙向可控硅1614因維持導(dǎo)通的電流不足而再度截止的問題。因此,加入第二電容1623的鎮(zhèn)流兼容電路1610可進一步改受串聯(lián)的LED直管燈的兼容性。
在實際應(yīng)用上,第二電容1623的建議容值為在10pF-1nF之間,較佳為10pF-100PF之間,更佳為47pF。
值得注意的是,二極管1612系用于對第一電容1619充電的信號進行整流。因此,請參見圖12C及圖12D,在鎮(zhèn)流兼容電路1610配置于整流單元或整流電路之后的應(yīng)用情況,二極管1612可以省略。因此,在圖12E中,二極管1612以虛線表示。
一實施中,鎮(zhèn)流兼容電路用于當鎮(zhèn)流兼容電路接收到輸入的電壓的強度達到預(yù)定閾值時接通LED照明模塊和電源模組。
鎮(zhèn)流兼容電路包括第二開關(guān)部、第二觸發(fā)部;第二開關(guān)部與鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流 兼容輸出端耦接,第二觸發(fā)部與第二開關(guān)部耦接;當?shù)诙|發(fā)部在接收到輸入的電壓的強度達到預(yù)定閾值時,觸發(fā)第二開關(guān)部導(dǎo)通鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流兼容輸出端以接通LED照明模塊和電源模組。
參見圖12G,為根據(jù)本發(fā)明第二較佳實施例的鎮(zhèn)流兼容電路的電路示意圖。第二開關(guān)部包括第二雙向可控硅1712;第二觸發(fā)部包括第三雙向觸發(fā)二極管1713、第七電阻1714、第八電阻1716、第九電阻1717及第四電容1715。上述元器件的連接關(guān)系及實現(xiàn)接收到電壓的強度達到預(yù)定閾值時接通LED照明模塊和電源模組的原理介紹如下。
鎮(zhèn)流兼容電路1710中的初始狀態(tài)為鎮(zhèn)流兼容輸入端1711及鎮(zhèn)流兼容輸出端1721之間為開路。鎮(zhèn)流兼容電路1710于鎮(zhèn)流兼容輸入端1711接收信號,于外部驅(qū)動信號的電平小于一設(shè)定延遲電平值時為截止,于外部驅(qū)動信號的電平大于設(shè)定延遲電平值時為導(dǎo)通,使鎮(zhèn)流兼容輸入端1711所接收的信號傳送到鎮(zhèn)流兼容輸出端1721。設(shè)定延遲電平值較佳為大于等于400伏。
鎮(zhèn)流兼容電路1710包含第三雙向可控硅1712、第三雙向觸發(fā)二極管1713、第七電阻1714、第八電阻1716、第九電阻1717及第四電容1715。第三雙向可控硅1712的第一端耦接鎮(zhèn)流兼容輸入端1711,控制端耦接第三雙向觸發(fā)二極管1713的一端及第七電阻1714的一端,而第二端耦接第七電阻1714的另一端。第四電容1715的一端耦接第三雙向觸發(fā)二極管1713的另一端,另一端耦接第三雙向可控硅1712的第二端。第九電阻1717與第四電容1715并聯(lián),因此也耦接第三雙向觸發(fā)二極管1713的另一端及第三雙向可控硅1712的第二端。第八電阻1716的一端耦接第三雙向觸發(fā)二極管1713與第四電容1715的連接點,另一端耦接鎮(zhèn)流兼容輸出端1721。
當交流驅(qū)動信號(例如:電子鎮(zhèn)流器所輸出的高頻、高壓交流信號)開始輸入到鎮(zhèn)流兼容輸入端1711時,第三雙向可控硅1712先處于開路狀態(tài),使交流驅(qū)動信號無法輸入而使LED燈也處于開路狀態(tài)。交流驅(qū)動信號的輸入會在鎮(zhèn)流兼容電路1710的鎮(zhèn)流兼容輸入端1711及鎮(zhèn)流兼容輸出端1721之間造成壓差。當交流驅(qū)動信號隨時間變大并經(jīng)過一段時間后達到足夠的振幅(設(shè)定延遲電平值)時,鎮(zhèn)流兼容輸出端1721的電平經(jīng)過第八電阻1716、并聯(lián)的第四電容1715及第九電阻1717以及第七電阻1714反應(yīng)到第三雙向可控硅1712的控制端而觸發(fā)第三雙向可控硅1712導(dǎo)通。此時,鎮(zhèn)流兼容電路1710導(dǎo)通而使LED燈正常操作。在第三雙向可控硅1712導(dǎo)通后,第八電阻1716流經(jīng)電流,并對第四電容1715充電以儲存一定的電壓于第四電容1715。第四電容1715所儲存的能量維持第三雙向可控硅1712導(dǎo)通,以避免交流驅(qū)動信號的交流變化造成第三雙向可控 硅1712,即鎮(zhèn)流兼容電路1710的再度截止,或者重復(fù)于導(dǎo)通與截止之間變化的問題。
一實施例中,鎮(zhèn)流兼容電路包括:偵測信號產(chǎn)生部、判斷控制部、第三開關(guān)部;偵測信號產(chǎn)生部耦接于整流電路的兩個整流輸出端之間并與判斷控制部耦接;判斷控制部的一端耦接于整流電路的兩個整流輸出端之間,另一端耦接于第三開關(guān)部的控制端;第三開關(guān)部兩端耦接鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流兼容輸出端;判斷控制部,其用于接收由偵測信號產(chǎn)生的偵測信號,并用于當偵測信號達到預(yù)定閥值時控制第三開關(guān)部,從而使鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流兼容輸出端接通以接通LED照明模塊和電源模組。
進一步地,判斷控制部用于當偵測信號高于第一預(yù)定閾值或低于第二預(yù)定閾值時控制第三開關(guān)部,從而使鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流兼容輸出端接通,第一預(yù)定閾值大于第二預(yù)定閾值。進一步地,鎮(zhèn)流兼容電路還包括供能部,供能部耦接于鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流兼容輸出端之間并與判斷控制部耦接;供能部能向判斷控制部提供使其工作的電能。
參見圖12H為根據(jù)本發(fā)明第三較佳實施例的鎮(zhèn)流兼容電路的電路示意圖。偵測信號產(chǎn)生部包括第十電阻1916及第十一電阻1917;判斷控制部包括控制電路1918;第三開關(guān)部包括三極管或切換開關(guān)1919;供能部包括第十二電阻1913和第五電容1914。上述元器件的連接關(guān)系及實現(xiàn)接收到電壓的強度達到預(yù)定閾值時接通LED照明模塊和電源模組的原理介紹如下。
鎮(zhèn)流兼容電路1910包含第十電阻1916、第十一電阻1917、第十二電阻1913、第五電容1914、控制電路1918及切換開關(guān)1919。第十電阻1916一端耦接第一整流輸出端511,另一端耦接第五電容1914的一端,而第五電容1914的另一端耦接第二整流輸出端512,其連接點耦接控制電路1918,以提供控制電路1918操作所需的電力。第十電阻1916及第十一電阻1917串聯(lián)于第一整流輸出端511及第二整流輸出端512之間,以根據(jù)整流后信號的電平產(chǎn)生代表外部交流信號的一偵測信號至控制電路1918。切換開關(guān)1919的控制端耦接控制電路1918,以根據(jù)控制電路1918的控制而導(dǎo)通或截止。切換開關(guān)1919的兩端耦接鎮(zhèn)流兼容輸入端1911及鎮(zhèn)流兼容輸出端1921。
當控制電路1918判斷第十一電阻1917及第十二電阻1913所產(chǎn)生的偵測信號的電平低于一高判斷電平(第一預(yù)定閾值)時,控制電路1918截止切換開關(guān)1919。當電子鎮(zhèn)流器啟動之初,所輸出的交流信號還不夠高而使得偵測信號的電平低于高判斷電平時,控制電路1918控制切換開關(guān)1919處于開路狀態(tài)。此時,LED燈處于開路狀態(tài)而停止操作。當交流驅(qū)動信號隨時間變大并經(jīng)過一段時間后達到足夠的振幅(設(shè)定延遲電平值)時,偵測信號的電平周期性高于高判斷電平時,控制電路1918控制切換開關(guān)1919 維持在導(dǎo)通狀態(tài)。此時,LED燈正常操作。
應(yīng)用在電子鎮(zhèn)流器場合時,啟動初期(時間小于100ms內(nèi),通常20-30ms之間)電子鎮(zhèn)流器所產(chǎn)生的交流信號的電平介于200伏-300伏之間,隨著電子鎮(zhèn)流器平穩(wěn)的工作,交流信號的電平會超過300伏。在本實施例中,第十一電阻1917的阻值較佳為200K歐姆-500K歐姆之間;更佳為300K歐姆-400K歐姆之間;阻第十二電阻1913的阻值較佳為0.5K-4K歐姆之間,更佳為1.0K歐姆-3K歐姆之間;高判斷電平較佳為0.9伏-1.25伏之間,更佳為1.0伏。
值得注意的是,本實施例的鎮(zhèn)流兼容電路也可以應(yīng)用至電感鎮(zhèn)流器的判斷。應(yīng)用在電感鎮(zhèn)流器場合時,利用電感鎮(zhèn)流器運行“過零”的特性,以市電為例,當電源啟動初期時,第十一電阻1917及第十二電阻1913所產(chǎn)生的偵測信號的電平會低于一低判斷電平(第二預(yù)定閾值),控制電路1918控制切換開關(guān)1919維持在導(dǎo)通狀態(tài),使LED燈正常操作。在本實施例中,低判斷電平較佳為0.2伏以下,更佳為0.1伏以下。
也就是說,在電源啟動初期,偵測信號高于低判斷電平且低于高判斷電平(高判斷電平高于低判斷電平)時,控制電路1918控制切換開關(guān)1919為截止。當偵測信號低于低判斷電平或高于高判斷電平,控制電路1918控制切換開關(guān)1919為導(dǎo)通。因此,不論是應(yīng)用至電子鎮(zhèn)流器或電感鎮(zhèn)流器的場合,本發(fā)明的LED燈均可正常啟動而發(fā)光。
第十一電阻1917及第十二電阻1913系用于偵測外部交流信號的電平,實際應(yīng)用時,也可以頻率偵測電路來取代。一般而言,電子鎮(zhèn)流器的信號頻率高于20KHz,而電感鎮(zhèn)流器的信號頻率不超過400Hz。通過設(shè)定頻率的閾值,也可實現(xiàn)LED燈應(yīng)用于電感鎮(zhèn)流器及電子鎮(zhèn)流器均可以正常發(fā)光。
一實施例中,鎮(zhèn)流兼容電路用于當接收到輸入的信號達到預(yù)定時長且鎮(zhèn)流兼容電路接收到輸入的電壓的強度達到預(yù)定閾值時接通LED照明模塊和電源模組。
鎮(zhèn)流兼容電路包括:第一開關(guān)部、第一觸發(fā)部;第一開關(guān)部與鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流兼容輸出端耦接,第一觸發(fā)部與第一開關(guān)部耦接;當?shù)谝挥|發(fā)部在接收到輸入的信號達到預(yù)定時長且鎮(zhèn)流兼容電路接收到輸入的電壓的強度達到預(yù)定閾值時,觸發(fā)第一開關(guān)部導(dǎo)通鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流兼容輸出端以接通LED照明模塊和電源模組。
圖12I為根據(jù)本發(fā)明第四較佳實施例的鎮(zhèn)流兼容電路的電路示意圖。第一開關(guān)部包括第三雙向可控硅TR;第一觸發(fā)部包括第一放電管561、第二放電管562、第三電容563。上述元器件的連接關(guān)系及實現(xiàn)接收到信號達到預(yù)定時長且鎮(zhèn)流兼容電路接收到輸入的電壓的強度達到預(yù)定閾值時接通LED照明模塊和電源模組的原理介紹如下。
圖12I所示的鎮(zhèn)流兼容電路包含:第三雙向可控硅TR、第一放電管561、第二放電管562、第三電容563;第一放電管561的一端與鎮(zhèn)流兼容輸入端a連接,另一端與第二放電管562的一端及第三電容563的一端連接;第二放電管562的另一端與第三雙向可控硅TR的控制端連接,第三電容563的另一端與鎮(zhèn)流兼容輸出端b連接。當?shù)谝环烹姽?61兩端的電壓達到設(shè)定的閾值,第一放電管561導(dǎo)通,這時第三電容563充電狀態(tài),當?shù)诙烹姽?62兩端的電壓達到設(shè)定的閾值觸發(fā)第三雙向可控硅TR,這時第三雙向可控硅TR導(dǎo)通(即a,b端間導(dǎo)通,啟動LED照明模塊)。
參數(shù)說明:本實施例中第三雙向可控硅TR的耐壓范圍600-1300伏之間;本實施例中選600伏;第一放電管561的耐壓閾值范圍200伏-600伏之間;較佳的選取介于300伏-440伏之間;本實施例選取340伏;第二放電管562的耐壓閾值范圍20伏-100伏之間;較佳的選取介于30伏-70伏之間;本實施例選取68伏;第三電容563的范圍為2-50nF之間,本實施例中選取10nF。本實施例中第一放電管561的耐壓閾值大于第二放電管562的耐壓閾值。
請一并參照前文對圖12I所示的實施例的介紹,圖12J所示的鎮(zhèn)流兼容電路的電路示意圖提供了另一種第一觸發(fā)部的實施例,而兩個實施例中的第一開關(guān)部可以共用。圖12J提供的實施例中的第一觸發(fā)部包括第一放電管561、第二雙向觸發(fā)二極管564、第三電容563;第一放電管561的一端與鎮(zhèn)流兼容輸入端耦接,另一端與第二雙向觸發(fā)二極管564的一端及第三電容563的一端耦接;第二雙向觸發(fā)二極管564的另一端與第三雙向可控硅TR的控制端耦接,第三電容563的另一端與鎮(zhèn)流兼容輸出端連接;其中,第一放電管561的耐壓閾值大于第二雙向觸發(fā)二極管564的耐壓閾值。
圖12J所示的鎮(zhèn)流兼容電路與圖12I在區(qū)別在于:用第二雙向觸發(fā)二極管564代替第二放電管562。參數(shù)說明:本實施例中第三雙向可控硅TR的耐壓范圍600-1300伏之間;本實施例中選600伏;第一放電管561的耐壓閾值范圍200伏-600伏之間;較佳的選取介于300伏-440伏之間;本實施例選取340伏;第二雙向觸發(fā)二極管564的耐壓閾值范圍20伏-100伏之間;較佳的選取介于30伏-70伏之間;本實施例選取68伏;第三電容563的范圍為2-50nF之間,本實施例中選取10nF。本實施例中第三放電管561的耐壓閾值大于第二雙向觸發(fā)二極管564的耐壓閾值。
請一并參照前文對圖12J所示的實施例的介紹,進一步地,鎮(zhèn)流兼容電路還包括限流部,限流部能限制鎮(zhèn)流兼容電路中電流的值。圖12K為根據(jù)本發(fā)明第七較佳實施例的鎮(zhèn)流兼容電路的電路示意圖。限流部包括第六電阻565,第六電阻565耦接于第三放電 管561與第二雙向觸發(fā)二極管562之間。
圖12K所示的鎮(zhèn)流兼容電路與圖12J的區(qū)別在于:第三放電管561的另一端與第二雙向觸發(fā)二極管564的一端之間加入第六電阻565。其余未變。
參數(shù)說明:本實施例中第三雙向可控硅的耐壓范圍600-1300伏之間;本實施例中選600伏;第三放電管561的耐壓閾值范圍200伏-600伏之間;較佳的選取介于300伏-440伏之間;本實施例選取340伏;第二雙向觸發(fā)二極管564的耐壓閾值范圍20伏-100伏之間;較佳的選取介于30伏-70伏之間;本實施例選取68伏;第三電容563的范圍為2-50nF之間,本實施例中選取10nF。
承接前文的鎮(zhèn)流兼容電路用于當鎮(zhèn)流兼容電路接收到輸入的電壓的強度達到預(yù)定閾值時接通LED照明模塊和電源模組,一實施例中,鎮(zhèn)流兼容電路包括限壓導(dǎo)通部、第四開關(guān)部,第四開關(guān)部的一端與第限壓導(dǎo)通部的一端及鎮(zhèn)流兼容輸入端耦接,第四開關(guān)部的另一端與鎮(zhèn)流兼容輸出端耦接,第四開關(guān)部的控制端與限壓導(dǎo)通部的另一端耦接;當限壓導(dǎo)通部兩端的電壓達到預(yù)定閾值時,限壓導(dǎo)通部觸發(fā)第四開關(guān)使其導(dǎo)通,以接通鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流兼容輸出端。
圖12L為根據(jù)本發(fā)明第八較佳實施例的鎮(zhèn)流兼容電路的電路示意圖。第四開關(guān)部包括第三雙向可控硅;限壓導(dǎo)通部包括第四放電管。上述元器件的連接關(guān)系及實現(xiàn)接收到電壓的強度達到預(yù)定閾值時接通LED照明模塊和電源模組的原理介紹如下。
圖12L所示的鎮(zhèn)流兼容電路包含:第三雙向可控硅TR、第四放電管561、鎮(zhèn)流兼容輸入端a及鎮(zhèn)流兼容輸出端b;第四放電管561的一端連接到鎮(zhèn)流兼容輸入端a,另一端連接到第三雙向可控硅TR的控制端,第三雙向可控硅TR的主電極T2連接到鎮(zhèn)流兼容輸入端b;當?shù)谒姆烹姽?61兩端的電壓達到設(shè)定的閾值,第四放電管561導(dǎo)通,觸發(fā)第三雙向可控硅TR,這時第三雙向可控硅TR導(dǎo)通(即a,b端間導(dǎo)通,啟動LED照明模塊)。
參數(shù)說明:本實施例中第三雙向可控硅TR的耐壓范圍600-1300伏之間;本實施例中選600伏;第四放電管561的耐壓閾值范圍20伏-100伏之間;較佳的選取介于30伏-70伏之間;本實施例選取68伏。
一實施例中,鎮(zhèn)流兼容電路可以只包括限壓導(dǎo)通部;限壓導(dǎo)通部的一端與鎮(zhèn)流兼容輸入端耦接,另一端與鎮(zhèn)流兼容輸出端耦接;限壓導(dǎo)通部兩端的電壓達到預(yù)定閾值時,接通鎮(zhèn)流兼容輸入端及鎮(zhèn)流兼容輸出端。
圖12M為根據(jù)本發(fā)明第九較佳實施例的鎮(zhèn)流兼容電路的電路示意圖。所示鎮(zhèn)流兼容 電路與圖12L在區(qū)別在于:取消了第三雙向可控硅。參數(shù)說明:第四放電管561的耐壓閾值范圍20伏-100伏之間;較佳的選取介于30伏-70伏之間;本實施例選取68伏。
通過這樣的設(shè)計,能解決背景中的電子鎮(zhèn)流器在低電壓時不能正常啟動LED照明模塊的問題。同時通過圖12I-12M的拓撲可看出本發(fā)明提出的方案選用較少的元器件,這樣極大的提高系統(tǒng)的可靠性。
請參見圖13A,為根據(jù)本發(fā)明第十二較佳實施例的LED直管燈的電源模組的應(yīng)用電路方塊示意圖。相較于圖4D所示實施例,本實施例的LED直管燈包含第一整流電路510及第二整流電路540、濾波電路520及LED照明模塊530,且更增加兩燈絲仿真電路1560。兩燈絲仿真電路1560分別耦接于第一接腳501及第二接腳502之間以及耦接于第三接腳503及第四接腳504之間,用于改善具有燈絲偵測的燈管驅(qū)動電路的兼容性,例如:具有預(yù)熱功能電子鎮(zhèn)流器。
具有燈絲偵測的燈管驅(qū)動電路于啟動之初,會偵測燈管的燈絲是否正常而未發(fā)生短路或開路的異常情況。當判斷燈絲發(fā)生異常時,燈管驅(qū)動電路會停止而進入保護狀態(tài)。為避免燈管驅(qū)動電路判斷LED燈異常,兩燈絲仿真電路1560可以仿真正常的燈絲,而使燈管驅(qū)動電路正常啟動驅(qū)動LED燈發(fā)光。
請參見圖13B,為根據(jù)本發(fā)明第一較佳實施例的燈絲仿真電路的電路示意圖。燈絲仿真電路1660包含并聯(lián)的電容1663及電阻1665,而電容1663及電阻1665的各自兩端分別耦接燈絲模擬端1661及1662。請同時參見圖13A,兩燈絲仿真電路1660的燈絲仿真端1661及1662耦接第一接腳501及第二接腳502以及第三接腳503及第四接腳504。當燈管驅(qū)動電路輸出偵測信號以測試燈絲是否正常時,偵測信號會經(jīng)過并聯(lián)的電容1663及電阻1665而使燈管驅(qū)動電路判斷燈絲正常。
值得注意的是,電容1663的容值小。因此當燈管驅(qū)動電路正式驅(qū)動LED燈而輸出的高頻交流信號時,電容1663的容抗(等效阻值)遠小電阻1665的阻值。藉此,燈絲仿真電路1660在LED燈正常操作時,所消耗的功率相當小而幾乎不影響LED燈的發(fā)光效率。
請參見圖13C,為根據(jù)本發(fā)明第二較佳實施例的燈絲仿真電路的電路示意圖。燈絲仿真電路1760包含電容1763及1764,以及電阻1765及1766。電容1763及1764串聯(lián)于燈絲模擬端1661及1662之間。電阻1765及1766也串聯(lián)于燈絲模擬端1661及1662之間,且電阻1765及1766的連接點與電容1763及1764的連接點耦接。請同時參見圖13A,兩燈絲仿真電路1760的燈絲仿真端1661及1662耦接第一接腳501及第二接腳502 以及第三接腳503及第四接腳504。當燈管驅(qū)動電路輸出偵測信號以測試燈絲是否正常時,偵測信號會經(jīng)過串聯(lián)的電容1763及1764以及電阻1765及1766而使燈管驅(qū)動電路判斷燈絲正常。
值得注意的是,電容1763及1764的容值小。因此當燈管驅(qū)動電路正式驅(qū)動LED燈而輸出的高頻交流信號時,串聯(lián)的電容1763及1764的容抗遠小串聯(lián)的電阻1765及1766的阻值。藉此,燈絲仿真電路1760在LED燈正常操作時,所消耗的功率相當小而幾乎不影響LED燈的發(fā)光效率。再者,電容1763或電阻1765任一開路或短路,或者電容1764或電阻1766任一開路或短路,燈絲模擬端1661及1662之間仍可以流過燈管驅(qū)動電路所輸出的偵測信號。因此,電容1763或電阻1765任一開路或短路及/或電容1764或電阻1766任一開路或短路,燈絲仿真電路1760仍可正常運作而具有相當高的容錯率。
上述燈絲仿真電路的實施例中,燈絲仿真電路流經(jīng)的電流較佳為小于1A。電容可以選用陶瓷電容或金屬化聚丙烯電容,例如:Class2陶瓷電容、X2金屬化聚丙烯電容。當電容選用X2電容時,容值小于100nF,且具有低的內(nèi)阻。因此,可以使流經(jīng)燈絲仿真電路1760的電流降低至10-100mA之間,減少損耗;而且內(nèi)阻所造成的熱也較小,溫度可以在70攝氏度以上,甚至在50-60攝氏度之間。
當電路設(shè)計為使用軟性基板使LED組件及電源模組的有源及無源組件均可以或部分設(shè)置同一軟性基板或不同的軟性基板,以簡化LED燈的結(jié)構(gòu)設(shè)計時,電容較佳為選用X7R貼片陶瓷電容,其電容容值較佳為大于100nF流經(jīng)燈絲仿真電路1760的電流為100-1000mA之間。
請參見圖14A,為根據(jù)本發(fā)明第十三較佳實施例的LED直管燈的電源模組的應(yīng)用電路方塊示意圖。相較于圖4D所示實施例,本實施例的LED直管燈包含第一整流電路510及第二整流電路540、濾波電路520及LED照明模塊530,且更增加過壓保護電路1570。過壓保護電路1570耦接第一濾波輸出端521及第二濾波輸出端522,以偵測濾波后信號,并于濾波后信號的電平高于設(shè)定過壓值時,箝制濾波后信號的電平。因此,過壓保護電路1570可以保護LED照明模塊530的組件不因過高壓而毀損。
請參見圖14B,為根據(jù)本發(fā)明第一較佳實施例的過壓保護電路的電路示意圖。過壓保護電路1670包含穩(wěn)壓二極管1671,例如:齊納二極管(Zener Diode),耦接第一濾波輸出端521及第二濾波輸出端522。穩(wěn)壓二極管1671于第一濾波輸出端521及第二濾波輸出端522的電壓差(即,濾波后信號的電平)達到崩潰電壓時導(dǎo)通,使電壓差箝制在崩潰電壓上。過壓保護電路1670可以避免,例如:瞬時啟動型(Instant Start)電 子鎮(zhèn)流器于啟動之初短時間的高交流電壓輸出等,暫時性的高電壓造成LED照明模塊530的毀損。過壓保護電路1670的保護電壓(或穩(wěn)壓二極管1671的崩潰電壓)較佳為在低于500伏,例如:100-500伏之間的范圍,更佳為低于400伏,例如:300-400伏之間的范圍。
請參見圖14C,為根據(jù)本發(fā)明第二較佳實施例的過壓保護電路的電路示意圖。過壓保護電路1770包含一雙向觸發(fā)二極管1771、電阻1772、1774及1776、一電容1733以及一切換開關(guān)1775。雙向觸發(fā)二極管1771、電阻1772及電容1733串聯(lián)于第一濾波輸出端521及第二濾波輸出端522之間。雙向觸發(fā)二極管1771的一端耦接第一濾波輸出端521,電容1773的一端耦接第二濾波輸出端522,而電阻1772耦接于雙向觸發(fā)二極管1771與電容1773之間。電阻1774與切換開關(guān)1775串聯(lián)于第一濾波輸出端521及第二濾波輸出端522之間。電阻1774的一端耦接第一濾波輸出端521,另一端耦接切換開關(guān)1775。切換開關(guān)1775的一端耦接第二濾波輸出端522,而控制端通過電阻1776而耦接電阻1772與電容1773的連接點。于第一濾波輸出端521及第二濾波輸出端522的電壓差(即,濾波后信號的電平)達到雙向觸發(fā)二極管1771的閾值或以上時,雙向觸發(fā)二極管1771導(dǎo)通,使電容1773的電壓升高而觸發(fā)切換開關(guān)1775導(dǎo)通而保護LED照明模塊530。
在本實施例中,雙向觸發(fā)二極管1771的閾值較佳為400伏-1300伏之間;更佳為450伏-700伏之間,最佳為500伏-600伏之間。
在本申請中,所述開關(guān)部、觸發(fā)部、阻抗部、檢測部、保護部、限流部、偵測信號產(chǎn)生部、判斷控制部、供能部等可以按任何適當?shù)姆绞綄崿F(xiàn)。具體的,例如,上述所列部件可以采取例如微處理器或處理器以及存儲可由該微處理器或處理器執(zhí)行的計算機可讀程序代碼(例如軟件或固件)的計算機可讀介質(zhì)、邏輯門、開關(guān)、專用集成電路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、可編程邏輯控制單元和嵌入微控制單元的形式,控制單元的例子包括但不限于以下微控制單元:ARC 625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20以及Silicone Labs C8051F320。本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)當知道,除了以純計算機可讀程序代碼方式實現(xiàn)所述控制單元的功能以外,完全可以通過將方法步驟進行邏輯編程來使得控制單元以邏輯門、開關(guān)、專用集成電路、可編程邏輯控制器和嵌入微控制單元等形式來實現(xiàn)相同功能。
因此按照上述方式制成的所述開關(guān)部、觸發(fā)部、阻抗部、檢測部、保護部、限流部、偵測信號產(chǎn)生部、判斷控制部、供能部等可以被認為是一種硬件部件,而對其內(nèi)包括的 用于實現(xiàn)各種功能的裝置也可以視為硬件部件內(nèi)的結(jié)構(gòu)。或者甚至,可以將用于實現(xiàn)各種功能的裝置視為既可以是實現(xiàn)方法的軟件模塊又可以是硬件部件內(nèi)的結(jié)構(gòu)。本申請闡明的上述部件,具體可以由計算機芯片或?qū)嶓w實現(xiàn),或者由具有某種功能的產(chǎn)品來實現(xiàn)。
本發(fā)明LED直管燈于各實施例的實現(xiàn)以如前。需要提醒注意的是,在各個實施例中,對于同一根LED直管燈而言,在“燈管具有強化部結(jié)構(gòu)”、“燈板采用可撓式電路軟板”、“燈管內(nèi)周面涂有粘接膜”、“整流電路”、“濾波電路”、“驅(qū)動電路”、“防閃爍電路”、“保護電路”、“模式切換電路”、“過壓保護電路”、“鎮(zhèn)流偵測電路”、“鎮(zhèn)流兼容電路”、“燈絲仿真電路”等特征中,可以只包括其中的一個或多個技術(shù)特征。
此外,關(guān)于“燈管具有強化部結(jié)構(gòu)”的內(nèi)容系可選自于包含有實施例中其相關(guān)技術(shù)特征的其中之一或其組合,其中關(guān)于“燈板采用可撓式電路軟板”的內(nèi)容系可選自于包含有實施例中其相關(guān)技術(shù)特征的其中之一或其組合,其中關(guān)于“燈管內(nèi)周面涂有粘接膜”的內(nèi)容系可選自于包含有實施例中其相關(guān)技術(shù)特征的其中之一或其組合。
例如,在燈管具有強化部結(jié)構(gòu)中,燈管包括本體區(qū)和分別位于本體區(qū)兩端的末端區(qū),末端區(qū)與本體區(qū)之間具有一過渡區(qū),過渡區(qū)的兩端皆為弧形,末端區(qū)各套設(shè)于一燈頭,至少一個末端區(qū)的外徑小于本體區(qū)的外徑,且對應(yīng)外徑小于本體區(qū)外徑的燈頭,其外徑與本體區(qū)的外徑相等。
例如,在燈板采用可撓式電路軟板中,可撓式電路軟板與電源的輸出端之間通過導(dǎo)線打線連接或可撓式電路軟板與電源的輸出端之間焊接。此外,可撓式電路軟板包括一介電層與一線路層的堆棧;可撓式電路軟板可以在表面涂覆油墨材料的電路保護層,并通過增加沿周向的寬度來實現(xiàn)反射膜的功能。電源(有時也稱電源模組),至少包含有整流電路。在某些實施例中,電源包括:整流電路、濾波電路、驅(qū)動電路、防閃爍電路、保護電路、鎮(zhèn)流兼容電路及燈絲仿真電路等,通過合理的布局設(shè)置于LED直管燈一側(cè)或兩側(cè)的燈頭內(nèi)。在某些實施例中,組成電源的元器件全部或部分設(shè)置于燈板上(即可撓式電路軟板)。
例如,在燈管內(nèi)周面涂有擴散涂層(即擴散膜),擴散涂層的組成成分包括碳酸鈣、鹵磷酸鈣以及氧化鋁中的至少一種,以及增稠劑和陶瓷活性炭。其呈現(xiàn)乳白色。此外,擴散膜亦可為擴散膜片且罩在光源外。
例如,在燈頭設(shè)計中,燈頭可以包括絕緣管與導(dǎo)熱部,其中熱熔膠可以填充容置空間的一部分或者填充滿容置空間。或者,燈頭包括絕緣管與導(dǎo)磁金屬件,其中,導(dǎo)磁金屬件可以是圓形或者非圓形,并可以通過設(shè)置空孔或壓痕或浮凸來減小與絕緣管的接觸 面積。另外,絕緣管內(nèi)也可以通過設(shè)置支撐部、凸出部來加強對導(dǎo)磁金屬件的支撐并減小導(dǎo)磁金屬件與絕緣管的接觸面積。
也就是說,可以將上述特征作任意的排列組合,并用于LED直管燈的改進。