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LED日光燈的制作方法

文檔序號:12262042閱讀:290來源:國知局
LED日光燈的制作方法與工藝

本申請涉及照明器具領(lǐng)域,尤其涉及一種LED日光燈。



背景技術(shù):

由于傳統(tǒng)熒光燈管已經(jīng)應(yīng)用了幾十年,各個國家及廠商已經(jīng)發(fā)展出各種原理、規(guī)格的鎮(zhèn)流器,因此LED日光燈替代傳統(tǒng)熒光燈的過程中,就需要解決LED日光燈對電子鎮(zhèn)流器及電感鎮(zhèn)流器的兼容問題。

目前使用的LED日光燈在與電子鎮(zhèn)流器及電感鎮(zhèn)流器的兼容上存在很多問題,在電感鎮(zhèn)流器上能正常工作,但在電子鎮(zhèn)流器上就有可能造成LED日光燈燈管閃爍、變暗、甚至燒毀,需要針對不同的鎮(zhèn)流器開發(fā)不同的LED日光燈日光燈管電源,這樣就極大地增加了LED日光燈替代傳統(tǒng)熒光燈(T8)的成本。

隨著LED技術(shù)的日趨成熟,LED日光燈(Light-Emitting Diode,LED)具有高亮度、省電及環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)被廣泛的接受。LED日光燈也逐漸地被應(yīng)用于各式照明裝置中。對大多數(shù)用戶而言,其不清楚已有的鎮(zhèn)流器為何種類型。購買LED日光燈時帶來極大的困惑。

因此,迫切需要LED日光燈可兼容電子鎮(zhèn)流器及電感鎮(zhèn)流器,以滿足用戶的需求,同時由于不需要分開設(shè)計LED日光燈兼容電子鎮(zhèn)流器或電感鎮(zhèn)流器,使得設(shè)計的平臺統(tǒng)一化,節(jié)約大量的設(shè)計資源,提高開發(fā)應(yīng)對效率。

目前市面的電子鎮(zhèn)流器通常分為2類:

一為鎮(zhèn)流器相容型發(fā)光二極管燈管(T-LED lamp即DR(Direct Replacement)型燈管),在不改變原有照明裝置的線路的基礎(chǔ)上,直接用發(fā)光二極管燈管替換傳統(tǒng)的熒光燈管。

另一為鎮(zhèn)流旁路型(Ballast by-pass即BP型燈管)發(fā)光二極管燈管,電路上省掉傳統(tǒng)的鎮(zhèn)流器,而直接將市電接到發(fā)光二極管燈管。后者適用于新裝修的環(huán)境,采用新的照明裝置的驅(qū)動電路及發(fā)光二極管燈管。

目前市面上有些信號的電子鎮(zhèn)流器的由于其器件選型差異,有的部分電子鎮(zhèn)流器在與LED日光燈配合應(yīng)用(LED日光燈工作時,阻抗呈非線性)時,其工作時輸出的高頻電流大致曾周期性變化(該周性變化的頻率人耳比較敏感,能聽到該電流變化引發(fā)的噪音)。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足,本申請?zhí)峁┮环NLED日光燈,以能夠降低電子鎮(zhèn)流器的噪音。

為達(dá)到上述目的,本申請?zhí)峁┮环NLED日光燈,包括:

整流單元,所述整流單元電性連接設(shè)置于所述LED日光燈端部的接腳,以將耦接該接腳的鎮(zhèn)流器輸出的交流電整流成直流電;

LED模塊,所述LED模塊電性連接所述整流單元;所述LED模塊包括至少一個LED元件構(gòu)成的支路、以及

電感,其能夠抑制所述LED模塊回路中的電流突變。

優(yōu)選的,所述LED模塊還包括與所述至少一個LED元件構(gòu)成的支路并聯(lián)的第一電容;所述第一電容用于穩(wěn)流兼濾波。

優(yōu)選的,所述電感設(shè)于所述LED模塊中,所述電感與所述至少一個LED元件構(gòu)成的支路串聯(lián)。

優(yōu)選的,所述電感的電感量為1mH至10mH。

優(yōu)選的,所述電感并聯(lián)有二極管(635),所述二極管與所述LED元件構(gòu)成的支路的極性相反,用于對所述電感續(xù)流。

優(yōu)選的,所述LED模塊還包括:

過流抑制電路;所述過流抑制電路包括三極管(638)、第一電阻(636)、第二電阻(637);所述三極管(638)的基極與集電極分別連接到所述電感(635)的兩端,所述三極管(638)的集電極連接到所述LED元件(632)的陰極端,在所述三極管(638)的基極與集電極間以及基極與發(fā)射極間分別設(shè)有所述第一電阻(636)、第二電阻(637),所述三極管(638)的發(fā)射極連接到所述LED日光燈的IC模塊(2591)的內(nèi)置MOSFET漏極端(DRN端)。

優(yōu)選的,所述整流單元、所述電感及所述過流抑制電路設(shè)置于所述LED日光燈的燈頭內(nèi);所述至少一個LED元件及所述第一電容設(shè)置于所述LED日光燈的燈板上。

優(yōu)選的,還包括:

耦接于所述接腳與所述整流單元之間的模擬燈絲電路;所述模擬燈絲電路用于在預(yù)熱階段供鎮(zhèn)流器輸出的交流電經(jīng)過以模擬燈絲。

優(yōu)選的,所述電感耦接于所述模擬燈絲電路與所述整流單元之間。

優(yōu)選的,所述模擬燈絲電路具有二個,所述整流單元具有二個;所述二模擬燈絲電路分別與所述LED日光燈二端的接腳、及所述二整流單元耦接。

優(yōu)選的,所述電感包括第一電感(3631)、第二電感(3632)、第三電感(3633)、第四電感(3634);

在一個所述整流單元與一個所述模擬燈絲電路之間設(shè)有串聯(lián)的第一電感(3631)及第二電感(3632);在另一個所述整流單元與另一個所述模擬電路之間設(shè)有串聯(lián)的第三電感(3633)及第四電感(3634);

所述第一電感并聯(lián)有具有續(xù)流作用的第一二極管(3635),所述第二電感并聯(lián)有具有續(xù)流作用的第二二極管(3636),所述第三電感并聯(lián)有具有續(xù)流作用的第三二極管(3637),所述第四電感并聯(lián)有具有續(xù)流作用的第四二極管(3638);所述第一二極管(3635)與所述第二二極管(3636)的極性相反;所述第三二極管(3637)與所述第四二極管(3638)的極性相反。

優(yōu)選的,所述第一電感、第二電感、第三電感、第四電感的電感量均為1mH至5mH。

優(yōu)選的,所述第一電感、第二電感、第三電感、第四電感的電感量相同。

優(yōu)選的,所述整流單元、所述電感及所述燈絲模擬電路設(shè)置于所述LED日光燈的燈頭內(nèi);所述至少一個LED元件及所述第一電容設(shè)置于所述LED日光燈的燈板上。

優(yōu)選的,至少一個所述接腳串設(shè)有溫度保險絲。

優(yōu)選的,所述溫度保險絲的溫度閾值范圍介于130度至140度。

借由以上技術(shù)方案,本申請的LED日光燈通過設(shè)有電感來抑制回路中電流的突變,進(jìn)而抑制電子鎮(zhèn)流器的噪音(這時電子鎮(zhèn)流器輸出電流幅度變化引起的噪音不是完全沒有了,而是人耳對此不敏感)。

另外,為了抑制流進(jìn)電感的電流過大而發(fā)熱量過大,同時達(dá)到LED模塊的照明要求,本申請在電感還增設(shè)一過流抑制電路,從而抑制電感中的電流過大,降低電感的發(fā)熱量。

還有,為了防止單顆電感的體積過大,本申請還采用4顆小電感取代原電感(635),可優(yōu)化電源的體積。較之前的單顆電感,從電感產(chǎn)生熱量的角度,可分散電源在工作時電感產(chǎn)生的熱量,從而提高電源的信賴性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例LED日光燈立體圖;

圖2為本發(fā)明實施例LED日光燈立體分解圖;

圖3a-圖3h本發(fā)明的實施例的LED日光燈的數(shù)種電路示意圖;

圖4a、圖4b為圖3中的數(shù)種變形;

圖5a、圖5b為模擬燈絲電路的變形。

具體實施方式

本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過創(chuàng)造性勞動,在玻璃燈管的基礎(chǔ)上,提出了一種LED日光燈(本方案中LED日光燈也可表述為照明光源,或照明裝置),LED元件也可表述為光源或LED晶粒;以解決背景技術(shù)中提到的問題以及上述問題。

本發(fā)明實施例提供一種LED日光燈,參照圖1-2,包括:燈管1、設(shè)于燈管1內(nèi)的燈板2,以及分別套接于燈管1兩端的兩個燈頭3。其中燈管1可以為細(xì)長狀的外圍框體,采用塑料燈管或者玻璃燈管,本實施例采用具強(qiáng)化部的玻璃燈管,以避免傳統(tǒng)玻璃燈管易破裂以及破裂因漏電而引發(fā)的觸電事故,以及塑料燈管容易老化的問題。燈管1還可以為細(xì)長狀的U型外圍框體,或2根細(xì)長狀的外圍框體通過連接件形成的U型LED日光燈。

燈管強(qiáng)化的方式可以使用化學(xué)方式或是物理方式對玻璃做二次加工強(qiáng)化?;瘜W(xué)方式的基本原理是用改變玻璃表面的組成來提高玻璃的強(qiáng)度,其方法是先用其它堿金屬離子與玻璃表層的Na離子或K離子發(fā)生交換,使表面形成離子交換層。當(dāng)冷卻到常溫后,玻璃處于內(nèi)層受拉,外層受壓的狀態(tài),從而達(dá)到增加強(qiáng)度的目的。化學(xué)方式包括但不限于高溫型離子交換法、低溫型離子交換法、脫堿法、表面結(jié)晶法、硅酸鈉強(qiáng)化法等。

物理方式對玻璃做強(qiáng)化,可以包括但不限于,使用涂層的方式或是改變物品的結(jié)構(gòu)。涂層根據(jù)需要噴涂的基質(zhì)決定涂料的種類和狀態(tài),可以是瓷磚強(qiáng)化涂層、亞克力涂層或是玻璃涂層等,在涂布時可以為液態(tài)或是氣態(tài)涂布。改變物品的結(jié)構(gòu),例如在易破裂之處做結(jié)構(gòu)性強(qiáng)化設(shè)計。以上不論是化學(xué)方式或是物理方式不限于單一方式實施,可以混合物理方式中或化學(xué)方式中的任一種做任意搭配組合。

本實施例以結(jié)構(gòu)強(qiáng)化設(shè)計做說明,燈管1包括主體102和分別位于主體102兩端的端部101,燈頭3套設(shè)于端部101外。其中,至少一個端部101的外徑小于主體102的外徑。本實施例中,設(shè)置兩個端部101的外徑均小于主體102的外徑。具體地,燈管1的兩端通過強(qiáng)化部處理,端部101形成強(qiáng)化部結(jié)構(gòu),燈頭3套在強(qiáng)化后的端部101上,這樣可以使得燈頭3外徑與燈管主體102外徑的差值變小,甚至完全相平,即燈頭3外徑與主體102外徑相等。這樣設(shè)置的好處在于,在運(yùn)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,使得整支照明光源受力均勻,而不會使得燈頭3成為唯一受力點(diǎn),避免燈頭3與燈管端部101連接的部位由于受力集中發(fā)生破裂,提高產(chǎn)品的質(zhì)量,并兼具美觀的作用。

本實施例中,燈頭3外徑與主體102外徑基本相等,公差為在正負(fù)0.2mm(毫米)內(nèi),最多不超過正負(fù)1mm。

為了達(dá)到燈頭3外徑與主體102外徑基本相等的目的,根據(jù)不同的燈頭3的厚度,強(qiáng)化后的端部101與主體102外徑的差值范圍可以為1mm~10mm;或者更優(yōu)選的,強(qiáng)化后的端部101與主體102外徑的差值范圍可以放寬至2mm~7mm。

本實施例中,燈管1的端部101與主體102之間平滑過渡,形成一個過渡部,過渡部呈弧面,即過渡部沿軸向的剖面呈弧線狀。

過渡部的長度為1mm~4mm,如果小于1mm,則過渡部的強(qiáng)度不夠;如果大于4mm,則會減小主體102的長度,減小發(fā)光面,同時需要燈頭3的長度相應(yīng)增加以與主體102配合,造成燈頭3的材料增加。在其他實施例中,則過渡部也可以不為弧形。

以T8的標(biāo)準(zhǔn)燈管為例,強(qiáng)化后的端部101的外徑范圍為20.9mm~23mm,如果小于20.9mm,則端部101的內(nèi)徑過小,導(dǎo)致點(diǎn)燈電路模塊無法插入燈管1中。主體102的外徑范圍為25mm~28mm,如果小于25mm,則以現(xiàn)有的工藝條件,不方便對其兩端作強(qiáng)化部處理,如果大于28mm,將不符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

為了方便燈頭3與燈管1的連接固定,本實施例的方案針對燈頭3的結(jié)構(gòu)做了改進(jìn)。

燈頭3套設(shè)于燈管1外時,燈頭3套設(shè)于端部101外,并延伸至過渡部,與過渡部部分重疊。

燈頭3除了空心導(dǎo)電針301之外,還包括絕緣管,以及固設(shè)于絕緣管外周面上的導(dǎo)熱部,其中空心導(dǎo)電針301設(shè)于絕緣管上。導(dǎo)熱部的一端伸出絕緣管面向燈管的一端,導(dǎo)熱部的伸出部分(伸出絕緣管的部分)和燈管1之間通過熱熔膠6粘接。本實施例中,燈頭3通過導(dǎo)熱部延伸至過渡部,絕緣管面向燈管1的一端未延伸至過渡部,即絕緣管面向燈管的一端與過渡部之間具有間隔。

在本實施例中,絕緣管在一般狀態(tài)為絕緣即可,并不限定使用材質(zhì)為塑料、陶瓷等材質(zhì)。

熱熔膠6(即俗稱為焊泥粉的材料)成份較佳的為:酚醛樹脂2127#、蟲膠、松香、方解石粉、氧化鋅、乙醇等。這種熱熔膠6能夠在高溫加熱的條件下,改變其物理狀態(tài)發(fā)生大幅膨脹,達(dá)到固化的效果,加上本身材料的黏性,從而可以使燈頭3與燈管1緊密接觸,便于LED日光燈實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。于本實施例中,熱熔膠6在高溫加熱后會呈現(xiàn)膨脹并流動,隨后冷卻即會達(dá)到固化的效果,當(dāng)然,本發(fā)明熱熔膠成份的選用并不限定于此,亦可選用高溫加熱至預(yù)定溫度后而固化的成份。由于本發(fā)明熱熔膠6不會由于電源組件等發(fā)熱元器件發(fā)熱形成高溫環(huán)境而導(dǎo)致可靠性下降,可以防止LED日光燈使用過程中燈管1與燈頭3的粘接性能降低,提高長期可靠性。

具體地,熱熔膠6填充于導(dǎo)熱部伸出部分的內(nèi)表面和燈管1的外周面之間。換言之,熱熔膠6填充的位置藉由與燈管1軸向垂直的虛擬平面通過,依序排列為導(dǎo)熱部、熱熔膠6和燈管1的外周面之間。熱熔膠6涂覆厚度可以為0.2mm~0.5mm,熱熔膠6會膨脹后固化,從而與燈管1接觸并將燈頭3固定于燈管1。并由于端部101和主體102兩者的外周面之間具有高度差,因此可以避免熱熔膠溢出到燈管的主體102部分上,免去后續(xù)的人工擦拭過程,提高生產(chǎn)的良品率。

粘結(jié)時,通過外部加熱設(shè)備將熱量傳導(dǎo)至導(dǎo)熱部,然后再傳導(dǎo)至熱熔膠6、使熱熔膠6膨脹后固化,從而將燈頭3固定粘接在燈管1上。

其中,導(dǎo)熱部可以為各種容易傳導(dǎo)熱量的材料,本實施例中為金屬片,并兼具美觀的考慮,例如鋁合金。導(dǎo)熱部呈管狀(或稱環(huán)狀)。絕緣管可以為各種絕緣材料,但以不容易導(dǎo)熱為佳,避免熱量傳導(dǎo)至燈頭3內(nèi)部的電源組件上、影響電源組件的性能,本實施例中的絕緣管為塑料管。

在其他實施例中,燈頭還可以設(shè)置成其他形式,例如:

燈頭3除包括絕緣管外,還包括導(dǎo)磁金屬件,不包含導(dǎo)熱部。導(dǎo)磁金屬件固設(shè)在絕緣管的內(nèi)周面上,且與燈管1沿徑向具有重疊部分。

本實施例中,整個導(dǎo)磁金屬件都位于絕緣管內(nèi),熱熔膠6涂覆于導(dǎo)磁金屬件的內(nèi)表面上(導(dǎo)磁金屬件面向燈管1的表面),并與燈管1的外周面粘接。其中,為了增加粘接面積、提高粘接穩(wěn)定性,熱熔膠6覆蓋導(dǎo)磁金屬件的整個內(nèi)表面。

制造時,將絕緣管插設(shè)于一感應(yīng)線圈中,使得感應(yīng)線圈與導(dǎo)磁金屬件沿絕緣管的徑向相對。加工時,將感應(yīng)線圈通電,感應(yīng)線圈通電后形成電磁場,并電磁場碰到導(dǎo)磁金屬件后轉(zhuǎn)換為電流,使得導(dǎo)磁金屬件發(fā)熱,即運(yùn)用電磁感應(yīng)技術(shù)使得導(dǎo)磁金屬件發(fā)熱,并熱量傳導(dǎo)至熱熔膠6,熱熔膠6吸收熱量后膨脹并流動,隨后冷卻使得熱熔膠6固化,以實現(xiàn)將燈頭3固定于燈管1的目的。感應(yīng)線圈盡量與絕緣管同軸,使得能量傳遞較為均勻。本實施例中,感應(yīng)線圈與絕緣管中軸線之間的偏差不超過0.05mm。當(dāng)粘接完成后,將燈管1抽離感應(yīng)線圈。本實施例中,熱熔膠6在吸收熱量后會呈現(xiàn)膨脹并流動,隨后冷卻即會達(dá)到固化的效果,當(dāng)然,本發(fā)明熱熔膠成份的選用并不限定于此,亦可選用吸收熱量后而固化的成份?;蚴?,于其他實施例中,不需要在燈頭3額外設(shè)置導(dǎo)磁金屬件,僅需在熱熔膠6中直接參雜預(yù)定比例的高導(dǎo)磁性材質(zhì)粉末,例如:鐵、鎳、鐵鎳混合物等,加工時,將感應(yīng)線圈通電,感應(yīng)線圈通電后,使得均勻分布在熱熔膠6中的高導(dǎo)磁性材質(zhì)粉末帶電,進(jìn)而使得熱熔膠6發(fā)熱,熱熔膠6吸收熱量后膨脹并流動,隨后冷卻固化,以實現(xiàn)將燈頭3固定于燈管1的目的。

在其他實施例中,燈頭3還可以設(shè)計為全金屬的,此時需要在空心導(dǎo)電針的下部增設(shè)一絕緣體,使燈頭3和空心導(dǎo)電針之間電性絕緣,以達(dá)到耐高壓之作用,避免使用者碰觸燈頭3時之觸電問題。

在其他實施例中,燈頭3還可以設(shè)計為塑料和金屬(金屬部分連接導(dǎo)電針)混接的結(jié)構(gòu)的,此時需要在空心導(dǎo)電針的下部增設(shè)一絕緣體,使燈頭3和空心導(dǎo)電針之間電性絕緣,以達(dá)到耐高壓之作用,避免使用者碰觸燈頭3時之觸電問題。

在其他實施例中,導(dǎo)磁金屬件具有至少一空孔結(jié)構(gòu),空孔結(jié)構(gòu)的形狀為圓形,但不限于圓形,可以例如為橢圓形、方形、星形等,只要能夠減少導(dǎo)磁金屬件和絕緣管的內(nèi)周面的接觸面積,但又能達(dá)到熱固化即熱熔6膠的功能。較佳地,空孔結(jié)構(gòu)面積占導(dǎo)磁金屬件面積的10%~50%??湛捉Y(jié)構(gòu)的排列可以呈周向等距離間隔排列或是不等距離間隔排列等。

本實施例中,導(dǎo)磁金屬件為一正圓形環(huán)。在其他實施例中,導(dǎo)磁金屬件為一非正圓形環(huán),例如但不限于橢圓形環(huán),當(dāng)燈管1和燈頭3為橢圓形時,橢圓形環(huán)的短軸略大于燈管端部外徑,以減小導(dǎo)磁金屬件的外表面和絕緣管的內(nèi)周面的接觸面積,但又能達(dá)到熱固化熱熔膠6的功能。換言之,絕緣管的內(nèi)周面上具有支撐部,非正圓形環(huán)的導(dǎo)磁金屬件設(shè)于支撐部上,因此,可以使導(dǎo)磁金屬件和絕緣管的內(nèi)周面的接觸面積減少,并又能達(dá)到固化熱熔膠6的功能。

繼續(xù)參照圖2,本實施例的LED日光燈還包括粘接劑4、燈板絕緣膠7和光源膠8。燈板2通過粘接劑4粘貼于燈管1的內(nèi)周面上。圖中所示,粘接劑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。

燈板絕緣膠7涂于燈板2面向光源202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)留出與光源202對應(yīng)的通孔701,光源202設(shè)于通孔701中。燈板絕緣膠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7的厚度范圍為100μm~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(fèi)。

光源膠8涂于LED元件202的表面。光源膠8的顏色為透明色,以保證透光率。涂覆至LED元件202表面后,光源膠8的形狀可以為顆粒狀、條狀或片狀。其中,光源膠8的參數(shù)有折射率、厚度等。光源膠8的折射率允許的范圍為1.22~1.6,如果光源膠8的折射率為LED元件202殼體折射率的開根號,或者光源膠8的折射率為LED元件202殼體折射率的開根號的正負(fù)15%,則可使全反射(Internal Total Reflection)發(fā)生的角度范圍較小,因此透光率較好。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8的折射率范圍為1.225~1.253。光源膠8允許的厚度范圍為1.1mm~1.3mm,如果小于1.1mm,將會蓋不住LED元件202,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8涂于光源202的表面;然后將燈板絕緣膠7涂于燈板2上的一側(cè)表面上;再把LED元件202固定于燈板2上;接著將燈板2與LED元件202相背的一側(cè)表面通過粘接劑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的端部,同時將LED元件202與點(diǎn)燈電路模塊5電連接?;蛘呤抢每蓳鲜诫娐钒迮肋^過渡部和電源焊接(即穿過過渡部與點(diǎn)燈電路模塊5焊接),或者采取傳統(tǒng)導(dǎo)線打線的方式讓燈板2與點(diǎn)燈電路模塊5電性相連,最后燈頭3接在強(qiáng)化部處的過渡部,形成一個完整的LED日光燈。

本實施例中,燈板2通過粘接劑4固定在燈管1的內(nèi)周面,使得LED元件202貼設(shè)在燈管1的內(nèi)周面上,這樣可以增大整支照明光源發(fā)光角度,擴(kuò)大可視角,這樣設(shè)置一般可以使得可視角可以超過300度。通過在燈板2涂燈板絕緣膠7,在LED元件202上涂絕緣的光源膠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,滿足安規(guī)的要求,提高安全性。

在其他實施例中,燈板2可以是柔性基板、條狀鋁基板、FR4板或者可撓式電路板中的任意一種。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(dāng)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),這時用戶有可能會認(rèn)為照明光源還可以使用、并去自行安裝,容易導(dǎo)致觸電事故。由于可撓式電路板具有可撓性與易彎曲的特性,解決剛性條狀鋁基板、FR4板或者傳統(tǒng)通訊用三層柔性基板可撓性與彎曲性不足的情況,因此本實施例的燈板2采用可撓式電路板,這樣當(dāng)燈管1破裂后,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),以告知用戶照明光源已經(jīng)不能使用,避免觸電事故的發(fā)生。因此,當(dāng)采用可撓式電路板后,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板作為發(fā)明燈板2來做說明。

其中,可撓式電路板與點(diǎn)燈電路模塊5的輸出端之間可以通過導(dǎo)線打線連接,或者透過公插、母插連接,或者,通過焊接連接。與前述燈板2的固定方式一致,可撓式電路板的一側(cè)表面通過粘接劑4粘接固定于燈管1的內(nèi)周面,而可撓式電路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。

繼續(xù)參照圖2,燈板2上設(shè)有若干LED元件202,燈頭3內(nèi)設(shè)有點(diǎn)燈電路模塊5,LED元件202與點(diǎn)燈電路模塊5之間通過燈板2電氣連通。

其中,點(diǎn)燈電路模塊5可以為單個體(即所有驅(qū)動電源組件都集成在一個部件中,點(diǎn)燈電路模塊5通常包含如整流單元,濾波模塊,及有些實施例中控制電路等),并設(shè)于燈管1一端的燈頭3中;或者點(diǎn)燈電路模塊5也可以分為兩部分,稱為雙個體(即所有電源組件分別設(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?;蛲庵糜贚ED日光燈的外面,通過導(dǎo)線與LED日光燈連接。如果燈管1僅有一端作強(qiáng)化部處理時,電源優(yōu)先選擇為單個體,并設(shè)于強(qiáng)化后的端部101所對應(yīng)的燈頭3中。

不管是單個體還是雙個體,點(diǎn)燈電路模塊的形成方式可以有多重選擇,例如,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),通過模具對驅(qū)動電源組件進(jìn)行灌封成型得到。這種方式得到的點(diǎn)燈電路模塊具有高絕緣、高散熱、外形更規(guī)則的優(yōu)點(diǎn),且能夠方便地與其他結(jié)構(gòu)件配合?;蛘撸部梢詾椴蛔鞴喾饽z成型,直接將裸露的點(diǎn)燈電路模塊組件內(nèi)嵌于燈頭內(nèi)部,或者將裸露的點(diǎn)燈電路模塊用傳統(tǒng)熱縮管包住后,再嵌入燈頭3的內(nèi)部?;蛘邔Ⅻc(diǎn)燈電路模塊設(shè)置在燈頭的外面即通過外接的方式實現(xiàn)。

一般來說,參照圖2。如圖2所示,點(diǎn)燈電路模塊5的一端通過連接件與對應(yīng)的燈板2端相連,燈頭3上設(shè)有用于連接外部電源的空心導(dǎo)電針301。另一端通過金屬插針(導(dǎo)線)502插設(shè)于燈頭3的空心導(dǎo)電針301內(nèi)。當(dāng)金屬插針502插入空心導(dǎo)電針301內(nèi)后,經(jīng)過外部沖壓工具沖擊空心導(dǎo)電針301,使得空心導(dǎo)電針301發(fā)生輕微的變形,從而固定住點(diǎn)燈電路模塊5上的金屬插針502,并實現(xiàn)電氣連接。

燈頭3上設(shè)有WIFI狀的透氣孔(也可為其它形狀,如點(diǎn)狀,笑臉狀,能實現(xiàn)透氣即可)。

通電時,電流依次通過LED日光燈一端的空心導(dǎo)電針301、點(diǎn)燈電路模塊5(主要由整流單元等組成)到達(dá)燈板2,并通過燈板2到達(dá)LED元件(有時也稱光源202),進(jìn)而LED元件發(fā)光,點(diǎn)燈電路模塊5與燈板2通常通過焊接實現(xiàn)電氣連接。對LED日光燈而言,通常燈板2上僅設(shè)置LED元件。有時燈板2上還有設(shè)有模擬燈絲電路的元器件。

燈頭3內(nèi)設(shè)有的點(diǎn)燈電路模塊5與燈板2及LED元件632(在有些實施例中也稱光源202、LED元件202、LED元件632)的連接電路示意如圖1至圖3所示。點(diǎn)燈電路模塊以及LED模塊均包含在該LED日光燈內(nèi)。LED日光燈的左右兩側(cè)各具有一燈頭(如圖2所示),套接于燈管的兩端。請參閱圖2所示,左側(cè)燈頭3上具有空心導(dǎo)電針301。燈頭3的一表面具有空心導(dǎo)電針301。參考圖2并結(jié)合圖3,空心導(dǎo)電針301,共設(shè)有4個,分別電性連接至4個金屬插針502(即,一側(cè)的第一接腳A1、第二接腳A2;以及另一側(cè)的第三接腳B1、第四接腳B2)。

如圖3a所示,為本發(fā)明第一較佳實施例的LED日光燈的電路示意圖。LED日光燈100包含:整流單元510、濾波單元520、LED模塊530、用于電壓鉗位的保護(hù)電路560及用于偵測電壓訊號的偵測電路570。

整流單元510電性連接該LED日光燈的第一接腳A1、第二接腳A2,用以將耦接該第一接腳A1及該第二接腳A2的至少其中之一的一交流電整流成直流電。

濾波單元520電性連接該整流單元510以接收該直流電,用以將該直流電濾波。

LED模塊530電性連接該濾波單元520,并對應(yīng)濾波的直流電而發(fā)光。

在本實施例中,整流單元510為一橋式整流電路,包含二極管511、512、513及514,用以對接受的交流電進(jìn)行全波整流,以產(chǎn)生直流電。

二極管513的一陽極電性連接該濾波單元520的一端,陰極電性連接該二極管511的一陽極,而該二極管511的一陰極電性連接該濾波單元120的另一端。上述的二極管511及513的連接點(diǎn)電性連接該第一接腳A1。二極管514的陽極電性連接該濾波單元520的一端,陰極電性連接二極管512的陰極,而二極管512的陰極電性連接二極管511的陰極。上述的二極管512及514的連接點(diǎn)電性連接該第二接腳A2。

整流單元510也可以是其他種類的全波整流電路或半波整流電路,而不影響本發(fā)明方案欲達(dá)到的功能。

在本實施例中,濾波單元520包含電容522、523及一電感521。該電容522與串聯(lián)的該二極管513及514并聯(lián)。而該電容523與該電感521串聯(lián),然后與該電容522并聯(lián)。該濾波單元520接收經(jīng)該整流單元510整流后的該直流訊號,并濾除該直流訊號中的高頻成分。經(jīng)該濾波單元520濾波后的該直流訊號,其波形較佳為一平滑的直流波形。

該濾波單元520也可以是其他可濾除高頻成分的濾波電路,而不影響本發(fā)明欲達(dá)到的功能。

在本實施例中,LED模塊530包含電感634、至少一LED組件631、晶體管開關(guān)635、二極管633以及電容632。電感634、晶體管開關(guān)635、二極管633以及電容632,可設(shè)置于燈頭內(nèi),而LED組件631設(shè)置于燈板上。二極管633與晶體管開關(guān)635串聯(lián),然后與濾波單元520的電容523并聯(lián)。二極管633的陽極電性連接電感634的一端(即,與該晶體管開關(guān)635的連接點(diǎn)),其陰極與該至少一LED組件631的陽極電性連接,而該至少LED組件631的陰極電性連接該電感634的另一端。在至少一LED組件631形成的支路并聯(lián)有電容632。

晶體管開關(guān)635接收脈沖訊號,以根據(jù)該脈沖訊號周期性地導(dǎo)通與截止。上述脈沖訊號可以是一固定脈寬的脈沖訊號,或者由一脈寬調(diào)變控制器(圖未示)根據(jù)該至少LED組件631的電流所產(chǎn)生的一脈寬調(diào)變訊號。當(dāng)晶體管開關(guān)635導(dǎo)通時,該電感521的電流流經(jīng)該晶體管開關(guān)635。當(dāng)該晶體管開關(guān)635截止時,電感L的電流經(jīng)二極管633流過該至少LED組件631,使其發(fā)光。

在本實施例中,晶體管開關(guān)635為N型金氧半場效晶體管,而P型金氧半場效晶體管,或者增強(qiáng)型金氧半場效晶體管、空乏型金氧半場效晶體管、雙極性晶體管等具有開關(guān)功能的晶體管亦可適用于本發(fā)明。

該至少LED組件631可以是單串或多串發(fā)光二極管,以對應(yīng)不同的功率需求,提供所需的照明。

在本實施例中,用于電壓鉗位的保護(hù)電路560,至少包含一放電管。當(dāng)整流單元510輸出的電壓值超出預(yù)先設(shè)置的閾值時,瞬間將電壓鉗位在設(shè)置的閾值。

在本實施例中,偵測電路570用于偵測濾波單元520輸出的電壓值信息。當(dāng)偵測電路570檢測的整流單元510輸出的電壓值超出預(yù)先設(shè)置的閾值時,觸發(fā)開關(guān)573,開關(guān)573導(dǎo)通,此時從濾波單元520輸出的電流經(jīng)LED元件631,及開關(guān)573返回,形成電回路(即LED日光燈日光燈工作在DR模式下);當(dāng)偵測電路570檢測的整流單元510輸出的電壓值未超出預(yù)先設(shè)置的閾值時,不會觸發(fā)開關(guān)573,開關(guān)573斷開。此時開關(guān)635工作(即LED日光燈日光燈工作在BP模式下)。

參數(shù)說明:上述方案中,保護(hù)電路560中的放電管選取閾值為400V~1300V;較佳的選取閾值為500V~600V。本實施例中選取500V。如圖4a所示為本發(fā)明一個保護(hù)電路實施方式。其它實施方式也可,只要能實現(xiàn)在設(shè)定的觸發(fā)放電管即可。

上述實施例中,偵測電路570用于檢測的整流單元510輸出的電壓值超出預(yù)先設(shè)置的閾值,該閾值一般為400V~1300V間的某個值。較佳的,選取~450V~700V間的某個值。

如圖3b所示,為本發(fā)明第二較佳實施例的LED日光燈的電路示意圖。LED日光燈100包含:整流單元510、濾波單元520、LED模塊530、用于電壓鉗位的保護(hù)電路560及用于偵測電流頻率訊號的偵測電路770(偵測電路770的構(gòu)成如圖4b所示)。與圖3a方案的區(qū)別在于:通過偵測電路770檢測輸入電流的頻率,若檢測為高頻(通常從電子鎮(zhèn)流器輸出的電流頻率大于20KHz,一般為45KHz左右)時,這時觸發(fā)偵測電路中設(shè)置的開關(guān),即LED日光燈工作在DR模式;如檢測為非高頻時,這時不觸發(fā)偵測電路中設(shè)置的開關(guān),即LED日光燈工作在BP模式。

上述方案的,偵測電路770也可為其它的高頻檢測電路(該頻率檢測電路只要能檢出頻率大于20KHz即可)。

本技術(shù)方案的基本構(gòu)思:

LED日光燈內(nèi)設(shè)有檢測輸入信號的偵測電路,該偵測電路可偵測輸入信號的電壓信息或輸入信號的頻率信息。依據(jù)該偵測電路檢測的結(jié)果,LED日光燈工作在設(shè)定的模式。如:偵測電路檢測的濾波單元輸出的電壓信息大于設(shè)定的閾值(一般大于400V,較佳的設(shè)為450V),這時觸發(fā)偵測電路中設(shè)置的開關(guān),即LED日光燈工作在DR模式;偵測電路檢測的濾波單元輸出的電壓信息未超過設(shè)定的閾值,即LED日光燈工作在BP模式。如:偵測電路(為頻率檢測電路)檢測的輸入整流單元的信號的頻率信息,如檢測為高頻(通常從電子鎮(zhèn)流器輸出的電流頻率大于20KHz,一般為45KHz左右)時,這時觸發(fā)偵測電路中設(shè)置的開關(guān),即LED日光燈工作在DR模式;如檢測為非高頻時,這時不觸發(fā)偵測電路中設(shè)置的開關(guān),即LED日光燈工作在BP模式。

本技術(shù)方案提出的電壓鉗位基本構(gòu)思:

通過檢測濾波單元輸出電壓,到達(dá)設(shè)定閾值時,觸發(fā)控制開關(guān)。該開關(guān)工作后將對濾波單元輸出電壓進(jìn)行放電(依據(jù)設(shè)定的閾值選用合適規(guī)格的放電管,一般選取500V~600V規(guī)格的放電管,本案選取500V規(guī)格)控制其電壓值不再上升,使濾波后的電壓維持在一定范圍。這樣設(shè)計的好處在于,可保證在后續(xù)電路中可選用較低耐壓元件,從而降低成本。提高燈管的可靠性。

如圖3c所示,為本發(fā)明第三較佳實施例的LED日光燈的電路示意圖。LED日光燈500包含:整流單元510、LED模塊530、延時開關(guān)電路1590。

整流單元510電性連接該LED日光燈的接腳A、接腳B(在其他的實施例中,接腳A可拆分為接腳501/502;接腳B拆分為接腳503/504),用以將耦接該接腳A或該接腳B的鎮(zhèn)流器的交流電整流成直流電。該鎮(zhèn)流器可為電感式鎮(zhèn)流器或電子式鎮(zhèn)流器。

LED模塊530電性連接該整流單元510,并對應(yīng)濾波的直流電而發(fā)光。

整流單元510也可以是其他種類的全波整流電路或半波整流電路,而不影響本發(fā)明方案欲達(dá)到的功能。

在本實施例中,LED模塊530包含電容633(第一電容)。該電容633與LED元件632形成的支路。起到穩(wěn)壓兼濾波的作用。濾波用于將整流后的該直流訊號,并濾除該直流訊號中的高頻成分。

延時開關(guān)電路1590,包含:一MOS開關(guān)1591、驅(qū)動該MOS開關(guān)1591工作的IC模塊及該IC模塊的輔助模塊。該輔助模塊,至少包含,提供IC模塊工作電源的支路,及采樣支路。提供IC模塊工作電源的支路由電阻1594和電容1595串聯(lián)形成,在電阻1594和電容1595的連接點(diǎn)電聯(lián)接至IC模塊的電源驅(qū)動端口(VCC)。采樣支路有電阻1593及1593串聯(lián)形成,IC模塊上具有OVP端口,通過該端口采樣電阻1593及1593的連接點(diǎn)的電壓值(對地的電壓),依據(jù)該電壓值IC模塊驅(qū)動MOS開關(guān)1591動作(導(dǎo)通/截止)。

參數(shù)說明:IC模塊通過采樣電阻1593及1593串聯(lián)連接點(diǎn)D端的電壓值(對地的電壓)。該電壓值0.9V~1.25V。較佳選取1.0V。這時IC模塊發(fā)出指令,MOS開關(guān)1591導(dǎo)通。電阻1592的阻值200K歐姆~500K歐姆;較佳的選取,300K歐姆~400K歐姆;本實施例中選取360K歐姆;電阻1592的阻值0.5K~4K歐姆,較佳的選取1.0K歐姆~3K歐姆;本實施例中選取1K歐姆。在采樣本方案的LED日光燈,對于采樣電阻1593及1593串聯(lián)形成的端點(diǎn)C:應(yīng)用在電子鎮(zhèn)流器場合時,LED日光燈接通電源初期(時間小于100ms內(nèi),通常20~30ms內(nèi))C端的電壓介于200V~300V,隨著電子鎮(zhèn)流器平穩(wěn)的工作,C端的電壓升高,進(jìn)而D端的電壓也隨之升高,當(dāng)D端的電壓達(dá)到設(shè)計的閾值時,IC模塊發(fā)出指令(信號),MOS開關(guān)導(dǎo)通(LED日光燈工作),之后MOS開關(guān)維持導(dǎo)通狀態(tài);應(yīng)用在電感鎮(zhèn)流器場合時,利用電感鎮(zhèn)流器運(yùn)行“過零”的特性,以市電120V為例,當(dāng)LED日光燈通電的初期(當(dāng)IC模塊采樣到D端的電壓小于0.2V時(本方案采用0.1V),IC模塊發(fā)出指令,MOS開關(guān)導(dǎo)通,之后MOS開關(guān)維持導(dǎo)通狀態(tài)。

通過上述的設(shè)計,LED日光燈可應(yīng)用于電子鎮(zhèn)流器及電感鎮(zhèn)流器的場合。

上述方案中,IC模塊與MOS開關(guān)封裝成一個模塊。

作為上述方案的變形,IC模塊通過采樣,整流單元輸出的電流頻率,控制MOS開關(guān)的動作(導(dǎo)通/截止)。通常應(yīng)用在電感鎮(zhèn)流器的場合時,檢出的頻率不超過400Hz;而應(yīng)用在電子鎮(zhèn)流器的場合時,為高頻信號。通過設(shè)定頻率的閾值,也可實現(xiàn)LED日光燈應(yīng)用于電感鎮(zhèn)流器及電子鎮(zhèn)流器。

如圖3d所示,為本發(fā)明第四較佳實施例的LED日光燈的電路示意圖。LED日光燈500包含:整流單元510、LED模塊530、延時開關(guān)電路1590。

整流單元510分別電性連接該LED日光燈的接腳501/502及接腳503/504,用以將耦接該接腳鎮(zhèn)流器輸出的交流電整流成直流電。該鎮(zhèn)流器為電子式鎮(zhèn)流器(也可為電感式鎮(zhèn)流器)。

LED模塊530電性連接該整流單元510,并對應(yīng)濾波的直流電而發(fā)光。

整流單元510也可以是其他種類的全波整流電路或半波整流電路,而不影響本發(fā)明方案欲達(dá)到的功能。

在本實施例中,LED模塊530還包含電容633(第一電容)。該電容633與至少一個LED元件632形成的支路并聯(lián),起到穩(wěn)壓兼濾波的作用。該第一電容633可以為單個電容,也可以由至少2個電容串聯(lián)形成。LED模塊530還包含電感635,該電感635與至少一個LED元件632支路串聯(lián)。通過該電感635來抑制回路中電流的突變。進(jìn)而抑制電子鎮(zhèn)流器的噪音(這時電子鎮(zhèn)流器輸出電流幅度變化引起的噪音不是完全沒有了,而是人耳對此不敏感)

在本發(fā)明的其它實施例中,上述電容633上還并聯(lián)有釋能電阻(圖未示,用于防止LED元件閃爍)。該電阻可以為單個電阻,也可以由至少2個小電阻串聯(lián)形成。

在本發(fā)明的其它實施例中,上述電感635上還并聯(lián)有二極管634(該二極管的極性與LED元件632形成的支路的極性相反(如圖3d所示)。該二極管634對電感635起到續(xù)流作用。

作為本發(fā)明的實施例的變形,電感635可設(shè)置在整流單元510與LED模塊530之間(這時,LED模塊530中可不設(shè)有電感及其并聯(lián)的二極管)。還可設(shè)置在接腳與整流單元510之間(及整流之前)。這時,還可在該電感上并聯(lián)二極管(對該電感進(jìn)行續(xù)流)。

作為上述實施例方案的變形,在一側(cè)整流單元510的輸出端間設(shè)有鉗位二極管已保護(hù)LED日光燈500。通常該鉗位二極管的閾值選自600V~800V中的某個值,在本方案中,鉗位二極管的閾值為700V。

延時開關(guān)電路1590,包含:一MOS開關(guān)1591、驅(qū)動該MOS開關(guān)1591工作的IC模塊及該IC模塊的輔助模塊。該輔助模塊,至少包含,提供IC模塊工作電源的支路,及采樣支路。提供IC模塊工作電源的支路由電阻1594和電容1595串聯(lián)形成,在電阻1594和電容1595的連接點(diǎn)電聯(lián)接至IC模塊的電源驅(qū)動端口(VCC)。采樣支路有電阻1592及1593串聯(lián)形成,IC模塊上具有OVP端口,通過該端口采樣電阻1593及1593的連接點(diǎn)的電壓值(對地的電壓),依據(jù)該電壓值IC模塊驅(qū)動MOS開關(guān)1591動作(導(dǎo)通/截止)。

參數(shù)說明:IC模塊通過采樣電阻1592及1593串聯(lián)連接點(diǎn)D端的電壓值(對地的電壓)。該電壓值0.9V~1.25V。較佳選取1.0V。這時IC模塊發(fā)出指令,MOS開關(guān)1591導(dǎo)通。電阻1592的阻值200K歐姆~500K歐姆;較佳的選取,300K歐姆~400K歐姆;本實施例中選取360K歐姆;電阻1592的阻值0.5K~4K歐姆,較佳的選取1.0K歐姆~3K歐姆;本實施例中選取1K歐姆。在采樣本方案的LED日光燈,對于采樣電阻1592及1593串聯(lián)形成的端點(diǎn)C:應(yīng)用在電子鎮(zhèn)流器場合時,LED日光燈接通電源初期(時間小于100ms內(nèi),通常20~30ms內(nèi))C端的電壓介于200V~300V,隨著電子鎮(zhèn)流器平穩(wěn)的工作,C端的電壓升高,進(jìn)而D端的電壓也隨之升高,當(dāng)D端的電壓達(dá)到設(shè)計的閾值時,IC模塊發(fā)出指令(信號),MOS開關(guān)導(dǎo)通(LED日光燈工作),之后MOS開關(guān)維持導(dǎo)通狀態(tài);應(yīng)用在電感鎮(zhèn)流器場合時,利用電感鎮(zhèn)流器運(yùn)行“過零”的特性,以市電120V為例,當(dāng)LED日光燈通電的初期(當(dāng)IC模塊采樣到D端的電壓小于0.2V時(本方案采用0.1V),IC模塊發(fā)出指令,MOS開關(guān)導(dǎo)通,之后MOS開關(guān)維持導(dǎo)通狀態(tài)。

增設(shè)的電感選取1~10mH。較佳的選取1~5mH。上述實施例中選取2mH。

通過上述的設(shè)計,LED日光燈可應(yīng)用于電子鎮(zhèn)流器及電感鎮(zhèn)流器的場合。

上述方案中,IC模塊與MOS開關(guān)封裝成一個模塊。

作為上述方案的變形,IC模塊通過采樣,整流單元輸出的電流頻率,控制MOS開關(guān)的動作(導(dǎo)通/截止)。通常應(yīng)用在電感鎮(zhèn)流器的場合時,檢出的頻率不超過400Hz;而應(yīng)用在電子鎮(zhèn)流器的場合時,為高頻信號。通過設(shè)定頻率的閾值,也可實現(xiàn)LED日光燈應(yīng)用于電感鎮(zhèn)流器及電子鎮(zhèn)流器。

如圖3e所示,為本發(fā)明第五較佳實施例的LED日光燈的電路示意圖。與圖3d的區(qū)別在于,本實施例增加了二模擬燈絲電路570,該二模擬燈絲電路570各自包含串聯(lián)的二電阻573(第三電阻)及574(第四電阻),以及串聯(lián)的電容571(第二電容)及572(第三電容),且該二電阻573及574的連接點(diǎn)耦接該二電容571及572的連接點(diǎn)。當(dāng)發(fā)光二極管燈管安裝于具有預(yù)熱功能的燈管座時(例如:具有電子鎮(zhèn)流器的燈管座),在預(yù)熱過程,交流訊號的電流可流經(jīng)該二模擬燈絲電路570的該電阻573及574、該電容571及572,而達(dá)到模擬燈絲的效果。如此,電子鎮(zhèn)流器在啟動時能夠正常度過燈絲預(yù)熱階段,而保證電子鎮(zhèn)流器正常啟動。

作為上述方案的變形,在本發(fā)明的其它實施例中,在LED日光燈的接腳(501和/或502;503和/或504)上串設(shè)一保護(hù)裝置。較佳該保護(hù)裝置為溫度保險絲,以防止LED日光燈在帶電操作時發(fā)生打火(打火的機(jī)理:電子鎮(zhèn)流器穩(wěn)定操作時會輸出高壓(通常為600Vrms),在帶電更換LED日光燈燈管時,若LED日光燈燈管一端已經(jīng)連好,一端沒有接觸好(即LED日光燈的燈頭上的導(dǎo)電針與燈座的導(dǎo)電銅片存在一定的距離)。這種情況下,由于導(dǎo)電針與導(dǎo)電銅片之間存在高壓,會擊穿空氣形成拉弧,電弧處會產(chǎn)生大量的熱,導(dǎo)致導(dǎo)電針及附近的塑料件(燈頭)融化等問題。),燒毀LED日光燈的燈頭。通常,選取溫度保險絲的溫度閾值范圍介于130度~150度。較佳的,溫度保險絲的溫度閾值范圍介于130度~140度。上述實施例中,溫度保險絲的溫度閾值范圍選取140度。當(dāng)該LED日光燈的燈頭發(fā)生打火時,熔斷該溫度保險絲。

模擬燈絲電路還可采用僅是NTC(負(fù)溫度系數(shù)電阻)的方案。此時該NTC的阻值不超過15歐姆。較佳的,阻值介于2歐姆~10歐姆。通常選取4~5歐姆。

如圖3f所示,為本發(fā)明第六較佳實施例的LED日光燈的電路示意圖。

LED日光燈500包含:整流單元510、LED模塊530、控制電路2590。

整流單元510分別電性連接該LED日光燈的接腳501/502及接腳503/504,用以將耦接該接腳的鎮(zhèn)流器輸出的交流電整流成直流電。該鎮(zhèn)流器為電子式鎮(zhèn)流器(也可為電感式鎮(zhèn)流器)。

LED模塊530電性連接該整流單元510,并對應(yīng)濾波的直流電而發(fā)光。

整流單元510也可以是其他種類的全波整流電路或半波整流電路,而不影響本發(fā)明方案欲達(dá)到的功能。

在本實施例中,LED模塊530包含電容633(第一電容)。該電容633與LED元件632形成的支路并聯(lián),起到穩(wěn)壓兼濾波的作用。

LED模塊530還包含電感635,該電感635與至少一個LED元件632支路串聯(lián)。通過該電感635來抑制回路中電流的突變。進(jìn)而抑制電子鎮(zhèn)流器的噪音(這時電子鎮(zhèn)流器輸出電流幅度變化引起的噪音不是完全沒有了,而是人耳對此不敏感)。由于電感635具有抑制電流突變的功能,如初始流進(jìn)該電感的電流較大(如1A),則該電感一直處于流過較大電流的狀態(tài),這樣電感的發(fā)熱比較厲害。為了抑制流進(jìn)電感635的電流,同時達(dá)到LED模塊的照明要求。本實施例在電感635處增設(shè)一過流抑制電路(流進(jìn)電感635的電路超過設(shè)計的閾值,如0.35A,則觸發(fā)該抑制電路。

接下來,詳細(xì)的描述該過流抑制電路。該過流抑制電路包括三極管638、電阻636(第一電阻)、電阻637(第二電阻)。三極管638的基極與集電極分別連接到電感635的兩端(三極管638的集電極連接到LED元件632的陰極端),在三極管638的基極與集電極間及基極與發(fā)射極件分別設(shè)有電阻636、電阻637,三極管638的發(fā)射極連接到IC模塊2591的DRN端。通常LED元件632流出的電流經(jīng)電感635及電阻637形成回路,電流流過電阻637形成壓降,當(dāng)該壓降達(dá)到三極管638的導(dǎo)通電壓(通常為0.7V),三極管638導(dǎo)通,這時部分電流經(jīng)三極管分流。從而達(dá)到抑制流經(jīng)電阻637的電流(實現(xiàn)抑制流進(jìn)電感635的電流過大的目的)。本實施例中,電阻637選取1.7歐姆。但也可依據(jù)設(shè)定的電流大小而調(diào)整(即流經(jīng)該電阻的阻值與電流的乘積為三極管的導(dǎo)通閾值)。電阻636通常選取0.5~2K。本實施例中選取1K歐姆。另外,電阻636還可以對三極管638過壓保護(hù)。

作為上述方案的變形,三極管638還可用MOSFET管替代。

在本發(fā)明的其它實施例中,上述電容633上還并聯(lián)有用于釋能電阻(圖未示,用于防止LED元件閃爍)。

在本發(fā)明的其它實施例中,上述電感635上還并聯(lián)有二極管634(該二極管的極性與LED元件632形成的支路的極性相反(如圖3d所示)。該二極管634對電感635起到續(xù)流作用。

作為本發(fā)明的實施例的變形,電感635可設(shè)置在整流單元510與LED模塊530之間(這時,LED模塊530中可不設(shè)有電感及其并聯(lián)的二極管)。還可設(shè)置在接腳與整流單元510之間(及整流之前)。這時,還可在該電感上并聯(lián)二極管(對該電感進(jìn)行續(xù)流)。

控制電路2590,包含:IC模塊2591;該IC模塊包含

IC模塊2591的VCC端、接地端GND(參考地),過電流保護(hù)的電流檢測CS端,內(nèi)置MOSFET漏極DRN端及停止端STP;電阻2598的一端與整流單元510的一輸出端相連,另一端連接與電容2599的一端,電容2599的另一端接地。電阻2598與電容2599的連接處電氣連接至VCC端,給IC模塊2591供電(VCC的電壓通常為10~30V,較佳的,20~30V,本實施例選取28V);

電阻2594與電阻2595串聯(lián)形成的支路兩端電性的連接到整流單元510的輸出端,電阻2594與電阻2595的連接處經(jīng)電阻2596電性連接到IC模塊2591的CS端;在CS端及B間設(shè)有電容2597;

采樣支路有電阻2592及2593串聯(lián)形成,IC模塊2591具有STP(即OVP)端口,通過該端口采樣電阻2592及2593的連接點(diǎn)D端的電壓值(對地的電壓),依據(jù)該電壓值,IC模塊2591驅(qū)動導(dǎo)通/截止。本實施例,應(yīng)用在電子鎮(zhèn)流器場合時,LED日光燈接通電源初期(時間小于100ms內(nèi),通常20~30ms內(nèi))C端的電壓介于200V~300V,隨著電子鎮(zhèn)流器平穩(wěn)的工作,C端的電壓升高,進(jìn)而D端的電壓也隨之升高,當(dāng)D端的電壓達(dá)到設(shè)計的閾值時,IC模塊發(fā)出指令(信號),MOS開關(guān)導(dǎo)通(LED日光燈工作),之后MOS開關(guān)維持導(dǎo)通狀態(tài);電阻2592的阻值為540K歐姆及電阻2593的阻值為1K歐姆,IC模塊2591的導(dǎo)通電壓為:1.2V(也可依據(jù)該算法,預(yù)設(shè)其它的閾值)。

本實施例的方案還可兼容鎮(zhèn)流器為電感型鎮(zhèn)流器。(利用電感性鎮(zhèn)流器“過零”的特性,即采樣Vd<0.2v)。應(yīng)用在電感鎮(zhèn)流器場合時,利用電感鎮(zhèn)流器運(yùn)行“過零”的特性,以市電120V為例,當(dāng)LED日光燈通電的初期(當(dāng)IC模塊采樣到D端的電壓小于0.2V時(本方案采用0.1V),IC模塊2591發(fā)出指令,內(nèi)置的MOS開關(guān)導(dǎo)通,之后MOS開關(guān)維持導(dǎo)通狀態(tài)。

作為上述方案的改進(jìn),為了維持STP端的穩(wěn)定,可在電阻2593處并聯(lián)一個電容。該電容取值100~500nF,較佳的選取200~300nF,本實施例選取220nF。

參數(shù)說明:

IC模塊2591的STP端的導(dǎo)通條件為:當(dāng)采樣D端的電壓Vd≤0.2v或Vd≥1.2v時IC模塊2591導(dǎo)通。IC模塊2591通過采樣電阻2592及2593串聯(lián)連接點(diǎn)D端的電壓值(對地的電壓)。該電壓值0.9V~1.25V。較佳選取1.0V。這時IC模塊2591發(fā)出指令,DRN端導(dǎo)通。

電阻2592的阻值200K歐姆~600K歐姆;較佳的選取,300K歐姆~600K歐姆;本實施例中選取540K歐姆;電阻2592的阻值0.5K~4K歐姆,較佳的選取1.0K歐姆~3K歐姆;本實施例中選取1K歐姆。電阻2594的阻值200K歐姆~500K歐姆;較佳的選取,300K歐姆~500K歐姆;本實施例中選取420K歐姆;電阻2595的阻值0.5K~4K歐姆,較佳的選取1.0K歐姆~3K歐姆;本實施例中選取1K歐姆。

增設(shè)的電感635的電感量選取1~10mH。較佳的選取1~8mH。上述實施例中選取6mH。

通過上述的設(shè)計,LED日光燈可應(yīng)用于電子鎮(zhèn)流器及電感鎮(zhèn)流器的場合。

為增加IC模塊2591的耐壓性,在A端與接地間增設(shè)一雙向二極管或放電管。雙向二極管或放電管的電壓閾值300~600V。較佳的,選取400~500V。本實施例中閾值選取為400V。

作為上述方案的變形,在本發(fā)明的其它實施例中,在LED日光燈的接腳(501和/或502;503和/或504)上串設(shè)一保護(hù)裝置。較佳該保護(hù)裝置為溫度保險絲,以防止LED日光燈在帶電操作時發(fā)生打火(打火的機(jī)理:電子鎮(zhèn)流器穩(wěn)定操作時會輸出高壓(通常為600Vrms),在帶電更換LED日光燈燈管時,若LED日光燈燈管一端已經(jīng)連好,一端沒有接觸好(即LED日光燈的燈頭上的導(dǎo)電針與燈座的導(dǎo)電銅片存在一定的距離)。這種情況下,由于導(dǎo)電針與導(dǎo)電銅片之間存在高壓,會擊穿空氣形成拉弧,電弧處會產(chǎn)生大量的熱,導(dǎo)致導(dǎo)電針及附近的塑料件(燈頭)融化等問題。),燒毀LED日光燈的燈頭。通常,選取溫度保險絲的溫度閾值范圍介于130度~150度。較佳的,溫度保險絲的溫度閾值范圍介于130度~140度。上述實施例中,溫度保險絲的溫度閾值范圍選取140度。當(dāng)該LED日光燈的燈頭發(fā)生打火時,熔斷該溫度保險絲。

模擬燈絲電路還可采用僅是NTC(負(fù)溫度系數(shù)電阻)的方案。此時該NTC的阻值不超過15歐姆。較佳的,阻值介于2歐姆~10歐姆。通常選取4~5歐姆。

在一個實施方式中,LED日光燈還包括模擬燈絲電路,模擬燈絲電路耦接于接腳與整流單元之間。模擬燈絲電路用于在預(yù)熱階段供鎮(zhèn)流器輸出的交流電經(jīng)過以模擬燈絲。通常而言,LED日光燈的二端均設(shè)有接腳(一端兩個接腳),相應(yīng)的,整流單元也具有二個(也可以稱為二整流單元),與其相匹配的,模擬燈絲電路也具有二個,也可以稱為二模擬燈絲電路。其中,在LED日光燈的每個端部,接腳與整流單元之間設(shè)有模擬燈絲電路,即,二模擬燈絲電路分別與LED日光燈二端的接腳、及二整流單元耦接。

如圖3g所示,為本發(fā)明第七較佳實施例的LED日光燈的電路示意圖。與圖3f的區(qū)別在于,本實施例增加了二模擬燈絲電路570,該二模擬燈絲電路570各自包含串聯(lián)的二電阻573(第三電阻)及574(第四電阻),以及串聯(lián)的電容571(第二電容)及572(第三電容),且該二電阻573及574的連接點(diǎn)耦接該二電容571及572的連接點(diǎn)。當(dāng)發(fā)光二極管燈管安裝于具有預(yù)熱功能的燈管座時(例如:具有電子鎮(zhèn)流器的燈管座),在預(yù)熱過程,交流訊號的電流可流經(jīng)該二模擬燈絲電路570的該電阻573及574、該電容571及572,而達(dá)到模擬燈絲的效果。如此,電子鎮(zhèn)流器在啟動時能夠正常度過燈絲預(yù)熱階段,而保證電子鎮(zhèn)流器正常啟動。

在一個實施方式中,所述整流單元、所述電感及所述過流抑制電路設(shè)置于所述LED日光燈的燈頭內(nèi)。所述至少一個LED元件及所述第一電容設(shè)置于所述LED日光燈的燈板上。

在一個實施方式中,所述整流單元、所述電感及所述燈絲模擬電路設(shè)置于所述LED日光燈的燈頭內(nèi)。所述至少一個LED元件及所述第一電容設(shè)置于所述LED日光燈的燈板上。

其中,燈板為可撓性電路板,電源模塊采用硬質(zhì)電路板(PCB板);通過焊接實現(xiàn)電氣連接。

發(fā)明人在推進(jìn)如圖3e-3g的方案時發(fā)現(xiàn),該方案雖有效的降低在應(yīng)用于與某些鎮(zhèn)流器匹配時,鎮(zhèn)流器的噪音問題。但是該方案,由于皆引入電感635,通常選用的電感635的重量比較重。

若該電感635用在采用柔性電路板作為燈板結(jié)構(gòu)(燈板比較柔軟)的LED日光燈中,后期制作LED日光燈時帶來極大困難,增加制造的難度;

若將電感635設(shè)置在電源5的電源板上,依據(jù)圖3e-3g的拓?fù)浞桨福娫?的電源板與燈板通常通過焊接的方式進(jìn)行連接,這樣的焊接實現(xiàn)方式,電源板上需設(shè)置3個焊盤(燈板上設(shè)置有與之對應(yīng)的設(shè)有3個焊接點(diǎn)),這三個焊盤設(shè)計用于電氣連接由光源202形成支路的正極,負(fù)極以及接地;

若將電感635分別設(shè)置于模擬燈絲電路570與整流單元510之間(即將電感635放到整流單元510的前面),這樣的拓?fù)潆娐罚?dāng)流過電感635的電流下降時,電感635上產(chǎn)生反向電壓,經(jīng)由光源202形成支路進(jìn)行續(xù)流,這使得流經(jīng)光源202的電流比預(yù)先設(shè)計的高很多。LED日光燈的功率異常。

為此,本發(fā)明的實施例還進(jìn)一步的對圖3e-3g的方案進(jìn)行改善。提出一種改進(jìn)的方案即第八較佳實施例如圖3h所示,LED日光燈500包含:整流單元510、LED模塊530、延時開關(guān)電路1590及模擬燈絲電路570。

在其它的實施例中,LED日光燈500可采用沒有模擬燈絲電路570的方案(與搭載模擬燈絲電路570的LED日光燈相比,區(qū)別僅在于該方案不能應(yīng)用于兼容PS鎮(zhèn)流器場合)。

整流單元510分別電性連接該LED日光燈的接腳501/502及接腳503/504,用以將耦接該接腳的鎮(zhèn)流器輸出的交流電整流為直流電。該鎮(zhèn)流器為電子式鎮(zhèn)流器(也可為電感式鎮(zhèn)流器)。在有的實施例中,也有采用在LED日光燈的一側(cè)燈頭上只有一個接腳的情況(及接腳501/502合并為一個接腳,或503/504合并為一個接腳)。

LED模塊530電性連接該整流單元510,并對應(yīng)濾波的直流電而發(fā)光。

整流單元510也可以是其他種類的全波整流電路或半波整流電路,而不影響本發(fā)明方案欲達(dá)到的功能。

在本實施例中,還包含延時開關(guān)電路1590,該電路的功能同上述方案,在此不再重復(fù)描述。在其它的實施例中,還可用上述實施例方案中的控制電路2590來替代。

在整流單元510與模擬燈絲電路570之間分別設(shè)有電感3631(第一電感),電感3632(第二電感)及電感3633(第三電感),電感3634(第四電感)串聯(lián)形成的支路。在電感3631,電感3632,電感3633,電感3634上分別并聯(lián)有起續(xù)流作用的二極管3635(第一二極管),二極管3636(第二二極管),二極管3637(第三二極管),二極管3638(第四二極管)。在電感3631與電感3632的支路分別并聯(lián)的二極管3635與二極管3636的極性相反;在電感3633與電感3634的支路分別并聯(lián)的二極管3637與二極管3638的極性相反。這樣設(shè)計的優(yōu)點(diǎn)在于:

以鎮(zhèn)流器(圖未示)輸出的電流流經(jīng)接腳501及502為例(鎮(zhèn)流器輸出的電流流經(jīng)接腳503及504側(cè)機(jī)理與之類似),電流經(jīng)二極管3635流經(jīng)電感3632然后經(jīng)整流單元510后經(jīng)LED模塊530、開關(guān)1591經(jīng)二極管3637、電感3634,從接腳503及504流出。電流減少時(或流向改變),電感3632產(chǎn)生反向電壓經(jīng)二極管3636續(xù)流,這樣電流不會流經(jīng)LED模塊530,從而不會影響LED模塊530的電流。

這樣設(shè)計的好處在于,

①采用4顆小電感(較佳的,4顆小電感感值相同)取代原電感635,可優(yōu)化電源5的體積。

②:較之前的單顆電感635,從電感產(chǎn)生熱量的角度,可分散電源5在工作時電感5產(chǎn)生的熱量,從而提高電源5的信賴性,電源5工作產(chǎn)生的熱量一部分經(jīng)由燈頭上的設(shè)置的WiFi狀散熱孔進(jìn)行(,然散熱孔的形狀還可為:孔狀、方形狀、笑臉狀、長條狀等)散熱,WiFi狀孔還兼具除濕作用(通過對該孔進(jìn)行吹氣/抽氣吸出LED日光燈管內(nèi)的水汽)。

③:采用該方案后,電源5與燈板的連接更加可靠(可在電源5的電源板設(shè)置一個焊盤與柔性燈板焊接而定),較3個焊盤的結(jié)構(gòu)提高了LED日光燈500的整體可靠性。(減小由于焊盤虛焊而引發(fā)的打火拉弧發(fā)生機(jī)率:原理同上,在此不再描述)。

④:流經(jīng)LED模塊530的電流基本不變,燈管功率與設(shè)計功率相同。

在其它的實施例中,模擬燈絲電路570可用其它類似功能電路代替,如上述提及的采用負(fù)溫度系數(shù)電阻的方案等。

參數(shù)說明:

上述方案中,電感3631,電感3632,電感3633,電感3634的值介于1mH~5mH;較佳的選取2mH~4mH;本實施例中選取3mH。

二極管3635,二極管3636,二極管3637,二極管3638的耐壓值介于200V~700V,較佳的介于300V~600V,本實施例中選取600V。另外,該二極管可選取正向壓降較小(通常二極管正向壓降0.7V,本實施例宜選取正向壓降低于0.7V的二極管,如正向壓降為0.5V)的二極管的類型以減少在續(xù)流階段二極管的功耗(或發(fā)熱),提高其信賴性。

作為上述方案的變形,還可分別在LED日光燈的一側(cè)接腳501和/或接腳502以及接腳503和/或接腳504上設(shè)置上述方案中采用的溫度保險絲,以防止LED日光燈在帶電操作時發(fā)生打火(原理在上面的實施例里已描述,在此不再重復(fù))。

如圖5所示,為模擬燈絲電路570的變形。如圖5a所示為一模擬燈絲電路1960拓?fù)涫疽猓撃M燈絲電路1960包含電阻1963(第五電阻)以及串聯(lián)的電容1961(第四電容)及1962(第五電容),且該電容1961及1962的串聯(lián)支路與電阻1963并聯(lián)。

如圖5b所示為一模擬燈絲電路1660拓?fù)涫疽?,該模擬燈絲電路1660包含電阻1665(第六電阻)以及電容1663(第六電容),且該電阻1665以及電容1663并聯(lián)。

在較佳的實施例中,印制電路板的雙面均設(shè)有電子組件。整流單元510、濾波單元520等電路中的部分或全部電路包含有雙列直插式(DIP,dual inline-pin)封裝組件。這些雙列直插式封裝組件在左側(cè)或/及右側(cè)印制電路板,被設(shè)置在同一側(cè);另外,左側(cè)或/及右側(cè)印制電路板也可設(shè)置非雙列直插式封裝的組件。由于組件高度較高的雙列直插式封裝組件被設(shè)置于同一側(cè),可以有效降低已設(shè)置組件的印制電路板整體高度。

在另一實施例,可以設(shè)置于印刷電路板的組件高度為分類依據(jù)。印刷電路板上組件高度高于一預(yù)定高度值的組件統(tǒng)一設(shè)置于同一側(cè);而其它的組件的設(shè)置則不限制,也可已在同一側(cè)。

由于燈頭3上設(shè)有透氣孔,可以使燈頭內(nèi)的這些電子組件所產(chǎn)生的熱可以透過透氣孔進(jìn)行對流散熱。較佳的,燈管的材質(zhì)為玻璃。玻璃材質(zhì)的熱傳導(dǎo)優(yōu)于塑料材質(zhì)。LED元件202貼于燈管內(nèi)壁時,LED元件202工作所產(chǎn)生的熱可以透過玻璃管傳導(dǎo)而進(jìn)行散熱,甚至LED元件202所產(chǎn)生的的熱也可以同時透過透氣孔進(jìn)行對了散熱?;蛘咄ㄟ^該散熱孔吹出或吸出LED日光燈內(nèi)的水汽。

如上所述,本發(fā)明完全符合專利三要件:新穎性、創(chuàng)造性和產(chǎn)業(yè)上的實用性。本發(fā)明在上文中已以較佳實施例揭露,然熟悉本項技術(shù)者應(yīng)理解的是,該實施例僅用于描繪本發(fā)明,而不應(yīng)解讀為限制本發(fā)明的范圍。應(yīng)注意的是,舉凡與該實施例等效的變化與置換,均應(yīng)設(shè)為涵蓋于本發(fā)明的范疇內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以所附的權(quán)利要求書所界定范圍為準(zhǔn)。

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