專利名稱：恒流式ac led(交流二極管)照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及發(fā)光LED和LED照明裝置，具體地說(shuō)，是一種恒流式AC LED照明
直ο
背景技術(shù)：
LED光源作為綠色、節(jié)能、省電、長(zhǎng)壽命的第四代照明燈具而異軍突起、廣受關(guān) 注、如火如荼地迅速發(fā)展。目前的LED光源是低電壓(VF = 2 —3.6V)、大電流(IF = 200 — 1500mA)工作的半導(dǎo)體器件，必須提供合適的直流流才能正常發(fā)光。直流(DC)驅(qū)動(dòng) LED光源發(fā)光的技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越成熟，由于我們?nèi)粘Ｕ彰魇褂玫碾娫词歉邏航涣?AC100 220V)，所以必須使用降壓的技術(shù)來(lái)獲得較低的電壓，常用的是變壓器或開(kāi)關(guān)電源降壓，然 后將交流(AC)變換成直流(DC)，再變換成直流恒流源，才能促使LED光源發(fā)光。因此直流 驅(qū)動(dòng)LED光源的系統(tǒng)應(yīng)用方案是變壓器+整流(或開(kāi)關(guān)電源)+恒流源(如圖1所示)。 LED燈具里必然要有一定的空間來(lái)安置這個(gè)模塊，但是對(duì)于E27標(biāo)準(zhǔn)螺口的燈具來(lái)說(shuō)空間 十分有限，很難安置。無(wú)論是經(jīng)由變壓器+整流或是開(kāi)關(guān)電源降壓，系統(tǒng)都會(huì)有一定量的損 耗，DC LED在交流、直流之間轉(zhuǎn)換時(shí)約15% 30%的電力被損耗，系統(tǒng)效率很難做到90% 以上。如果能用交流(AC)直接驅(qū)動(dòng)LED光源發(fā)光，系統(tǒng)應(yīng)用方案將大大簡(jiǎn)化，系統(tǒng)效率將 很輕松地達(dá)到90%以上。韓國(guó)漢城半導(dǎo)體公司即今天的首爾半導(dǎo)體早在2005年已實(shí)用新型可以用交流直 接驅(qū)動(dòng)使其發(fā)光的AC LED，其次是美國(guó)3N技術(shù)開(kāi)發(fā)MOCVD生長(zhǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上的氮化鎵襯底， 可以增進(jìn)照明和傳感器的應(yīng)用，并降低成本和提高生產(chǎn)效率。我國(guó)臺(tái)灣省“工業(yè)技術(shù)研究 院”2008年也完成可產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)并有實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)方案的AC LED產(chǎn)品，可直接插電于60Hz 或更高頻率的AC IlOV交流壓使其交流發(fā)光，應(yīng)用于指示燈、霓虹燈、低瓦數(shù)照明燈，能有 效解決現(xiàn)有LED無(wú)法直接在交流源下使用，造成產(chǎn)品應(yīng)用成本較高的缺點(diǎn)。與白熾燈、鹵素 燈、熒光日光燈、熒光節(jié)能燈、直流LED燈相比，AC LED燈具有更節(jié)能省電、更長(zhǎng)壽、更有能 效的高性價(jià)比。AC LED發(fā)光省去了成本不菲的電源供應(yīng)器做直流、交流轉(zhuǎn)換，節(jié)約能源?，F(xiàn)有的AC LED光源的工作原理如圖2所示，將一堆LED微小晶粒采用交錯(cuò)的矩陣 式排列工藝均分為五串，AC LFD晶粒串組成類似一個(gè)整流橋，整流橋的兩端分別聯(lián)接交流 源，另兩端聯(lián)接一串LED晶粒，交流的正半周沿間斷線通路流動(dòng)，3串LED晶粒發(fā)光，負(fù)半周 沿虛線通路流動(dòng)，又有3串LED晶粒發(fā)光，四個(gè)橋臂上的LED晶粒輪番發(fā)光，相對(duì)橋臂上的 LED晶粒同時(shí)發(fā)光，中間一串LED晶粒因共用而一直在發(fā)光。在60Hz的交流中會(huì)以每秒60 次的頻率輪替點(diǎn)亮。整流橋取得的直流是脈動(dòng)直流，LED的發(fā)光也是閃動(dòng)的，LED有斷電余 輝續(xù)光的特性，余輝可保持幾十微秒，因人眼對(duì)流動(dòng)光點(diǎn)記憶是有惰性的，結(jié)果人眼對(duì)LED 光源的發(fā)光+余輝的工作模式解讀是連續(xù)在發(fā)光。LED有一半時(shí)間在工作，有一半時(shí)間在 休息，因而發(fā)熱得以減少40% 20%，因此AC LED的使用壽命較DC LED長(zhǎng)。但是這種AC LED的發(fā)光模式存在兩個(gè)缺陷一是可以應(yīng)用電壓范圍在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)電壓幅度的士 10%范圍 內(nèi)；二是照明亮度、電流等跟隨電壓波動(dòng)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種恒流式AC LED照明裝置， 由普通的LED外加AC交流電，同時(shí)配合整流模塊、恒流二極管(或齊納二極管)組成，能寬 電壓驅(qū)動(dòng)，具有恒定的照明亮度，以克服現(xiàn)有的AC LED燈驅(qū)動(dòng)電壓太窄，照明亮度不穩(wěn)定， 高溫工作不穩(wěn)定等缺陷。本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的恒流式AC LED照明裝置，包括燈具本體，所述燈具本體包括燈頭、燈泡和內(nèi)部電路 模塊，所述內(nèi)部電路模塊包括整流模塊、至少一個(gè)恒流模塊、至少一個(gè)發(fā)光二極管，所述整 流模塊連接恒流模塊，所述恒流模塊與發(fā)光二極管相串聯(lián)，所述恒流模塊包括PCB板，所述 PCB板上設(shè)置有P-N結(jié)，所述P-N結(jié)為L(zhǎng)ED芯片。所述內(nèi)部電路模塊包括整流模塊、至少一個(gè)齊納二極管、至少一個(gè)發(fā)光二極管，所 述整流模塊連接齊納二極管，所述齊納二極管與發(fā)光二極管相串聯(lián)或并聯(lián)。所述內(nèi)部電路模塊，包括整流模塊、一個(gè)恒流二極管、一個(gè)發(fā)光二極管，所述整流 模塊連接所述恒流二極管，所述恒流二極管與所述發(fā)光二極管相串聯(lián)。所述內(nèi)部電路模塊，包括整流模塊、一個(gè)齊納二極管、一個(gè)發(fā)光二極管，所述整流 模塊連接所述齊納二極管，所述齊納二極管與所述發(fā)光二極管相串聯(lián)或并聯(lián)。所述PCB板為一散熱板。所述整流模塊設(shè)置在發(fā)光二極管的燈頭內(nèi)。所述齊納二極管設(shè)置在發(fā)光二極管的燈頭內(nèi)。所述PCB板的結(jié)構(gòu)與燈具內(nèi)部燈頭處的結(jié)構(gòu)相匹配。所述PCB板為具有散熱作用的材料做成。有益效果本實(shí)用新型采用普通的LED，外加AC交流電，同時(shí)配合整流模塊、恒流 二極管(或齊納二極管)，具有高電壓驅(qū)動(dòng)保護(hù)的功能，只需要提高恒流二極管耐電壓或增 加恒流二極管的數(shù)量，電壓寬度就可以超標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品電壓的100%，甚至更高電壓應(yīng)用；恒流 式ACLED照明裝置兼有散熱的功能，不需要重新設(shè)計(jì)金屬鋁基板，散熱結(jié)構(gòu)更輕松地配 合燈具外觀設(shè)計(jì)；本實(shí)用新型設(shè)有恒流二極管具有恒定亮度；不受外部電壓的影響。

圖1為直流驅(qū)動(dòng)LED光源的電路模塊圖；圖2現(xiàn)有的AC LED光源的工作原理電路圖以及電壓在輸入和輸出時(shí)的變化對(duì)比 圖；圖3本實(shí)用新型恒流式AC LED照明裝置一個(gè)實(shí)施例的電路連接圖；圖4本實(shí)用新型恒流式AC LED照明裝置中恒流二極管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5本實(shí)用新型恒流式AC LED照明裝置再一個(gè)實(shí)施例的電路連接圖；圖6本實(shí)用新型恒流式AC LED照明裝置又一個(gè)實(shí)施例的電路連接圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù) 方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本實(shí)用新型的保護(hù) 范圍不限于下述的實(shí)施例。實(shí)施例1 (AC LED照明裝置包括整流模塊、一個(gè)恒流二極管、一個(gè)發(fā)光二極管)參看圖3，本實(shí)施例包括整流模塊1、恒流二極管2、發(fā)光二極管3，整流模塊1連接 恒流二極管2，恒流二極管2與發(fā)光二極管3相串聯(lián)。整流模塊1為一橋形電路，起整流作 用，通過(guò)整流模塊1的AC變?yōu)镈C。參看圖3和圖4，恒流二極管2起穩(wěn)定電流的作用，恒流二極管2包括P-N結(jié)22， P-N結(jié)22設(shè)置在一 PCB板21上。PCB板21 —是用來(lái)設(shè)置P-N結(jié)22，同時(shí)還兼有散熱的作 用。PCB板21的邊緣處引出兩條導(dǎo)線23。本實(shí)用新型在制造AC LFD燈具時(shí)，整流模塊1、恒流二極管2均設(shè)置在發(fā)光二極管 3的燈頭內(nèi)，以保證外觀美觀，攜帶方便。實(shí)施例2 (AC LED照明裝置中每個(gè)發(fā)光二極管均串聯(lián)一個(gè)恒流二極管)參看圖5，本實(shí)施例包括整流模塊、恒流二極管、發(fā)光二極管，整流模塊連接恒流二 極管，恒流二極管與發(fā)光二極管相串聯(lián)。其中每個(gè)發(fā)光二極管均串聯(lián)一個(gè)恒流二極管，以保 證恒流式AC LED照明具有恒定的亮度。實(shí)施例3 (AC LED照明裝置中需要至少一個(gè)恒流二極管、至少一個(gè)發(fā)光二極管)參看圖6，本實(shí)施例包括整流模塊、至少一個(gè)恒流二極管、至少一個(gè)發(fā)光二極管，整 流模塊連接恒流二極管，恒流二極管與發(fā)光二極管相串聯(lián)。本實(shí)施例中，恒流二極管至少要 一個(gè)，發(fā)光二極管也只好一個(gè)，根據(jù)設(shè)置的需要增加數(shù)量。以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行 業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述 的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還 會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型 要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
權(quán)利要求1.恒流式ACLED照明裝置，包括燈具本體，所述燈具本體包括燈頭、燈泡和內(nèi)部電路 模塊，其特征在于，所述內(nèi)部電路模塊包括整流模塊、至少一個(gè)恒流模塊、至少一個(gè)發(fā)光二 極管，所述整流模塊連接恒流模塊，所述恒流模塊與發(fā)光二極管相串聯(lián)，所述恒流模塊包括 PCB板，所述PCB板上設(shè)置有P-N結(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒流式ACLED照明裝置，其特征在于，所述內(nèi)部電路模塊，包 括整流模塊、至少一個(gè)齊納二極管、至少一個(gè)發(fā)光二極管，所述整流模塊連接齊納二極管， 所述齊納二極管與發(fā)光二極管相串聯(lián)或并聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒流式ACLED照明裝置，其特征在于，所述內(nèi)部電路模塊，包 括整流模塊、一個(gè)恒流二極管、一個(gè)發(fā)光二極管，所述整流模塊連接所述恒流二極管，所述 恒流二極管與所述發(fā)光二極管相串聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒流式ACLED照明裝置，其特征在于，所述內(nèi)部電路模塊，包 括整流模塊、一個(gè)齊納二極管、一個(gè)發(fā)光二極管，所述整流模塊連接所述齊納二極管，所述 齊納二極管與所述發(fā)光二極管相串聯(lián)或并聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒流式ACLED照明裝置，其特征在于，所述PCB板為一散熱板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的恒流式ACLED照明裝置，其特征在于，所述PCB板的結(jié) 構(gòu)與AC LED燈頭處的結(jié)構(gòu)相匹配。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種恒流式AC LED照明裝置，包括燈具本體，所述燈具本體包括燈頭、燈泡和內(nèi)部電路模塊，其特征在于，所述內(nèi)部電路模塊包括整流模塊、至少一個(gè)恒流模塊、至少一個(gè)發(fā)光二極管，所述整流模塊連接恒流模塊，所述恒流模塊與發(fā)光二極管相串聯(lián)，所述恒流模塊包括PCB板，所述PCB板上設(shè)置有LED芯片。本實(shí)用新型電壓寬度就可以超標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品電壓的100％，甚至更高電壓應(yīng)用；恒流式AC LED照明裝置兼有散熱的功能，不需要重新設(shè)計(jì)金屬鋁基板，散熱結(jié)構(gòu)更輕松地配合燈具外觀設(shè)計(jì)；本實(shí)用新型設(shè)有恒流二極管具有恒定亮度，恒定溫度工作特點(diǎn)；不受外部電壓的影響。
文檔編號(hào)H05B37/00GK201860476SQ20102027011
公開(kāi)日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月23日
發(fā)明者余明高 申請(qǐng)人:余明高