專利名稱：Led點燈裝置以及l(fā)ed照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實施例大體而言涉及一種LED點燈裝置以及照明裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)為了獲得所需的光量而使用多個LED元件時，可將多個LED元件的串聯(lián)電路所構(gòu)成的多個負(fù)載電路、分別經(jīng)由平衡器(balancer)而并聯(lián)連接于LED點燈電路的輸出端來進(jìn)行點燈。但是，此時，由于每個負(fù)載電路都需要平衡器，因此會導(dǎo)致LED點燈裝置的成本上升(cost up)，并且平衡器也會產(chǎn)生電力損耗，因此電路效率下降。而且，由于增加了平衡器的安裝，因此安裝電路零件的安裝基板的構(gòu)造變得復(fù)雜化，并且還需要應(yīng)對因平衡器的發(fā)熱引起的安裝基板的溫度上升。而且，也可由多個LED元件來形成并聯(lián)電路，將多個該并聯(lián)電路串聯(lián)連接而作為單一的負(fù)載電路，并將該單一的負(fù)載電路的兩端連接于LED點燈電路的輸出端來進(jìn)行點燈。此時，一旦LED元件發(fā)生開放故障模式(mode)，則電流會分流至剩余的LED元件， 因此剩余的LED元件會繼續(xù)點燈，但會因各元件間的If電流的不均而導(dǎo)致光輸出產(chǎn)生不均，所述各元件間的If電流的不均是伴隨LED元件的Vf特性的不均而產(chǎn)生的。而且，當(dāng)分流至剩余的LED元件的電流達(dá)到過度的過載狀態(tài)時，元件的溫度上升會變得過高而造成 LED元件的壽命縮短。進(jìn)而，也可將多個LED元件經(jīng)由平衡器而交叉耦合(cross coupling)地連接于從 LED點燈電路的兩端延伸的多條配線。但是，此時，雖能在LED元件的開放故障模式及短路故障模式時、使剩余的LED元件點燈，但負(fù)載電路將變成多個。因此，在必須使用多個平衡器這一方面，存在與前述的連接方法同樣的問題，不僅如此，還必須在配線的中途介隔電橋(bridge)，因而配線構(gòu)造變得復(fù)雜化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施方式的目的在于提供一種LED點燈裝置、及具備該LED點燈裝置的 LED照明裝置。該LED點燈裝置具備LED元件發(fā)生開放故障模式時的安全動作功能，并且， 即使并聯(lián)電路的LED元件產(chǎn)生光輸出的不均，并聯(lián)電路的LED元件的光輸出的不均也不會變得顯眼，并且無須使用平衡器。本發(fā)明的實施方式的發(fā)光二極管(LED)點燈裝置的特征在于包括發(fā)光二極管 (LED)點燈電路；以及發(fā)光二極管(LED)負(fù)載，將并聯(lián)連接有多個發(fā)光二極管(LED)元件的多個并聯(lián)電路串聯(lián)連接、并且連接于LED點燈電路的輸出端。所述各并聯(lián)電路在1個LED 元件成為開放故障模式時，剩余的LED元件繼續(xù)點燈；在2個以上的LED元件成為開放故障模式時，剩余的LED元件也利用過電流而成為開放故障模式，從而所有的LED元件熄滅。
發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的實施方式，當(dāng)1個LED元件呈開放故障模式時，盡管電流分流至剩余的LED元件，但也只是輕度的過載，因此繼續(xù)點燈；而當(dāng)2個以上的LED元件呈開放故障模式時，剩余的LED元件將達(dá)到極端的過電流，從而呈開放故障模式而熄滅。其結(jié)果，串聯(lián)連接的所有并聯(lián)電路的LED元件熄滅，從而能夠?qū)崿F(xiàn)電路的安全。進(jìn)而，由于可使LED元件負(fù)載由單一電路構(gòu)成，因此可期待能夠提供一種不需要平衡器的LED點燈裝置、及具備此LED 點燈裝置的LED照明裝置。


以下的附圖納入并構(gòu)成本說明書的一部分以說明本發(fā)明的實例，并且連同上述大體說明和下面給出的實施方式的詳細(xì)說明，一起來解釋本發(fā)明的原理。圖1是本發(fā)明的第1實施方式的電路方塊圖。圖2是表示本發(fā)明的第2實施方式的LED負(fù)載的安裝狀態(tài)的電路圖。圖3是表示本發(fā)明的第3實施方式的LED負(fù)載的安裝狀態(tài)的電路圖。[符號的說明]AC:交流電源 LS:LED負(fù)載CB 1 CBn 基板 Pl Pn 并聯(lián)電路Iel le4 =LED元件SC 串聯(lián)電路Ietl、let2 端子 tl、t2 輸入端LOC =LED點燈電路 t3、t4 輸出端
具體實施例方式下面，參照附圖來說明本發(fā)明的代表性實施方式的LED點燈裝置及照明裝置，在所有圖中，對于相同或相應(yīng)的部分標(biāo)注相同或相似的參考符號。本發(fā)明的實施方式的LED點燈裝置的特征在于包括LED點燈電路；以及LED負(fù)載，將并聯(lián)連接有多個LED元件的多個并聯(lián)電路串聯(lián)連接、并且連接于LED點燈電路的輸出端。所述各并聯(lián)電路在1個LED元件成為開放故障模式時，剩余的LED元件繼續(xù)點燈；在2 個以上的LED元件成為開放故障模式時，剩余的LED元件也利用過電流而成為開放故障模式，從而所有的LED元件熄滅。[第1實施方式]圖1表示本發(fā)明的第1實施方式。在圖中，LED點燈裝置具備LED點燈電路L0C、 及LED負(fù)載LS。LED點燈電路LOC的輸入端tl、t2連接于交流電源AC，輸出端t3、t4連接于后述的LED負(fù)載LS。而且，優(yōu)選的是，LED點燈電路LOC在其內(nèi)部具備恒電流控制功能，以使負(fù)載電流維持固定。另外，LED點燈電路LOC也可以采用下述電路結(jié)構(gòu)，S卩，將已知的直流-直流(Direct Current-Direct Current, DC-DC)轉(zhuǎn)換器(converter)作為主體，并且具備直流電源，對DC-DC轉(zhuǎn)換器例如降壓斬波器(chopper)供給直流電力。LED負(fù)載LS具備單一的串聯(lián)電路SC，該串聯(lián)電路SC包含并聯(lián)連接有多個LED元件Iel le4的多個并聯(lián)電路Pl Pn，且該串聯(lián)電路SC是將多個并聯(lián)電路Pl Pn串聯(lián)連接而構(gòu)成。多個并聯(lián)電路Pl Pn配置成各自的多個LED元件Iel le4在空間上為相鄰的關(guān)系。所謂在空間上為相鄰的關(guān)系是指在構(gòu)成1個并聯(lián)電路的多個LED元件Iel le4 中的相鄰的LED元件之間，例如Iel與le2呈平面或立體地彼此靠近的位置關(guān)系，意味著在從被照明的位置觀察時，相鄰的LED元件Iel與le2的發(fā)光為混光的狀態(tài)。因此，即使在并聯(lián)電路P內(nèi)的LED元件Iel le4之間，光輸出存在不均，也能得以平均化而使得看上去較為舒適，因此在實用上不會有影響。另外，此時，在并聯(lián)電路P與照明位置之間介隔著光擴散板(未圖示)的形態(tài)的情況下，即使LED元件Ie與照明位置之間的距離相對變小，發(fā)光也能得以擴散而形成良好的混光狀態(tài)，因此較為理想。要使并聯(lián)電路P的多個LED元件Iel le4處于彼此靠近的位置關(guān)系，優(yōu)選的是， 例如，如圖2所示般，在共用的基板CB上安裝LED元件Iel le4。但是，也可如圖3所示般，基板CB對應(yīng)于每個并聯(lián)電路而分離。也可將多個并聯(lián)電路Pl Pn中的全部或一部分安裝到共用的基板上。而且，對于多個并聯(lián)電路Pl Pn而言，當(dāng)在1個該并聯(lián)電路中、有1個LED元件例如Iel成為開放模式故障時，負(fù)載電流將分流至剩余的LED元件le2 le4，因此繼續(xù)點燈。與此相對，當(dāng)有2個以上的LED元件例如lei、le2成為開放故障模式時，流經(jīng)剩余的 LED元件Ie3、le4的過電流會變得極端大于額定值，因而成為開放故障模式。其結(jié)果，該并聯(lián)電路P的所有LED元件Iel le4熄滅。并且，負(fù)載電流由此被阻斷，因此LED負(fù)載LS 的所有LED元件Ie熄滅。為了滿足上述條件，將LED元件Ie并聯(lián)連接的數(shù)量設(shè)定成在2個以上的LED元件lel、le2成為開放故障模式時，流經(jīng)剩余的LED元件Ie3、le4的電流達(dá)到LED元件Ie的額定的1. 5倍以上即可。而且，在1個LED元件Ie成為開放故障模式時，如果流經(jīng)剩余的 LED元件Ie3、le4的電流為LED元件Ie的額定的1. 35倍以下，則剩余的LED元件Ie將繼續(xù)點燈。綜上所述，在并聯(lián)電路P中連接的LED元件Ie的并聯(lián)數(shù)優(yōu)選為4個 6個。在圖示的實施方式的實例中，平常時，流經(jīng)LED元件Ie的電流為比額定的90mA 還低的71mA(相對于額定為79 % )，在并聯(lián)電路P的1個LED元件Ie成為開放故障模式時，流經(jīng)剩余的LED元件Ie單體的電流為95mA(相對于額定為106% )。而且，在2個LED 元件Ie成為開放故障模式時，流經(jīng)剩余的LED元件Ie單體的電流為142mA (相對于額定為 158% )。另外，在多個并聯(lián)電路Pl Pn中的1個LED元件(例如Iel)成為開放故障模式時，基于上述理由，剩余的LED元件le2 le4將繼續(xù)點燈，但不變的是，剩余的LED元件 le2 le4仍為過載，雖然其程度相對較小。因而，有可能會縮短剩余的LED元件le2 le4 的壽命，因此較為理想的是盡早發(fā)現(xiàn)并加以修復(fù)。另一方面，在LED元件Ie成為短路故障模式時，設(shè)有該LED元件Ie的并聯(lián)電路P 將會短路，但在LED點燈電路LOC進(jìn)行恒電流控制時，剩余的并聯(lián)電路P將正常地繼續(xù)點燈。[第2實施方式]參照圖2來說明第2實施方式。另外，對于與圖1相同的部分標(biāo)注相同的符號、并省略說明。在本實施方式中，多個并聯(lián)電路Pl Pn安裝在共用的基板CB上。圖示的共用的基板CB為細(xì)長的、且在基板CB的兩端部具有端子letl、let2。在兩端子letl、let2之間，分別屬于多個并聯(lián)電路Pl Pn的所有多個LED元件Iel le4是等間隔地呈直線狀而排列在連結(jié)端子letl、let2之間的假想直線上。而且，各并聯(lián)電路Pl Pn為串聯(lián)連接。 因此，LED負(fù)載LS全部安裝在共用的基板CB上，將兩端子letl、let2連接于LED點燈電路 LOC的輸出端t3、t4，便可對LED負(fù)載LS進(jìn)行點燈。若根據(jù)本實施方式，由于各并聯(lián)電路P的多個LED元件Iel le4配置成在平面上相鄰的關(guān)系，所以，關(guān)于即使并聯(lián)電路P內(nèi)的LED元件Iel le4之間存在光輸出的不均、也能平均化而使得看上去較為舒適的方面而言，與第1實施方式大致上相同，在實用上不會有影響。而且，本實例起到與前述的第1實施方式同樣的作用、效果，并且，各并聯(lián)電路 Pl Pn各自的多個LED元件Iel le4為等間隔、且呈直線狀地排列在共用的基板CB上， 因此，可提供一種能夠沿著線(line)狀而以大致均等的光輸出來發(fā)光，并且實現(xiàn)單一安裝體化、而容易操作的LED負(fù)載LS。[第3實施方式]參照圖3來說明第3實施方式。另外，對于與圖2相同的部分標(biāo)注相同的符號、 并省略說明。在本實施方式中，多個并聯(lián)電路P1、P2...是在各自獨立的細(xì)長的基板CB 1、 CB2...上，將各LED元件Iel le4為等間隔地排列成直線狀而安裝。另外，各基板CB 1、 CB2...在各自的兩端部具備端子letl、let2。各并聯(lián)電路PI、P2...將在Vf特性中、上升時的Vf為相對較低的LED元件lei、 le4(圖中施加有斜線)配置在與兩端子letl、let2鄰接的位置；將上升時的Vf為相對較高的LED元件le3、le4配置在中間位置。在Vf特性中、上升時的Vf相對較低的LED元件lei、le4在各自所屬的并聯(lián)電路 P中，由于電流的分流比成為大，所以點燈時的光輸出相對地成為較大。與此相對，在Vf特性中、上升時的Vf相對較高的LED元件le3、le4在各自所屬的并聯(lián)電路P中，由于分流比成為小，所以點燈時的光輸出相對地成為較小。若是將多個并聯(lián)電路P1、P2...串聯(lián)連接，并且將多個基板CB 1、CB2...沿著其長度方向配置成直線狀且串聯(lián)連接，便可與第2實施方式同樣地，將所有LED元件Ie排列成直線狀。若根據(jù)本實施方式，與設(shè)在鄰接的一對基板CB 1和CB2上的端子let2、Ietl分別鄰接的LED元件le4與Iel之間的距離，其會比各基板CB1、CB2內(nèi)的LED元件le2與le3 之間的距離更大，但將多個基板CB1、CB2...排列成直線狀并且串聯(lián)連接，便可獲得與第1 實施方式同樣的作用、效果。進(jìn)而，可提供與第2實施方式大致同樣的線狀的LED負(fù)載LS。而且，由于基板CB對應(yīng)于每個并聯(lián)電路P而分離，所以不僅可提供具有直線狀，也可提供具有L字狀、U字狀等多種形狀的線狀的LED負(fù)載LS。接下來，對本發(fā)明的照明裝置的實施方式進(jìn)行說明。照明裝置具備照明裝置本體、以及配設(shè)在照明裝置本體中的上述實施方式的LED點燈裝置。本實例的照明裝置可適用于包含光源的各種類型(type)的照明裝置。照明裝置本體是指從照明裝置中除去LED 點燈裝置以外的剩余部分。而且，LED點燈裝置的LED點燈電路也可配設(shè)在離開照明裝置本體的位置上。
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若根據(jù)上述實施方式，在1個LED元件成為開放故障模式時，盡管電流分流至剩余的LED元件，但只是輕度的過載，因此繼續(xù)點燈；但在2個以上的LED元件成為開放故障模式時，剩余的LED元件是變成極端的過電流，從而成為開放故障模式而熄滅。其結(jié)果，串聯(lián)連接的所有并聯(lián)電路的LED元件熄滅，而能夠?qū)崿F(xiàn)電路的安全。進(jìn)而，由于可使LED元件負(fù)載由單一電路構(gòu)成，因此可提供一種不需要平衡器的LED點燈裝置、及具備此LED點燈裝置的LED照明裝置。盡管以上闡述某些實施方式，然而這些實施方式僅是用于舉例說明本發(fā)明，并不意圖限定本發(fā)明的范圍。實際上，可在不背離本發(fā)明的范圍的條件下修改各構(gòu)成要素。通過將實施方式中所揭示的各構(gòu)成要素適當(dāng)?shù)亟M合，可構(gòu)成多種實施方式。可從實施方式中揭示的所有構(gòu)成要素中省略某些構(gòu)成要素。此外，可將不同實施方式中的構(gòu)成要素適當(dāng)組合。所附權(quán)利要求書和其等價部分意在將這些變形和變更涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管點燈裝置，其特征在于包括 發(fā)光二極管點燈電路；以及發(fā)光二極管負(fù)載，將并聯(lián)連接有多個發(fā)光二極管元件的多個并聯(lián)電路串聯(lián)連接、并且連接于所述發(fā)光二極管點燈電路的輸出端，所述各并聯(lián)電路在1個發(fā)光二極管元件成為開放故障模式時，剩余的發(fā)光二極管元件繼續(xù)點燈，在2個以上的發(fā)光二極管元件成為開放故障模式時，剩余的發(fā)光二極管元件是利用過電流而成為開放故障模式，從而所有的發(fā)光二極管元件熄滅。
2.一種發(fā)光二極管照明裝置，其特征在于包括 發(fā)光二極管照明裝置本體；以及根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管點燈裝置，配置在所述發(fā)光二極管照明裝置本體中。
全文摘要
根據(jù)一實例，LED點燈裝置具備LED點燈電路、以及將多個并聯(lián)電路串聯(lián)連接而構(gòu)成的LED負(fù)載，所述多個并聯(lián)電路是多個LED元件并聯(lián)連接而成。與LED點燈電路的輸出端連接的各并聯(lián)電路，在1個LED元件成為開放故障模式時，剩余的LED元件繼續(xù)點燈；在2個以上的LED元件成為開放故障模式時，剩余的LED元件是利用過電流而成為開放故障模式，從而所有的LED元件熄滅。
文檔編號H05B37/02GK102469669SQ201110354698
公開日2012年5月23日 申請日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月12日
發(fā)明者中島啟道, 富山彩彌香, 巖井直子, 石北徹, 笹井敏彥, 鎌田征彥 申請人:東芝照明技術(shù)株式會社