LED照明封装制造技术

本发明专利技术描述了一种LED照明封装（1），其包括：第一LED串，该第一LED串包括多个串联连接的发光二极管；以及第一线性调节器，该第一线性调节器被布置为确定通过第一LED串的电流;至少一个进一步的LED串，包括不同颜色的多个串联连接的发光二极管，以及进一步的线性调节器，被布置为确定通过该LED串的电流;其中不同颜色的LED串被并联连接；用于LED串的公共电压源；并且其中在第一LED串中的发光二极管的数量超过在每个进一步的LED串中的发光二极管的数量，并且选择了在每个LED串中的发光二极管的数量，使得进一步的LED串的总正向电压基本上相同于第一LED串的总正向电压。上相同于第一LED串的总正向电压。上相同于第一LED串的总正向电压。

【技术实现步骤摘要】
LED照明封装


[0001]本专利技术描述了LED照明封装；LED照明单元；以及制造LED照明封装的方法。

技术介绍

[0002]已知通过并联布置红色LED、绿色LED和蓝色LED来实现多色LED封装。在这种RGB封装中使用的发光二极管通常是直接发光的LED，即未包封的管芯，并且在RGBW封装中使用的另外的白色发光二极管通常被磷光体转换。通过使用适当的驱动器架构，由封装输出的光的颜色可以根据期望被控制。例如，单个封装可以包括红色LED、绿色LED和蓝色LED。驱动器控制通过LED的电流以“混合”期望的颜色。多个这样的RGB或RGBW LED封装可以按二维矩阵形式或以各种其他方式串联布置在柔性条上，并且可以根据期望进行编程，使得每个封装都充当显示模块、照明单元等的像素。
[0003]低功率LED封装可以使用线性电流调节来限制电流，例如利用与每个LED串联连接(connect in line with)的线性调节器。公共电源电压可以为LED提供功率。但是，发射不同颜色的LED通常具有不同的正向电压。例如，直接发光的红色LED的正向电压小于可比较的绿色LED、蓝色LED或白色LED的正向电压。红色LED具有约为2 V的典型正向电压，但可比较的绿色LED、蓝色LED或白色LED具有约为3V的典型正向电压。1V的电压差需要由红色LED的线性调节器来补偿，这相当于线性调节器的功耗。该功耗有效地是多余能量到热的转换，意味着现有技术方法与线性调节器组合时效率低下。通常与多色LED封装一起使用的线性调节器驱动器的类型将包括同一线性调节器的数个实例，并且只要线性调节器被用于耗散多余的能量，基于此设计的集成封装就被限制于低功率LED，这汲取低电流。中至高功率LED汲取更高的电流，但是更高的电流对应地导致更高的损耗，使得（相对便宜的）线性调节器驱动器不适用于包括具有不同正向电压的高功率LED的电路。
[0004]存在将受益于组合不同颜色的中功率LED或高功率LED的能力的许多应用。一种方法可能是每一个LED使用一个DC
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DC转换器，以便使损耗最小化。但是，如果驱动器将与LED一起被包含在共同的封装中，则这带来问题，因为DC
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DC转换器和其他所需的部件占用了太多空间。为了避免当LED具有不同的正向电压时与线性调节器相关联的问题，已知的方法是在LED封装外部布置多个单独的DC
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DC转换器（每个LED一个）。但是，这样的实现是比较大的，并且不能在空间受限的应用中被使用。
[0005]因此，本专利技术的一目的是提供将不同颜色的LED组合到共同的封装中的方法，以克服上述问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的由权利要求1的LED照明封装来实现；由权利要求13的照明单元来实现；以及由权利要求15的制造LED照明封装的方法来实现。
[0007]根据本专利技术，LED照明封装包括：第一LED串，其包括多个串联连接的发光二极管；以及第一线性调节器，其被布置为确定通过第一LED串的电流；至少一个进一步的LED串，其
包括不同颜色的多个串联连接的发光二极管，以及进一步的线性调节器，其被布置为确定通过该LED串的电流；其中不同颜色的LED串被并联连接；以及用于LED串的公共电压源。进一步的LED串的LED的正向电压大于第一LED串的LED的正向电压。该LED照明封装的特征在于，第一LED串中的发光二极管的数量超过每个进一步的LED串中的发光二极管的数量，并且选择了每个LED串中的发光二极管的数量，使得进一步的LED串的总正向电压基本相同于第一LED串的总正向电压。
[0008]本专利技术基于这样的见解：通过匹配这种LED封装中的LED串的正向电压，最小化或者甚至消除线性调节器中的过多功耗是可能的。需要由“红色”LED串的线性调节器补偿的电压差远低于可比的现有技术照明封装中的电压差，并且可以为0.1 V或甚至更低。本专利技术的LED照明封装的优点是，可以增加串中的LED的数量，而不冒在线性调节器中发展的不期望的温度的风险。
[0009]根据本专利技术，照明单元包括多个这样的LED照明封装，并且被实现用于汽车照明应用、装饰照明应用、视频墙应用等中的任何一种。
[0010]根据本专利技术，制造LED照明封装的方法包括以下步骤：为第一LED串提供多个串联连接的发光二极管；为至少一个进一步的LED串提供多个不同颜色的串联连接的发光二极管，其中进一步的LED串的LED的正向电压大于第一LED串的LED的正向电压。选择了每个LED串中的发光二极管的数量，使得每个LED串具有基本相同的总正向电压；并联连接不同颜色的LED串;为LED串提供公共电压源；并将线性调节器连接至每个LED串。
[0011]从属权利要求和以下描述公开了本专利技术的特别有利的实施例和特征。实施例的特征可以被适当地组合。在一个权利要求类别的上下文中描述的特征可以同样地应用于另一个权利要求类别。
[0012]线性调节器的目的是控制通过相关联的LED串的电流，使得该串发射期望亮度水平的光。在下文中，可以假定线性调节器被实现为低压差调节器（LDO）。还可以假设线性调节器是相同的。线性调节器可以以具有输入引脚和输出引脚的集成电路封装的形式被提供。“低侧”线性调节器的每个输入引脚都可以被连接至LED串的阴极，而输出引脚可以被共同连接至返回电源线或接地。可替换地，可以使用“高侧”线性调节器，在这种情况下，调节器的输入引脚被连接至电源线，它的输出引脚被连接至LED串的阳极，并且LED串的阴极被连接接地。
[0013]第一LED串可以包括通常在1.6 V
–
2.2 V范围内具有低正向电压的发射红光的LED。可替换地，第一LED串可以包括发射红外光的LED，该发射红外光的LED通常具有甚至更低的约1.2
‑
1.8 V的正向电压。在下文中，不以任何方式限制本专利技术，可以假设第一LED串包括发射红光的LED。
[0014]在本专利技术的优选实施例中，LED照明封装包括两个LED串，其中第一LED串包括红色发光二极管，并且第二LED串包括琥珀色发光二极管。
[0015]在本专利技术的进一步的优选实施例中，LED封装包括三个LED串，其中第一LED串包括红色发光二极管，第二LED串包括绿色发光二极管，并且第三LED串包括蓝色发光二极管。
[0016]在本专利技术的进一步的优选实施例中，LED封装包括四个LED串，其中第一LED串包括红色发光二极管，第二LED串包括绿色发光二极管，第三LED串包括蓝色发光二极管，并且第四LED串包括带有白色磷光体的蓝色发光二极管。
[0017]如果第一LED串的红色发光二极管的正向电压被表示为V
f_lo
，并且“红色”串中的LED的数量被表示为m，并且如果进一步的LED串的发光二极管的正向电压被表示为V
f_other
，并且这个“进一步的”串中的LED数量被表示为n，那么通过选择m和n来优选匹配串的正向电压，使得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LED照明封装（1），包括
‑
第一LED串（S1），所述第一LED串（S1）包括多个串联连接的发光二极管（D
red
），以及第一线性调节器（LR1），所述第一线性调节器（LR1）被布置为确定通过所述第一LED串（S1）的电流；
‑
至少一个进一步的LED串（S2、S3、S4），所述至少一个进一步的LED串（S2、S3、S4）包括不同颜色的多个串联连接的发光二极管（Dx、Dy、Dz），以及进一步的线性调节器（LR2、LR3、LR4），所述进一步的线性调节器（LR2、LR3、LR4）被布置为确定通过所述LED串（S2、S3、S4）的电流；其中不同颜色的LED串（S1、S2、S3、S4）被并联连接；
‑
用于所述LED串（S1、S2、S3、S4）的公共电压源（V
in
）；特征在于在所述第一LED串（S1）中的发光二极管（D
red
）的数量超过每个进一步的LED串（S2、S3、S4）中的发光二极管（Dx、Dy、Dz）的数量，并且选择了在每个LED串（S1、S2、S3、S4）中的发光二极管（D
red
、Dx、Dy、Dz）的数量，使得进一步的LED串（S2、S3、S4）的总正向电压基本上相同于所述第一LED串（S1）的总正向电压。2. 根据权利要求1所述的LED照明封装，其中所述第一LED串（S1）的发光二极管（D
red
）的正向电压是V
f_lo
，并且进一步的LED串（S2、S3、S4）的发光二极管（Dx、Dy、Dz）的正向电压是V
f_other
，并且其中选择了在每个LED串（S1、S2、S3、S4）中的发光二极管的数量（m、n），使得m
·
Vf
f_lo ＝ n
·
Vf
f_other
。3.根据权利要求1或2所述的LED照明封装，包括两个LED串（S1、S2），其中所述第一LED串（S1）包括红色发光二极管（D
red
），并且其中所述第二LED串（S2）包括琥珀色发光二极管。4.根据权利要求1或2所述的LED照明封装，包括三个LED串（S1、S2、S3），其中所述第一LED串（S1）包括红色发光二极管（D
red
），并且其中所述第二LED串（S2）包括绿色发光二极管，以及所述第三LED串（S3）包括蓝色发光二极管。5.根据权利要求1或2所述的LED照明封装，包括四个LED串（S1、S2、S3、S4），其中所述第一LED串（S1）包括红色发光二极管（D
red
），并且其中所述第二LED串（S2）包括绿色发光二极管，所述第三LED串（S3）包括蓝色发光二极管，以及所述第四LED串（S4）包括白色发光二极管。6. 根据权利要求3至5中的任一项所述的LED照明封装，其中所述第一LED串（S1）包括三个红色发光二极管（D
red

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：亮锐控股有限公司，
类型：发明
国别省市：