适用于多种电源的LED灯装置制造方法及图纸

技术编号:6118581 阅读:149 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种包含电压减小装置、电压调节装置和电压转换装置的LED驱动器电路作为向LED提供电力的主要组件。LED驱动器电路被设计为利用镇流器、市电交流电压、直流电压和电磁感应电力来工作。电压调节装置可以是与至少一个齐纳二极管或电压调节器串联的电阻器,该至少一个齐纳二极管或电压调节器都与LED并联且向LED提供电力。LED还可以是包括一个二极管和一个LED或两个LED的反向并联二极管对,或者LED可以是包括二极管和LED或都是LED的反向并联二极管串对。LED驱动器电路被包含到LED替换灯中尤其是LED灯中以替换适用于可移除或旁路镇流器的现有镇流器和其他电源的荧光灯。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及由不同类型的电源供电的发光二极管照明灯装置的驱动器电路。
技术介绍
目前在市场上有许多LED改装和替换灯。尤其是,不同的制造商越来越多地可 用线性LED灯替换使用固定装置中的现有灯座的荧光灯。有由现有镇流器供电的LED 灯。有由干线交流电压主电源供电的LED灯,其中如果有镇流器和启动器则旁路或移除 该镇流器和启动器。有由DC电源或直流电压LED驱动器供电的LED灯。最后,有可 以由电磁感应供电的LED灯。对于LED灯和电源的每个组合,专门设计唯一的电路以 通过该特定的电源使LED工作。需要这样一种LED灯该LED灯具有针对多种电源工作的电路设计。该LED 灯将允许减少存货量且减小生产成本。与其他电组件一起使用电压调节装置将允许LED 灯适用于镇流器电力、交流电压或VAC主电源、直流电压或VDC电力和感应传送电力。电压调节装置包括电压调节器族,包括但不限于机电调节器、DC电压稳定器、 有源调节器、线性串联调节器、开关调节器、组合(混合)调节器、恒定电流调节器、 DC-DC转换器调节器、降压转换器调节器、升压转换器调节器、齐纳分流器、齐纳箝位 器、齐纳限幅器、DC-AC转换器调节器、逆变器等。附加使用电压减小装置将允许LED灯在启动期间耐受来自镇流器的高电压浪 涌,以及在LED灯的正常工作期间耐受电压瞬变。这些装置以AC和DC电力工作。若 干技术可用来使装备抵抗电力浪涌的毁坏效果。这些技术包括针对过电流进行保护的装 置如保险丝和PTC以及针对过电压进行保护的装置如Sidactor(具有栅极的瞬变电压抑制 器)、Tranzorb (瞬变电压抑制齐纳二极管)、M0V(金属氧化物变阻浪涌保护器)、玻 璃放电管、齐纳二极管、电阻器、电容器、电感器、变阻器和放电器,以上仅是列举一 些。不使用与电源串联的降压变压器或电容器。这将允许本专利技术的LED灯装置适用于 所述的多种电源。本专利技术的LED灯装置可使用不同类型的LED。高亮度LED可用在离散径向引 线灯或表面贴装SMD或SMT封装中。表面贴装LED是半导体装置,该半导体装置具有 作为组件焊接在同一侧上的引脚或引线。因此在电路板的两侧施加焊料的地方不需要穿 通孔。因此,表面贴装LED可用在单侧板上且没有角度偏移地平直地贴装到表面。其 通常比离散径向引线LED灯的封装尺寸小,且比离散径向引线LED灯的光束角宽。OLED或有机发光二极管对于照明灯装置是日益重要的技术。有机发光二极管 (OLED)以及发光聚合物(LEP)和有机电致发光(OEL)是其发光的电致发光层由有机复 合物的膜组成的LED。该层通常包含允许沉积适当的有机复合物的聚合物物质。通过简 单的“印刷”处理按行和列将其沉积到平坦的载体上。得到的像素矩阵可发光。OLED 可用在用于一般空间照明的光源和大区域发光元件中。OLED —般比通常被设计为点光 源的无机固态基础的LED的每个面积发射的光少。LED或发光二极管是在施加DC电力时发光的特殊二极管。每个LED可以设置5为与另一二极管或另一 LED反向并联连接作为单个对或作为反向并联二极管串对的一部 分。至少一个二极管对的每个反向并联串联串与限流装置如电阻器或电容器串联。限流 电容器可用于AC电压,但是将阻断通往LED的DC电力。因此,电阻器对于本专利技术是 优选的装置,因为其将允许AC和DC电压二者传递到反向并联二极管对的串联串。反向并联连接具有以相对并联关系彼此连接的至少两个二极管,至少一个或两 个二极管每个都是LED。二极管对并联连接使得该对中的第一个二极管的阳极电连接 到该对中的另一第二个二极管的阴极,且第二个二极管的阳极电连接到该对中的第一个 二极管的阴极。因而每对二极管中的一个被正向偏置,从而与电源提供给二极管对的电 流的瞬时极性无关地产生光。反向并联二极管对还可包括被分离成可在相反的电方向上 导电的两个分离的二极管串的至少两个反向并联二极管串。在每个反向并联二极管串对 内,相同数目的二极管与可在不同电方向上导电的各自数目的二极管电连接。限流电阻 器在一个点连接到反向并联二极管串对,且选择电阻器的值以减小用于一次一个地激活 反向并联二极管串对中的两个二极管串中的一个的输入电力。每个反向并联二极管串对 中的至少一个或所有二极管是LED。除了在本专利技术的大部分实施中使用单独和分离的组件之外,每对中的二极管是 普通的单芯片LED。然而本专利技术的另一方面提供多芯片LED使得二极管对至少包括在单 个LED壳内以相反的极性安装的两个LED芯片。应注意在此将“封装”或“封装的” 或“PCB”限定为集成单元,意为在LED发光装置或系统的制造、组装、安装或修改的 任一个中用作分离的组件。这种封装包括与限流电阻器串联的期望特性的LED,相对于选择的相对并联二 极管的规格和预定的AC电压和频率对限流电阻器定尺寸。Acriche发射器类型是分离的 AC LED且Acriche PCB类型是由首尔半导体提供的作为世界第一个AC驱动的半导体发 光源的ACLED封装。有许多参考文献包含向与齐纳二极管或其他电压调节装置中使用的一个或更多 LED提供电力的设计,但是没有参考文献结合电压减小装置来使用电压调节器以如本说 明书中所公开的那样利用多种电源工作。两个组件的组合提供了相对于参考文献的改进 并提供了可以通过多种电源实际工作的LED灯装置。1980年7月8日授权给Ray的美国专利4,211,955号公开了一种包含整流器和电 压调节器电路的固态灯。该专利技术的一个实施例包括半波二极管整流器与电阻器和齐纳二 极管形式的调节装置。其专利技术依赖于调节器电路进行瞬变保护。与之相对,本专利技术使用 分离的电压减小装置以保护电元件和LED不受过电压浪涌情况的损害,该过电压浪涌情 况来自于启动期间的镇流器或来自于LED灯正常工作期间的电压瞬变。1984年7月17日授权给Conforti的美国专利4,460,863号公开了一种具有串联的 齐纳二极管和一个LED的电池充电电路,该专利使用降压变压器以将较高的输入VAC降 到较低的输出VAC。因为不需要,所以本专利技术不使用变压器。利用整个输入电力且使用 VAC或VDC来对LED和其他电组件提供电力。1999年8月17日授权给Robel等人的美国专利5,939,839号公开了保护用于照 明或发信号的LED的电路,且使用与齐纳二极管和多个LED串联的PTC电阻器。使用 PTC将导致存在过电流情况时所有LED关闭,且将在移除了过电流情况之后再启动所有LED。这在灯照明系统中不是合乎期望的。本专利技术的实施例不使用PTC电阻器而因此只 要存在输入的电力就允许LED —直保持打开。在美国专利5,939,839号的说明书中,齐 纳二极管与PTC电阻器一起保护LED不受正过电压的损害。在本专利技术的实施例中,高电 力限流电阻器与至少一个齐纳二极管连同在输入电力源处连接的变阻器或类似的电压减 小装置保护LED不受正过电压的损害。2000年11月21日授权给Perry的美国专利6,150,771号公开了一种具有LED的用于交通信号的接口电路以取代白炽灯泡。其专利技术使用包括冲突监控器的感测和开关电 路以提供基本上一致的功率因数。与之相对,在本专利技术的一个实施例中,使用纯电阻负 载向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED灯装置,适用于多种电源,包括:电源;至少一个电压减小装置,其与所述电源电连接;至少一个电压调节装置,其与所述至少一个电压减小装置电连接;以及至少一个LED,其与所述至少一个电压调节装置电连接。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:张运发许嘉琪
申请(专利权)人:德诺沃照明公司
类型:发明
国别省市:US

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