本发明专利技术涉及一种用交流市电直接驱动的交流发光二极管结构。现有二极管电路中LED的利用率和发光率效率低，耗能大。本发明专利技术其特征在于包括四个LED芯片，所述的四个LED芯片两两串联并行设置，所述的LED芯片由多个微直流LED以三角形环路和四边形环路构成，且三角形环路和四边形环路的内部微直流LED的电气连接均以顺时针或逆时针的方式依次连接。本发明专利技术在相同光通量要求下，可使得光源成本有效降低5，而且系统的光效更高，可靠性更好。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种LED光源，特别是一种用交流市电直接驱动的交流LED光源。
技术介绍
半导体照明产业在全球兴起，LED (发光二极管)成为万众瞩目的焦点，而LED技术的发展也日新月异，特别是2008年以后，随着LED发光效率的提升和成本的持续降低，LED开始大规模进入照明市场，特别是光源类产品市场如LED球泡灯，LED蜡烛灯，LED射灯等市场。光源类产品如LED球泡灯主要有直流LED(如贴片5630或大功率LED)和交流LED 这两种方式实现。但是由于常规直流LED的工作电压只有2. 8^3. 3V，而且只能工作在直流模式下，因此，直流LED必须经过驱动电源后才能和市电相连。但是由于LED光源类产品的 体积一般都很小，这就使得光源和驱动电源工作在很高的温度之下。对于驱动而言，电容是必不可少的元器件，但高温却导致LED驱动电源的寿命大大缩短，从而直接导致LED光源类广品寿命减少。光源类产品的第二种实现方式即直接使用交流LED，由于交流LED无需驱动就能直接和市电相连，因此，使得系统设计更加简单容易，而且成本更低。现有的交流LED主要有两种方式，第一种方式为反向串联电路，主要有S公司主导，如图I图2所示，在交流电的正半周，上半串正向连接的LED开启并处于工作状态，而下半串LED由于反向连接从而处于关闭状态；在交流电的负半周，上半串正向连接的LED处于关闭状态，而下半串LED开启并处于工作状态，这样一来，在整个交流电的周期都有LED处于工作状态。第二种方式为惠斯通桥式电路，主要由E公司主导，工作原理如图3图4所示，在交流电的正半周期，桥式电路的左上臂、电桥、右下臂的LED处于工作状态，而其他LED处于关闭状态；在交流电的负半周期，桥式电路的左下臂、电桥、右上臂的LED处于工作状态，而其他LED处于关闭状态。从以上两种交流LED结构可知，第一种反向串联电路结构由34颗微直流LED组成的反向串联交流LED电路，其中每个周期均有17颗直流LED导通，导通电压为51疒55V，LED利用率只有50%。而第二种惠斯通桥式结构由24颗微直流LED组成的惠斯通桥式交流LED电路，其中每个周期均有16颗直流LED导通，导通电压为48疒51V。处于电桥上的8颗LED始终处于导通状态，而处于电桥臂上的16颗LED在不同的正负半周均有一般处于导通状态，及电桥臂上有8颗导通。LED的使用率比第一种略高，总体LED使用率为67%。电路中的LED利用率越低，系统的效率也会越低，较低的电路效率不仅造成了能源的浪费，LED系统成本的上升，也会对交流LED的可靠性造成较大的影响。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提出一种交流发光二极管结构，能有效提高电路中LED的利用率和发光率，成本低廉、结构可靠，减少能源浪费。为此，本专利技术采取如下技术方案一种交流发光二极管结构，其特征在于包括四个LED芯片，所述的四个LED芯片两两串联并行设置，所述的LED芯片由多个微直流LED以三角形环路和四边形环路构成，且三角形环路和四边形环路的内部微直流LED的电气连接均以顺时针或逆时针的方式依次连接。所述的三角形环路和四边形环路的公共边上微直流LED的数量为多个，所述四边形环路和三角形环路的非公共边上微直流LED的数量均为一个。所述的微直流LED的正极和相邻微直流LED的负极相连。所述LED芯片的工作电压为50Vac 55Vac，所述的一个LED芯片内包括22 26个微直流LED，LED芯片包括位于两端的两个三角形环路和位于中部的三个四边形环路，所 述的三角形环路和四边形环路的公共边上微直流LED的数量为2 4个。所述的的微直流LED开启电压为2. 4 2. 7V，正常工作电压为2. 8V 3. 3V ;所述的LED芯片为蓝光芯片，其上覆盖着一层荧光粉，所述的荧光粉是YAG黄色银光粉、硅酸盐绿色荧光粉、氮化物红绿荧光粉其中的一种或者几种组合。本专利技术通过新的电路拓扑结构使得在每个交流电周期内LED的使用率从原来的50%和66%提高到77%以上。在相同光通量要求下，可使得光源成本降低54% (和第一种结构相比)及17% (和第二种结构相比)以上，而且系统的光效更高，可靠性更好。附图说明图I是反向串联交流LED正半周通电不意2是反向串联交流LED负半周通电不意3是惠斯通桥式交流LED正半周通电示意4是惠斯通桥式交流LED负半周通电示意5是本专利技术交流LED示意6是利用本专利技术交流LED产生的110VAC应用示意7是利用本专利技术交流LED产生的220VAC应用示意图具体实施例方式以下说明书附图，对本专利技术予以进一步地详尽阐述。如图5-7所示的交流发光二极管结构包括四个LED芯片，工作电压约为5IVac 55Vac，当两颗交流LED串联时，工作电压为IOOVac I IOVac ;当4颗交流LED串联时，工作电压为200Va(T220Vac ;如图6和图7的优选实例中，采用4颗LED两两串联并列放置组成一交流模块，该模块有4个引脚，然后通过外部引线实现IlOVac应用或220Vac应用。LED芯片为蓝光芯片其上通过点胶或喷涂的方式覆盖上一层荧光粉，该荧光粉可以是YAG黄色银光粉，硅酸盐绿色荧光粉，氮化物红绿荧光粉其中的一种或者几种组合。如图5所示，LED芯片由多个微直流LED组成，微直流LED其电气连接方式由三角形结构环路和四边形结构环路交替构成，包括位于两端的两个三角形环路I和5和三个位于中间的四边形环路2、3和环路4，且三角形环路和四边形环路的内部微直流LED的电气连接均以顺时针或逆时针的方式依次连接，构成一个环路。微直流LED的连接方式都是首尾相连，即任何一个LED的正极始终与该环路内相邻的LED的负极相连，或者任何一个LED的负极始终与该环路内相邻的LED的正极相连。且三角形环路和四边形环路的公共边上微直流LED的数量为多个，四边形环路和三角形环路的非公共边上微直流LED的数量均为一个。作为优选，LED芯片内包括22个微直流LED，三角形环路和四边形环路的公共边上微直流LED的数量为3颗。在每个导通周期，四边形结构公共边上的LED始终处于导通状态，即有12颗LED始终处于导通状态；在每个正半周期或负半周期内，三角形结构和四边形结构的非公共边共有5颗LED处于导通状态；即在每个正半周期或负半周期内，始终有17颗LED处于导通状态，导通率为17/22=77%.本专利技术的交流发光二极管结构，主要通过外延生长，清洗，黄光微影，蚀刻，微结构隔离，金属化连接，钝化等制程形成。其尺寸范围为50mif lOOmil，在一优选实例中，该交流芯片尺寸为80mil。·上述内容，仅为本专利技术的较佳实施例，并非用于限制本专利技术的实施方案，本领域普通技术人员根据本专利技术的主要构思和精神，还可以做出若干改进，这些改进也视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种交流发光二极管结构，其特征在于包括四个LED芯片，所述的四个LED芯片两两串联并行设置，所述的LED芯片由多个微直流LED以三角形环路和四边形环路构成，且三角形环路和四边形环路的内部微直流LED的电气连接均以顺时针或逆时针的方式依次连接。
【技术特征摘要】
1.一种交流发光二极管结构，其特征在于包括四个LED芯片，所述的四个LED芯片两两串联并行设置，所述的LED芯片由多个微直流LED以三角形环路和四边形环路构成，且三角形环路和四边形环路的内部微直流LED的电气连接均以顺时针或逆时针的方式依次连接。2.根据权利要求I所述的一种交流发光二极管结构，其特征在于所述的三角形环路和四边形环路的公共边上微直流LED的数量为多个，所述四边形环路和三角形环路的非公共边上微直流LED的数量均为一个。3.根据权利要求2所述的一种交流发光二极管结构，其特征在于所述的微直流LED的正极和相邻微直流LED的负极相连。4.根据权利要求I或3所述的一种交流发光二极管结...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢骅，吴声，
申请(专利权)人：宁波市鄞州皓升半导体照明有限公司，
类型：发明
国别省市：
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