CN118075947A - 一种发光半导体集成电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种发光半导体集成电路，包括发光半导体灯体和高压恒流驱动芯片，发光半导体灯体由若干非闪烁和/或闪烁LED灯串联组成；高压恒流驱动芯片用于连接外部交流电源；高压恒流驱动芯片的电压取值范围为预设电压输入范围，高压恒流驱动芯片的反向耐压取值范围为预设耐压范围、输出电流取值范围为预设电流输出范围、开启电压取值范围为预设开启电压范围。本发明的发光半导体集成电路中包含高压恒流驱动芯片，只要高压恒流驱动芯片的反向耐压足够高，发光半导体集成电路就无需考虑反向截止问题，发光半导体灯体中闪烁LED灯的数量就可以任意设置，也可增加至全部，从而实现灯体中闪灯数目的任意搭配，使灯体结构灵活多变，实用性较高。

Description

一种发光半导体集成电路

技术领域

本发明适用于LED技术领域，尤其涉及一种发光半导体集成电路。

背景技术

目前的发光二极管大致可分为普通型(非闪烁LED灯)和闪烁型(闪烁LED灯)两种，两者的区别在于：施加正向电压后，非闪烁LED灯保持常亮状态，闪烁LED灯在其内置控制芯片的控制下会按预设模式闪亮(如单闪、双闪、七彩快/慢闪)，因此一条灯串中如果包含闪烁LED灯，其装饰效果会更加美观。

通过对非闪烁LED灯串进行改进可以获得闪烁LED灯串，传统的做法有两种：(1)将非闪烁LED灯串上的单个或数个非闪烁LED灯直接替换为闪烁LED灯(以下简称闪灯)，见图1，图中L5为闪灯，其余均为非闪烁LED灯；(2)在闪灯两侧并联电容后进行封装，然后用封装后的闪灯替换非闪烁LED灯，见图2，图中L5为封装后的闪灯，其余均为非闪烁LED灯。但是，目前的闪烁LED灯串具有以下缺点：

(1)通过观察图1和图2可知，上述两种方法获得的闪烁LED灯串与市电交流电连接时，必须增加限流元件，这里的限流元件可以是电阻、或阻容降压、或恒流驱动。并且由于LED灯需要直流供电，因此闪烁LED灯串与市电交流电连接时还必须额外增加整流电路及配件，不仅增加灯串的成本，还影响灯串的美观。

(2)由于闪灯的控制芯片反向导通(阻抗较小)，这就要求一个闪烁LED灯串中必须要有一定数量的非闪烁LED灯，用以增加反向截止电压，这就导致一个灯串上闪灯数量不能太多，也就无法实现一个灯串上全部都是闪灯，目前市面上的普遍做法是一个灯串中闪灯和非闪烁LED灯的比例为1:4或1:5，这种固定搭配方式，大大影响了灯串设计的灵活性。

综上所述，目前的闪烁LED灯串无法实现一条灯串中闪灯数目的任意搭配，闪烁LED灯串的设计灵活性较差。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种发光半导体集成电路，以解决目前闪烁LED灯串的设计灵活性较差，无法实现一条灯串中闪灯数目任意搭配的问题。

基于上述目的，本发明提供一种发光半导体集成电路，所述发光半导体集成电路包括：

发光半导体灯体，所述发光半导体灯体由若干非闪烁LED灯和/或闪烁LED灯串联组成；

高压恒流驱动芯片，所述高压恒流驱动芯片用于连接外部交流电源，并用于将所述外部交流电源转变成直流恒流源供给所述发光半导体灯体；

输入到所述高压恒流驱动芯片的电压取值范围为预设电压输入范围，所述高压恒流驱动芯片的反向耐压取值范围为预设耐压范围、输出电流取值范围为预设电流输出范围、开启电压取值范围为预设开启电压范围。

可选地，所述预设耐压范围为≥60V。

可选地，所述预设电压输入范围为AC100～240V。

可选地，所述预设电流输出范围为1～150mA。

可选地，所述预设开启电压范围为0.3～80V。

可选地，所述高压恒流驱动芯片与所述发光半导体灯体串联连接，或者所述高压恒流驱动芯片封装在所述发光半导体灯体中的任一LED灯内。

可选地，当所述发光半导体灯体中包含闪烁LED灯时，所述闪烁LED灯的控制芯片还连接有二极管，所述二极管的阳极连接所述闪烁LED灯的控制芯片的输入端，所述二极管的阴极连接所述闪烁LED灯的控制芯片的输出端，所述二极管的反向耐压值为预设耐压值。

可选地，所述预设耐压值高于100V。

可选地，所述闪烁LED灯的控制芯片并联有电容。

可选地，所述电容的电容值为预设电容值。

可选地，所述预设电容值大于30pF。

可选地，所述闪烁LED灯的控制芯片的开启电压为预设开启电压值。

可选地，所述预设开启电压值小于2.5V。

可选地，所述闪烁LED灯的控制芯片的输出电流为预设输出电流值。

可选地，所述预设输出电流值小于20mA。

可选地，所述闪烁LED灯的控制芯片的休眠时间为预设休眠时间。

可选地，所述预设休眠时间大于3ms。

可选地，所述闪烁LED灯的控制芯片的占空比为预设占空比。

可选地，所述预设占空比大于50％。

可选地，所述发光半导体灯体中非闪烁LED灯和闪烁LED灯的比例为4:1。

本发明与现有技术相比存在的有益效果是：

本发明的发光半导体集成电路中包含高压恒流驱动芯片，利用高压恒流驱动芯片能将外部交流电源转变成直流恒流源供给发光半导体灯体，只要高压恒流驱动芯片的反向耐压足够高，发光半导体集成电路就无需考虑反向截止问题，发光半导体灯体中闪烁LED灯的数量就可以任意设置，也可增加至全部，从而实现灯体中闪灯数目的任意搭配，使灯体结构灵活多变，具有很高的实用性。

此外，利用高压恒流驱动芯片将外部交流电源转变成直流恒流源供给发光半导体灯体，不仅能满足LED灯直流供电的需求，不用额外增加整流电路及其外围电路，制造成本更低、产品外观更美观；还能够实现当外部输入电压有变化时，供给发光半导体灯体的电流依然保持不变，保证灯体的亮度能够保持均匀一致。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中的第一种闪烁LED灯串示意图；

图2是现有技术中的第二种闪烁LED灯串示意图；

图3是本发明实施例一提供的一种发光半导体集成电路的示意图；

图4是本发明实施例二提供的一种发光半导体集成电路的示意图；

图5是本发明实施例三提供的一种发光半导体集成电路的示意图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。

应当理解，下面阐述的实施例代表了使本领域技术人员能够实施实施例并说明实施实施例的最佳模式的必要信息。在根据附图阅读以下描述后，本领域技术人员将理解本公开的概念并且将认识到这些概念在本文中未特别提及的应用。应当理解，这些概念和应用落入本公开和所附权利要求的范围内。

还应当理解，尽管本文中可以使用术语第一、第二等来描述各种元素，但是这些元素不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元素与另一个元素。例如，可以将第一元件称为第二元件，并且类似地，可以将第二元件称为第一元件，而不脱离本公开的范围。如本文所用，术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

还应当理解，当一个元件被称为“连接”或“耦合”到另一个元件时，它可以直接连接或耦合到另一个元件，或者可以存在中间元件。相反，当一个元素被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一个元素时，不存在中间元素。

还应当理解，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“底部”、“中间”、“中间”、“顶部”等可以在本文中用于描述各种元素，指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此这些元素不应受这些条款的限制。

这些术语仅用于区分一个元素与另一个元素。例如，第一元件可以被称为“上”元件，并且类似地，第二元件可以根据这些元件的相对取向被称为“上”元件，而不脱离本公开的范围。

进一步理解，术语“包括”、“包含”、“包括”和/或“包含”在本文中使用时指定了所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或它们的组。

除非另有定义，本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。将进一步理解，本文使用的术语应被解释为具有与其在本说明书和相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且除非本文明确如此定义，否则不会以理想化或过于正式的意义进行解释。

本发明实施例一提供一种发光半导体集成电路，如图3所示，该发光半导体集成电路包括：发光半导体灯体和高压恒流驱动芯片，且高压恒流驱动芯片与发光半导体灯体串联连接。

其中，发光半导体灯体由若干闪烁LED灯串联组成(即图3中的L1、L2、…、Ln均为闪烁LED灯)；高压恒流驱动芯片用于连接外部交流电源，并用于将外部交流电源转变成直流恒流源供给发光半导体灯体。

设置输入到高压恒流驱动芯片的电压取值范围为预设电压输入范围，高压恒流驱动芯片的反向耐压取值范围为预设耐压范围，高压恒流驱动芯片的输出电流取值范围为预设电流输出范围，高压恒流驱动芯片的开启电压取值范围为预设开启电压范围。

本实施例中，预设电压输入范围为AC100～240V，预设耐压范围为≥60V、预设电流输出范围为1～150mA、预设开启电压范围为0.3～80V。

作为其他实施方式，还可以根据实际情况调整“预设电压输入范围、预设耐压范围、预设电流输出范围、预设开启电压范围”。例如，预设电压输入范围还可以为AC90-250V、AC105-228V、AC95-252V或AC100-250V等，预设耐压范围还可以为≥50V、≥100V、≥150V或≥200V等，预设电流输出范围还可以为1～160mA、5～155mA或10～170mA等，预设开启电压范围为0.2～80V、0.2～100V或0.1～50V等。

作为其他实施方式，发光半导体灯体也可以由若干非闪烁LED灯串联构成，此时图3中的L1、L2、…、Ln均为非闪烁LED灯；或者，发光半导体灯体也可以由若干非闪烁LED灯和若干闪烁LED灯串联组成，此时图3中的L1、L2、…、Ln一部分为非闪烁LED灯，另一部分为闪烁LED灯，并且闪烁LED灯的数目可任意设置，不受限制。

作为其他实施方式，高压恒流驱动芯片还可以封装在发光半导体灯体中的任一LED灯内。

本实施例发光半导体集成电路的工作原理为：利用高压恒流驱动芯片能将外部交流电源转变成直流恒流源供给发光半导体灯体，只要高压恒流驱动芯片的反向耐压足够高，发光半导体集成电路就无需考虑反向截止问题，发光半导体灯体中闪烁LED灯的数量就可以任意设置，也可增加至全部，从而实现灯体中闪灯数目的任意搭配，使灯体结构灵活多变，具有很高的实用性。此外，利用高压恒流驱动芯片将外部交流电源转变成直流恒流源供给发光半导体灯体，不仅能满足LED灯直流供电的需求，不用额外增加整流电路及其外围电路，制造成本更低、产品外观更美观；还能够实现当外部输入电压有变化时，供给发光半导体灯体的电流依然保持不变，保证灯体的亮度能够保持均匀一致。

本发明实施例二提供一种发光半导体集成电路，如图4所示，该发光半导体集成电路包括：发光半导体灯体和高压恒流驱动芯片，且高压恒流驱动芯片与发光半导体灯体串联连接，高压恒流驱动芯片用于连接外部交流电源，并用于将外部交流电源转变成直流恒流源供给发光半导体灯体。输入到高压恒流驱动芯片的电压取值范围为AC100～240V，高压恒流驱动芯片的反向耐压取值范围为≥60V，高压恒流驱动芯片的输出电流取值范围为1～150mA，高压恒流驱动芯片的开启电压取值范围为0.3～80V。

本实施例的发光半导体灯体由若干非闪烁LED灯和若干闪烁LED灯串联组成，其中，非闪烁LED灯和闪烁LED灯的比例为4:1，例如图4中L1、L2、L3、L4为非闪烁LED灯，L5为闪烁LED灯。作为其他实施方式，非闪烁LED灯和闪烁LED灯的比例关系还可以根据实际需要调整，例如调整为5:1；或者，直接根据实际需要调整发光半导体灯体中闪烁LED灯的数目，不用保持固定的比例关系。

本实施例中，闪烁LED灯的两侧并联有电容，如图4中L5两侧并联有电容，并联电容能够使闪烁LED灯更加稳定地工作。令并联电容的电容值为预设电容值，本实施例中预设电容值大于30pF。作为其他实施方式，预设电容值还可以根据实际需要调整，例如预设电容值还可以为大于25pF或大于40pF等。当然，若灯体的工作环境比较稳定，闪烁LED灯也可以不并联电容。

发光半导体灯体和高压恒流驱动芯片的其他实施方式见实施例一，此处不再赘述。

本发明实施例三提供一种发光半导体集成电路，如图5所示，该发光半导体集成电路包括：发光半导体灯体和高压恒流驱动芯片，且高压恒流驱动芯片与发光半导体灯体串联连接，高压恒流驱动芯片用于连接外部交流电源，并用于将外部交流电源转变成直流恒流源供给发光半导体灯体。输入到高压恒流驱动芯片的电压取值范围为AC100～240V，高压恒流驱动芯片的反向耐压取值范围为≥60V，高压恒流驱动芯片的输出电流取值范围为1～150mA，高压恒流驱动芯片的开启电压取值范围为0.3～80V。

本实施例中，闪烁LED灯的控制芯片还连接有二极管，该二极管的阳极连接闪烁LED灯的控制芯片的输入端，该二极管的阴极连接闪烁LED灯的控制芯片的输出端，该二极管的反向耐压值为预设耐压值，本实施例中预设耐压值高于100V。这样做的有益效果是：二极管的反向耐压值足够高，设计灯体结构时不需要考虑反向截止，灯体中闪烁LED灯的数量可以任意设置，也可以增加至全部，不局限于图5所示的发光半导体灯体中非闪烁LED灯和闪烁LED灯的比例为4:1。

作为其他实施方式，预设耐压值还可以根据实际情况调整，例如预设耐压值还可以为高于120V或高于160V或高于200V等。

设置闪烁LED灯的控制芯片的开启电压为预设开启电压值，闪烁LED灯的控制芯片的输出电流为预设输出电流值，闪烁LED灯的控制芯片的休眠时间为预设休眠时间，闪烁LED灯的控制芯片的占空比为预设占空比。

本实施例中，预设开启电压值小于2.5V、预设输出电流值小于20mA、预设休眠时间大于3ms、预设占空比大于50％。

作为其他实施方式，还可以根据实际需要调整“预设开启电压值、预设输出电流值、预设休眠时间、预设占空比”，例如，预设开启电压值还可以为小于2.3V或小于3V等；预设输出电流值还可以为小于18mA或小于25mA等；预设休眠时间还可以为大于2ms或大于4ms等；预设占空比还可以为大于45％或大于55％等。

发光半导体灯体和高压恒流驱动芯片的其他实施方式见实施例一，此处不再赘述。

本实施例发光半导体集成电路的工作原理为：利用高压恒流驱动芯片将外部交流电源转变成直流恒流源供给发光半导体灯体，一方面能满足LED灯直流供电的需求，不用额外增加整流电路及其外围电路，制造成本更低、产品外观更美观；另一方面能够实现当外部输入电压有变化时，供给发光半导体灯体的电流依然保持不变，保证灯体的亮度能够保持均匀一致；最重要的是，高压恒流驱动芯片的反向耐压足够高，且闪烁LED灯的控制芯片所连二极管的反向耐压也足够高，因此，设计灯体结构时无需考虑反向截止问题，灯体中闪烁LED灯的数量可以任意设置，也可增加至全部，灯体结构灵活多变，具有很高的实用性。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发光半导体集成电路，其特征在于，所述发光半导体集成电路包括：

发光半导体灯体，所述发光半导体灯体由若干非闪烁LED灯和/或闪烁LED灯串联组成；

高压恒流驱动芯片，所述高压恒流驱动芯片用于连接外部交流电源，并用于将所述外部交流电源转变成直流恒流源供给所述发光半导体灯体；

输入到所述高压恒流驱动芯片的电压取值范围为预设电压输入范围，所述高压恒流驱动芯片的反向耐压取值范围为预设耐压范围、输出电流取值范围为预设电流输出范围、开启电压取值范围为预设开启电压范围。

2.根据权利要求1所述的发光半导体集成电路，其特征在于，所述预设耐压范围为≥60V。

3.根据权利要求2所述的发光半导体集成电路，其特征在于，所述预设电压输入范围为AC100～240V。

4.根据权利要求3所述的发光半导体集成电路，其特征在于，所述预设电流输出范围为1～150mA。

5.根据权利要求4所述的发光半导体集成电路，其特征在于，所述预设开启电压范围为0.3～80V。

6.根据权利要求1-5任一项所述的发光半导体集成电路，其特征在于，所述高压恒流驱动芯片与所述发光半导体灯体串联连接，或者所述高压恒流驱动芯片封装在所述发光半导体灯体中的任一LED灯内。

7.根据权利要求6所述的发光半导体集成电路，其特征在于，当所述发光半导体灯体中包含闪烁LED灯时，所述闪烁LED灯的控制芯片还连接有二极管，所述二极管的阳极连接所述闪烁LED灯的控制芯片的输入端，所述二极管的阴极连接所述闪烁LED灯的控制芯片的输出端，所述二极管的反向耐压值为预设耐压值。

8.根据权利要求7所述的发光半导体集成电路，其特征在于，所述闪烁LED灯的控制芯片并联有电容，所述电容的电容值为预设电容值；所述闪烁LED灯的控制芯片的开启电压为预设开启电压值；所述闪烁LED灯的控制芯片的输出电流为预设输出电流值，所述闪烁LED灯的控制芯片的休眠时间为预设休眠时间，所述闪烁LED灯的控制芯片的占空比为预设占空比。

9.根据权利要求8所述的发光半导体集成电路，其特征在于，所述预设耐压值高于100V，所述预设电容值大于30pF，所述预设开启电压值小于2.5V，所述预设输出电流值小于20mA，所述预设休眠时间大于3ms，所述预设占空比大于50％。

10.根据权利要求1所述的发光半导体集成电路，其特征在于，所述发光半导体灯体中非闪烁LED灯和闪烁LED灯的比例为4:1。