CN201860476U - 恒流式ac led(交流二极管)照明装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种恒流式AC LED照明装置，包括灯具本体，所述灯具本体包括灯头、灯泡和内部电路模块，其特征在于，所述内部电路模块包括整流模块、至少一个恒流模块、至少一个发光二极管，所述整流模块连接恒流模块，所述恒流模块与发光二极管相串联，所述恒流模块包括PCB板，所述PCB板上设置有LED芯片。本实用新型电压宽度就可以超标准产品电压的100％，甚至更高电压应用；恒流式AC LED照明装置兼有散热的功能，不需要重新设计金属铝基板，散热结构更轻松地配合灯具外观设计；本实用新型设有恒流二极管具有恒定亮度，恒定温度工作特点；不受外部电压的影响。
Description
技术领域
本实用新型涉及发光LED和LED照明装置，具体地说，是一种恒流式AC LED照明装置。
背景技术
LED光源作为绿色、节能、省电、长寿命的第四代照明灯具而异军突起、广受关注、如火如荼地迅速发展。目前的LED光源是低电压(VF＝2→3.6V)、大电流(IF＝200→1500mA)工作的半导体器件，必须提供合适的直流流才能正常发光。直流(DC)驱动LED光源发光的技术已经越来越成熟，由于我们日常照明使用的电源是高压交流(AC100～220V)，所以必须使用降压的技术来获得较低的电压，常用的是变压器或开关电源降压，然后将交流(AC)变换成直流(DC)，再变换成直流恒流源，才能促使LED光源发光。因此直流驱动LED光源的系统应用方案是：变压器+整流(或开关电源)+恒流源(如图1所示)。LED灯具里必然要有一定的空间来安置这个模块，但是对于E27标准螺口的灯具来说空间十分有限，很难安置。无论是经由变压器+整流或是开关电源降压，系统都会有一定量的损耗，DC LED在交流、直流之间转换时约15％～30％的电力被损耗，系统效率很难做到90％以上。如果能用交流(AC)直接驱动LED光源发光，系统应用方案将大大简化，系统效率将很轻松地达到90％以上。
韩国汉城半导体公司即今天的首尔半导体早在2005年已实用新型可以用交流直接驱动使其发光的AC LED，其次是美国3N技术开发MOCVD生长技术基础上的氮化镓衬底，可以增进照明和传感器的应用，并降低成本和提高生产效率。我国台湾省“工业技术研究院”2008年也完成可产业化生产并有实际应用系统方案的AC LED产品，可直接插电于60Hz或更高频率的AC 110V交流压使其交流发光，应用于指示灯、霓虹灯、低瓦数照明灯，能有效解决现有LED无法直接在交流源下使用，造成产品应用成本较高的缺点。与白炽灯、卤素灯、荧光日光灯、荧光节能灯、直流LED灯相比，AC LED灯具有更节能省电、更长寿、更有能效的高性价比。AC LED发光省去了成本不菲的电源供应器做直流、交流转换，节约能源。
现有的AC LED光源的工作原理如图2所示，将一堆LED微小晶粒采用交错的矩阵式排列工艺均分为五串，AC LFD晶粒串组成类似一个整流桥，整流桥的两端分别联接交流源，另两端联接一串LED晶粒，交流的正半周沿间断线通路流动，3串LED晶粒发光，负半周沿虚线通路流动，又有3串LED晶粒发光，四个桥臂上的LED晶粒轮番发光，相对桥臂上的LED晶粒同时发光，中间一串LED晶粒因共用而一直在发光。在60Hz的交流中会以每秒60次的频率轮替点亮。整流桥取得的直流是脉动直流，LED的发光也是闪动的，LED有断电余辉续光的特性，余辉可保持几十微秒，因人眼对流动光点记忆是有惰性的，结果人眼对LED光源的发光+余辉的工作模式解读是连续在发光。LED有一半时间在工作，有一半时间在休息，因而发热得以减少40％～20％，因此AC LED的使用寿命较DC LED长。但是这种AC LED的发光模式存在两个缺陷：一是可以应用电压范围在产品标准电压幅度的±10％范围内；二是照明亮度、电流等跟随电压波动。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提出一种恒流式AC LED照明装置，由普通的LED外加AC交流电，同时配合整流模块、恒流二极管(或齐纳二极管)组成，能宽电压驱动，具有恒定的照明亮度，以克服现有的AC LED灯驱动电压太窄，照明亮度不稳定，高温工作不稳定等缺陷。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
恒流式AC LED照明装置，包括灯具本体，所述灯具本体包括灯头、灯泡和内部电路模块，所述内部电路模块包括整流模块、至少一个恒流模块、至少一个发光二极管，所述整流模块连接恒流模块，所述恒流模块与发光二极管相串联，所述恒流模块包括PCB板，所述PCB板上设置有P-N结，所述P-N结为LED芯片。
所述内部电路模块包括整流模块、至少一个齐纳二极管、至少一个发光二极管，所述整流模块连接齐纳二极管，所述齐纳二极管与发光二极管相串联或并联。
所述内部电路模块，包括整流模块、一个恒流二极管、一个发光二极管，所述整流模块连接所述恒流二极管，所述恒流二极管与所述发光二极管相串联。
所述内部电路模块，包括整流模块、一个齐纳二极管、一个发光二极管，所述整流模块连接所述齐纳二极管，所述齐纳二极管与所述发光二极管相串联或并联。
所述PCB板为一散热板。
所述整流模块设置在发光二极管的灯头内。
所述齐纳二极管设置在发光二极管的灯头内。
所述PCB板的结构与灯具内部灯头处的结构相匹配。
所述PCB板为具有散热作用的材料做成。
有益效果：本实用新型采用普通的LED，外加AC交流电，同时配合整流模块、恒流二极管(或齐纳二极管)，具有高电压驱动保护的功能，只需要提高恒流二极管耐电压或增加恒流二极管的数量，电压宽度就可以超标准产品电压的100％，甚至更高电压应用；恒流式AC
LED照明装置兼有散热的功能，不需要重新设计金属铝基板，散热结构更轻松地配合灯具外观设计；本实用新型设有恒流二极管具有恒定亮度；不受外部电压的影响。
附图说明
图1为直流驱动LED光源的电路模块图；
图2现有的AC LED光源的工作原理电路图以及电压在输入和输出时的变化对比图；
图3本实用新型恒流式AC LED照明装置一个实施例的电路连接图；
图4本实用新型恒流式AC LED照明装置中恒流二极管的结构示意图；
图5本实用新型恒流式AC LED照明装置再一个实施例的电路连接图；
图6本实用新型恒流式AC LED照明装置又一个实施例的电路连接图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例作详细说明：本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1(AC LED照明装置包括：整流模块、一个恒流二极管、一个发光二极管)：
参看图3，本实施例包括整流模块1、恒流二极管2、发光二极管3，整流模块1连接恒流二极管2，恒流二极管2与发光二极管3相串联。整流模块1为一桥形电路，起整流作用，通过整流模块1的AC变为DC。
参看图3和图4，恒流二极管2起稳定电流的作用，恒流二极管2包括P-N结22，P-N结22设置在一PCB板21上。PCB板21一是用来设置P-N结22，同时还兼有散热的作用。PCB板21的边缘处引出两条导线23。
本实用新型在制造AC LFD灯具时，整流模块1、恒流二极管2均设置在发光二极管3的灯头内，以保证外观美观，携带方便。
实施例2(AC LED照明装置中每个发光二极管均串联一个恒流二极管)：
参看图5，本实施例包括整流模块、恒流二极管、发光二极管，整流模块连接恒流二极管，恒流二极管与发光二极管相串联。其中每个发光二极管均串联一个恒流二极管，以保证恒流式AC LED照明具有恒定的亮度。
实施例3(AC LED照明装置中需要至少一个恒流二极管、至少一个发光二极管)：
参看图6，本实施例包括整流模块、至少一个恒流二极管、至少一个发光二极管，整流模块连接恒流二极管，恒流二极管与发光二极管相串联。本实施例中，恒流二极管至少要一个，发光二极管也只好一个，根据设置的需要增加数量。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.恒流式AC LED照明装置，包括灯具本体，所述灯具本体包括灯头、灯泡和内部电路模块，其特征在于，所述内部电路模块包括整流模块、至少一个恒流模块、至少一个发光二极管，所述整流模块连接恒流模块，所述恒流模块与发光二极管相串联，所述恒流模块包括PCB板，所述PCB板上设置有P-N结。
2.根据权利要求1所述的恒流式AC LED照明装置，其特征在于，所述内部电路模块，包括整流模块、至少一个齐纳二极管、至少一个发光二极管，所述整流模块连接齐纳二极管，所述齐纳二极管与发光二极管相串联或并联。
3.根据权利要求1所述的恒流式AC LED照明装置，其特征在于，所述内部电路模块，包括整流模块、一个恒流二极管、一个发光二极管，所述整流模块连接所述恒流二极管，所述恒流二极管与所述发光二极管相串联。
4.根据权利要求1所述的恒流式AC LED照明装置，其特征在于，所述内部电路模块，包括整流模块、一个齐纳二极管、一个发光二极管，所述整流模块连接所述齐纳二极管，所述齐纳二极管与所述发光二极管相串联或并联。
5.根据权利要求1所述的恒流式AC LED照明装置，其特征在于，所述PCB板为一散热板。
6.根据权利要求1或5所述的恒流式AC LED照明装置，其特征在于，所述PCB板的结构与AC LED灯头处的结构相匹配。
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