CN101178166A - 一种替换型led节能灯、灯具及其驱动器 - Google Patents
一种替换型led节能灯、灯具及其驱动器 Download PDFInfo
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
- F21K9/20—Light sources comprising attachment means
- F21K9/27—Retrofit light sources for lighting devices with two fittings for each light source, e.g. for substitution of fluorescent tubes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
- F21Y2103/00—Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes
- F21Y2103/10—Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes comprising a linear array of point-like light-generating elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
- F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
- F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
Abstract
本发明公开了一种替换型LED节能灯，其包括一金属长形支架管及设置在其两端的插接头、条形金属光带板及设置在该光带板上的若干LED光源；所述光带板设置在该长形支架管的下部并与其下端面接触，所述插接头的电极通过导线与LED光源电性连接。本发明还公开了一种采前述替换型LED节能灯的灯具，其包括一通用型灯架及所述的灯，其还包括一专用连接支架；该专用连接支架是一长形组件，其包括一支架本体，在该本体的两端分别设置有一可拆卸的插接头；该插接头的外侧设置有用来插入通用型灯架插座上的两插针。同时，本发明也公开了用于前述灯及灯具的LED驱动器。本发明结构合理，散热性能好，其在使用时可继续使用原有通用型灯架。
Description
一种替换型LED节能灯、灯具及其驱动器
技术领域
本发明涉及LED灯具，具体的涉及一种采用LED作为光源、可以直接替 代现有荧光灯灯的替换型LED节能灯、灯具及其驱动器。
现有技术中的荧光灯属于气体放电灯，又称热阴极低气压水银荧光 灯，它代替了白炽灯成为了第二代主流照明光源。现有的日光灯的功率多 在8瓦至40瓦之间，在车间和教室里使用的日光灯，每个日光灯往往要采 用并联的两只灯，这样才能满足光线亮度的要求，这样一个日光灯的功率 就要80瓦， 一间教室至少需要六盏日光灯，可见耗电量是非常大的。目前 随着固体照明的发展，集多种优点于一身的LED照明正逐步向第三代新型 光源迈进。LED光源改变了白炽灯钨丝发光与荧光灯三基色粉发光的原理， 是利用电场发光，具有光效高、无辐射、寿命长、低功耗和环保的优点。 LED光源的光谱几乎全部集中在可见光频段，发光效率高达90%以上，接 近电光转换的极限；且其光线质量高，基本上无辐射，不含汞等有害物质， 寿命终结后也容易处理，属于典型的绿色环保照明光源；而寿命更是达到 了10万小时以上，可靠耐用，维护成本低。虽然大功率LED光源具有了如 此多的优点，但由于单位成本比较高、散热不良等问题没有较好的解决等 因素的影响，目前在普通照明中还没有得到普及使用，尤其是没有解决如 何充分利用现有通用型T5、 T8、 TIO、 T12荧光灯光源灯座资源的问题，如 果用户要釆用新的LED光源，往往就必须拆除荧光灯灯座，而重新安装新 的LED灯座，导致更换时成本较高。
LED光源通常需要专门的驱动电路来保障其正常工作。由于大功率LED 的每瓦成本很高（目前一般在十到二十元/瓦），所以驱动一个3瓦以上大 功率LED时，光源的成本相对驱动的成本要高的多，因此做好驱动电路显 得相当重要。目前市面很多大功率LED驱动电路都采用恒电压的驱动方式，
这种方式的缺点就是随着电路的电流变化，LED的亮度会明亮不一致，同时
也会因为LED组里面某个LED的损坏使得整体的电流变大，容易导致整个
LED组损坏和寿命縮短，因而这种驱动电路急需改良。
发明内容
为了解决现有技术中使用LED光源所存在的上述不足，本发明目的之一 在于，提供一种采用LED光源作为光源、并可直接替换现有普通荧光灯、可 达到节能、环保和提高照明质量的替换型LED节能灯；
本发明目的之二在于，提供一种采用上述替换型LED节能灯的节能型灯
具；
本发明目的还在于，提供一种设有恒流电路、用来驱动上述替换型LED 节能灯或灯具的驱动器。
本发明为实现上述目的，所提供的技术方案是：
--种替换型LED节能灯，其特征在于，其包括一金属长形支架管及设置 在其两端的插接头、条形金属光带板及设置在该光带板上的若干LED光源； 所述光带板设置在该长形支架管的下部并与其下端面接触，所述插接头的 电极通过导线与LED光源电性连接。
所述的替换型LED节能灯，其特征在于：所述的长形支架管为 -横截面 呈一半圆、中部设有一空腔的管状构件，其下端面呈^形，在其上部的弧 形端面上，设有若干辐射状散热凹槽。
所述的替换型LED节能灯，其特征在于：所述的长形支架管，在其两端 或空腔内，还设有若干散热风扇。
所述的替换型LED节能灯，其特征在于：所述的光带板上还设有若干杯 状反光灯座，所述LED光源可拆卸地设置在该反光灯座上。
所述的替换型LED节能灯，其特征在于：所述的专用替换型LED灯，其 还包括一扣合在所述长形支架管下部的半圆型菱晶罩。
所述的替换型LED节能灯，其特征在于：所述的长形支架管，其空腔内 还设有一LED驱动器。
所述的替换型LED节能灯，其特征在于：所述的LED光源，是大功率LED
发光二极管；其散热板依次焊接在所述的光带板上，其电极依次串联为一
组后，连接在所述LED驱动器输出端上；其光带板及LED组是单个或多个。
一种采用前述替换型LED节能灯的灯具，其包括一通用型灯架及所述的 灯，其特征在于，其还包括一专用连接支架；该专用连接支架是一长形组 件，其包括一支架本体，在该本体的两端分别设置有一可拆卸的插接头； 该插接头的外侧设置有用来插入通用型灯架插座上的两插针。
所述的灯具，其特征在于，所述的替换型LED灯是插接在所述专用连接 支架上，该专用连接支架再插接在所述通用型灯架上。
一种用于前述替换型LED节能灯或灯具的LED驱动器，其特征在于： 其包括一 AC/DC电源模块，该模块包括依次串接的整流电路、隔离变压电 路、恒流电路；市电交流电源连接整流电路的输入端，恒流电路的输出端 连接LED组。
所述的LED驱动器，其特征在于：所述交流电源输入端与整流电路之 间还设有共模电磁兼容电路；所述整流电路与隔离变压电路之间还设有功 率因数校正电路。
所述的通用型灯架，是T5、 T8或T10或T12型灯架之一；所述的替换型 LED灯，是T5、 T8或T10或T12型灯之一。
本发明提供的替代型LED灯由于采用了LED作为光源，并采用了金属光 带板及长形支架管结构，LED光源可通过焊接或插接的方式与所述光带板紧 密结合，光带板镶嵌在整个金属长形支架管上；同时在该金属长形支架管 采用了散热器的结构设计，这样使散热面积就得到了很大的扩充，再加上 其内置风扇，可以更为及时、有效地散去LED光源工作时所产生的热量，较 好的解决了大功率LED光源散热的难题，因此，本发明的灯所采用的LED光 源，可以是1〜16W甚至更大的大功率LED，其数量可以根据实际要求增加和 递减，最多可达28颗或更多，最少为1颗。
本发明提供的替换型LED灯的的整体长度，可以与现有技术中T5、 T8或 TIO、 T12光源各规格完全一致，使用时，可直接插接到相应的灯架上；在 需要转换时，如将T5型灯插接到T8或T10灯架上时，可利用本发明提供的专
用连接支架，将替换型LED灯先插接在所述专用连接支架上，再将该专用连 接支架插接到T8或T10灯架上，而无需将原有的通用型灯架拆除，轻松实现 替换。
本发明提供的LED驱动器，由于其采用了恒流电路和恒流驱动的工作 方式，能有效解决LED的亮度均匀性和LED寿命的问题；工作时可以避免 因为LED组里面某个LED的损坏使得整组的电流变大，进而导致整个LED 组损坏和寿命縮短；并且由于其采用了输入输出隔离方式，输出端为安全 (低压）可靠；釆用了 EMC电路，能有效抑制电磁干扰；采用本发明的灯 具，其功耗低，亮度强， 一只功率为16瓦的LED灯，其照明亮度可以相当 于80瓦的日光灯；同时本发明提供的大功率LED驱动器的电路设计合理、 制造成本低廉；在本发明的制造过程、使用过程，避免了日光灯的汞污染 问题，符合环保标准；其光线亮度可以自动调节，使照明亮度符合照明要 求，同时节约能源；更不会出现玻璃日光灯的玻璃破裂等安全问题。
本发明的优点在于：本发明提供的替换型灯结构合理，散热性能好， 具有节能、环保、安全、使用寿命长、消除频闪、免维修等优点，且在现 有所有使用电感式日光灯的地方，在不改变其日光灯的支架的条件下，直 接用其替换下现有日光管即可，节省了大量的财力和物力；本发明提供的 灯具，由于其采用了专用连接支架，可以使LED灯方便的在各种通用型现 有灯座之间使用；本发明提供的LED驱动器，能有效解决LED的亮度均匀 性和LED寿命的问题。本发明可广泛应用于写字楼、仓库、食堂、礼堂、 住宅、宾馆、走道以及楼梯、墙壁等地方。
下面结合附图及实施例对本发明进一步说明。 附图说明
图1是本发明实施例灯具的立体结构示意图； 图2是图1中灯与专用转接架的放大结构示意图； 图3是实施例1中灯的立体装配结构示意图； 图4是实施例2中灯的立体装配结构示意图； 图5是本发明实施例LED驱动器的结构框图； 图6是本图5的电路原理示意图。 具体实施方式
实施例l:参见图1〜图4，本发明提供的一种替换型LED节能灯具，其 包括一通用型灯架1及灯12，该灯12为一专用替换型LED灯，该替换型灯12 包括一金属长形支架管3及设置在其两端的插接头2、条形金属光带板4及设 置在该光带板4上的若干LED光源5;所述光带板4设置在该长形支架管3的下 部并与其下端面接触，所述插接头2的电极1通过导线与LED光源5电性连接。 本实施例中，所述长形支架管3及光带板4由铝合金材料制成的构件。
该长形支架管3为一横截面呈一半圆、中部设有一空腔31的管状构件， 其下端面呈^形，其上部的弧形端面上，设有若干辐射状散热凹槽32;在 其两端或空腔31内，还设有若干散热风扇（图中未示出），同时其空腔31内 还设有一LED驱动器（图中也未示出）；该驱动器，其包括一AC/DC电源模块， 该模块内设有依次串接的整流电路、变压电路及稳压电路；其输入端连接 市电，输出端连接LED光源5。所述替换型LED灯12，其还包括一扣合在所述 长形支架管下部的半圆型菱晶罩6。
所述的LED光源5，本实施例中采用的是16W大功率LED发光二极管；其 散热板依次焊接在所述的光带板4上，其电极依次串联后，连接在所述LED 驱动器输出端上；本实施例中共设有二块光带板4，所述二块光带板4上的 LED发光二极管各自依次串联后，并联在所述LED驱动器输出端上。
本实施例提供的替换型LED节能灯，其还包括一专用连接支架ll;所述 的替换型LED灯12是插接在所述专用连接支架11上，该专用连接支架ll再插 接到所述通用型灯架10上。
所述的通用型灯架IO，可以是T8或T10或T12型灯架之一，本实施例中 是T10型灯架；所述的替换型LED灯12，可以是T5、 T8型等规格的灯之-， 本实施例中采用的是T5型。
参见图5及图6，本发明提供的一种LED驱动器，其包括一电源模块； 前述的由若干个发光二极管依次串接组成的灯组分别与该电源模块连接。 在该电源模块中，其交流电源输入端顺序连接有共模方式EMC电路、整流
电路、功率因数校正电路、隔离变压电路、恒流电路，恒流电路再接灯组。 设有16个发光二极管，分为并联的两个灯组，每个灯组的各发光二极管串
联。发光二极管为激光LED灯，1W 350MA。图中给出了一个灯组的发光二 极管。
功率因数校正电路中的控制集成块的控制输入端设有光感开关调节电 路。光感开关调节电路包括一个光感管（PC817型）串接一个接零的可调电 容C4。控制输出端与隔离变压电路的电压输入线圈的负极端（图中5端）、 接零之间设有一个三极管Q2。隔离变压电路的另一电压输入端线圈的4端 正接二极管D6再接光感管的集电极，控制集成块的idet端接另一电压输 入端线圈的4端；另一电压输入端线圈的3端接零。光感管能根据照明环 境的光线变化及时调整照明亮度，保证照明环境光线满足需要，同时又可 以不浪费电能。
隔离变压电路的电压的正极输出端的二极管D7后设有电磁兼容电路 L2。这可以采用EMC电路的优点，消除电磁干扰，电流更稳定。
恒流电路还设有恒流管，并设有电流放大电路，提供大功率的电流输 出。电流放大电路还设有可调电容C9，能够调整放大效果。
实施例2:参见图4，其基本结构与实施例l相同，其不同之处在于，其 所述替换型LED灯12直接制造为T8型规格，所述的所述的通用型灯架10也是 T8型，其使用时可直接插接在所述T8型通用灯架10上，因而无需再设置专 用连接支架ll;其光带板4上设置有若干LED杯状灯座7，该灯座7焊接在所 述光带板4下端面上，而LED光源5是可拆卸地设置在该灯座7上；同时也没 有设置菱晶罩6。
如本发明上述实施例所述，采用与其相同或相似结构而得到的其他替 换型LED节能灯具、灯及其驱动器，均在本发明保护范围内。
Claims (10)
1.一种替换型LED节能灯，其特征在于，其包括一金属长形支架管及设置在其两端的插接头、条形金属光带板及设置在该光带板上的若干LED光源；所述光带板设置在该长形支架管的下部并与其下端面接触，所述插接头的电极通过导线与LED光源电性连接。
2. 根据权利要求1所述的替换型LED节能灯，其特征在于：所述的长形 支架管为一横截面呈一半圆、中部设有一空腔的管状构件，其下端面呈^ 形，在其上部的弧形端面上，设有若干辐射状散热凹槽。
3. 根据权利要求1或2所述的替换型LED节能灯，其特征在于：所述的 长形支架管，在其两端或空腔内，还设有若干散热风扇。
4. 根据权利要求3所述的替换型LED节能灯，其特征在于：其还包括一 扣合在所述长形支架管下部的半圆型菱晶罩；其光带板上还设有若干杯状 反光灯座，所述LED光源可拆卸地设置在该反光灯座上。
5. 根据权利要求1或2所述的替换型LED节能灯，其特征在于：所述的 长形支架管，其空腔内还设有一LED驱动器。
6. 根据权利要求5所述的替换型LED节能灯，其特征在于：所述的LED 光源，是大功率LED发光二极管；其散热板依次焊接在所述的光带板上，其 电极依次串联为-1且后，连接在所述LED驱动器输出端上；其光带板及LED 组是单个或多个。
7. —种采用权利要求1所述替换型LED节能灯的灯具，其包括一通用型 灯架及所述的灯，其特征在于，其还包括一专用连接支架；该专用连接支 架是一长形组件，其包括一支架本体，在该本体的两端分别设置有一可拆 卸的插接头；该插接头的外侧设置有用来插入通用型灯架插座上的两插针。
8. 根据权利要求8所述的灯具，其特征在于，所述的替换，丄ED灯是插接在所述专用连接支架上，该专用连接支架再插接在所述通用型灯架上。
9. 一种用于权利要求1或7的驱动器，其特征在于：其包括一AC/DC 电源模块，该模块包括依次串接的整流电路、隔离变压电路、恒流电路； 巿电交流电源连接整流电路的输入端，恒流电路的输出端连接LED组。
10.根据权利要求9所述的驱动器，其特征在于：所述交流电源输入 端与整流电路之间还设有共模电磁兼容电路；所述整流电路与隔离变压电 路之间还设有功率因数校正电路。
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