CN101187449A

CN101187449A - 装饰灯串

Info

Publication number: CN101187449A
Application number: CNA2006101568807A
Authority: CN
Inventors: 张东方
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-11-16
Filing date: 2006-11-16
Publication date: 2008-05-28

Abstract

本发明涉及一种装饰灯串，其中包括一条或多条支路，各多条支路之间在电路上相互并联，再连接到用于引入工作电源的公用电源线；在每一条支路中，包括多个灯组，各个灯组之间依次串联；在每一个灯组中，包括第一发光二极管及与之反向并联的保护二极管。其中，所述保护二极管可以是整流二极管、稳压二极管、开关二极管、或第二发光二极管。本发明中，可通过焊接方式将保护二极管与第一发光二极管反向并联并共用同一对管脚，还可将保护二极管的晶片与第一发光二极管的晶片装于同一个二极管壳体中以形成一体式器件，从而在连接时达到节省导线的效果。本发明的LED装饰灯串具有更经济、性能更可靠、寿命更长等优点。

Description

装饰灯串

技术领域

本发明涉及装饰灯，更具体地说，涉及一种成串型连接的LED(发光二极管)装饰灯串。

背景技术

在春节、圣诞节等节庆日子里，人们通常会挂各种各样的装饰灯串来装饰房间、走廊、圣诞树等，其中用得较多的是成串型LED装饰灯串。

现有技术中的一种LED装饰灯串如图1所示，其中，各个LED之间为简单的并联连接关系，然后与工作电源连接。其优点是任一个LED损坏都不会影响其他LED的正常工作。但是，由于LED的工作电压较低，所以这种连接关系的LED装饰灯串不能直接与交流电源连接，而需要配备相应的降压变压器，从而会增加整个产品的成本。而且，一旦有较高的反向电压输入(例如错误连接或静电)，就可能将线路中的LED击穿。

现有技术的另一种LED装饰灯串如图2所示，其中，各个LED之间通常为简单的串联连接关系，然后与工作电源(通常为交流电源)连接。这种装饰灯串的一大缺点是，当某一个LED坏掉时，将会导致整个装饰灯串断路而不能再工作，所以其可靠性较差、寿命较短。对于图2所示的装饰灯串，当以交流电作为其工作电源时，由于LED自身的特性，会产生噪波电流，如图3所示，这些噪波电流会对整个交流电源的质量造成负面的影响。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷，本发明简单串联型装饰灯串的可靠性较差、寿命较短的问题，并解决现有简单并联型装饰灯串的成本较高的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种装饰灯串，其中包括一条或多条支路，所述各条支路之间在电路上相互并联，再连接到用于引入工作电源的公用电源线；在每一条支路中，包括多个灯组，所述多个灯组之间依次串联；在每一个灯组中，包括第一发光二极管，还包括与所述第一发光二极管反向并联的保护二极管。

本发明的每一个灯组中，所述保护二极管可通过焊接方式与所述第一发光二极管反向并联，并与所述第一发光二极管共用同一对管脚。或者，可将所述保护二极管焊接在一块微型电路板上，所述电路板再通过插接方式与所述第一发光二极管反向并联，并与所述第一发光二极管共用同一对管脚。此外，还可将所述保护二极管的晶片与所述第一发光二极管的晶片装于同一个二极管壳体中形成一体式器件。

本发明中，所述保护二极管可以是与所述第一发光二极管匹配的整流二极管、或稳压二极管、或开关二极管、或第二发光二极管。

本发明中，对应于前述焊接或微型电路板插接方式，当所述保护二极管是第二发光二极管时，可在其表面涂上可阻止其光线射出的遮光材料。

本发明中，所述各条支路之间可沿同一方向依次排布；在同一支路中，各个灯组之间可沿同一方向依次排布；在同一灯组中，各个发光二极管之间可沿同一方向依次排布，从而构成各个发光二极管在外形结构上依次连接的效果。还可将所述各个依次连接的发光二极管及其连接导线装于一根透明管中。

本发明中，可在每一条支路上串接起限流作用的限流电阻。

采用本发明的方案之后，对于每一个灯组中的第一发光二极管，都有与之反向并联的保护二极管，从而可防止发光二极管被静电等反向高压所击穿。同时，由于各个灯组之间是串联连接的，适当数量的灯组串联后，其工作电压之和可以正好等于市电交电电压，从而不需要配备降压电路。从外形结构上看，各个发光二极管是一个接一个地依次连接的，与传统LED装饰灯串的外形结构相同。可见，与现有LED装饰灯串相比，本发明的LED装饰灯串具有寿命更长、性能更可靠等优点。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是现有技术中的一种LED装饰灯串的电路连接关系示意图；

图2是现有技术中的另一种LED装饰灯串的电路连接关系示意图；

图3是图2中所示装饰灯串工作时的电流波形示意图；

图4是图5中所示装饰灯串工作时的电流波形示意图；

图5是本发明实施例一中的LED装饰灯串的电路连接关系示意图；

图6是本发明实施例二中的LED装饰灯串的电路连接关系示意图；

图7是本发明实施例三中的LED装饰灯串的电路连接关系示意图；

图8是本发明实施例四中的LED装饰灯串的电路连接关系示意图；

图9是使用分离式LED制成图5中所示LED装饰灯串的连接结构示意图；

图10是使用一体式LED制成图5中所示LED装饰灯串的连接结构示意图；

图11是图10中所示LED装饰灯串被装于一根透光管内的示意图。

具体实施方式

本发明实施例一中，装饰灯串的电路连接关系如图5所示，从图中可以看出，其中包括多个灯组，这些灯组之间依次串联；在每一个灯组中有两个LED，对应于第一、第二发光二极管相互配合的方案，这两个LED之间在电路上反向并联，互为对方的保护二极管。

采用适当数量的灯组串联后，其工作电压之和可以正好等于市电交电电压，从而不需要配备降压变压器，例如，针对220V交流电源，如果LED的工作压降为3V，则可以将73组LED依次串联。另一方面，由于每一个灯组中的两个LED之间为反向并联连接，其中一个LED损坏时，只会使与之同方向连接的其他LED不能正常工作，与之反方向连接的LED仍能的正常工作，对于70多个灯组串联的情况，根据统计概率，同一个灯组中的两个LED同时损坏的机会是非常小的。所以，这种装饰灯串具有更经济、性能更可靠、寿命更长等优点。

另一方面，由于每一组中都有两个LED反向并联，所以，当直接连接交流电源时，正弦交流电的正半周会使其中正向连接的所有LED发光，交流电的负半周会使其中反向连接的所有LED发光，也就是说，正弦交流电的正半周和负半周都有LED正常工作。其工作时的电流波形如图4所示，相比之下，本实施例的装饰灯串发光效率更高，而且不会因只利用半个周期而产生噪波电流。从图5中可以看出，为了防止电流过大，其中接有限流电阻R1，当然，还可以采用其他限流电路。

在图6所示的实施例二中，是由两条支路组成一个LED灯串，其中的每一条支路与图5所示的单条支路完全相同。具体实施时，可使用更多条相同或类似的支路，它们之间并联连接。

具体实施时，由于LED的成本较高，还可使用其他类型的保护二极管，例如整流二极管、稳压二极管、开关二极管、或者其他具有反向击穿保护作用的二极管。如图7所示的实施例三中，使用的是整流二极管作为保护二极管，在其每一个灯组中，包括一个发光二极管和一个整流二极管，两者之间反向并联。具体实施时，需选用电性能相互匹配的器件，使发光二极管与整流二极管之间互为对方的保护器件，从而可防止损坏。其中，可以将所有的发光二极管沿电路的同一极性方向连接，也可以随机连接，总之保证每一灯组中的发光二极管与整流二极管是反向并联的即可；同时，各条支路的总正向及反向电压应均衡，否则会造成正向或反向电流量不均，最终造成各个灯组的光度不均。图7中示出的是随机连接的例子，当接入交流电源时，如果第一、三两个灯组中的LED在正半波工作，则第二、四两个灯组中的LED在负半波工作。

在图8所示的实施例四中，使用的是稳压二极管作为保护二极管。从图中可以看出，在其每一个灯组中，包括一个发光二极管和一个稳压二极管，两者之间反向并联。具体实施时，需选用电性能相互匹配的器件。同样，其中可以将所有的发光二极管沿电路的同一极性方向连接，也可以随机连接，前提是保证每一灯组中的发光二极管与稳压二极管是反向并联；同时，要求稳压二极管的反向电压大于发光二极管的正向电压。

在实际连接时，上述整流二极管、稳压二极管、开关二极管或第二LED可通过焊接方式与第一LED反向并联，并共享第一LED的管脚。例如可直接焊接；或先将保护二极管焊接于一块微型电路板上，该电路板再通过插接方式套装于第一LED的管脚上。对应于这两种连接方式，当采用第二LED作为保护二极管时，可在该第二LED表面涂上可阻止其光线射出的遮光材料。例如，由于蓝光、纯绿光或白光等LED成本较高，而某些光度暗的次级品LED(此类LED只是发光效果不满足要求，但电性能方面仍符合标准)成本较低，甚至可低于普通整流二极管，此时可选用光度暗的次级品LED作为保护二极管，为了防止其发出的其颜色光影响整个产品的蓝光、纯绿光或白光效果，可在其表面涂黑色颜料以阻止其发光。此时虽然选用的是光度暗的次级品LED，但仅将其用作整流保护二极管。

此外，对于使用整流二极管作为保护二极管的方案，还可将整流二极管的晶片与第一LED的晶片装于同一个二极管壳体中形成一体式器件。同样，对于使用第二LED作为保护二极管时，可将两个LED的晶片装于同一个二极管壳体中形成一体式器件。

如图9所示，当使用分离式LED制成图5中所示LED装饰灯串时，其中第一、第两个LED反向并联，组成一个灯组；第三、第四个LED反向并联，组成另一个灯组；第五、第六个LED反向并联，组成又一个灯组，依此类推，各个灯组之间依次串联。从整体外形上看，各个LED之间沿导线依次排布，与传统LED装饰灯串非常类似。从图中可以看出，这种连接方式的一大缺点是需使用较多导线，在铜导线价格一直上涨的情况下，会导致产品成本居高不下。

当通过焊接并共用一对管脚、或将两个二极管晶片集成到同一壳体中，最终使一个灯组只有一对管脚时，可达到节省导线的目的。如图10所示，当两个LED晶片被集成在同一个壳体中时，其导线连接非常方便，相当于将各个集成器件依次串联，可大大节省连接导线。如图11所示，还可将图10所示的装饰串联装于一根透光管中，例如装在一根透明塑胶管中，从而可根据需要弯折或编织各种形状。

具体实施时，每一个灯组中还可以连接更多LED，例如两个同向连接的LED加一个整流二极管组成一个灯组；三个同向连接的LED加一个稳压二极管组成一个灯组；或者四个LED组成一个灯组，其中两个同向并联，另两个反向并联。

Claims

1.一种装饰灯串，其特征在于，其中包括一条或多条支路，所述各条支路之间在电路上相互并联，再连接到用于引入工作电源的公用电源线；在每一条支路中，包括多个灯组，所述多个灯组之间依次串联；在每一个灯组中，包括第一发光二极管，还包括与所述第一发光二极管反向并联的保护二极管。

2.根据权利要求1所述的装饰灯串，其特征在于，在每一个灯组中，所述保护二极管通过焊接方式与所述第一发光二极管反向并联，并与所述第一发光二极管共用同一对管脚。

3.根据权利要求1所述的装饰灯串，其特征在于，在每一个灯组中，所述保护二极管被焊接在一块微型电路板上，所述电路板再通过插接方式与所述第一发光二极管反向并联，并与所述第一发光二极管共用同一对管脚。

4.根据权利要求1所述的装饰灯串，其特征在于，在每一个灯组中，所述保护二极管的晶片与所述第一发光二极管的晶片被装于同一个二极管壳体中形成一体式器件。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的装饰灯串，其特征在于，所述保护二极管是与所述第一发光二极管匹配的整流二极管、或稳压二极管、或开关二极管、或第二发光二极管。

6.根据权利要求2或3所述的装饰灯串，其特征在于，所述保护二极管是第二发光二极管，且所述第二发光二极管表面涂有可阻止其光线射出的遮光材料。

7.根据权利要求5所述的装饰灯串，其特征在于，所述各条支路之间沿同一方向依次排布；在同一支路中，各个灯组之间沿同一方向依次排布；在同一灯组中，各个发光二极管之间沿同一方向依次排布，从而构成各个发光二极管在外形结构上依次连接的效果。

8.根据权利要求7所述的装饰灯串，其特征在于，所述各个依次连接的发光二极管及其连接导线被装在一根透明管中。

9.根据权利要求8所述的装饰灯串，其特征在于，在每一条支路上串接有起限流作用的限流电阻。