CN101566283B - 集中驱动组合式led灯具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种集中驱动组合式LED照明装置，包括驱动器和至少一个灯组单元，其特征在于所述的每个灯组单元包括多个串联的LED灯泡，所述多个串联的LED灯泡共用一个驱动器，且可拆卸设置在灯座上，每个LED灯泡并联一个在LED灯泡短路时保持电路导通的过压保护器件。本发明的灯组单元中的每个灯泡也可方便的拆卸。当某个LED灯泡坏掉时，确保其他灯泡能继续正常工作，有效解决了串接LED灯组的可靠性问题，降低维护费用。同时，由于灯组单元内的所有LED灯泡共用一个驱动器驱动，降低了灯具的整体复杂性，提高了可靠性，并且降低了所使用的灯泡的技术要求，不但便于整灯的维护，而且大大降低了所配套灯泡的成本。

Description

集中驱动组合式LED灯具
技术领域
本发明涉及一种照明系统，具体来说是一种集中驱动组合式LED灯具。
背景技术
LED照明光源以其体积小、低能耗、环保，长寿命等特点，成为众多工程技术人员和商家的关注焦点。目前LED照明电路存在可靠性差、结构复杂、成本高，不易检修等不足。因此，改进LED的制造工艺及优化其结构设计就显得尤为重要。
目前单只LED的工作电压低，亮度达不到使用要求，一般需将多只LED组合在一起才能实现很好的照明效果。由于区域照明需求通常需要各种不同的流明度输出，因此可以考虑选择包含一串LED和驱动电路的模块化设计，由于在照明源中使用多个阵列，因此即使有某一个LED出现问题，那么只会有一部分的LED停止运作，而整个照明源还是能够继续提供照明输出。
然而，当前的LED组合灯大多简单的将多只LED或LED灯泡串联或并联起来，或者是将单只带有驱动的LED灯泡以串联或并联的方式组合在一起，没有解决可靠性的问题。
为了解决上述问题，中国专利CN 201081189Y公开了一种模组式LED灯具，如图1所示，该灯具具有独立的光源模块、驱动电路模块以及降压电路模块，光源模块内装有LED灯。其特点在于，模组式的结构设计使得内部结构简洁、制造流程简化、灯具内各部件维修方便，因而降低了维修成本。虽然其整个灯具应用了模组式的结构，但是其光源模块内的LED灯泡并不具有可拆卸性，一旦其中一个或几个LED灯泡损坏，不仅会导致整个光源模块无法正常工作，增加了后期更换的费用，同时还会严重影响整个灯具的配光，使得灯具的照明效果大打折扣。
发明内容
本发明要解决的是现有技术存在的上述问题，目的是提供一种可靠性高、更换方便、制造成本及维护成本低廉的集中驱动组合式LED灯具。
本发明所提供的技术方案为：集中驱动组合式LED照明装置，包括恒流驱动器和至少一个灯组单元，其特征在于所述的每个灯组单元包括多个串联的LED灯泡，所述多个串联的LED灯泡共用一个恒流驱动器，所述的LED灯泡为无驱动的DC LED灯泡，且可拆卸设置在灯座上，每个LED灯泡并联一个在LED灯泡开路时保持电路导通的过压保护器件。
本发明的集中驱动组合式LED照明装置，灯组单元中的每个灯泡也可方便的拆卸。当某个LED灯泡坏掉时，确保其他灯泡能继续正常工作，有效解决了串接LED灯组的可靠性问题，降低维护费用。同时，由于灯组单元内的所有LED灯泡共用一个驱动器驱动，降低了灯具的整体复杂性，提高了可靠性，并且降低了所使用的灯泡的技术要求，不但便于整灯的维护，而且大大降低了所配套灯泡的成本。
根据本发明，每个灯组单元可拆卸安装，模块化的设计不但实现了安装的便捷性，而且便于根据后续的诸如美化、防尘、防水等特殊要求进行进一步的改装。
根据本发明，所述的过压保护器件可以设置在与其并联的LED灯泡内，也可以设置在其所属灯组单元的灯壳内。
根据本发明，所述的过压保护器件在与其并联的LED灯泡正常工作时断开，而在该LED灯泡损坏时，短路已损坏的灯泡，从而不会影响其他LED灯泡的正常工作。一个优选的实施方式是：所述的过压保护器件包括N型三极管、P型三极管和二极管，所述的N型三极管的发射极接二极管的阴极和LED灯泡的一端，N型三极管的集电极接P型三极管的基极，P型三极管的集电极接N型三极管的基极和二极管的阳极，P型三极管的发射极接LED灯泡的另一端。
本发明的工作原理如下：
该集中驱动组合式LED灯具的每个灯组单元内的所有LED灯泡全部以串联的形式联接，并且每一个LED灯泡上并联一个过压保护器件，一旦某一个LED灯泡损坏而形成开路，造成其两端电压的升高，将使得与之并联的过压保护器件工作，短路已损坏的LED灯泡，从而不会影响其他灯泡的正常工作。
此外，该集中驱动组合式LED灯具的全部LED灯泡以单支路电流工作，由 一个恒流驱动器供电，该驱动器安装在便于检修的位置，当该驱动器出现故障时，更换也很方便。
同时，由于该集中驱动组合式灯具内的所有LED灯泡共用一个驱动，每个LED灯泡不再需要单独的驱动装置，因此制造这种LED灯泡的成本可以降得很低，大大减少了用户后续更换的费用。
由于本组合式灯具内的所有LED灯泡，都是采取像现用普通灯泡一样的可拆卸安装形式，使得用户在某个LED灯泡损坏或者用户将来想更换更高效的LED灯泡时，可以更方便地进行更换。
由于灯组单元及LED灯泡均实现了模块化，进行量产后其成本将大幅度降低，若将来业界能够实现模块的标准化，则其意义更加重大。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步说明，但本发明的实施方式不限于此。
图1为现有技术的一种组合式LED照明装置的示意图。
图2为本发明第一实施例集中驱动组合式LED灯具示意图。
图3是图2实施例中灯组单元的轴测图。
图4是图2实施例中灯组单元的结构示意图。
图5是在本发明第一实施例基础上产生的又一实施方式的结构示意图。
图6为本发明第二实施例集中驱动组合式LED灯具的轴测图。
图7为图6实施例的结构示意图。
图8为本发明第三实施例集中驱动组合式LED灯具示意图。
图9为本发明中LED灯泡并联过压保护器件的结构示意图。
图10为本发明中内置过压保护器件的LED灯泡结构示意图。
图11、12为本发明中LED灯组单元的灯泡与灯座的连接部位的一种结构示意图。
图13和图14为本发明中LED灯泡的灯头结构示意图。
具体实施方案
图2所示为本发明的第一实施例，本发明实施例提供一种集中驱动组合式LED灯具，由多个条状灯组单元10沿长度方向首尾相互拚接而成。这种拚接可 以是插接、扣合或者任何已知方式的可拆卸接连。
参照图3、4，每个灯组单元包括电源线1、恒流源驱动器2、无驱动LED灯泡3、灯座4、过压保护器件6、灯罩8和灯壳9。所述的灯具的电源线1通过插头连接市电，内部与恒流源驱动器2的输入端连接，所述的每个LED灯组单元由若干无驱动器的LED灯泡3组成，并且通过灯座4与恒流源驱动器2的输出端相联。
本发明实施例所述的LED灯组单元为模块式结构，形状可以为条形或圆形或其它任意形状，与电源的连接处可以是通过插接或其他方式相联。
本发明实施例所述的LED灯组单元内的LED灯泡3为不含驱动器的，其灯头可以是插接式的也可以是螺旋式的，其灯座型号为根据用户需求定制的特定尺寸，使用时与相应标准的LED灯泡相匹配。
本发明实施例所述的LED灯组单元内的无驱动LED灯泡3可以是球型LED灯泡也可以是灯管形式的LED发光体或其他特定的形状。
本发明实施例所述的灯壳9的形状可以是条形的，也可以是圆形的或是其他形状的，以适用于室外照明，矿井照明或室内装饰等照明场合，根据不同场合的发光需要，可以通过调整灯罩8的表面曲率、透光率及形状来实现不同的光线强度和照明角度的需求。
本发明实施例所述的每一个LED灯泡3上并联一个过压保护器件6。
本发明实施例所述的LED灯泡与过压保护器件的并联的实现，既可以是保护装置安装在灯具内，也可以设计为保护装置安装在LED灯泡内。
上述实施方式特别适合隧道照明、矿井照明等场所使用。
上述实施方式中的多个灯组单元10也可以直接设置在一个公共基座11上，相邻灯组单元10之间可以相互配合连接，也可以无须配合。多个灯组单元10可以如图2实施方式沿长度方向首尾拚接，也可以并排设置，如图5所示，根据不同的使用场合灵活设计。每个灯组单元10可以是完全相同的形式和结构，也可以互不相同，根据设计要求灵活设置。
图6、7所示为本发明的第二实施例，本发明实施例提供一种集中驱动组合式LED灯具，包括电源线1、恒流源驱动器2、无驱动LED灯泡3、灯座4、过压保护器件6、灯罩8、和灯壳9。
本发明实施例所述的LED灯具的灯壳形状为圆柱状结构，即每个LED灯组单元的形状为圆形，每个灯组单元内包含有若干个含过压保护器件6的无驱动LED灯泡3，灯泡可以是球型LED灯泡也可以是灯管形式的LED发光体或其他特定的形状。恒流源驱动器2可以置于中心位置灯组单元的上方或其他合适的位置。
本发明实施例所述的每一个LED灯泡3都分别与一个过压保护器件6并联。
本发明实施例所述的LED灯泡与过压保护器件的并联的实现，既可以是保护装置安装在灯具内，也可以设计为保护装置安装在LED灯泡内。
本发明实施例所述的集中驱动组合式LED灯具的其余结构与前述的第一实施例类似。
图8所示为本发明的第三实施例，本发明实施例提供一种集中驱动组合式LED灯具，包括电源线1、恒流源驱动器2、无驱动LED灯泡3、灯座4、过压保护器件6。
本发明实施例所述的LED灯具形状为一种特殊形状结构，可用于室内或室外的装饰等用途，若干个含有过压保护器件6的无驱动LED灯泡3设置在一个灯架12上，灯泡可以是球型或烛型的LED灯泡或其他特定的形状。恒流源驱动器2可以置于该灯具的中心位置或其他合适的位置。
本发明实施例所述的每一个LED灯泡3都分别与一个过压保护器件6并联。
本发明实施例所述的LED灯泡与过压保护器件的并联的实现，既可以是保护装置安装在灯具内，也可以设计为保护装置安装在LED灯泡内。
本发明实施例所述的集中驱动组合式LED灯具的其余结构与前述的第一实施例类似。
图9所示为本发明中与LED灯泡并联的过压保护器件结构，包括N型三极管Q1、P型三极管Q2和二极管D，所述的N型三极管Q1的发射极接二极管D的阴极和LED灯泡3的一端，N型三极管Q1的集电极接P型三极管Q2的基极，P型三极管Q2的集电极接N型三极管Q1的基极和二极管D的阳极，P型三极管Q2的发射极接LED灯泡3的另一端。
每一个LED灯泡上并联一个过压保护器件，一旦某一个LED灯泡损坏而形成开路，造成其两端电压的升高，将使得与之并联的过压保护器件工作，短路 已损坏的LED灯泡，从而不会影响其他灯泡的正常工作。
图10所示为本发明中内置过压保护器件的LED灯泡结构，在该结构中，过压保护器件置于LED灯泡的内部，同灯泡电路的联接方式为并联关系。
图11、12所示为该组合式LED灯具与其灯座的连接部位的一种结构示意图，该结构的灯头为针插式结构，针头的形状可以是圆柱形的也可以是条形的，灯座为相应的圆孔状或矩形孔状结构。
图13和图14所示为LED灯泡3的灯头结构示意图，该结构可以为图13所示的卡口结构，也可以为图14所示的螺旋式结构。为避免与白炽灯等普通灯泡混用所带来的潜在危险，灯头规格为特殊尺寸，可根据用户的需求有针对性地定制。
本发明所提供的一种集中驱动组合式LED灯具的结构、LED灯泡及其保护装置的安装形式、LED灯泡的灯座形状以及LED灯罩的材料及形状等，在不同应用场合及要求下可以有多种选择。其具体形式及细节上的种类繁多的变化都属于本专利的保护范围内。
本发明的主要用途用于矿井、公共场所、家庭装饰等室内室外各个功率等级的LED灯照明场合，既适用于低功率的如室内LED灯照明，也适用于高功率的LED照明场合，如LED广场灯、LED路灯等。该组合式灯具具有节能环保、布局合理、可靠性高、维护成本低、灯泡更换费用低等特点。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
需要注意的是：上述实施例只是对本发明的说明，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明实质精神范围内的发明创造，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.集中驱动组合式LED照明装置，包括恒流驱动器(2)和至少一个灯组单元(10)，其特征在于所述的每个灯组单元(10)包括多个串联的LED灯泡(3)，所述多个串联的LED灯泡(3)共用一个恒流驱动器(2)，所述的LED灯泡(3)为无驱动的DC LED灯泡，且可拆卸设置在灯座(4)上，每个LED灯泡(3)并联一个在LED灯泡开路时保持电路导通的过压保护器件(6)。
2.如权利要求1所述的集中驱动组合式LED照明装置，其特征在于每个灯组单元(10)可拆卸安装。
3.如权利要求1所述的集中驱动组合式LED照明装置，其特征在于所述的过压保护器件(6)包括N型三极管(Q1)、P型三极管(Q2)和二极管(D)，所述的N型三极管(Q1)的发射极接二极管(D)的阴极和LED灯泡(3)的一端，N型三极管(Q1)的集电极接P型三极管(Q2)的基极，P型三极管(Q2)的集电极接N型三极管(Q1)的基极和二极管(D)的阳极，P型三极管(Q2)的发射极接LED灯泡(3)的另一端。
4.如权利要求1所述的集中驱动组合式LED照明装置，其特征在于所述的过压保护器件(6)设置在与其并联的LED灯泡(3)内。
5.如权利要求1所述的集中驱动组合式LED照明装置，其特征在于所述的过压保护器件(6)设置在其所属灯组单元(10)的灯壳(9)内。
6.如权利要求1-5任何一项所述的集中驱动组合式LED照明装置，其特征在于所述的每个灯组单元(10)均包括一个恒流驱动器(2)。
7.如权利要求1-5任何一项所述的集中驱动组合式LED照明装置，其特征在于所述的多个灯组单元(10)共用一个驱动器(2)。
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