CN101695207B - 一种led灯管电路 - Google Patents

Abstract

一种LED灯管电路，串接有LED灯，其特征在于第一二极管的阴极和第二二极管的阳极连接第一插脚，第三二极管阳极和第四二极管阴极连接第二插脚，第五二极管阴极和第六二极管阳极连接第三插脚，第七二极管阳极和第八二极管阴极连接第三四脚；第一二极管阳极和第四二极管阳极和LED灯负极相连，第五二极管阳极和第八二极管阳极和LED灯负极相连；第六二极管阴极和第七二极管阴极共接和LED灯正极相连，第二二极管阴极和第三二极管阴极共接和LED灯正极相连。本发明的灯管电路无需考虑LED灯的安装正负极而可双向导通工作，无论输入电压为直流正半波或直流负半波，都能够保证LED灯的正常发光，使得LED灯管的替换安装更为简便。

Description

一种LED灯管电路

技术领域

本发明涉及一种照明设备，特别是涉及一种LED灯管电路。 

背景技术

荧光灯即低压汞灯，它是利用低气压的汞蒸气在放电过程中辐射紫外线，从而使荧光粉发出可见光的原理发光。目前，用于荧光灯灯丝加热和电能供应的装置主要有电感镇流器和电子镇流器，而电子镇流器由于具有节能特点，更被广泛应用在各类灯具中。但是，荧光灯发光时需要高压激活荧光粉，存在一定的危险性；并且，荧光灯在交流电源下工作时，会出现同等频率的闪烁现象(又称为频闪)，危害人的健康和损害人的视觉系统。LED光源由于具有使用低压电源、耗能少、稳定性高、响应时间短、对环境无污染等优点，正在取代传统的荧光灯光源应用于装饰和照明领域。 

由于LED本身固有的电流、电压特性，使得LED不能与普通光源采用同样的驱动电源。理想的LED驱动方式是采用恒压、恒流，目前，市场上的LED日光灯是在现有荧光灯灯管的两端或后面加上一个开关驱动电源，LED灯管可代替荧光灯管直接接入市电或在采用电感镇流器的灯盘上使用。对于采用电子镇流器的灯盘来说，如图7所示，该电子镇流器电路由一振荡电路I、荧光灯管T、电感L、电容C和PTC(正温度系数)热敏电阻RZ组成，交流电源经振荡电路I整流滤波变为直流振荡电压输出到荧光灯T的灯丝，荧光灯管T的插脚t1、插脚t2连接在该直流振荡电压输出端上，而荧光灯T的插脚t3、插脚t4则连接在电容C两端，电容C与电感L起到串联谐振的作用，在高压的作用下，荧光灯管T的灯丝导电加热，正负离子运动形成气体放电，激发管内壁荧光粉而发生可见光。由于采用电子镇流器的灯盘在振荡电路I的输出端会产生一个高频高压(40KHZ)的交流波，普通的LED灯管无法直接替代荧光灯管而应用在电子镇流器电路中。 

现有申请号为200810141701.1的中国发明专利《一种替代荧光灯管使用在荧光灯灯架上的LED灯管》涉及一种替代荧光灯管使用在荧光灯灯架上的LED灯管，LED灯管包括至少三个LED灯，所述的LED灯串联和并联在一起，使LED灯管的内阻值与所替代的荧光灯管正常工作时的内阻值相同，将所述的LED灯串联和并联，使LED灯管的内阻值与所替代的荧光灯管正常工作时的内阻值相同。上述专利中虽然提供了LED灯管安装在包括电感镇流器和电子镇流器灯架的电路原理图，但是该专利在镇流器6的输出端直接连接LED灯管，若该镇流器6为电子镇流器，由于电子镇流器输出为高频交 流波，而流过LED的电流又具有单向性，当交流电的负半波流过LED灯，即电流方向和LED灯的导通方向相反的时候，LED就无法正常工作，甚至会损坏LED灯造成灯管报废，因此，上述专利中的电路在实际使用中还存在一定的缺陷，有待于做进一步的改进。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种无需考虑LED灯管的正负极方向而方便LED灯管安装的LED灯管电路，该灯管电路能使LED灯管直接替换荧光灯管而安装到使用电感镇流器的灯架上或使用电子镇流器的灯架上。 

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该LED灯管电路，该LED灯管电路上串接有一LED灯(Td)，所述LED灯(Td)的正极和负极两端分别设置有一插头，设置在其中一端的插头包括有第一插脚(a1)、第二插脚(a2)，设置在另一端的插头包括有第三插脚(b1)和第四插脚(b2)，其特征在于：所述的LED灯管电路包括有第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第五二极管(D5)、第六二极管(D6)、第七二极管(D7)和第八二极管(D8)；其中，所述第一二极管(D1)的阴极和第二二极管(D2)的阳极共接后连接所述第一插脚(a1)，所述第三二极管(D3)的阳极和第四二极管(D4)的阴极共接后连接所述第二插脚(a2)，所述第五二极管(D5)阴极和第六二极管(D6)阳极共接后连接所述第三插脚(b1)，所述第七二极管(D7)阳极和第八二极管(D8)阴极共接后连接所述第四插脚(b2)；并且，所述第一二极管(D1)的阳极和所述第四二极管(D4)的阳极共接后和所述LED灯(Td)的负极相连，所述第五二极管(D5)的阳极和所述第八二极管(D8)的阳极共接后也和所述LED灯(Td)的负极相连；所述第六二极管(D6)的阴极和所述第七二极管(D7)的阴极共接后和所述LED灯(Td)的正极相连，所述第二二极管(D2)的阴极和所述第三二极管(D3)的阴极共接后也和所述LED灯(Td)的正极相连。 

由于二极管的反向截止特性，在直流振荡电压产生正半波时，正向电压加在第一插脚(a1)和第二插脚(a2)一端，第二二极管(D2)或第三二极管(D3)导通工作；而当直流振荡电压产生负半波时，正向电压加在第三插脚(b1)和第四插脚(b2)一端，第六二极管(D6)或第七二极管(D7)导通工作，即在电路导通时，输入端的工作电流都只单独加载在第二二极管(D2)或第三二极管(D3)或第六二极管(D6)或第七二极管(D7)上，很容易因电流过大二损坏二极管，导致线路无法工作。为了保护单个二极管，实现电流的分流作用，所述第一插脚(a1)和第二插脚(a2)之间连接有第一导线(s1)，所述第三插脚(b1)和第四插脚(b2)之间连接有第二导线(s2)。于是，无论插头上输入的是正半波直流电还是负半波直流电，由于输入端两个插脚之间的电流电压在导线的引流作用下，会分别通过连接在每个插脚上的二极管，可以起到一定的分流作用，防止单个二极管因工作电流过大而损坏，提高了电路使用的可靠性。 

为了提高分流效果，作为优选，所述第一导线上串接有第一电感(L1)，所述第二导线上串接有第二电感(L2)。 

为了起到更好的分流和电流引导作用，提高电路工作的稳定性和可靠性，保证LED灯在恒定电流下工作，所述的LED灯管电路还包括有第九二极管(D9)、第十二极管(D10)、第十一二极管(D11)和第十二二极管(D12)；其中，所述第九二极管(D9)的阴极一路和所述第一二极管(D1)的阳极相连，另一路和所述第五二极管(D5)的阳极相连，该第九二极管(D9)的阳极和所述LED灯(Td)的负极相连，所述第十二极管(D10)的阳极也连接在所述LED灯(Td)的负极上，该第十二极管(D10)的阴极一路和所述第四二极管(D4)的阳极相连，另一路和所述第八二极管(D8)的阳极相连；所述第十一二极管(D11)的阴极和所述LED灯(Td)的正极相连，该第十一二极管(D11)的阳极一路和所述第六二极管(D6)的阴极相连，另一路和所述第三二极管(D3)的阴极相连，所述第十二二极管(D12)的阴极也连接在所述LED灯(Td)的正极上，该第十二二极管(D12)的阳极一路和所述第七二极管(D7)的阴极相连，另一路和所述第二二极管(D2)的阴极相连。 

为加快第二二极管(D2)、第四二极管(D4)、第五二极管(D5)和第七二极管(D7)的导通，缩短LED灯的导通时间，还包括有作为加速电容用的第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)和第四电容(C4)，其中，所述第一电容(C1)并联在所述第二二极管(D2)的两端，所述第二电容(C2)并联在所述第四二极管(D4)的两端，所述第三电容(C3)并联在所述第五二极管(D5)的两端，所述第四电容(C4)并联在所述第七二极管(D7)的两端。 

为了防止电路刚启动时，过大的电流冲击LED灯而造成灯管损坏，还包括有第三电感(L3)，该第三电感起到一定的电流缓冲作用，该第三电感(L3)的一端和所述LED灯(Td)的正极相连，该第三电感(L3)的另一端分别和所述第十一二极管(D11)的阴极、第十二二极管(D12)的阴极共接为一点。 

为了满足电路工作的电阻要求以及满足每个发光二极管的工作电压和电流要求，所述的LED灯(Td)可以由多个发光二极管(led)串并接组合而成。 

与现有技术相比，本发明的优点在于：以二极管为核心，设计了一种无需考虑LED灯的安装正负极而可双向导通工作的灯管电路，该灯管电路无论输入电压为直流正半波或直流负半波，都能够保证LED灯的正常发光，降低了安装和维护的难度，延长了LED灯工作的使用寿命，提高了灯管使用的可靠性和安全性；该LED灯管电路能够用LED灯管直接替换现有灯支架内的荧光灯管，而与应用于荧光灯上的电子镇流器电路或电感镇流器电路相匹配，使得LED灯管的替换安装更为简便，应用范围更广泛。 

附图说明

图1为本发明实施例一的电路连接结构图。 

图2为本发明实施例二的电路连接结构图。 

图3为本发明实施例三的电路连接结构图。 

图4为本发明实施例四的电路连接结构图。 

图5为本发明实施例五的电路连接结构图。 

图6为本发明实施例的灯管连接结构示意图。 

图7为现有技术中的荧光灯电子镇流器驱动电路原理图。 

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。 

如图6所示，为本发明实施例的灯管连接结构图，该灯管包括有一安装有LED灯管电路的电路板1、一由多个发光二极管2(在图1～图5的电路图中，该发光二极管2即标示为led)串并接组合而成的LED灯Td、灯罩3、用于安装电路板1的散热器4以及灯座6，灯座6内设置有电子镇流器电路(也可以是电感镇流器)，电子镇流器电路经过整流过滤后输出一高压高频的振荡直流电压，电路板1可以和LED灯固定连接为一体，也可以将电路板1和电子镇流器电路相连而固定安装在灯座6内； 

LED灯Td的正极和负极两端分别设置有一外接直流振荡电压的第一插头51和第二插头52，位于其中一端的第一插头51包括有第一插脚a1、第二插脚a2，位于另一端的第二插头52包括有第三插脚b1和第四插脚b2，该LED灯的四个插脚分别和现有技术中(如图7所示)中荧光灯T的四个插脚对应，可以直接用LED灯替换荧光灯而安装到镇流器电路中； 

在每一个振荡周期内，当输入电压为直流正半波时，第一插脚a1或第二插脚a2为输入端，第三插脚b1或第四插脚b2为输出端；当电压为直流负半波时，第三插脚b1或第四插脚b2为输入端，第一插脚a1或第二插脚a2为输出端。 

实施例一，参见图1： 

本实施例中，该LED灯管电路包括有第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7和第八二极管D8；其中，第一二极管D1的阴极和第二二极管D2的阳极共接后连接第一插脚a1，第三二极管D3的阳极和第四二极管D4的阴极共接后连接第二插脚a2，第五二极管D5阴极和第六二极管D6阳极共接后连接第三插脚b1，第七二极管D7阳极和第八二极管D8阴极共接后连接第四插脚b2；并且，第一二极管D1的阳极和第四二极管D4的阳极共接后和LED灯Td的负极相连，第五二极管D5的阳极和第八二极管D8的阳极共接后也和LED灯Td的负极相连；第六二极管D6的阴极和第七二极管D7的阴极共接后和LED灯Td的正极 相连，第二二极管D2的阴极和第三二极管D3的阴极共接后也和LED灯Td的正极相连。 

当接在灯管上的电压为直流正半波时，若设定第一插脚a1接电压正极，第三插脚b1接电压负极，第二插脚a2和第四插脚b2悬空，此时，电流经第一插脚a1、第二二极管D2、LED灯Td、第五二极管D5和第三插脚b1形成回路，LED灯正常发光； 

当接在灯管上的电压为直流负半波时，若设定第四插脚b2接电压正极，第二插脚a2接电压负极，第三插脚b1、第一插脚a1悬空，此时，电流则经第四插脚b2、第七二极管D7、LED灯Td、第四二极管D4和第二插脚a2形成回路，LED灯正常发光。 

实施例二，参见图2： 

本实施例二和实施例一的区别在于，第一插脚a1和第二插脚a2之间连接有第一导线s1，第三插脚b1和第四插脚b2之间连接有第二导线s2。 

第一导线s1和第二导线s2可以实现电流的分流作用，当第一插脚a1和第二插脚a2为输入端时，设第一插脚a1为正极输入端，第二插脚a2悬空，此时，第二二极管D2导通，第三二极管D3在第一导线s1的分流作用下也导通工作；当第三插脚b1和第四插脚b2为输入端时，设第三插脚b1为正极输入端，第四插脚b2悬空，则第六二极管D6导通，第七二极管D7在第二导线s2分流作用下也导通，因此，第一导线s1和第二导线s2分别起到分流作用，避免工作电流全部加在单个二极管上而损坏二极管，提高了电路工作的可靠性。 

为了进一步提高分流效果，第一导线s1上可以串接有第一电感L1，第二导线s2上可以串接有第二电感L2，由于电感具有蓄能特性，分流效果更佳。 

实施例三，参见图3： 

为了避免高频信号的干扰，进一步提高分流效果和引导电流走向，提高LED灯管电路的稳定性，实施例三在实施例二的基础上还增加了第九二极管D9、第十二极管D10、第十一二极管D11和第十二二极管D12； 

其中，第九二极管D9的阴极一路和第一二极管D1的阳极相连，另一路和第五二极管D5的阳极相连，该第九二极管D9的阳极和LED灯Td的负极相连，第十二极管D10的阳极也连接在LED灯Td的负极上，该第十二极管D10的阴极一路和第四二极管D4的阳极相连，另一路和第八二极管D8的阳极相连；第十一二极管D11的阴极和LED灯Td的正极相连，该第十一二极管D11的阳极一路和第六二极管D6的阴极相连，另一路和第三二极管D3的阴极相连，第十二二极管D12的阴极也连接在LED灯Td的正极上，该第十二二极管D12的阳极一路和第七二极管D7的阴极相连，另一路和第二二极管D2的阴极相连。 

于是，当输入电压为直流正半波时，假设第一插脚a1为输入端，第三插脚b1为输 出端，第二插脚a2和第四插脚b2悬空，此时，电流一路经第一插脚a1、第二二极管D2、第十二二极管D12流向LED灯Td的正极，另一路经第一插脚a1、第一电感L1、第三二极管D3、第十一二极管D11流向LED灯Td的正极；电流经LED灯Td的负极流出后，然后分为两路，一路经第九二极管D9、第五二极管D5从第三插脚b1流出，另一路经第十二极管D10、第八二极管D8、第二电感L2从第三插脚b1流出； 

当输入电压为直流负半波时，也是同样道理，电流会从第三插脚b1或第四插脚b2分别经第六二极管D6和第七二极管D7输入，然后经LED灯Td分别经第一二极管D1和第四二极管D4从第一插脚a1或第二插脚a2流出。因为电流从输入到输出都是双路并行，使得输入电流分别分流到各个二极管上，平衡了二极管上的工作电流，延长了二极管的使用寿命，进而提高了电路工作的可靠性。 

实施例四，参见图4： 

为了加快第二二极管D2、第四二极管D4、第五二极管D5和第七二极管D7的导通，缩短LED灯Td的导通时间，实施例四在实施例三的基础上还增加了作为加速电容用的第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4，其中，第一电容C1并联在第二二极管D2的两端，第二电容C2并联在第四二极管D4的两端，第三电容C3并联在第五二极管D5的两端，第四电容C4并联在第七二极管D7的两端。而且，第一电容C1、第二电容C2和第一电感L1之间，以及第三电容C3、第四电容C4和第二电感L2之间还分别组成滤波电路，能够对输入的高频高压直流信号进行过滤，减小高频信号对电路的干扰。 

实施例五，参见图5： 

为了防止电路刚启动时，过大的电流冲击LED灯而造成灯管损坏，电路中还可以增加一个起到一定的电流缓冲作用的第三电感L3，本实施例即是在实施例四的基础上做出的进一步改进，该第三电感L3的一端和LED灯Td的正极相连，该第三电感L3的另一端分别和第十一二极管D11的阴极、第十二二极管D12的阴极共接为一点。 

本实施例的工作原理如下： 

当电压为正半波时，假设第二插脚a2为输入端，第四插脚b2为输出端，其中，第一插脚a1和第三插脚b1悬空，于是，电流从第二插脚a2输入，经第一电感L1分流，一路经第二二极管D2、第十二二极管D12、第三电感L3到LED灯Td正极，另一路经第三二极管D3、第十一二极管D11、第三电感L3到LED灯Td正极，电流经该LED灯Td的负极输出后又分为两路，此时，第一二极管D1和第四二极管D4处于反向截止状态，于是电流一路经第九二极管D9、第五二极管D5、第二电感L2从第四插脚b2输出，另一路经第十二极管D10、第八二极管D8从第四插脚b2输出； 

当电压为负半波时，假设第四插脚b2为输入端，第二插脚a2为输出端，第三插脚b1和第一插脚a1悬空，于是，电流从第四插脚b2输入，经第二电感L2分流，一路经第六二极管D6、第十一二极管D11、第三电感L3到LED灯Td正极，另一路经第七二极管D7、第十二二极管D12、第三电感L3到LED灯Td正极，电流经该LED灯Td的负极输出后又分为两路，此时，第五二极管D5、第八二极管D8反向截止，电流一路经第九二极管D9、第一二极管D1、第一电感L1从第二插脚a2输出，另一路经第十二极管D10、第四二极管D4从第二插脚a2输出。 

本实用新型的LDE灯管电路不管输入LED灯的直流振荡电压为正半波还是负半波，LED灯都正常发光，用户在安装LED灯管时无需考虑灯管插座的正负极安装方向，使得LED灯管能够直接替换荧光灯管并与现有技术灯管支架内的电子或电感镇流器相配，减小了设计成本，使得灯管的安装替换和维护更为方便。 

Claims (4)

1.一种LED灯管电路，该LED灯管电路上串接有一LED灯(Td)，所述LED灯(Td)的正极和负极两端分别设置有一插头，设置在其中一端的插头包括有第一插脚(a1)、第二插脚(a2)，设置在另一端的插头包括有第三插脚(b1)和第四插脚(b2)，其特征在于：所述的LED灯管电路包括有第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第五二极管(D5)、第六二极管(D6)、第七二极管(D7)和第八二极管(D8)；

其中，所述第一二极管(D1)的阴极和第二二极管(D2)的阳极共接后连接所述第一插脚(a1)，所述第三二极管(D3)的阳极和第四二极管(D4)的阴极共接后连接所述第二插脚(a2)，所述第五二极管(D5)阴极和第六二极管(D6)阳极共接后连接所述第三插脚(b1)，所述第七二极管(D7)阳极和第八二极管(D8)阴极共接后连接所述第四插脚(b2)；

并且，所述第一二极管(D1)的阳极和所述第四二极管(D4)的阳极共接后和所述LED灯(Td)的负极相连，所述第五二极管(D5)的阳极和所述第八二极管(D8)的阳极共接后也和所述LED灯(Td)的负极相连；所述第六二极管(D6)的阴极和所述第七二极管(D7)的阴极共接后和所述LED灯(Td)的正极相连，所述第二二极管(D2)的阴极和所述第三二极管(D3)的阴极共接后也和所述LED灯(Td)的正极相连；所述第一插脚(a1)和第二插脚(a2)之间连接有第一导线(s1)，所述第三插脚(b1)和第四插脚(b2)之间连接有第二导线。

2.根据权利要求1所述的LED灯管电路，其特征在于：所述第一导线(s1)上串接有第一电感(L1)，所述第二导线(s2)上串接有第二电感(L2)。

3.根据权利要求2所述的LED灯管电路，其特征在于：所述的LED灯管电路还包括有第九二极管(D9)、第十二极管(D10)、第十一二极管(D11)和第十二二极管(D12)；

其中，所述第九二极管(D9)的阴极一路和所述第一二极管(D1)的阳极相连，另一路和所述第五二极管(D5)的阳极相连，该第九二极管(D9)的阳极和所述LED灯(Td)的负极相连，所述第十二极管(D10)的阳极也连接在所述LED灯(Td)的负极上，该第十二极管(D10)的阴极一路和所述第四二极管(D4)的阳极相连，另一路和所述第八二极管(D8)的阳极相连；

所述第十一二极管(D11)的阴极和所述LED灯(Td)的正极相连，该第十一二极管(D11)的阳极一路和所述第六二极管(D6)的阴极相连，另一路和所述第三二极管(D3)的阴极相连，所述第十二二极管(D12)的阴极也连接在所述LED灯(Td)的正极上，该第十二二极管(D12)的阳极一路和所述第七二极管(D7)的阴极相连，另一路和所述第二二极管(D2)的阴极相连。

4.根据权利要求3所述的LED灯管电路，其特征在于：还包括有第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)和第四电容(C4)，其中，所述第一电容(C1)并联在所述第二二极管(D2)的两端，所述第二电容(C2)并联在所述第四二极管(D4)的两端，所述第三电容(C3)并联在所述第五二极管(D5)的两端，所述第四电容(C4)并联在所述第七二极管(D7)的两端。