CN102401247A - 发光二极管照明设备 - Google Patents

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杨士弘
熊大嵩
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Mitac Computer Kunshan Co Ltd
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Abstract

一种发光二极管照明设备，包括：一三级交流调光器，接收一交流电压并且调整该交流电压的一导通相位产生一调整的交流电压；一电阻式保险丝，具有一第一端电性连接至该三级交流调光器；一桥式电路，电性连接至该电阻式保险丝的一第二端，用以将该调整的交流电压转换为一直流电压；以及一发光二极管负载电路，电性连接至该桥式电路用以接收该直流电压。该发光二极管照明设备具有体积小、成本低廉的冲击电流抑制电路，除了可以有效递降低冲击电流之外，也可降低电池干扰(EMI)，并且也可以维持三极交流调光器所需要的保持电流。

Description

发光二极管照明设备
【技术领域】
本发明关于一种发光二极管照明设备，特别是关于一种具有降低冲击电流的抑制电路的发光二极管照明设备。
【背景技术】
目前发光二极管(以下简称LED)照明市场需求愈来愈大，其功能愈来愈多。以LED的亮度调整控制来说，即可区分为模拟调光控制以及数字调光控制二种。数字调光控制即是利用脉波宽度调变(PWM)的方法来调整直流(DC)信号达成调整LED亮度的目的。而模拟调光控制则是直接调整交流(AC)信号的导通相位(trigger phase)达成调整LED亮度的目的。
一般来说，模拟调光控制利用三极交流调光器(Triac Dimmer)来进行调整。此三极交流调光器可调整交流正弦波(sine wave)的导通相位，而导通相位可由0度调整到180度，因此LED亮度即可达到0～100％的调光效果。因此，利用LED照明设备，可以同时达到省电以及调整室内亮度的效果。
请参照图1，其所绘示为现有LED照明设备示意图。LED照明设备100包括三级交流调光器110、桥式电路(bridge circuit)120、以及LED负载电路130。其中，交流电源ACin可为90～240V的交流电压。当正弦交流电压(ACin)输入LED照明设备100后，三极交流调光器110即可对控制正弦交流电压(ACin)的导通相位。
然而，现有三级交流调光器110在进行调光动作时，会产生极大的冲击电流(inrush current)。请参照图2，其所绘示为现有LED照明设备进行调光动作时的冲击电流示意图。很明显地，当三级交流调光器110在进行调光动作时，会产生极大的冲击电流(Iac)，其最大振幅甚至可以高于1.5A(安培)。而此冲击电流(Iac)很有可能造成后端LED负载电路130的损毁，或者烧毁LED。
再者，此冲击电流(Iac)也会造成电磁干扰(EMI)增加。请参照图3，其所绘示为现有LED照明设备的电磁干扰示意图。其中，曲线(I)为电磁干扰预定的规范。也就是说于任何频率，LED照明设备的电磁干扰皆不可超过此预定的规范。然而，于实际的量测中，现有LED照明设备于0.1606MHz(位置a)以及0.1609Mhz(位置b)的电磁干扰超出预定的规范约0.15dB以及0.18dB。因此，现有LED照明设备将无法通过电磁干扰的检验，并导致LED照明设备无法出货。
因此，如何有效地降低冲击电流(Iac)并且保护LED负载电路130，实为各家厂商所欲解决的问题。
请参照图4，其所绘示为现有LED照明设备的冲击电流抑制电路示意图。LED照明设备300包括三级交流调光器310、桥式电路320、LED负载电路330、以及冲击电流抑制电路340。其中，三极交流调光器310连接至冲击电流抑制电路340。冲击电流抑制电路340可在三极交流调光器310进行调光动作时抑制冲击电流。之后，将调整的交流电压(AC1)输入桥式电路320，并将调整的交流电压(AC1)转换为直流电压(DC1)，并供应至LED负载电路330。
由图4可知，现有冲击电流抑制电路340由多个电阻(R1～R3)、多个电容(C1～C3)、多个铁心线圈(iron choke coil，L1～L2)、以及一负温度系数的热敏电阻(Negative Temperature Coefficient Thermistor，R_ntc)350所组成。然而，由于LED照明设备的市场要求体积小功能佳的特性，若在LED照明设备300中利用图4的冲击电流抑制电路340将造成空间以及成本的浪费。
【发明内容】
因此，本发明的目的提出一种具有体积小、成本低廉的冲击电流抑制电路的发光二极管照明设备，除了可以有效递降低冲击电流之外，也可降低电池干扰(EMI)，并且也可以维持三极交流调光器所需要的保持电流。
本发明提出一种发光二极管照明设备，包括：一三级交流调光器，接收一交流电压并且调整该交流电压的一导通相位产生一调整的交流电压；一电阻式保险丝，具有一第一端电性连接至该三级交流调光器；一桥式电路，电性连接至该电阻式保险丝的一第二端，用以将该调整的交流电压转换为一直流电压；以及一发光二极管负载电路，电性连接至该桥式电路用以接收该直流电压。
为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
【附图说明】
图1所绘示为现有LED照明设备示意图。
图2所绘示为现有LED照明设备进行调光动作时的冲击电流示意图。
图3所绘示为现有LED照明设备的电磁干扰示意图。
图4所绘示为现有LED照明设备的冲击电流抑制电路示意图。
图5所绘示为本发明LED照明设备示意图。
图6所绘示为本发明LED照明设备进行调光动作时的冲击电流示意图。
图7所绘示为本发明LED照明设备的电磁干扰示意图。
【具体实施方式】
根据本发明的实施例，在LED照明设备中仅利用电阻式保险丝(fusible)来作为冲击电流抑制电路，此电阻式保险丝可限制最高电流以及最低电流的范围，除了可以有效降低冲击电流之外，还可以有效的提供稳定的保持电流。
请参照图5，其所绘示为本发明LED照明设备示意图。LED照明设备500包括三级交流调光器510、桥式电路520、LED负载电路530、以及冲击电流抑制电路550。其中，三极交流调光器510连接至冲击电流抑制电路550。冲击电流抑制电路550可在三极交流调光器510进行调光动作时抑制冲击电流(Iac)。之后，将调整的交流电压(AC1)输入桥式电路520，并将调整的交流电压(AC1)转换为直流电压(DC1)，并供应至LED负载电路530。
根据本发明的实施例，冲击电流抑制电路550由电阻式保险丝(F)所组成。由于电阻式保险丝(F)同时具有保险丝(fuse)以及电阻(resistor)的功效。因此，利用电阻式保险丝(F)来作为冲击电流抑制电路550将可达成以下的功效。
(I)仅利用单一的电阻式保险丝(F)即可达成原本保险丝以及电阻所应具备的功能，因此可有效地节省空间(体积小)及成本，并且又可以达成降低冲击电流(Iac)达成保护功能LED负载电路530的目的。
(II)由于电阻式保险丝(F)可限制最低电流的范围，当三级交流调光器510在进行调光动作时，电阻式保险丝(F)可仍可提供稳定的保持电流，使得LED照明设备500在低亮度时不会产生闪烁现象。
(III)当三级交流调光器510在进行调光动作时，仅需调整电阻式保险丝(F)的电阻值，即可有效地抑制冲击电流(Iac)。请参照图6，其所绘示为本发明LED照明设备进行调光动作时的冲击电流示意图。很明显地，当三级交流调光器510在进行调光动作时，冲击电流(Iac)的最大振幅已经低于1.0A(安培)。
(VI)由于冲击电流(Iac)已经降低，因此电磁干扰(EMI)也会降低。请参照图7，其所绘示为本发明LED照明设备的电磁干扰示意图。于实际的量测中，本发明LED照明设备于所有的频率范围其电磁干扰皆未超出预定的规范(曲线I)。因此，LED照明设备将很容易通过电磁干扰的检验。
本发明的优点在于提出一种冲击电流抑制电路，其利用电阻式保险丝(F)除了可达成抑制冲击电流之外，也可降低电池干扰(EMI)，并且也可以维持三极交流调光器所需要的保持电流，并且具有体积小、成本低的优势。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (5)

1.一种发光二极管照明设备，其特征在于，包括：
一三级交流调光器，接收一交流电压并且调整该交流电压的一导通相位产生一调整的交流电压；
一电阻式保险丝，具有一第一端电性连接至该三级交流调光器；
一桥式电路，电性连接至该电阻式保险丝的一第二端，用以将该调整的交流电压转换为一直流电压；以及
一发光二极管负载电路，电性连接至该桥式电路用以接收该直流电压。
2.如权利要求1所述的发光二极管照明设备，其特征在于，该三级交流调光器在进行一调整动作时，该电阻式保险丝用以抑制该三级交流调光器所产生的一冲击电流。
3.如权利要求2所述的发光二极管照明设备，其特征在于，该电阻式保险丝提供可调整的一电阻值。
4.如权利要求1所述的发光二极管照明设备，其特征在于，该电阻式保险丝提供稳定的一保持电流至该该三级交流调光器。
5.如权利要求1所述的发光二极管照明设备，其特征在于，该电阻式保险丝降低该发光二极管照明设备的一电磁干扰。
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