CN103841684A

CN103841684A - 一种交流led模组及led电路

Info

Publication number: CN103841684A
Application number: CN201210491884.6A
Authority: CN
Inventors: 范文华
Original assignee: BYD Co Ltd
Current assignee: BYD Co Ltd
Priority date: 2012-11-28
Filing date: 2012-11-28
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2032-11-28
Also published as: CN103841684B

Abstract

一种交流LED模组，包括：第一LED模块、第二LED模块、第三LED模块、电感L1和电感L2；所述第一LED模块的正端连接第二LED模块的正端，第一LED模块的正端连接第三LED模块的负端；电感L1的第一端连接第一LED模块的负端，电感L1的第二端连接第三LED模块的正端；电感L2的第一端连接第二LED模块的负端；电感L2的第二端连接第三LED模块的正端；第一LED模块的负端连接交流电的相线，第二LED模块的负端连接交流电的零线。由于电感储能元件的存在，理论上不会消耗能量，大大提高了系统的发光效率。

Description

一种交流LED模组及LED电路

技术领域

本发明涉及照明领域，具体涉及一种交流LED模组及LED电路。

背景技术

传统的LED是典型的直流器件，无法直接在我们日常照明使用的交流电下工作，必须经过开关电源将交流电变换成直流电，才能供LED光源使用。　　开关电源要占有一定的空间来安置这个变换器，不利于照明灯具的设计和小型化。而且系统经过电压变换环节，能量有一定量的损耗，系统效率很难做到90%以上。如果能用交流电直接驱动LED光源发光，系统应用方案将大大简化，系统效率将很轻松地达到90%以上。

目前常用的交流 LED发光电路如图1所示，由LED微晶粒采用交错的排列方式组成5个桥臂，组成类似一个整流桥，整流桥的两端分别联接交流源，另两端联接一组LED灯。交流电正半周期间，电流流过二极管D4、D3、D2，交流电负半周期间，电流流过二极管D5、D3、D1。中间桥臂的二极管D3因共用而一直在发光，其他4个灯交替发光，LED灯发光的利用率为3/5=60% 。

上述的交流LED灯设计方案，是一种LED灯整流桥，可以有效地利用交流电正向和反向的电流，驱动LED灯发光。但这种设计方案的缺点是利用率不高，只有60%，即任意时刻只有60%的LED灯在发光，而其他40%的LED灯由于没有电流流过，处于不工作状态。

现有技术中也提出了增加常亮LED灯个数的电路，提高LED灯利用率，如图2所示，比如增加串联在二极管D3上的LED灯个数。虽然能够提高灯的利用率，但是非常亮LED灯所承受的反向电压将增加。交流电正半周期间，电流流过二极管D4、D7、D6、D3、D2，此时D1承受的反向电压是二极管D4、D7、D6、D3正向电压的总和，反向电压太高容易损坏发光二极管D1，并大大降低使用寿命。同理，交流电负半周期间，二极管D5也将承受较高的反向电压。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，从而提供了一种发光效率高的交流LED模组及LED电路。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种交流LED模组，包括：第一LED模块、第二LED模块、第三LED模块、电感L1和电感L2；所述第一LED模块的正端连接第二LED模块的正端，第一LED模块的正端连接第三LED模块的负端；电感L1的第一端连接第一LED模块的负端，电感L1的第二端连接第三LED模块的正端；电感L2的第一端连接第二LED模块的负端；电感L2的第二端连接第三LED模块的正端；第一LED模块的负端连接交流电的相线，第二LED模块的负端连接交流电的零线。

进一步地，所述第一LED模块包括至少一个串联的LED芯片。

进一步地，所述第一LED模块中的LED芯片为2个。

进一步地，所述第二LED模块包括至少一个串联的LED芯片。

进一步地，所述第二LED模块中的LED芯片为2个。

进一步地，所述第三LED模块包括至少一个串联的LED芯片。

进一步地，所述第三LED模块中的LED芯片为2个。

进一步地，所述第一LED模块、第二LED模块、第三LED 模块包括有相同数量的LED芯片。

本发明还公开了一种交流LED电路，包括多个上述的LED模组，所述多个LED模组串联。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明公开的交流LED模组，由于电感储能元件的存在，理论上不会消耗能量，大大提高了系统的工作效率。由于电感元件的存在，使得经过第三LED模块的电流更加平稳，不会出现电流冲击现象，延长了LED模组的使用寿命。由于交流LED电路包括有多个串联的LED模组，相应LED电路的发光效率也大大提高，并且LED电路的使用寿命延长。

附图说明

图1是现有技术交流LED发光电路原理图。

图2是现有技术交流LED发光电路原理图。

图3是本发明第一实施例交流LED模组原理框图。

图4是本发明第一实施例交流LED模组原理图。

图5是本发明第一实施例交流LED模组电流波形图。

图6是本发明第二实施例交流LED模组原理图。

图7是本发明第三实施例交流LED电路原理图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例公开了一种交流LED模组，如图3所示，包括：第一LED模块10、第二LED模块20、第三LED模块30、电感L1和电感L2；所述第一LED模块10的正端连接第二LED模块20的正端，第一LED模块10的正端连接第三LED模块30的负端；电感L1的第一端连接第一LED模块10的负端，电感L1的第二端连接第三LED模块30的正端；电感L2的第一端连接第二LED模块20的负端；电感L2的第二端连接第三LED模块30的正端；第一LED模块10的负端连接交流电的相线L，第二LED模块20的负端连接交流电的零线N。由于交流LED模组包括电感储能元件，理论上不会消耗能量，大大提高了系统的工作效率。由于电感元件的存在，使得经过第三LED模块的电流更加平稳，不会出现电流冲击现象，延长了LED模组的使用寿命。

第一LED模块10包括至少一个串联的LED芯片。第二LED模块20包括至少一个串联的LED芯片。第三LED模块30包括至少一个串联的LED芯片。在如图4所示的实施例中，第一LED模块10包括LED芯片D1，第二LED模块20包括LED芯片D2，第三LED模块30包括LED芯片D3。

图5是图4实施例电流波形图，以下结合图4和图5说明本实施例中工作原理：

图5中最上面的图为交流电源AC电压波形，下面两图分别是流过电感L1和L2的电流。在t1时间段内，交流电工作于正半周期间，且电压逐渐增加，流过电感L1上的电压为正电压，因此电流IL1逐渐增加;电感L2承受反压，电流IL2逐渐减小；在t2时间段内，交流电仍然工作于正半周期间，但电压逐渐减小，电感L1上的电压为正电压，因此电流IL1仍然逐渐增加，电感L2承受反压，电流IL2仍然逐渐减小；在t3时间段内，交流电工作于负半周期间，且电压逐渐增大，电感L1上的电压为负电压，电流IL1逐渐减小，电感L2承受正电压，电流IL2开始逐渐增加；在t4时间段内，交流电仍然工作于负半周期间，但电压逐渐减小，电感L1上的电压仍然为负电压，电流IL1逐渐减小，电感L2仍然承受正电压，电流IL2继续增加，直到进入t1时间段，开始承受反压，循环往复。

从图5的电流波形可以看出：在任何时间，电感L1和电感L2都有同方向电流流过，且都流过LED芯片D3，因此LED芯片D3一直处于点亮状态，而且两个电感的总电流基本是个恒定值，因此LED芯片D3发光比较平稳。在整个周期内，t1和t2期间，LED芯片D2导通发光，t3和t4期间，LED芯片D1导通发光。系统中使用3个LED灯的结构，其中一个LED处于常量状态，另外两个LED灯交替点亮，提高了LED灯的利用率，可以达到66.7%。电感作为储能元件，理论上不消耗能量，大大提高了系统的工作效率。电感的储能特性使得输出电流更加平滑，经过LED芯片D3的电流更加稳定，不会出现电流冲击现象，延长了LED灯的使用寿命。

本实施例中，如图6所示，第一LED模块10中的LED芯片为2个，分别为LED芯片D1和D11，D1和D11串联。第二LED模块20中的LED芯片为2个，分别为LED芯片D2和D22，D2和D22串联。第三LED模块30中的LED芯片为2个，分别为LED芯片D3和D33，D3和D33串联。上述第一LED模块10、第二LED模块20、第三LED 模块30包括有相同数量的LED芯片。这种结构可以适应不同交流电压大小，提高发光功率。并且这种结构减少了电感的数量，制造更加方便可靠。

本发明还公开了一种交流LED电路，包括多个上述的LED模组，所述多个LED模组串联。如图7所示，第一LED模组中的LED芯片D1的负端连接交流电的相线L；第一LED模组中的LED芯片D2的负端连接第二LED模组中的LED芯片D12的负端；依次类推，最后一个LED模组中的LED芯片Dn2负端连接交流电的零线N。由于交流LED电路包括有多个串联的LED模组，相应LED电路的发光效率也大大提高，并且LED电路的使用寿命延长。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种交流LED模组，其特征在于，包括：第一LED模块、第二LED模块、第三LED模块、电感L1和电感L2；所述第一LED模块的正端连接第二LED模块的正端，第一LED模块的正端连接第三LED模块的负端；电感L1的第一端连接第一LED模块的负端，电感L1的第二端连接第三LED模块的正端；电感L2的第一端连接第二LED模块的负端；电感L2的第二端连接第三LED模块的正端；第一LED模块的负端连接交流电的相线，第二LED模块的负端连接交流电的零线。

2.根据权利要求1所述的交流LED模组，其特征在于，所述第一LED模块包括至少一个串联的LED芯片。

3.根据权利要求2所述的交流LED模组，其特征在于，所述第一LED模块中的LED芯片为2个。

4.根据权利要求1所述的交流LED模组，其特征在于，所述第二LED模块包括至少一个串联的LED芯片。

5.根据权利要求4所述的交流LED模组，其特征在于，所述第二LED模块中的LED芯片为2个。

6.根据权利要求1所述的交流LED模组，其特征在于，所述第三LED模块包括至少一个串联的LED芯片。

7.根据权利要求6所述的交流LED模组，其特征在于，所述第三LED模块中的LED芯片为2个。

8.根据权利要求1-7任一项所述的交流LED模组，其特征在于，所述第一LED模块、第二LED模块、第三LED 模块包括有相同数量的LED芯片。

9.一种交流LED电路，其特征在于，包括多个权利要求1-8任一项所述的LED模组，所述多个LED模组串联。