CN103929858A - 利用荧光灯电子镇流器驱动的led日光灯管和照明灯具 - Google Patents
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Abstract
本发明属于照明灯具技术领域，提供了一种利用荧光灯电子镇流器驱动的LED日光灯管和照明灯具，LED日光灯管通过内部的高频整流滤波单元对荧光灯电子镇流器输出的高频交流电进行整流滤波处理后输出直流电驱动LED模组工作，由高频整流滤波单元中的第一电阻R1和第二电阻R2与荧光灯电子镇流器的荧光灯灯丝阻抗实现匹配，并由LED模组中的多个并联的LED发光单元实现发光，且每个LED发光单元由多个LED芯片串联连接而成，从而在不需要对灯具进行改装施工的情况下，达到了LED日光灯管适配荧光灯电子镇流器以实现照明的目的，节省了物料成本和人工成本，且提高了照明效果。
Description
技术领域
本发明属于照明灯具技术领域，尤其涉及一种利用荧光灯电子镇流器驱动的LED日光灯管和照明灯具。
背景技术
目前，LED日光灯管因其具备发光效率高和能耗低的优点，已越来越广泛地被应用于各种场合，从而取代传统的荧光灯以实现有效地提高照明效果的目的。
对于LED日光灯管的应用，现有技术通常通过以下两种方式实现：
(1)对于原本采用电感式镇流器进行驱动的荧光灯照明灯具，只需将荧光灯管和启辉器拆卸下来，并替换上LED日光灯管即可达到改善照明效果的目的，此种方式操作简便，易于实现。
(2)对于原本采用荧光灯电子镇流器进行驱动的荧光灯照明灯具(如图1所示)，则需要将荧光灯电子镇流器替换为LED电源驱动器或者对灯具内部电路进行改造，才能对LED日光灯管实现正常的驱动。然而，这种方式无疑增加了灯具改装施工难度和物料成本，且同时会对施工人员的技能资质提出更高的要求，所以还会在无形中增加了人工成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用荧光灯电子镇流器驱动的LED日光灯管，旨在解决现有技术所存在的灯具改装施工难度大、物料成本高及人工成本高的问题。
本发明是这样实现的，一种利用荧光灯电子镇流器驱动的LED日光灯管，所述LED日光灯管包括高频整流滤波单元和LED模组，所述高频整流滤波单元对所述荧光灯电子镇流器输出的高频交流电进行整流滤波处理后输出直流电驱动所述LED模组工作；
其中，所述高频整流滤波单元包括第一二极管D1、第一电阻R1、第二二极管D2、第三二极管D3、第二电阻R2、第四二极管D4以及电容C；
所述第一二极管D1的阳极与所述第一电阻R1的第一端的共接于所述荧光灯电子镇流器的第一输入端，所述第一电阻R1的第二端与所述第二二极管D2的阴极的共接于所述荧光灯电子镇流器的第二输入端，所述第三二极管D3的阳极与所述第二电阻R2的第一端的共接于所述荧光灯电子镇流器的第三输入端，所述第二电阻R2的第二端与所述第四二极管D4的阴极的共接于所述荧光灯电子镇流器的第四输入端，所述第一二极管D1的阴极与所述第三二极管D3的阴极以及所述电容C的第一端共接所形成的共接点为所述高频整流滤波单元的输出端，所述第二二极管D2的阳极与所述第四二极管D4的阳极以及所述电容C的第二端共接所形成的共接点为所述高频整流滤波单元的回路端；所述第一电阻R1与所述荧光灯电子镇流器的第一输出端和第二输出端之间的荧光灯灯丝阻抗相匹配，所述第二电阻R2与所述荧光灯电子镇流器的第三输出端和第四输出端之间的荧光灯灯丝阻抗相匹配；
所述LED模组由多个LED发光单元并联连接而成，多个所述LED发光单元的输入端共接于所述高频整流滤波单元的输出端，多个所述LED发光单元的输出端共接于所述高频整流滤波单元的回路端，每个所述LED发光单元由多个LED芯片串联连接而成。
本发明的另一目的还在于提供一种照明灯具，其包括荧光灯电子镇流器及上述的LED日光灯管。
本发明提供一种利用荧光灯电子镇流器驱动的LED日光灯管，其通过内部的高频整流滤波单元对荧光灯电子镇流器输出的高频交流电进行整流滤波处理后输出直流电驱动LED模组工作，由高频整流滤波单元中的第一电阻R1和第二电阻R2与荧光灯电子镇流器的荧光灯灯丝阻抗实现匹配，并由LED模组中的多个并联的LED发光单元实现发光，且每个LED发光单元由多个LED芯片串联连接而成，从而在不需要对灯具进行改装施工的情况下，达到了LED日光灯管适配荧光灯电子镇流器以实现照明的目的，节省了物料成本和人工成本，且提高了照明效果。
附图说明
图1是背景技术涉及的荧光灯照明灯具的示意图；
图2是本发明实施例提供的利用荧光灯电子镇流器驱动的LED日光灯管的内部电路结构图；
图3是本发明实施例提供的利用荧光灯电子镇流器驱动的LED日光灯管的纵向剖面示意图；
图4是本发明实施例提供的包括图2和图3所示LED日光灯管的照明灯具的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。
图2示出了本发明实施例提供的利用荧光灯电子镇流器驱动的LED日光灯管的内部电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
利用荧光灯电子镇流器驱动的LED日光灯管包括高频整流滤波单元100和LED模组200，高频整流滤波单元100对荧光灯电子镇流器300输出的高频交流电进行整流滤波处理后输出直流电驱动LED模组200工作。此处所涉及的荧光灯电子镇流器300的火线端L和零线端N接入交流市电AC(电压为220V，频率为50Hz或60Hz)，荧光灯电子镇流器300的火线端L还连接开关K以控制交流市电AC的通断，荧光灯电子镇流器300通过其内部的AC-DC转换电路和DC-AC转换电路将交流市电AC转换为高频交流电(其电流的频率范围为[20KHz，80KHz])输出至LED日光灯管。
高频整流滤波单元100包括第一二极管D1、第一电阻R1、第二二极管D2、第三二极管D3、第二电阻R2、第四二极管D4以及电容C。
第一二极管D1的阳极与第一电阻R1的第一端的共接于荧光灯电子镇流器300的第一输入端1，第一电阻R1的第二端与第二二极管D2的阴极的共接于荧光灯电子镇流器300的第二输入端2，第三二极管D3的阳极与第二电阻R2的第一端的共接于荧光灯电子镇流器300的第三输入端3，第二电阻R2的第二端与第四二极管D4的阴极的共接于荧光灯电子镇流器300的第四输入端4，第一二极管D1的阴极与第三二极管D3的阴极以及电容C的第一端共接所形成的共接点为高频整流滤波单元100的输出端，第二二极管D2的阳极与第四二极管D4的阳极以及电容C的第二端共接所形成的共接点为高频整流滤波单元100的回路端；第一电阻R1与荧光灯电子镇流器300的第一输出端1和第二输出端2之间的荧光灯灯丝阻抗相匹配，第二电阻R2与荧光灯电子镇流器300的第三输出端3和第四输出端4之间的荧光灯灯丝阻抗相匹配。
其中，第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3及第四二极管D4具体是高频整流二极管(即俗称的快恢复二极管)，其特征频率不小于500KHz、导通电流不小于0.5A以及耐压不小于250V；第一电阻R1与第二电阻R2为相同规格的电阻，其阻值的取值范围为[0.1Ω，10Ω]，耗散功率的取值范围为[0.125W，2W]，第一电阻R1和第二电阻R2相当于荧光灯两端的灯丝，起到与荧光灯电子镇流器300的输出阻抗(即上述的荧光灯灯丝阻抗)相匹配的目的，从而使LED日光灯管能够适配荧光灯电子镇流器300以实现良好的照明效果；电容C的容量的取值范围为[0.01μF，20μF]，耐压不小于200V。
在本发明实施例中，由于第一二极管D1、第一电阻R1、第二二极管D2、第三二极管D3、第二电阻R2、第四二极管D4以及电容C需要应用于LED日光灯管中，为了使LED日光灯管内部的印刷电路板的尺寸保持轻薄化，第一二极管D1、第一电阻R1、第二二极管D2、第三二极管D3、第二电阻R2、第四二极管D4以及电容C均可为贴片元件。
此外，由第一二极管D1、第一电阻R1、第二二极管D2、第三二极管D3、第二电阻R2、第四二极管D4以及电容C构成的高频整流滤波单元100能够对电流频率处于10KHz至100KHz之间的高频交流电进行整流滤波后输出直流电驱动LED模组200工作，因此，其能够对荧光灯电子镇流器300输出的高频交流电进行整流滤波处理。
对于LED模组200，其由多个LED发光单元(Ll～Ln)并联连接而成，多个LED发光单元(Ll～Ln)的输入端共接于高频整流滤波单元100的输出端，多个LED发光单元(Ll～Ln)的输出端共接于高频整流滤波单元100的回路端，每个LED发光单元由多个LED芯片串联连接而成。
其中，多个LED发光单元(Ll～Ln)的数量的取值范围为[2，20]；在每个LED发光单元中，多个LED芯片的数量的取值范围为[10，50]。此处所述的LED芯片实际上就是常用的LED(Light Emitting Diode，发光二极管)。
在本发明实施例中，通过在LED日光灯管中采用上述的LED模组200，LED模组200在通电发光时的阻抗接近荧光灯管在通电发光时的阻抗，从而在不需要对灯具进行改装施工的情况下，由LED日光灯管替代传统的荧光灯管直接适配荧光灯电子镇流器以实现照明，节省了不必要的物料成本和施工成本，且提高了照明效果。
对于上述的LED日光灯管，如图3所示，其几何尺寸对应现有的直管型荧光灯管，LED日光灯管为圆柱管状结构，其长度L的取值范围为[550mm，1200mm]，直径Φ的取值范围为[15mm，26mm]，LED日光灯管的外壳由半圆形铝型材10、PC半透明塑罩20、第一塑件30以及第二塑件40构成，第一塑件30和第二塑件40分别设置于LED日光灯管的两端，第一塑件30上设置有LED日光灯管的第一灯脚5和第二灯脚6，第二塑件40上设置有LED日光灯管的第三灯脚7和第四灯脚8，LED日光灯管的第一灯脚5、第二灯脚6、第三灯脚7及第四灯脚8分别用于连接图2所示的荧光灯电子镇流器300的第一输出端1、第二输出端2、第三输出端3及第四输出端4，所以，图2所示的第一二极管D1的阳极与第一电阻R1的第一端共接并通过LED日光灯管的第一灯脚5连接荧光灯电子镇流器300的第一输出端1，第一电阻R1的第二端与第二二极管D2的阴极的共接并通过LED日光灯管的第二灯脚6连接荧光灯电子镇流器300的第二输入端2，第三二极管D3的阳极与第二电阻R2的第一端共接并通过LED日光灯管的第三灯脚7连接荧光灯电子镇流器300的第三输入端3，第二电阻R2的第二端与第四二极管D4的阴极共接并通过LED日光灯管的第四灯脚8连接荧光灯电子镇流器300的第四输入端4。
LED日光灯管内部设置有印刷电路板50，其可以采用玻璃纤维板或铝基板制作而成，图2所示的高频整流滤波单元100和LED模组200均贴片封装与印刷电路板50上，且第一二极管D1、第一电阻R1及第二二极管D2封装设置于印刷电路板50的一端，第三二极管D3、第二电阻R2及第四二极管D4封装设置于印刷电路板50的另一端，电容C可分成第一电容C1和第二电容C2，并分别设置于印刷电路板50的两端，LED模组200中的多个LED发光单元(Ll～Ln)以并联方式封装排布于印刷电路板50的中间，从而使印刷电路板50上的电路结构排布沿LED日光灯管的中心纵轴线左右对称，印刷电路板50的长度需与LED日光灯管的长度保持一致，其取值范围也为[550mm，1200mm]，其宽度的取值范围为[5mm，20mm]。
在本发明其他实施例中，第一二极管D1、第一电阻R1、第二二极管D2及第一电容C1可封装于一厚膜IC内部，第三二极管D3、第二电阻R2、第四二极管D4及第二电容C2也可封装于另一厚膜IC内部，两个厚膜IC分别设置于印刷电路板50的两端，且厚膜IC的封装体的长度的取值范围为[8mm，20mm]，宽度的取值范围为[5mm，18mm]，厚度的取值范围为[5mm，10mm]。
基于上述的LED日光灯管所具有的优点，本发明实施例还提供了一种照明灯具，其包括上述的荧光灯电子镇流器300以及上述的LED日光灯管。
具体的，如图4所示，荧光灯电子镇流器300的第一输出端1和第二输出端2通过第一灯座A分别连接LED日光灯管的第一灯脚5和第二灯脚6，荧光灯电子镇流器300的第三输出端3和第四输出端4通过第二灯座B分别连接LED日光灯管的第三灯脚7和第四灯脚8。
综上所述，本发明实施例提供一种利用荧光灯电子镇流器驱动的LED日光灯管，其通过内部的高频整流滤波单元对荧光灯电子镇流器输出的高频交流电进行整流滤波处理后输出直流电驱动LED模组工作，由高频整流滤波单元中的第一电阻R1和第二电阻R2与荧光灯电子镇流器的荧光灯灯丝阻抗实现匹配，并由LED模组中的多个并联的LED发光单元实现发光，且每个LED发光单元由多个LED芯片串联连接而成，从而在不需要对灯具进行改装施工的情况下，达到了LED日光灯管适配荧光灯电子镇流器以实现照明的目的，节省了物料成本和人工成本，且提高了照明效果。
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 (10)
1.一种利用荧光灯电子镇流器驱动的LED日光灯管，其特征在于，所述LED日光灯管包括高频整流滤波单元和LED模组，所述高频整流滤波单元对所述荧光灯电子镇流器输出的高频交流电进行整流滤波处理后输出直流电驱动所述LED模组工作；
其中，所述高频整流滤波单元包括第一二极管D1、第一电阻R1、第二二极管D2、第三二极管D3、第二电阻R2、第四二极管D4以及电容C；
所述第一二极管D1的阳极与所述第一电阻R1的第一端的共接于所述电子镇流器的第一输入端，所述第一电阻R1的第二端与所述第二二极管D2的阴极的共接于所述荧光灯电子镇流器的第二输入端，所述第三二极管D3的阳极与所述第二电阻R2的第一端的共接于所述荧光灯电子镇流器的第三输入端，所述第二电阻R2的第二端与所述第四二极管D4的阴极的共接于所述荧光灯电子镇流器的第四输入端，所述第一二极管D1的阴极与所述第三二极管D3的阴极以及所述电容C的第一端共接所形成的共接点为所述高频整流滤波单元的输出端，所述第二二极管D2的阳极与所述第四二极管D4的阳极以及所述电容C的第二端共接所形成的共接点为所述高频整流滤波单元的回路端；所述第一电阻R1与所述荧光灯电子镇流器的第一输出端和第二输出端之间的荧光灯灯丝阻抗相匹配，所述第二电阻R2与所述荧光灯电子镇流器的第三输出端和第四输出端之间的荧光灯灯丝阻抗相匹配；
所述LED模组由多个LED发光单元并联连接而成，多个所述LED发光单元的输入端共接于所述高频整流滤波单元的输出端，多个所述LED发光单元的输出端共接于所述高频整流滤波单元的回路端，每个所述LED发光单元由多个LED芯片串联连接而成。
2.如权利要求1所述的LED日光灯管，其特征在于，所述第一二极管D1、所述第二二极管D2、所述第三二极管D3及所述第四二极管D4是高频整流二极管，所述高频整流二极管的特征频率不小于500KHz、导通电流不小于0.5A以及耐压不小于250V。
3.如权利要求1所述的LED日光灯管，其特征在于，所述第一电阻R1与所述第二电阻R2的阻值的取值范围为[0.1Ω，10Ω]，所述第一电阻R1与所述第二电阻R2的耗散功率的取值范围为[0.125W，2W]。
4.如权利要求1所述的LED日光灯管，其特征在于，所述电容C的容量的取值范围为[0.01μF，20μF]，所述电容C的耐压不小于200V。
5.如权利要求1所述的LED日光灯管，其特征在于，所述多个LED发光单元的数量的取值范围为[2，20]。
6.如权利要求1所述的LED日光灯管，其特征在于，所述多个LED芯片的数量的取值范围为[10，50]。
7.如权利要求1所述的LED日光灯管，其特征在于，所述LED日光灯管为圆柱管状结构，所述LED日光灯管的长度的取值范围为[550mm，1200mm]，所述LED日光灯管的直径的取值范围为[15mm，26mm]。
8.如权利要求7所述的LED日光灯管，其特征在于，所述LED日光灯管的外壳由半圆形铝型材、PC半透明塑罩、第一塑件以及第二塑件构成，所述第一塑件和所述第二塑件分别设置于所述LED日光灯管的两端，所述第一塑件上设置有所述LED日光灯管的第一灯脚和第二灯脚，所述第二塑件上设置有所述LED日光灯管的第三灯脚和第四灯脚；
所述第一二极管D1的阳极与所述第一电阻R1的第一端共接并通过所述LED日光灯管的第一灯脚连接所述荧光灯电子镇流器的第一输出端，所述第一电阻R1的第二端与所述第二二极管D2的阴极的共接并通过所述LED日光灯管的第二灯脚连接所述荧光灯电子镇流器的第二输入端，所述第三二极管D3的阳极与所述第二电阻R2的第一端共接并通过所述LED日光灯管的第三灯脚连接所述荧光灯电子镇流器的第三输入端，所述第二电阻R2的第二端与所述第四二极管D4的阴极共接并通过所述LED日光灯管的第四灯脚连接所述荧光灯电子镇流器的第四输入端。
9.一种照明灯具，包括荧光灯电子镇流器，其特征在于，所述照明灯具还包括如权利要求1至8任一项所述的LED日光灯管。
10.如权利要求9所述的照明灯具，其特征在于，所述荧光灯电子镇流器的第一输出端和第二输出端通过第一灯座分别连接所述LED日光灯管的第一灯脚和第二灯脚，所述荧光灯电子镇流器的第三输出端和第四输出端通过第二灯座分别连接所述LED日光灯管的第三灯脚和第四灯脚。
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