CN104602401B - 类日光灯管之发光二极管灯管装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种类日光灯管之发光二极管灯管装置，在不改变原有的日光灯管外部的配电电路下，由发光二极管串行而成的发光二极管灯管的接电头间设置有一突波保护器，作为缓冲来自电子安定器的电源突波，然后串接一桥式整流电路，将高频高压的交流电流整理换成低压低电流的直流电以适用于发光二极管，同时将串连于电子安定器的点灯器的讯号传给一单片微机，经由单片微机感应点灯器异常的高压讯号时，及时处理关闭对以MOSFET形成的启动电路的供电，然后仿预热型电子安定器的供电模式输出脉冲宽度调变讯号至启动电路，以产生适用于发光二极管的电压与电流，让以高阻抗模组所形成的发光二极管发光。
Description
技术领域
本发明涉及一种灯具电路，特别是指一种类日光灯管之发光二极管灯管装置。
背景技术
目前，日光灯具主要分日光灯管及灯具(包含安定器)，其中灯具中的安定器已研发安装有高效能的电子式安定器，电子式安定器无论在效率、节能、环保、安规已达一定成效，但在日光灯管上因结构及特性上的差异一直无法找到适合的替代品，因日光灯管均有含汞量(如：T9为15mg、T8为5mg、T5为3mg、T9的外包玻璃管破开后会严重污染环境)，现开发以LED为光源的架构。
因为市售的日光灯管都设有点灯器与电子安定器，电子安定器分两类；一、瞬时启动型电子安定器(Instant Start)：瞬时启动无预热型电子安定器，点灯时灯管瞬时启动，其特性是利用高压启动灯管(启动电压约介于800V至1,200V之间)，点灯非常容易，但易造成灯管黑化，灯丝断裂，灯管寿命降低，日光灯管如果配合传统电磁式安定器使用的话，一般而言，其点灭次数约在6,000次左右，日光灯管即可能产生黑化而故障，如果使用瞬时启动型电子安定器，因为以高压点灯的故，点灭次数约在2,000～3,000多次，荧光灯管即会产生黑化而寿命终了；二、预热启动型的电子安定器(Pre-heated Start)：预热启动型的电子安定器对灯管的保护提供最佳的保证，预热时间可由0.5秒至2秒左右，电流越高，预热愈快，相对于灯丝上的应力(stress)电压愈高，寿命较短，而延长时间，则使得应力(stress)电压较小，灯丝寿命可大幅提高，点灯次数一般厂商宣告在10,000～15,000次；而安定器本身，一般来说，预热型电子安定器寿命约在50,000小时左右；综合以上安定器特性，在LED灯源上必需克服几点：电子安定器点灯时有一高频(输出频率2KHZ～50KHZ)高压(500V)启动电压及点灯电压；电子安定器依预热启动及无预热启动或程序化启动的启动预热时间或方式不同；为了提供更符合实际需求的物品，创作人乃进行研发，以解决上述使用上易产生的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种类日光灯管之发光二极管灯管装置，必须知道市售各种电子式安定器的特性，再以微电子电路的架构设计出完全模拟日光灯管点灯方式，进而能直接替代现有市场上日光灯管特性的产品；其电气特性完全是依照日光灯管电气特性而设计的发光二极管(LED)灯管，其整个机构尺寸甚至灯头插脚的安排也是依照标准灯管的设计而制造完成，目的就是要能完全替代市售的传统灯管，直接进行日光灯管的改良，以期达到高效能、节能、环保，提高灯管的使用寿命，以其达到更趋于完善的灯具为目标。
为达成上述目的，本发明的技术方案为：在不改变原有的日光灯管外部的配电电路下，由发光二极管串行而成的发光二极管灯管的接电头间设置有一突波保护器，作为缓冲来自电子安定器的电源突波，然后串接一桥式整流电路，将高频高压的交流电流整理换成低压低电流的直流电以适用于发光二极管，同时将串连于电子安定器的点灯器的讯号传给一单片微机，经由单片微机感应点灯器异常的高压讯号时，及时处理关闭对以MOSFET形成的启动电路的供电，然后仿预热型电子安定器的供电模式输出脉冲宽度调变讯号至启动电路，以产生适用于发光二极管的电压与电流，让以高阻抗模组所形成的发光二极管发光。
所述桥式整流电路上连接使用自恢复保险丝，提供快速的过流及短路保护。
本发明的有益效果在于，设计上采用同灯丝效能的”突波保护器”零组件，作为缓冲启动电压之设计，结合桥式整流电路，并通过单片微机进行智能控制，使灯管装置可以达到高效能、节能、环保、安全，提高灯管的使用寿命的目的，支持完全替代市售的传统灯管，直接进行日光灯管的改良。
通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。
附图说明
图1为本发明实施例的电路方框图。
图2为本发明实施例的电路图。
图中：1突波保护器 2桥式整流电路
3单片微机 4启动电路
5发光二极管
具体实施方式
如图1-2所示，本发明实施例所述的一种类日光灯管之发光二极管灯管装置，在不改变原有的日光灯管外部的配电电路下，也就是说日光灯管仍是管状，两端各有一对插脚，供插入原来的插座，换句话说，就是灯具的外观结构都没改变；由发光二极管5串行而成的发光二极管灯管的接电头间设置有一突波保护器1，作为缓冲来自原设于日光灯管外部的电子安定器的电源突波，然后串接一桥式整流电路2，将高频高压的交流电流整理换成低压低电流的直流电以适用于发光二极管5，同时将串连于电子安定器的点灯器的讯号传给一单片微机3，经由单片微机3感应点灯器异常的高压讯号时，及时处理关闭对以MOSFET形成的启动电路4的供电，然后仿预热型电子安定器的供电模式输出脉冲宽度调变讯号至启动电路4，以产生适用于发光二极管5的电压与电流，让以高阻抗模组所形成的发光二极管5发光。
所述桥式整流电路2上连接使用自恢复保险丝，提供快速的过流及短路保护，自恢复保险丝的基本构造是将一种导电塑料夹在两电极片中，这种导电塑料是由非导电的晶体聚合物和另一种高导电性碳黑所构成，上下平面电极使电力平均分布，并且提供做焊接功能，当他们被加热时，他们会体现出一种非常明显的非线性正温度系数(PTC)效应，其阻值会随温度上升而增加.在一个特定的温度变化过程中，其阻值上升非常快，需以对数函数(LOG)来表示，这样就可以提供快速的过流保护和短路保护，确保安全和可靠性。
综上所述的结构，本创作运用特殊设计的等同于灯丝效能的”突波保护器”(SurgeProtective Devices,SPDs)组件，作为缓冲启动电压的设计，所拥有的独特电气特性可在正常工作电压时呈现高阻抗状态，在异常高电压时则会降低阻抗让电流通过，并可加强电气的安全性；在高频启动电压及往后的点灯电压采用高速处理的桥式整流电路，将安定器的输出电压实时转成直流(DC)信号交给”单片微机”进行分析，同时也将转换出的输出电压提供给发光二极管LED使用，单片微机可采用PCI12F615，使用单片微机分析何为点灯启动、何为点灯正常、或何为点灯异常；异常时，单片微机会输出零电位，以关闭MOSFET开关，以使LED电流导引从阻抗模组通过以防高电流通过LED将LED破坏；当侦测到为点灯恒压时，单片微机会如同预热型电子安定器一样慢慢输出脉冲宽度调变讯号(PWM)驱动MOSFET以恒流驱动LED以达缓启动LED灯管；LED供给电压的设计是以原标准日光灯灯管的管电压为基础设定LED的供给电压。于是使用上，不需经过专业人员剪除电子安定器与点灯器的电路，人人只要将灯管安装上去即能使用，其结构上让人最容易了解与实施，所以能提供很好的使用性与便利性，本创作为适用于所有使用电子安定器的日光灯管，即适用于T5、T8、T9甚至于PL灯、PL-BB灯的各式电子安定器，以发光二极管(LED)灯管直接替换现有的日光灯管；为一完全与习知不同的机构。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (2)
1.一种类日光灯管之发光二极管灯管装置，其特征在于，在不改变原有的日光灯管外部的配电电路下，由发光二极体串列而成的发光二极体灯管的接电头间设置有一突波保护器，作为缓冲来自电子安定器的电源突波，然后串接一桥式整流电路，将高频高压的交流电流整理换成低压低电流的直流电以适用于发光二极体，同时将串连于电子安定器的点灯器的讯号传给一单晶片微处理器，经由单晶片微处理器感应点灯器异常的高压讯号时，及时处理关闭对以MOSFET形成的启动电路的供电，然后仿预热型电子安定器的供电模式输出脉冲宽度调变讯号至启动电路，以产生适用于发光二极体的电压与电流，让以高阻抗模组所形成的发光二极体发光。
2.根据权利要求1所述的类日光灯管之发光二极管灯管装置，其特征在于，所述桥式整流电路上连接使用自恢复保险丝，提供快速的过流及短路保护。
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