CN104696732A - 发光二极管灯管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发光二极管灯管，包括一壳体、一第一阻抗、一发光二极管模块、以及一第二阻抗。該第一阻抗，安装于该壳体内，该第一阻抗的一第一端电连接于一安定器的一第一端，该安定器的一第二端电连接于一第一交流电源的一第一端。該发光二极管模块，安装于该壳体内，该发光二极管模块的一第一端电连接于该第一阻抗的一第二端。該第二阻抗，安装于该壳体内，该第二阻抗的一第一端电连接于该发光二极管模块的一第二端，该第二阻抗的一第二端电连接于该第一交流电源的一第二端。本发明公开的发光二极管灯管可以与传统磁式电感安定器相容，也可以与电子式安定器相容。

Description

发光二极管灯管

技术领域

本发明是关于一种发光二极管灯管，尤其指一种可以与传统磁式电感安定器相容，也可以与电子式安定器相容的发光二极管灯管。

背景技术

请参考图1，图1是传统型荧光灯管以及其周边系统的示意图，其中包括交流电源110、开关120、安定器130、传统型荧光灯管140及启动器150，此外，传统型荧光灯管140的两端内部，具有灯丝1401与灯丝1402。传统型荧光灯管140内部有氩气(argon)、氖气（neon）或氪气（krypton)、及少量的汞蒸气，一开始传统型荧光灯管140内部的气体尚未离子化（ionized），因而尚未有自由电子时，传统型荧光灯管140内部的电阻值很高且很不容易导通电流。传统型荧光灯管140的发光原理如下：当交流电源110透过开关120供电于启动器150内部的金属电极两端时，启动器150内部互相很靠近但未碰触的两片金属电极因放电过程导致温度增高弯曲而互相接触，进而导致传统型荧光灯管140两端内部的灯丝1401与1402导通电流而逐渐加热，此时传统型荧光灯管140内部因灯丝1401与灯丝1402加热而开始产生游离电子。传统型荧光灯管140内部形成的电场会加速游离电子，这些游离电子被加速后，会和传统型荧光灯管140内部的气体原子产生频繁的碰撞，电子的质量远小于气体原子的质量，且电子不断地改变运动方向，在某些碰撞过程中，电子的能量足够游离管内气体原子的电子，又产生新的电子及离子对，这些被游离的电子及离子对又继续被加速，也就继续地游离，如此不断循环，直到传统型荧光灯管140内部形成电浆态，电阻突然下降许多，于是传统型荧光灯管140内部的气体开始可以导通大量的电流。（而启动器150中的两片金属电极，后续则因为放电过程结束，又恢复为不互相接触的原始状态。）此刻，水银原子吸收了电子的动能，而转换为电磁波辐射出来，当水银回到最稳定状态(ground state)时，即可释放出波长约为2540埃的紫外光，这些紫外光再透过涂有萤光物质（例如磷质）的传统型荧光灯管140内壁，转为可见光的方式提供使用者光源。以上所述的传统型荧光灯管140内部因气体导电而可导致发光的过程，被称为「气体放电」。

请搭配图1参考图2。图2是传统型荧光灯管140内部的电压与电流关系曲线图。图2实线210部份为传统型荧光灯管140中，在气体放电时的电压与电流关系曲线。由图2实线210部份可见到，当传统型萤光灯的传统型荧光灯管140内部的电流值越大，则电压越小，由此可知传统型荧光灯管140内部气体于离子化时是呈现「负电阻」的特性。因此，电流会在放电过程中，急剧地增加，若不限制电流值，会导致传统型荧光灯管140破裂。为了避免电流过大导致传统型荧光灯管140破裂，传统型萤光灯管140必需搭配安定器130，其中安定器130就是用以限制电流值。安定器130目前分为传统磁式电感安定器，与电子式安定器两种。其中，传统磁式电感安定器本身即为一个大电感，优点是结构简易、不易故障，缺点则是发光频率较低，使得视力敏感的使用者容易看见闪烁造成眼睛不适、易产生噪音、体积笨重不方便安装等。而电子式安定器在内部将交流电源110提供的低频交流电（例如为50赫兹）转变为高频交流电（例如50千赫兹），因此根据感抗公式：

其中f为频率、且L为电感值，若电流维持一定，当频率上升时，则电感值可下降，因此电子式安定器中的电感可使用电感值较小的电感，故具有体积小、重量轻、易安装、眼睛不易察觉闪烁（因发光频率高）、以及可以与启动器150整合等优点。图2中的虚线220为传统型荧光灯管140串接传统磁式电感安定器（对应到低频感抗）之后呈现的电压与电流关系曲线图；而虚线230为传统型荧光灯管140串接电子式安定器（对应到高频感抗）之后呈现的电压与电流关系曲线图，由图2可知道在连接安定器之后，电压与电流的关系曲线转为正电阻，因此安定器130可避免电流突然剧增导致传统型荧光灯管140破裂的危险。

上述提到的「低频交流电」，是指来自市电供应系统或发电机系统的低频交流电。以中国为例，市电供应系统提供的标准规格电源就是220伏特/50赫兹；若以美国为例，市电系统提供的标准规格电源就是120伏特/60赫兹。因此，此处提到的「低频交流电」，就是指市电供应系统或者发电机供应系统所供应作为电源的交流电。然而，由于来自市电供应系统或发电机系统的交流电频率，会随着系统或环境因素而改变，而不总是一精准的定值，因此此处的低频交流电会随着供电系统不同、环境的变化、以及电子式安定器可承受的规格，其范围会是在35赫兹到70赫兹之间。此外，上述的“高频交流电”，是将来自市电供应系统或发电机系统的低频交流电（其规格为：35赫兹到70赫兹之间），在电子式安定器内部，经过交流至直流整流器与直流至交流逆变器的转换后，被提高频率的交流电。随着电子式安定器厂牌或内部电路方式不同，上述的「高频交流电」也不是一定值，但其范围会是在10千赫兹到150千赫兹之间。简言之，上述的低频交流电的频率在35赫兹至70赫兹之间，而高频交流电的频率在10千赫兹到150千赫兹之间。

请搭配图1参考图3与图4。图3是目前市面上现有的发光二极管灯管340及其周边系统的示意图；图4是现有的发光二极管灯管340内部结构的示意图。由于发光二极管比起传统型荧光灯管以气体放电的方式发光更加省电，亮度也较高（同亮度下，传统型荧光灯灯管的消耗功率为发光二极管灯管的1.55倍），因此发光二极管灯管已逐渐被消费者接受。由图4可见到，根据现有的发光二极管灯管340的结构，其内部具有一个交流转直流电源供应器3450，以及多个发光二极管3460，以相互并联的结构组成，被整合在现有的发光二极管灯管340中。而消费者购买现有的发光二极管灯管340后，在安装时必需如图3所示，将先前灯座上的启动器150与安定器130都拆除，如此才可以安装现有的发光二极管灯管340，以取代传统型荧光灯管(若不先将安定器130拆除，则安定器130与启动器150用以启动的大电压易将现有的发光二极管灯管340内部的发光二极管烧毁)。由于启动器150本身即为可拆卸式，故拆除并不费力，但安定器130通常是埋藏于灯座的内部，因此为了将传统型荧光灯管改为现有的发光二极管灯管340，消费者必需把整个灯座拆开，再进行绕接、断线、拆除、及重新接线等手段，以将安定器130移除掉，施工上相当不方便。

因此，为了帮助消费者能更加方便地将传统型荧光灯管替换成发光二极管灯管，而不需要再为了安装发光二极管灯管费力地拆解灯座以移除安定器，本领域的确需要一种可以同时与传统磁式电感安定器及电子式安定器相容的发光二极管灯管。

发明内容

本发明的实施例公开了一种发光二极管灯管，包括一壳体、一第一阻抗、一发光二极管模块、以及一第二阻抗。該第一阻抗，安装于该壳体内，该第一阻抗的一第一端电连接于一安定器的一第一端，该安定器的一第二端电连接于一第一交流电源的一第一端。該发光二极管模块，安装于该壳体内，该发光二极管模块的一第一端电连接于该第一阻抗的一第二端。該第二阻抗，安装于该壳体内，该第二阻抗的一第一端电连接于该发光二极管模块的一第二端，该第二阻抗的一第二端电连接于该第一交流电源的一第二端。

附图说明

图1是传统型荧光灯管及其周边系统的示意图。

图2是传统型荧光灯内部的电压与电流关系曲线图。

图3是现有的发光二极管灯管及其周边系统的示意图。

图4是现有的发光二极管灯管内部构造的示意图。

图5是图1中的传统型荧光灯管在气体放电时内部结构的简化示意图。

图6是发光二极管的电压与电流特性曲线。

图7是本发明第一实施例的发光二极管灯管及其周边系统的示意图。

图8是本发明第二实施例的发光二极管灯管及其周边系统的示意图。

图9是本发明第三实施例的发光二极管灯管及其周边系统的示意图。

图10是本发明第四实施例的发光二极管灯管及其周边系统的示意图。

图11是本发明第五实施例的发光二极管灯管及其周边系统的示意图。

图12是本发明第六实施例的发光二极管灯管、电子式安定器及其周边系统的示意图。

图13是本发明第七实施例的发光二极管灯管、电子式安定器及其周边系统的示意图。

图14是本发明第八实施例的发光二极管灯管、电子式安定器及其周边系统的示意图。

图15是用以实现图7至图14中的发光二极管模块的发光二极管组态。

图16是用以实现图7至图14中的发光二极管模块的发光二极管组态。

其中，附图标记说明如下：

具体实施方式

请搭配图1与图2参考图5与图6。图5是图1中，传统型荧光灯管140气体放电时内部结构的简化示意图。图5中的阻抗R11与阻抗R12对应于图1传统型荧光灯管140中的灯丝1401，而图5中的阻抗R21与阻抗R22对应于图1传统型荧光灯管140中的灯丝1402。图5中的阻抗Rlight，则对应于图1传统型荧光灯管140中的气体被离子化之后，因产生一导电路径以进行气体放电时，该导电路径的阻抗。根据图2可知，在尚未连接安定器之前，传统型荧光灯管内部的气体放电导电路径的阻抗是负电阻特性，也就是说，传统型荧光灯内部气体放电导电路径尚未开始导电时，其中几乎没有电流，但一旦开始导电，电流就会激烈地在短时间内大量增加，呈现负电阻曲线（例如图2的实线210）但与安定器连接后，电流很稳定，与电压呈现正电阻系数（例如图2的虚线220与虚线230）。请参考图6，图6是发光二极管的电压与电流特性曲线，由图6可以看见，当发光二极管两端被施加的电压一旦超过膝点电压Vknee，发光二极管上的电流就急剧上升。由此可知，发光二极管的电压-电流特性，在一定的电流范围内，几乎是定电压特性。本发明的精神，就是利用此电气特性，在安定器控制的稳定电流下，使用多个发光二极管组合出一发光二极管灯管，其电压特性可模拟传统型荧光灯，并且达到与安定器相容的目的。

请参考图7，图7是本发明第一实施例的发光二极管灯管740以及其周边系统的示意图。其中包括交流电源110、安定器130、以及发光二极管灯管740。其中，发光二极管灯管740更包括第一阻抗7410、第二阻抗7420，及发光二极管模块7430。第一阻抗7410是用以模拟图1中的灯丝1401，并且对应于图5的阻抗R11与阻抗R12；第二阻抗7420是用以模拟图1中的灯丝1402，并且对应于图5的阻抗R21与阻抗R22；而发光二极管模块7430则是用以模拟图1中传统型荧光灯中气体放电时，灯丝1401与灯丝1402之间的导电路径。由于图7的发光二极管灯管740完全是模拟传统型荧光灯管（例如图1的传统型荧光灯管140）内部的结构，而非如图3中现有的发光二极管灯管340需要埋设一个交流转直流电源供应器3450在灯管内部，因此图7的发光二极管灯管740在安装时也不需要特别施工将安定器从线路上移除掉，反而可以利用安定器提供的电流稳定功能，用以稳定流过发光二极管灯管740中的发光二极管模块7430的电流。简单地说，当消费者企图将传统型荧光灯灯管替换成图7中的发光二极管灯管740，可以直接更换，不再需要拆除安定器。将图1与图7互相比较后可以发现，图1包括了启动器150，用以于启动时短暂提高电压以启动传统型荧光灯管（如图1中的传统型荧光灯管140），但当图7改为使用发光二极管灯管740后，无论线路中是否有启动器150，都不影响发光二极管灯管740之启动与发光。（因为发光二极管灯管740的电压，并不足以激发启动器150，因此即使不拔除启动器150，启动器150也不造成影响。）因此，在图7中并未将启动器150画出。由于启动器150大多不像安定器130被埋设于灯座之中，而是可以很轻易地拆下，因此即使使用者想要将启动器150拆除，也比较不困难。而对于某些已经将启动器150整合于安定器130内部的电子式安定器，由于图7中本发明实施例的发光二极管灯管740并不会受启动器130影响，因此也不需要费力地将安定器130从系统中拆除。

请参考图8。图8是本发明第二实施例的发光二极管灯管840以及其周边系统的示意图。其中发光二极管灯管840包括第一组背对背二极管8411、第二组背对背二极管8412、第三组背对背二极管8421、第四组背对背二极管8422、及发光二极管模块8430。由图8可见到，发光二极管灯管840的内部结构，与图7的发光二极管灯管740的内部结构类似，只是将第一阻抗7410以第一组背对背二极管8411和第二组背对背二极管8412代替，并且将第二阻抗7420以第三组背对背二极管8421和第四组背对背二极管8422代替。若将图8的发光二极管灯管840与图5的传统型荧光灯的传统型荧光灯管140内部结构的简化示意图互相比较，则可见到第一组背对背二极管8411、第二组背对背二极管8412、第三组背对背二极管8421、第四组背对背二极管8422是分别对应于图5的阻抗R11、R12、R21与R22；也就是说，第一组背对背二极管8411与第二组背对背二极管8412是用来模拟图1中传统型荧光灯管140中的灯丝1401，且第三组背对背二极管8421与第四组背对背二极管8422是用来模拟图1中传统型荧光灯管140中的灯丝1402。在图8中，选择背对背二极管来模拟阻抗的原因，是因为背对背二极管具有双向导通的特性。

请参考图9。图9是本发明第三实施例的发光二极管灯管940以及其周边系统的示意图。图9中的发光二极管灯管940包括第一组桥式二极管941、第二组桥式二极管942、及发光二极管模块9430。与图8中的发光二极管灯管840的原理类似，因为第一组桥式二极管941与第二组桥式二极管942都具有双向导通的特性，因此可用以对应于图5的阻抗R11、阻抗R12、阻抗R21与阻抗R22，用以模拟传统型荧光灯的灯丝。

请进一步参考图10，图10是本发明第四实施例的发光二极管灯管1040以及其周边系统的示意图。图10中的发光二极管灯管1040包括了第一组背对背二极管10411、第二组背对背二极管10412、桥式二极管1042、及发光二极管模块10430。其中，第一组背对背二极管10411与第二组背对背二极管10412是用以模拟图5的阻抗R11与阻抗R12以及图1的灯丝1401，而桥式二极管1042是用以模拟图5的阻抗R21与R22以及图1的灯丝1402。由图10可知，图1中的灯丝1401与灯丝1402可以分别由不同的二极管组态（例如背对背二极管，以及桥式二极管）模拟。以本发明实施例来说，若发光二极管灯管1040的内部结构改为采用背对背二极管模拟图1的灯丝1402，且以桥式二极管模拟图1的灯丝1401，也是允许的。

关于图9与图10中所示，用以模拟传统型荧光灯的灯丝的桥式二极管941、桥式二极管942与桥式二极管1042，其细节进一步讲解如下。因为是用来模拟灯丝，只要能双向导电，并且符合传统型荧光灯的灯丝的两端之间的跨压（6至7伏特）即可，因此用以实现桥式二极管941、桥式二极管942与桥式二极管1042的二极管种类，可以采用一般二极管、发光二极管或快速二极管等不同种类的二极管。但实际制造时，桥式二极管941、桥式二极管942和/或桥式二极管1042中间部位的二极管，建议使用发光二极管，而周围的二极管，则建议不使用发光二极管，原因如下：现有的一般二极管的顺压是0.3到0.7伏特，而发光二极管的顺压是3伏特，为了取代现有的传统型荧光灯的灯丝的两端的跨压（如T8灯管即为6至7伏特），在模拟灯丝的桥式二极管的中间部位若使用发光二极管（顺压是3伏特），只要两个发光二极管即可满足其跨压条件；但若使用一般二极管（顺压是0.3至0.7伏特），则約需要10个一般二极管才可满足其跨压条件。此外，在桥式二极管的中间部位，若使用发光二极管，可以将电能用来发光，增加使用时的亮度；但若使用一般二极管，不但需要的二极管数量较多，又不能发光，只会转为不必要的热能，所以，建议将用来模拟灯丝的桥式二极管（对应于图9与图10的桥式二极管941、桥式二极管942与桥式二极管1042）的中间部位，采用发光二极管来实做。然而，用来模拟灯丝的桥式二极管的外围部位，在实际制作时，则建议不采用发光二极管。原因是因为现有的发光二极管的逆向耐压，并不足以支撑多个发光二极管串联后造成的顺压，若将发光二极管用于桥式二极管的外围电路，使得发光二极管需要逆向承受高压（例如高达7到15伏特的高压），会有容易故障的风险。因此请参考图9与图10所示的桥式二极管941、桥式二极管942与桥式二极管1042，可以见到这些用以模拟灯丝的桥式二极管中，其中间部位是发光二极管，而外围部位则不是发光二极管。

请参考图11。图11是本发明第五实施例的发光二极管灯管1140以及其周边系统的示意图。其中发光二极管灯管1140包括第一阻抗11411、第二阻抗11412、第三阻抗11421、第四阻抗11422以及发光二极管模块11430。其中第一阻抗11411、第二阻抗11412、第三阻抗11421、第四阻抗11422可以使用一般电阻、图10中的背对背二极管和/或图10中的桥式二极管来实现。图11与图7最大的相异在于，图11中有一电容1501。其中，电容1501就是图1的启动器150内部的电容。从图11中本发明第五实施例可知，本发明实施例的发光二极管灯管1140即使与启动器150内部的电容1500以例如图11的方式并联，仍然可以正常运作，因此，由这实施例可知，本发明实施例的发光二极管灯管1140也可以与启动器150相容。

请参考图12。图12是本发明第六实施例的发光二极管灯管1140、电子式安定器1300以及其周边系统的示意图。图12中，发光二极管灯管1140以及启动器150，都与图11中的发光二极管灯管1140与启动器150相同。但图11中的安定器130，被替换成电子式安定器1300。其中的差异是，安定器130只以一个电感示意，因此安定器130比较近似于传统磁式电感安定器；但电子式安定器1300中包括：交流转直流整流器1301、直流转交流逆变器1302，电感1303，以及启动器150。其中，启动器150包括电容1501。因此，启动器150已经被整合于电子式安定器1300之中，也就是说，电子式安定器1300是一已内建启动器的电子式安定器。目前已内建启动器的电子式安定器在市面上也是常见的。由图12可见到，启动器150是透过发光二极管灯管1140中的第二阻抗11412与第四阻抗11422与发光二极管灯管1140中的发光二极管模块11430并联。图12中举例的电子式安定器1300，属于「预热式电子式安定器」。其中，交流转直流整流器1301可将交流电源110提供的低频交流电（例如为50赫兹）转为直流电，而直流转交流逆变器1302可将直流电再转为高频交流电（例如为50千赫兹），经此转换后，由于频率升高，可将电感1303的电感值降低，例如降为电感130的千分之一倍，因此可减少电感的体积。由图12可知，本发明实施例揭露的发光二极管灯管1140，可以与包括启动器150的电子式安定器1300相容，而不需在装设时把电子式安定器1300移除。

请搭配图7与图12，参考图13。图13是本发明第七实施例的发光二极管灯管740、电子式安定器1310以及其周边系统的示意图。图13中的电子式安定器1310除了包括交流转直流整流器1301（用以将低频交流电转为直流电）、直流转交流逆变器1302（用以将直流电转为高频交流电）、及电感1303以外，还包括了启动器150及启动器150内部的电容1501。与图12相异的是，由图13可以见到，电子式安定器1310包括的启动器150，是位于电感1303的同一侧而并联于发光二极管灯管740。图13中举例的电子式安定器1310，属于「立即启动无预热式电子式安定器」。由图12、13可知，本发明实施例揭露的发光二极管灯管，可以与已经内建启动器的电子式安定器相容，而不需要在安装发光二极管灯管时，拆掉灯座以将电子式安定器拔除。此外，上述的低频交流电的频率在35赫兹至70赫兹之间，而高频交流电的频率在10千赫兹到150千赫兹之间。

请搭配图13，参考图14。图14是本发明第八实施例的发光二极管灯管740、电子式安定器1410以及其周边系统的示意图。图14中的电子式安定器1410，是另一种「预热式电子式安定器」。图14与图13的相异之处在于：图14的电子式安定器1410内部，相较于图13的电子式安定器1310，更多了第一预热电源14110与第二预热电源14120。如图14所示的，内部具有第一预热电源14110与第二预热电源14120的电子式安定器1410，也是目前已经上市，可供选购的电子器安定器。其中，第一预热电源14110与第二预热电源14120，在实做上可使用感应线圈，经电感1303电磁感应后，成为预热电源，但生产如电子式安定器1410所示的电子式安定器的各家厂牌，则各自拥有实现第一预热电源14110与第二预热电源14120的细节电路设计。根据图14，当灯座内部安装的安定器，是如电子式安定器1410的电子式安定器时，本发明揭露的发光二极管灯管740可如图14的方式安装：第一预热电源14110的第一端已经在电子式安定器1410的内部电连接于电感1303与电容1501、并进一步电连接于电子式安定器1410外部的发光二极管灯管740的第一阻抗7410的第一端，安装时使用者可将第一预热电源14110的第二端再另电连接于第一阻抗7410的第三端；第二预热电源14120的第一端已经在电子式安定器1410的内部电连接于直流转交流逆变器1302与电容1501、并进一步电连接于电子式安定器1410外部的发光二极管灯管740的第二阻抗7420的第二端，安装时使用者可将第二预热电源14120的第二端再另电连接于第二阻抗7420的第三端（其中，在发光二极管灯管740内部，第一阻抗7410的第二端与第二阻抗7420的第一端，被分别电连接到发光二极管模块7430的第一端与第二端）。由图14可见，发光二极管灯管740的四个端点，与电子式安定器1410的四个端点互相电连接，而此种连接方式完全相同于传统型荧光灯和电子式安定器1410之间的连接方式。由此可知，本发明揭露的发光二极管灯管740也可以相容于如电子式安定器1410所示的电子安定器，并不需要于安装时把电子式安定器1410拆除。

在图7、图11、图12、图13与图14中，发光二极管灯管1140与740中的第一阻抗11411、第二阻抗11412、第三阻抗11421、第四阻抗11422、第一阻抗7410与第二阻抗7420，因为是用以模拟传统型荧光灯管的灯丝，故可以使用一般电阻、图10的第一组背对背二极管10411所示的背对背二极管和/或图10的桥式二极管1042所示的桥式二极管来实现。其中，当使用背对背二极管或桥式二极管来实现用以模拟灯丝的阻抗时，可选用的二极管种类可以是一般二极管、发光二极管、或快速二极管（肖特基二极管）等。关于用以模拟传统型荧光灯管的灯丝的桥式二极管的细节，已经于上述介绍过，为了满足6至7伏特的跨压并且兼顾桥式二极管外围的二极管可耐受的逆向耐压，建议桥式二极管的外围部位的二极管不要使用发光二极管，而桥式二极管的中间部位则使用发光二极管。至于当使用如图8与图10中的背对背二极管8411、背对背二极管8412、背对背二极管8421、背对背二极管8422、背对背二极管10411与背对背二极管10412所示的背对背二极管来模拟传统型荧光灯管的灯丝时，于实际制作时建议采用发光二极管来实现该背对背二极管，因为可用较少的二极管个数满足传统型荧光灯管的灯丝的两端的跨压（如T8灯管即为6至7伏特），又可将电能用来发光而减少不必要的发热，可提高效能。

此外，于实际制作图7至图14中所示的发光二极管灯管（740、840、940、1040及1140）时，会有一壳体，以将发光二极管灯管内所包括的发光二极管模块与用以模拟灯丝的阻抗（可能用一般电阻、背对背二极管或桥式二极管来实现该用以模拟灯丝的阻抗），都安装于该壳体内。

请参考图15与图16。图15与图16分别是两种发光二极管组态1510与1520，用以实现图7至图14中的发光二极管模块7430、发光二极管模块8430、发光二极管模块9430、发光二极管模块10430及发光二极管模块11430。由图7至图13上述的可见到上述的发光二极管模块（7430、8430、9430、10430及11430）为具有两端点的模块，因此发光二极管组态1510与发光二极管组态1520也分别具有两端点。发光二极管组态1510与发光二极管组态1520也就是用以实现图5中的阻抗Rlight，以模拟传统型荧光灯管中的气体导电时的导电路径。图15中的发光二极管组态1510是一组串联的背对背发光二极管；而图16中的发光二极管组态1520是一组包含发光二极管个数较多的桥式发光二极管。其中，发光二极管组态1510与1520都具有双向导电的特性。图16中，组成发光二极管组态1520的桥式二极管，如同上文关于用以模拟传统荧光灯的灯丝的桥式二极管的描述，其外围部份的二极管为了能够承受更大的逆向耐压，建议不要使用发光二极管，而中间部位为了发光，则必需使用发光二极管。以图16中的发光二极管组态1520为例，若该桥式二极管的中间部位只有5个发光二极体，因每个发光二极体的顺压大约是3伏特，若以3伏特计算，则该桥式二极管的外围部位的每个二极管需承受（3伏特×5）共15伏特的逆向耐压，但现有的发光二极体难以承受逆向高压，所以建议外围部份不要使用发光二极体，以提高耐用度。但是，图15与图16中的二极管种类，只是本发明的一优选实施例，使用者可依照实际的需求及市场上可找到的不同规格的二极体，加以组合并制作出发光二极管组态1510与1520。

将图15与图16中的发光二极管组态1510与发光二极管组态1520，与图3中现有的发光二极管灯管340内部的多个发光二极管3460的排列方式比较之后可得知，本发明实施例的发光二极管灯管中的发光二极管模块的组态，其实现方式相异于现有的发光二极管灯管340。因为发光二极管组态1510与发光二极管组态1520仍然具有双端点施加电压时，电流并不是稳定值的特性（请参考图6），因此，本发明实施例揭露的发光二极管灯管，仍需要连接安定器以稳定电流。其中，当本发明实施例的发光二极管灯管安装于系统中时，用以稳定电流的安定器可以是图1中的安定器130（对应于传统磁式电感安定器）、也可以是图12中的电子式安定器1300、或图13中的电子式安定器1310。

综上所述，本发明实施例所揭露的发光二极管灯管，是一种内部结构被设计成可模拟传统型荧光灯管导电（也就是气体放电）时内部导电路径的发光二极管灯管，并且可以与现有的安定器与启动器相容，因此，可直接将传统型荧光灯管拆下后替换成本发明实施例所揭露的发光二极管灯管，而不再需要如同安装目前的发光二极管灯管，被迫实行拆除灯座、剪断电线、将安定器拆除、以及再重新接上电线等繁琐的工程，如此也可以避免施工时接错电线的风险。对于使用者而言，大大地增加了使用上的便利程度。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种发光二极管灯管，包括：

一壳体；

一第一阻抗，安装于该壳体内，该第一阻抗的一第一端电连接于一安定器的一第一端，该安定器的一第二端电连接于一第一交流电源的一第一端；

一发光二极管模块，安装于该壳体内，该发光二极管模块的一第一端电连接于该第一阻抗的一第二端；以及

一第二阻抗，安装于该壳体内，该第二阻抗的一第一端电连接于该发光二极管模块的一第二端，该第二阻抗的一第二端电连接于该第一交流电源的一第二端。

2.如权利要求1所述的发光二极管灯管，其特征在于，该第一阻抗包括：一第一组背对背二极管，该第一组背对背二极管的一第一端电连接于该

安定器的该第一端；以及

一第二组背对背二极管，该第二组背对背二极管的一第一端电连接于该第一组背对背二极管的一第二端及该发光二极管模块的该第一端。

3.如权利要求1所述的发光二极管灯管，其特征在于，该第一阻抗包括：一第一组桥式二极管，该第一组桥式二极管的一第一端电连接于该安定器的该第一端，该第一组桥式二极管的一第二端电连接于该发光二极管模块的该第一端。

4.如权利要求1至3任一项所述的发光二极管灯管，其特征在于，该第二阻抗包括：

一第三组背对背二极管，该第三组背对背二极管的一第一端电连接于该交流电源的该第二端；以及

一第四组背对背二极管，该第四组背对背二极管的一第一端电连接于该第三组背对背二极管的一第二端及该发光二极管模块的该第二端。

5.如权利要求1至3任一项所述的发光二极管灯管，其特征在于，该第二阻抗包括：

一第二组桥式二极管，该第二组桥式二极管的一第一端电连接于该交流电源的该第二端，该第二组桥式二极管的一第二端电连接于该发光二极管模块的该第二端。

6.如权利要求1至3任一项所述的发光二极管灯管，其特征在于，该发光二极管模块包括多组串联的背对背发光二极管。

7.如权利要求1至3任一项所述的发光二极管灯管，其特征在于，该发光二极管模块包括一组桥式发光二极管。

8.如权利要求1所述的发光二极管灯管，其特征在于，该第一阻抗的一第三端电连接于一电容的一第一端，该第二阻抗的一第三端电连接于该电容的一第二端。

9.如权利要求1或8所述的发光二极管灯管，其特征在于，该安定器包括一电感。

10.如权利要求1所述的发光二极管灯管，其特征在于，该第一交流电源的频率在35赫兹到70赫兹之间。

11.如权利要求9所述的发光二极管灯管，其特征在于，该安定器另包括：

一交流至直流整流器，电连接于一第二交流电源；以及

一直流至交流逆变器，电连接于该交流至直流整流器及该电感，用来提供该第一交流电源。

12.如权利要求1所述的发光二极管灯管，其特征在于，该安定器包括：一电感；

一交流至直流整流器，电连接于一第二交流电源；

一直流至交流逆变器，电连接于该交流至直流整流器及该电感的一第一端，用来提供该第一交流电源；以及

一电容，该电容的一第一端电连接于该第一阻抗的该第一端及该电感的一第二端，该电容的一第二端电连接于该第二阻抗的该第二端。

13.如权利要求1所述的发光二极管灯管，其特征在于，该安定器包括：

一电感；

一交流至直流整流器，电连接于一第二交流电源；

一直流至交流逆变器，电连接于该交流至直流整流器及该电感的一第一端，用来提供该第一交流电源；以及

一电容，该电容的一第一端电连接于该第一阻抗的一第三端，该电容的一第二端电连接于该第二阻抗的一第三端。

14.如权利要求1所述的发光二极管灯管，其特征在于，该安定器包括：

一电感；

一交流至直流整流器，电连接于一第二交流电源；

一直流至交流逆变器，电连接于该交流至直流整流器及该电感的一第一端，用来提供该第一交流电源；以及

一电容，该电容的一第一端电连接于该第一阻抗的该第一端及该电感的一第二端，且该电容的一第二端电连接于该第二阻抗的该第二端；

一第一预热电源，该第一预热电源的第一端电连接于该电感的该第二端，且该第一预热电源的第二端电连接于该第一阻抗的一第三端；及

一第二预热电源，该第二预热电源的第一端电连接于该电容的该第二端，且该第二预热电源的第二端电连接于该第二阻抗的一第三端。

15.如权利要求11、12、13或14所述的发光二极管灯管，其特征在于，该第一交流电源的频率在10千赫兹到150千赫兹之间，且该第二交流电源的频率在35赫兹到70赫兹之间。