CN107101092A - 自适应交流led芯片组合体 - Google Patents

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何思妤
谢祥同
何精明
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
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    • F21V23/003—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being electronics drivers or controllers for operating the light source, e.g. for a LED array
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
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Abstract

一种自适应交流LED芯片组合体，包括串联于交流电源的多个芯片组单元以及一动态反馈调整部件，每个芯片组单元之间通过活动连接结构可拆卸的连接在一起，动态反馈调整部件根据外部电压和串联的芯片组单元数目调整电流大小，每个芯片组单元包括相互连接组成全桥整流电路的第一LED单元、第二LED单元、第三LED单元、第四LED单元、第五LED单元，该全桥整流电路的一个对角分别串联前后级，另一个对角之间连接有第五LED单元，当处于交流电源的正周期内，第一LED单元、第五LED单元、第四LED单元导通，当处于交流电源的负周期内，第二LED单元、第五LED单元、第三LED单元导通，第一LED单元、第二LED单元、第三LED单元、第四LED单元表面涂覆有余辉荧光层以消除频闪。

Description

自适应交流LED芯片组合体
技术领域
本发明涉及LED技术领域。
背景技术
现有技术中的产品用于直流电源且为固定长度，无法实现可变长度，如何实现可变长度并且根据长度变化和外部电压实现亮度不变，是个难于解决的问题。
发明内容
为了克服现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种全新结构的长度变化自动调整亮度的直流LED装置。
为达到以上目的，本发明提供了一种自适应交流LED芯片组合体，包括串联于交流电源的多个芯片组单元以及一动态反馈调整部件，每个所述的芯片组单元之间通过活动连接结构可拆卸的连接在一起，所述的动态反馈调整部件根据外部电压和串联的芯片组单元数目调整电流大小，每个所述的芯片组单元包括第一LED单元、第二LED单元、第三LED单元、第四LED单元、第五LED单元，所述的第一LED单元、第二LED单元、第三LED单元、第四LED单元相互连接组成全桥整流电路，该全桥整流电路的一个对角分别串联前后级，另一个对角之间连接有所述的第五LED单元，当处于交流电源的正周期内，所述的第一LED单元、第五LED单元、第四LED单元导通，当处于交流电源的负周期内，所述的第二LED单元、第五LED单元、第三LED单元导通，所述的第一LED单元、第二LED单元、第三LED单元、第四LED单元表面涂覆有余辉荧光层以消除频闪。
本发明的进一步改进在于，所述的电流调整部件包括芯片组单元数目判断单元和动态反馈调整部件，所述的芯片组单元数目判断单元计算实时连接的芯片组单元的数目，所述的动态反馈调整部件根据芯片组单元的数目调整本阻值大小。
本发明的进一步改进在于，所述的动态反馈调整部件包括数字电位器，所述的数字电位器采用模拟开关接通不同的电阻实现阻值调整。
本发明的进一步改进在于，所述的动态反馈调整部件包括运放和功率管的组合，通过调整功率管两端电压U与电流I的商值以对外呈现出电阻可变特性。
本发明的进一步改进在于，所述的动态反馈调整部件包括工作在可变电阻区的NMOS，采用PWM和RC驱动NMOS的栅极。
本发明的进一步改进在于，所述的动态反馈调整部件包括DAC，信号从参考电压端输入，分辨率取决于DAC 的位数。
本发明的进一步改进在于，所述的动态反馈调整部件包括功率三极管，设定基极电压，集电极和发射级之间对外呈现出电阻可变特性。
本发明的进一步改进在于，所述的第一LED单元、第二LED单元、第三LED单元、第四LED单元、第五LED单元包括基板，所述的基板上制备有连接线路，所述的连接线路的两端位置形成有电极，所述的电极之间位置安装有LED芯片和恒流IC芯片，所述的基板与LED芯片的外部有余辉荧光层。
本发明的进一步改进在于，所述的LED芯片与余辉荧光层共同混合封装。
本发明的进一步改进在于，所述的余辉荧光层由碱土铝酸盐材料或硫化物体系材料构成。
本发明的有益效果是灯条长度可调，并且可以实现可变长度并且根据长度变化和外部电压实现亮度不变。
附图说明
附图1为根据本发明的自适应交流LED芯片组合体的示意图。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参见附图1所示, 一种自适应交流LED芯片组合体，包括串联于交流电源的多个芯片组单元以及一动态反馈调整部件16，每个芯片组单元之间通过活动连接结构可拆卸的连接在一起，电流调整部件16包括芯片组单元数目判断单元和动态反馈调整部件16，芯片组单元数目判断单元计算实时连接的芯片组单元的数目，动态反馈调整部件16根据芯片组单元的数目调整本单元内的电流大小。
每个芯片组单元包括第一LED单元11、第二LED单元12、第三LED单元13、第四LED单元14、第五LED单元15，第一LED单元11、第二LED单元12、第三LED单元13、第四LED单元14相互连接组成全桥整流电路，该全桥整流电路的一个对角分别串联前后级，另一个对角之间连接有第五LED单元15，当处于交流电源的正周期内，第一LED单元11、第五LED单元15、第四LED单元14导通，当处于交流电源的负周期内，第二LED单元12、第五LED单元15、第三LED单元13导通，第一LED单元11、第二LED单元12、第三LED单元13、第四LED单元14表面涂覆有余辉荧光层以消除频闪。
由于LED芯片本身在电学功能上就属于一个PN二极管，因此它不仅具有发出光亮的功能，同时具有对AC交流电整流的功能，每个芯片组单元就是采用四根LED灯丝可以组成一个完整的整流桥路，就可以在完成发光功能的同时实现电源的整流功能；第一LED单元11、第二LED单元12、第三LED单元13、第四LED单元14、第五LED单元15在结构上包括刚性或者是柔性基板，基板上制备有连接线路，连接线路的两端位置形成有电极，电极之间位置安装有LED芯片，基板与LED芯片的外部有余辉荧光层，第五LED单元15处于常亮状态。
在一个实施例中，动态反馈调整部件16包括数字电位器，数字电位器采用模拟开关接通不同的电阻实现阻值调整。
在一个实施例中，动态反馈调整部件16包括运放和功率管的组合，通过调整功率管两端电压U与电流I的商值以对外呈现出电阻可变特性。
在一个实施例中，动态反馈调整部件16包括工作在可变电阻区的NMOS，采用PWM和RC驱动NMOS的栅极。
在一个实施例中，动态反馈调整部件16包括DAC，信号从参考电压端输入，分辨率取决于DAC 的位数。
在一个实施例中，动态反馈调整部件16包括功率三极管，设定基极电压，集电极和发射级之间对外呈现出电阻可变特性。
人眼在观察景物时，光信号传入大脑神经，需经过一段短暂的时间，光的作用结束后，视觉形象并不立即消失，这种残留的视觉称“后像”，视觉的这一现象则被称为“视觉暂留”。原因是由视神经的反应速度造成的，其时值是二十四分之一秒。视觉实际上是靠眼睛的晶状体成像，感光细胞感光，并且将光信号转换为神经电流，传回大脑引起人体视觉。感光细胞的感光是靠一些感光色素，感光色素的形成是需要一定时间的，这就形成了视觉暂停的机理。是人眼具有的一种性质。人眼观看物体时，成像于视网膜上，并由视神经输入人脑，感觉到物体的像。但当物体移去时，视神经对物体的印象不会立即消失，而要延续0.1 -0.4秒的时间。具体的，余辉荧光层由碱土铝酸盐材料或硫化物体系材料构成，硫化物体系材料主要是以ZnS（硫化锌）SrS（硫化锶）和CaS（硫化钙）为基质的夜光材料，LED芯片与余辉荧光层共同混合封装。余辉荧光层使LED有断电余辉续光的特性，余辉可保持十几毫秒，因人眼对流动光记忆是有惰性的，结果人眼对LED光源的发光加余辉的工作模式的解读是在连续发光，因而掩盖了50HZ/60HZ交流电频率变换引起的频闪，这个桥路上的LED灯珠有一半时间在工作，有一半时间在休息，因而发热得以减少40%-20%。因此交流LED的使用寿命较直流LED长，但整个桥路的交流LED光源发光效率会因此减少30%左右。
以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰均涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种自适应交流LED芯片组合体，其特征在于：包括串联于交流电源的多个芯片组单元以及一动态反馈调整部件，每个所述的芯片组单元之间通过活动连接结构可拆卸的连接在一起，所述的动态反馈调整部件根据外部电压和串联的芯片组单元数目调整电流大小，每个所述的芯片组单元包括第一LED单元、第二LED单元、第三LED单元、第四LED单元、第五LED单元，所述的第一LED单元、第二LED单元、第三LED单元、第四LED单元相互连接组成全桥整流电路，该全桥整流电路的一个对角分别串联前后级，另一个对角之间连接有所述的第五LED单元，当处于交流电源的正周期内，所述的第一LED单元、第五LED单元、第四LED单元导通，当处于交流电源的负周期内，所述的第二LED单元、第五LED单元、第三LED单元导通，所述的第一LED单元、第二LED单元、第三LED单元、第四LED单元表面涂覆有余辉荧光层以消除频闪。
2.根据权利要求1所述的自适应交流LED芯片组合体，其特征在于：所述的电流调整部件包括芯片组单元数目判断单元和动态反馈调整部件，所述的芯片组单元数目判断单元计算实时连接的芯片组单元的数目，所述的动态反馈调整部件根据芯片组单元的数目调整本阻值大小。
3.根据权利要求2所述的自适应交流LED芯片组合体，其特征在于：所述的动态反馈调整部件包括数字电位器，所述的数字电位器采用模拟开关接通不同的电阻实现阻值调整。
4.根据权利要求2所述的自适应交流LED芯片组合体，其特征在于：所述的动态反馈调整部件包括运放和功率管的组合，通过调整功率管两端电压U与电流I的商值以对外呈现出电阻可变特性。
5.根据权利要求2所述的自适应交流LED芯片组合体，其特征在于：所述的动态反馈调整部件包括工作在可变电阻区的NMOS，采用PWM和RC驱动NMOS的栅极。
6.根据权利要求2所述的自适应交流LED芯片组合体，其特征在于：所述的动态反馈调整部件包括DAC，信号从参考电压端输入，分辨率取决于DAC 的位数。
7.根据权利要求2所述的自适应交流LED芯片组合体，其特征在于：所述的动态反馈调整部件包括功率三极管，设定基极电压，集电极和发射级之间对外呈现出电阻可变特性。
8.根据权利要求1所述自适应交流LED芯片组合体，其特征在于：所述的第一LED单元、第二LED单元、第三LED单元、第四LED单元、第五LED单元包括基板，所述的基板上制备有连接线路，所述的连接线路的两端位置形成有电极，所述的电极之间位置安装有LED芯片和恒流IC芯片，所述的基板与LED芯片的外部有余辉荧光层。
9.根据权利要求8所述的自适应交流LED芯片组合体，其特征在于：所述的LED芯片与余辉荧光层共同混合封装。
10.根据权利要求9所述的自适应交流LED芯片组合体，其特征在于：所述的余辉荧光层由碱土铝酸盐材料或硫化物体系材料构成。
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