CN111615236A - 高压灯带电路及灯带 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压灯带电路，该高压灯带电路包括：全桥整流模块、第一组LED电路模块以及第二组LED电路模块；第一组LED电路模块包括若干第一LED灯及若干第一电阻，各串联的第一LED灯与各串联的第一电阻依次串联在同一回路；第二组LED电路模块包括若干第二LED灯以及若干第二电阻，各个包含并联的两个第二LED灯的小组之间串联连接，各个第二电阻串联连接，各个包含并联的两个第二LED灯的小组与各个第二电阻串联在同一回路。上述高压灯带电路，由于第一组LED电路模块以及第二组LED电路模块的LED都均匀分布灯带设定长度空间内，所以灯带整体发光是均匀的，不受市电频率的频闪，无需外置无频闪电源，且可兼容传统可控硅调光。

Description

高压灯带电路及灯带

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，特别是涉及一种高压灯带电路及灯带。

背景技术

目前，现有高压灯带设计都只能工作在固定电压，受电压波动影响非常大；且其工作时存在有市电频率的频闪，当需要解决这个问题时，需要外置无频闪电源才能达到无频闪的效果，这样就需要非常高的成本，且应用时受空间限制，匹配电源时受灯带和电源功率的限制，而且，现有灯带是无法满足认证的谐波要求；如需要解决谐波也是需要外置满足谐波要求的电源才可以，如此会遇到同上限制；同时，现有灯带无法兼容传统可控硅调光，调光行程太窄，如需要解决也是需要外置能支持可控硅调光的电源，如此会遇到同上限制。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种高压灯带电路及灯带。

一种高压灯带电路，包括：火线输入端、零线输入端、全桥整流模块、第一组LED电路模块以及第二组LED电路模块；所述火线输入端与所述全桥整流模块的第一输入端连接，所述零线输入端与所述全桥整流模块的第二输入端连接，所述全桥整流模块的第一输出端分别与所述第一组LED电路模块以及所述第二组LED电路模块的输入端连接；所述第一组LED电路模块包括串联的若干第一LED灯以及串联的若干第一电阻，各串联的所述第一LED灯与各串联的所述第一电阻依次串联在同一回路，其中，第一个第一LED灯的阳极端为所述第一组LED电路模块的输入端，最后一个第一电阻的末端为所述第一组LED电路模块的输出端，所述第一组LED电路模块的输出端接地；所述第二组LED电路模块包括若干第二LED灯以及若干第二电阻，若干所述第二LED灯中以并联的两个第二LED灯为一小组，各个包含并联的两个第二LED灯的小组之间串联连接，各个所述第二电阻串联连接，各个包含并联的两个第二LED灯的小组与各个所述第二电阻串联在同一回路，且以第一并联的两个第二LED灯的阳极为所述第二组LED电路模块的输入端，以串联的若干所述第二电阻中的最后一个第二电阻的末端为所述第二组LED电路模块的输出端，所述第二组LED电路模块的输出端接地；所述第二LED灯的数量等于所述第一LED灯的数量。

一种灯带，包括若干最小灯带单元，各个所述最小灯带单元并联设置，所述最小灯带单元包括如上述实施例所述的高压灯带电路，其中，各个所述火线输入端相互连接，各个所述零线输入端相互连接，每一所述第一LED灯对应紧贴一所述第二LED灯。

上述高压灯带电路及灯带，通过将若干LED灯分成两组即第一组LED电路模块以及第二组LED电路模块，第二LED灯的数量等于第三LED灯的数量，且第二LED灯的数量与第三LED灯的数量之和等于第一LED灯的数量，第一组LED电路模块以及第二组LED电路模块的LED都均匀分布灯带设定的长度空间内，当LED的电压一致时，第二组LED电路模块的启动电压将是第一组LED电路模块的一半，当火线输入端及零线输入端接入市电后，电压从0升高时，第二组LED电路模块的LED开始发光工作，而未达到第一组LED电路模块LED启动电压所以第一组LED电路模块LED不发光，但由于第二组LED电路模块LED均匀分布在灯带设定长度空间内，所以整体发光是均匀的；当电压再升高时，达到第一组LED电路模块LED启动电压，这样第一组LED电路模块LED也发光工作，且第二组LED电路模块中的LED继续发光工作，这样由于第一组LED电路模块以及第二组LED电路模块的LED都均匀分布灯带设定长度空间内，所以灯带整体发光是均匀的，不受市电频率的频闪，无需外置无频闪电源，且可兼容传统可控硅调光。

附图说明

图1为一个实施例中高压灯带电路的结构原理示意图；

图2为一个实施例中灯带的最小单元的LED排布结构示意图；

图3为AC市电的电压波形示意图以及经过全桥整流模块整流后的脉动直流电压波形示意图；

图4为输入电压波形及LED电流波形的示意图；

图5为可控硅切相角时输入电压波形的变化示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

请参阅图1，本发明提供了一种高压灯带电路，该高压灯带电路包括：火线输入端L、零线输入端N、全桥整流模块B1、第一组LED电路模块以及第二组LED电路模块；火线输入端L与全桥整流模块B1的第一输入端连接，零线输入端N与全桥整流模块B1的第二输入端连接，全桥整流模块B1的第一输出端分别与第一组LED电路模块以及第二组LED电路模块的输入端连接，全桥整流模块B1的第二输出端接地。第一组LED电路模块包括串联的若干第一LED灯Da以及串联的若干第一电阻Ra，各串联的第一LED灯Da与各串联的第一电阻Ra依次串联在同一回路，其中，第一个第一LED灯Da的阳极端为第一组LED电路模块的输入端，最后一个第一电阻Ra的末端为第一组LED电路模块的输出端，第一组LED电路模块的输出端接地；第二组LED电路模块包括若干第二LED灯Db以及若干第二电阻Rb，若干第二LED灯Db中以并联的两个第二LED灯Db为一小组，各个包含并联的两个第二LED灯Db的小组之间串联连接，各个第二电阻Rb串联连接，各个包含并联的两个第二LED灯Db的小组与各个第二电阻Rb串联在同一回路，且以第一并联的两个第二LED灯Db的阳极为第二组LED电路模块的输入端，以串联的若干第二电阻Rb中的最后一个第二电阻Rb的末端为第二组LED电路模块的输出端，第二组LED电路模块的输出端接地；第二LED灯Db的数量等于第一LED灯Da的数量。本实施例中，第一LED灯Da包括Da1至Da6，第二LED灯Db包括Db1至Db6，第一电阻Ra包括Ra1至Ra6，第二电阻Rb包括Rb1至Rb6。

值得一提的是，结合图1和图2，本发明还提供一种灯带，该灯带包括若干最小灯带单元，各个最小灯带单元并联设置，最小灯带单元包括如上述实施例中的高压灯带电路，其中，各个火线输入端L相互连接，各个零线输入端N相互连接，每一第一LED灯Da对应紧贴一第二LED灯Db。

上述高压灯带电路以及灯带，通过将若干LED灯分成两组即第一组LED电路模块以及第二组LED电路模块，第二LED灯Db的数量等于第三LED灯的数量，且第二LED灯Db的数量与第三LED灯的数量之和等于第一LED灯Da的数量，第一组LED电路模块以及第二组LED电路模块的LED都均匀分布灯带设定的长度空间内，当LED的电压一致时，第二组LED电路模块的启动电压将是第一组LED电路模块的一半，当火线输入端L及零线输入端N接入市电后，电压从0升高时，第二组LED电路模块的LED开始发光工作，而未达到第一组LED电路模块LED启动电压所以第一组LED电路模块LED不发光，但由于第二组LED电路模块LED均匀分布在灯带设定长度空间内，所以整体发光是均匀的；当电压再升高时，达到第一组LED电路模块LED启动电压，这样第一组LED电路模块LED也发光工作，且第二组LED电路模块中的LED继续发光工作，这样由于第一组LED电路模块以及第二组LED电路模块的LED都均匀分布灯带设定长度空间内，所以灯带整体发光是均匀的，不受市电频率的频闪，无需外置无频闪电源，且可兼容传统可控硅调光。

需要说明的是，本发明是将LED分成2组，第一组LED电路模块（下称A组）和第二组LED电路模块（下称B组），A组LED和B组LED数量一致；A组LED采用全部串联，B组LED采用2并后再串联，这里不限定按原理图上的LED数量来设计，可以根据LED的电压来调整。

本发明的高压灯带电路用于LED灯带，由于LED灯带是线条状，LED的分布也呈线条状，LED工作时也要求整个线条发光均匀；因此，本发明首先将A组的LED均匀分布在设定长度空间内，其次将B组的LED均匀分布在设定长度空间内，且B组LED紧贴A组LED；这样2组LED均匀分布在设定的长度空间，形成灯带工作的最小单元，灯带可以有无数这样的单元组成，且可以根据需要设定最小单元。

在其中一个实施例中，高压灯带电路还包括第三组LED电路模块以及第四组LED电路模块，全桥整流模块B1的第一输出端还分别与第三组LED电路模块以及第四组LED电路模块的输入端连接；第三组LED电路模块包括串联的若干第三LED灯以及串联的若干第三电阻，各串联的第三LED灯与各串联的第三电阻依次串联在同一回路，其中，第一个第三LED灯的阳极端为第三组LED电路模块的输入端，最后一个第三电阻的末端为第三组LED电路模块的输出端，第三组LED电路模块的输出端接地；第四组LED电路模块包括若干第四LED灯以及若干第四电阻，若干第四LED灯中以并联的两个第四LED灯为一小组，各个包含并联的两个第四LED灯的小组之间串联连接，各个第四电阻串联连接，各个包含并联的两个第四LED灯的小组与各个第四电阻串联在同一回路，且以第一并联的两个第四LED灯的阳极为第四组LED电路模块的输入端，以串联的若干第四电阻中的最后一个第四电阻的末端为第四组LED电路模块的输出端，第四组LED电路模块的输出端接地；第三LED灯的数量等于第四LED灯的数量，且第三LED灯的数量等于第一LED灯Da的数量。

值得一提的是，当高压灯带电路还包括第三组LED电路模块以及第四组LED电路模块，本发明还提供另一种灯带，该灯带包括若干最小灯带单元，各个最小灯带单元并联设置，最小灯带单元包括如上实施例的高压灯带电路，其中，各个火线输入端L相互连接，各个零线输入端N相互连接，每一第一LED灯Da对应紧贴一第二LED灯Db；每一第三LED灯对应紧贴一第四LED灯或；每一第一LED灯Da对应紧贴一第三LED灯。

可知，包括第三组LED电路模块以及第四组LED电路模块的高压灯带电路以及其对应的灯带，其电路实现原理以及发光规律与仅包含第一组LED电路模块以及第二组LED电路模块的高压灯带电路以及其对应的灯带相似，具体可参考第一个实施例，此处不再赘述。

为便于调节灯带色温，在其中一个实施例中，第一LED灯Da为低色温LED灯。进一步地，第二LED灯Db为高色温LED灯。也就是说，灯带设计时，将A组贴成低色温的LED，B组贴成高色温的LED。这样电路在工作时用可控硅可以实现调亮度的同时调色温。例如，当电压低时只A组LED发光工作，此时LED发出低色温的光；当电压再高时，B组LED也发光工作，且A组继续工作，但B组发出高色温的光且随电压升高逐渐与低色温的光混合改变灯带色温，实现色温从低到高的变化，且同时亮度也发生了变化。优选的，电压低时亮低色温的LED，电压正常时亮高色温的LED，以适应用户正常工作时需要的较高的色温和亮度，如可参考白天的日光。而当用户晚上居家休息时，可以把电压调低，而灯带也发低色温的光，且亮度也低（因为B组LED都不亮），而人们处在低色温（暖色）的环境下能感觉温暖，温馨，更容易舒适休息，符合现代设计。当然这里我们不限于这种设计，A组以及B组的LED颜色色温可以随意搭配，且不限于2组，但前提是多组LED数量相同，以便能实现灯带线条设计。

电路工作时：首先灯带最小模组也就是由该高压灯带电路组成的灯带最小模组的原理图如图1，最小模组接入AC市电波形如图3的A曲线所示，AC市电经B1整理后得到脉动直流电压波形图如图3的B曲线所示。具体分析如图4的C曲线所示：当电压从0开始升高时，达到B组LED电压时，B组LED开始发光，B组电流由B组回路中的电阻设定，这里不限定电阻的数量，可以根据LED数量电压和PCB排版来具体匹配；当电压继续升高时，达到A组LED电压时，A组LED开始发光，且B组LED继续发光，A组电流由A组回路中的电阻设定，这里不限定电阻的数量，可以根据LED数量电压和PCB排版来具体匹配。当电压下降时工作过程正好与电压下降时相反；以上工作原理只是拿2组LED举例说明，工作原理不限于2组，且每组的设计可以自由组合调整，前提满足多组LED个数相同，保证线性发光均匀；以上原理是以电压升高和下降过程进行的说明。然而，可控硅调光是控制可控硅导通角来输出电压大小（如图5的D曲线所示），所以，不管是前切还是后切，电压高低的变化就实现了如上描述，达到亮度变化或者亮度和色温的同时变化或者其他颜色模式的变化。

上述各个实施例中的高压灯带电路，优化LED灯带的谐波，根据波形图3可以看出，LED的电流和输入电压跟随性极好，因此该电路可以得到非常好的谐波控制，非常高的PF值，实际应用时可以达到0.99以上近似于理想状态；这里谐波控制原理同上原理，这是现有LED无法达到效果。

其次该高压灯带电路应用于LED灯带的最小单元，每个单元都是直接接入市电，用于只需要将多个这样的单元全部并联一起接入市电采用可控硅调光即可达到统一的效果，且每组单元的长度可以根据灯带应用设计，假设最小单元长度为0.1米，那1米就有10个这样的单元并联在一起工作，灯带应用时可以按需求长度进行剪切，0.1米、0.2米、0.8米等等，非常方便，而现有灯带一般剪切单位为1米。

再者本发明的灯带在应用时不再需要外置电源或者特定调光器，直接接入市电即可，共用原来可控硅调光线路，应用非常方便，不再担心电源尺寸大小与空间的问题，不再担心电源功率与灯带功率匹配的问题，我们称之为免驱动可控硅调光调色灯带；再者本发明在于能降低LED灯带的频闪，通过原理可知道，现有LED灯带在交流周期中发光的时间短，现有LED灯带只相当于A组LED，而没有B组LED；这样整个周期就只有达到了A组的启动电压A组才发光，导致不发光的时间长，这样就导致在整个周期内出现发光频闪，虽然肉眼无法直接看到，但通过手机设备可以拍摄出频闪；该频闪实际对人眼的健康是有伤害的，本发明在于有效提高了LED在整个周期发光的时间，B组提前启动发光加上A组发光，有效降低了频闪，保护了人眼，有益于健康照明。

以上电路在应用时可以增加一些辅助功能，例如在整流桥前面可以加上基本保险丝或者抗浪涌抗干扰元器件电路，在实现这个功能原理时并不冲突，在LED灯板布板时也可以根据走线的方便加放电阻或跳线方便排版，不影响高压灯带电路的原理和功能。

本发明的有益效果在于：

1、解决现有LED灯带应用的不足，去掉外置庞大体积的电源，直接将LED灯带接入市电使用，我们称之为免驱动LED灯带，降低安装难度，很好的在狭窄空间应用，不受限于电源的大小和功率适配的问题。

2、兼容现有可控硅调光线路，节约应用成本。

3、有效降低频闪，保护人眼且符合人体生物原理，工作时提供好的亮度和色温，让工作心情舒畅，休息时温暖温馨更好的身体放松。

4、在合理应用灯带时，白天全功率工作，晚上调低电压又舒适温馨且又实现了节能环保，并且减少了光污染。

5、在实现以上益处的同时都集中在同一灯带上面，应用简便，市场应用潜力巨大。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种高压灯带电路，其特征在于，包括：火线输入端、零线输入端、全桥整流模块、第一组LED电路模块以及第二组LED电路模块；

所述火线输入端与所述全桥整流模块的第一输入端连接，所述零线输入端与所述全桥整流模块的第二输入端连接，所述全桥整流模块的第一输出端分别与所述第一组LED电路模块以及所述第二组LED电路模块的输入端连接；

所述第一组LED电路模块包括串联的若干第一LED灯以及串联的若干第一电阻，各串联的所述第一LED灯与各串联的所述第一电阻依次串联在同一回路，其中，第一个第一LED灯的阳极端为所述第一组LED电路模块的输入端，最后一个第一电阻的末端为所述第一组LED电路模块的输出端，所述第一组LED电路模块的输出端接地；

所述第二组LED电路模块包括若干第二LED灯以及若干第二电阻，若干所述第二LED灯中以并联的两个第二LED灯为一小组，各个包含并联的两个第二LED灯的小组之间串联连接，各个所述第二电阻串联连接，各个包含并联的两个第二LED灯的小组与各个所述第二电阻串联在同一回路，且以第一并联的两个第二LED灯的阳极为所述第二组LED电路模块的输入端，以串联的若干所述第二电阻中的最后一个第二电阻的末端为所述第二组LED电路模块的输出端，所述第二组LED电路模块的输出端接地；

所述第二LED灯的数量等于所述第一LED灯的数量。

2.根据权利要求1所述的高压灯带电路，其特征在于，所述高压灯带电路还包括第三组LED电路模块以及第四组LED电路模块，所述全桥整流模块的第一输出端还分别与所述第三组LED电路模块以及所述第四组LED电路模块的输入端连接；

所述第三组LED电路模块包括串联的若干第三LED灯以及串联的若干第三电阻，各串联的所述第三LED灯与各串联的所述第三电阻依次串联在同一回路，其中，第一个第三LED灯的阳极端为所述第三组LED电路模块的输入端，最后一个第三电阻的末端为所述第三组LED电路模块的输出端，所述第三组LED电路模块的输出端接地；

所述第四组LED电路模块包括若干第四LED灯以及若干第四电阻，若干所述第四LED灯中以并联的两个第四LED灯为一小组，各个包含并联的两个第四LED灯的小组之间串联连接，各个所述第四电阻串联连接，各个包含并联的两个第四LED灯的小组与各个所述第四电阻串联在同一回路，且以第一并联的两个第四LED灯的阳极为所述第四组LED电路模块的输入端，以串联的若干所述第四电阻中的最后一个第四电阻的末端为所述第四组LED电路模块的输出端，所述第四组LED电路模块的输出端接地；

所述第三LED灯的数量等于所述第四LED灯的数量，且所述第三LED灯的数量等于所述第一LED灯的数量。

3.根据权利要求1所述的高压灯带电路，其特征在于，所述全桥整流模块的第二输出端接地。

4.一种灯带，其特征在于，包括若干最小灯带单元，各个所述最小灯带单元并联设置，所述最小灯带单元包括如上述权利要求1所述的高压灯带电路，其中，各个所述火线输入端相互连接，各个所述零线输入端相互连接，各所述第一LED灯及各所述第二LED灯均贴设于一所述最小灯带单元中，每一所述第一LED灯对应紧贴一所述第二LED灯。

5.根据权利要求4所述的灯带，其特征在于，所述第一LED灯为低色温LED灯。

6.根据权利要求5所述的灯带，其特征在于，所述第二LED灯为高色温LED灯。

7.一种灯带，其特征在于，包括若干最小灯带单元，各个所述最小灯带单元并联设置，所述最小灯带单元包括如上述权利要求2所述的高压灯带电路，其中，各个所述火线输入端相互连接，各个所述零线输入端相互连接，各所述第一LED灯及各所述第二LED灯均贴设于一所述最小灯带单元中，每一所述第一LED灯对应紧贴一所述第二LED灯；每一所述第三LED灯对应紧贴一所述第四LED灯或；每一所述第一LED灯对应紧贴一所述第三LED灯。

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