CN201269446Y - 恒流灯条装置 - Google Patents

Abstract

一种恒流灯条装置，包括一组多数个发光单元以正、负极电性相互串联连接呈一导通状态的灯条及一恒流装置串联所组成；由此，可使灯条在通电发光时凭借恒流装置得到恒定的电流，进而使灯条达到省电，发光单元的使用数量不受限制，且可避免不同Vf值及不同色光的LED用于同一灯串所产生的配电问题，并使整条灯条的所有发光单元的亮度均匀，而不易发热，可使发光单元损坏的机率减至最小。

Description

恒流灯条装置

技术领域

本实用新型是关于一种恒流灯条装置，尤指一种可使灯条在通电发光时凭借恒流装置得到恒定的电流，进而使灯条达到省电，且灯条的亮度均匀，而不易发热，并可使发光单元损坏的机率减至最小。

背景技术

一般常見的「LED光条」，虽以电阻搭配LED灯泡达到调节电流输出，使该LED灯泡布置因电流过大而产生烧坏的现象，但是以一LED搭配一电阻时，由于该LED灯泡及电阻均会发热，所以若串联组多时该LED光条则会有温度过高的情形，且上述的LED光条电路结构其电能大部分皆因其电阻发热而损耗掉，实质上仅少部份提供给LED灯泡发光的使用而造成能源的极端浪费，况且该电阻于电压变动时，并无法自动随意的调整，因此当其电流的输出为低电压时如灯条较长(串联组数多)时则尾端的压降会变大，造成尾端的亮度较暗，使整个灯条发光亮度不均匀，又因为每一个LED灯泡的顺向电压与顺向电流均不尽相同，且电压误差大，使串联电路中顺向电压比较低的LED灯泡容易损坏，从而使得整条光条发光失效，所以，上述的常用LED光条构造并无法符合实际使用时的需要。

为此，美国发明第4,717,868号『均一电流控制器』的创意目的即在改进上述LED光条的缺点，其电路设计主要是利用灯条暨发光组件由接点19输入的电压，经电阻组件R2分压而分别触发晶体管Q3、Q4、Q7，并利用节点13控制输入的高、低位准，触发晶体管Q1并作为逻辑NOR闸17(NOR gate)及反向器16之一运算输入讯号，该逻辑NOR闸17(NOR gate)的另一运算输入讯号是由节点14控制输入的高、低位准，触发晶体管Q6使比较器15利用节点27、28的电压讯号产生一比较电压讯号输出，再由逻辑NOR闸17(NOR gate)根据比较器15及节点13控制输入的高、低位准运算输出以控制触发晶体管Q5导通，以保持灯条暨发光组件的恒流状态。只是此一结构设计，必需利用节点13、14输入高、低位准控制，及逻辑NOR闸17的运算与输出，且不仅对于环境温度的变化无法实时反应，更不具有任何过载保护设计，同时，无法直接应用于脈波宽度调整器(PWM)方式来达成LED光条的恒流控制目的。

实用新型内容

本实用新型的主要目的，在于提供一种恒流灯条装置，使灯条在通电发光时凭借具温度补偿的恒流装置得到恒定的电流控制目的。

本实用新型的另一目的在于提供一种恒流灯条装置，可使灯条不受任何溫度溫升影響而达到省电，且整条灯条亮度均匀、不易发热，并可使发光单元损坏的机率减至最小。

本实用新型的又一目的在于提供一种恒流灯条装置，可使不同Vf值及不同色光的LED用于同一灯串无任何配电问题产生。

为达上述的目的，本实用新型恒流灯条装置是利用一灯条，该灯条由多数个发光单元配合导线以正、负极电性连接的串联方式呈一导通的状态，且该灯条的二端预留有一正极导线及一负极导线可供连接外部电源使用；

一恒流装置，该恒流装置是与上述灯条的一电极导线电性连接；

其中，该恒流装置包括：

一电流调节器，与灯条的发光组件并联连接电压源及一稳流电路装置；

一电流取样组件，配合一端接连接形成电流取样输出；

一稳流电路装置，与上述电流调节器、灯条的发光组件及电流取样组件并联连接，包含有：

一开关组件，配合一电阻组件与上述电流调节器及灯条的发光组件并联连接，并由电阻组件的分压以触发导通；

一检控组件，并联连接上述开关组件及电流取样组件，以根据电流取样组件的取样电流检控开关组件导通程度；

一温度补偿电路，配合电阻组件及电容组件与上述开关组件并联；

一基准电压的比较与放大电路，由第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、多数电阻组件及一电容组件所组成，连接由开关组件的输出电压讯号触发，以取得电流调节器输入基准电压进行比较与讯号放大，并由该电阻组件分压对连接的电容组件充电；

上述基准电压的比较与放大电路在环境温度升高时，电容组件放电触发上述温度补偿电路导通，以降低电流值保护灯条的发光组件不致过热损坏。

所述的恒流装置为一具有合成线路的稳压电路装置所组成的。

所述的恒流装置为一稳压电路装置配合电流调节器所组成的。

所述的恒流装置为一具有合成线路的稳流电路所组成的。

所述的恒流装置为一稳流电路装置配合电流调节器所组成的，所述的电流调节器为电阻器。

所述的恒流装置包括一直接封装型芯片式恒流装置、一直接封装型芯片式稳压电路装置及一直接封装型芯片式电流调节器。

所述的恒流装置包括一表面贴片型式稳压电路装置及一表面贴片型式电流调节器。

所述的恒流装置包括一裸晶封装式稳压电路装置及一表面贴片型式电流调节器。

所述的恒流装置包括一表面贴片型式稳压电路装置与一印刷碳膜式电流调节器。

该温度补偿电路包括一双极性晶体管。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的电路示意图；

图2是本实用新型实施例2的电路图；

图2A为图2的实样立体外观示意图；

图2B为本实用新型实施例3的电路连接图；

图2C为本实用新型实施例4恒流装置的电路板的实样平面图；

图2D为本实用新型实施例5恒流装置的电路板的实样平面图；

图2E为本实用新型实施例6恒流装置的电路板的实样平面图；

图2F为本实用新型实施例7恒流装置的电路板的实样平面图；

图2G为本实用新型实施例8的电路连接图；

图3是本实用新型实施例9的电路示意图；

图4是本实用新型实施例10的电路图；

图4A是本发明图4恒流装置实施例10的详细电路图；

图5是图4的实样立体外观示意图；

图6是本实用新型实施例11的电路连接图；

图7是本实用新型实施例12的电路图；

图7A是本发明图7恒流装置实施例12的详细电路图。

具体实施方式

实施例1

参阅图1，本实用新型实施例1的电路示意图。如图所示：本实施例的灯条1包括一多数个LED发光单元11、一由稳压电路装置210所构成的恒流装置2及导线12、12A、12B等所组成，也即本实施例的灯条1是由多数个发光单元11配合导线12以正、负极电性连接的串联方式呈一导通的状态，且该灯条1的二端预留有一正极导线12A及一负极导线12B可供连接外部电源使用，而该发光单元11可依所需为LED(发光二极管)或灯泡，并于该灯条1的负极导线12B直接以电性连接一稳压电路装置210，该稳压电路装置210可为一般电路装置或一半导体芯片或一IC装置。

实施例2

参阅图2、图2A，本实用新型实施例2的电路图及本实用新型实施例2的实样立体外观示意图。如图所示：本实施例的恒流灯条装置，其由一灯条1及一恒流装置2所构成，可使灯条1在通电发光时由恒流装置2得到恒定的电流，进而使灯条1达到省电，且灯条1的亮度均匀，而不易发热，并可使发光单元损坏的机率减至最小。

上面所述的灯条1由多数个发光单元11配合导线12以正、负极电性连接的串联方式呈一导通的状态，且该灯条1的二端预留有一正极导线12A及一负极导线12B可供连接外部电源使用，而该发光单元11可依所需为LED(发光二极管)或灯泡；该恒流装置2与上述灯条1的负极导线12B电性连接，且该恒流装置2为一具有合成线路的稳压电路装置21配合电流调节器22所组成，而该电流调节器22可为电阻；上述的结构构成一全新的恒流灯条装置。

如图2、图2A所示，本实用新型实施例2的电路图，在本实施例中，现举2.1～36V的电源为例说明，该恒流装置2的稳压电路装置21即可依其电源的所需而选择使用型号LM317的IC稳压电路装置21，并使该灯条1的负极导线12B与该恒流装置2的输入端(Vin)连接，并于该稳压电路装置的输出端(Vout)及稳压电路装置的调整端(ADJ)之间是搭配连接有一电流调节器22，可使灯条1在通电发光时，凭借恒流装置2成串联的方式，变成恒流电源输出，使该灯条1由该恒流装置2得到恒定的电流，并利用电流调节器22调整恒流装置2的电流输出，即可使灯条1达到省电，且灯条1上的多数个发光单元11亮度均匀，而不易发热，并可使发光单元损坏的机率减至最小。此间应予说明的是，如灯条1的长度固定或发光单元11的个数一定时，则电流调节器22可与该稳压电路装置21合并成一体或省略。

实施例3

如图2B所示，本实用新型实施例3的实样平面连接图，本实施例的灯条1可依所需将该LED发光单元11做成直接封装型芯片(C.O.B./Chip On Board)式设置于直接封装型芯片(C.O.B.)式恒流装置2B中，且同样配合一直接封装型芯片(C.O.B.)式稳压电路装置21B及一直接封装型芯片(C.O.B.)式电流调节器22B，在本实施例中，恒流装置2B是由金属箔导线12、12A、12B与直接封装型芯片(C.O.B.)式LED发光单元11连接在一起，可运用于较大的电流灯条上，同样地，于该灯条1的负极金属箔导线12B，连接于该恒流装置2B中间的直接封装型芯片(C.O.B.)式LED发光单元11，发光单元11再连接至直接封装型芯片(C.O.B.)式稳压电路装置21B及电流调节器22B，以使本实用新型能符合使用者的需要。

实施例4

如图2C所示，本实用新型实施例4的恒流装置2C实样平面图，本实施例中的恒流装置2C与实施例3的恒流装置2B具有相同的功效，只有本实施例的恒流装置2C是由表面贴片型(SMD/surface mounting)式稳压电路装置21C及表面贴片型(SMD)式电流调节器22C构成，并使该直接封装型芯片(C.O.B.)式LED发光单元11、表面贴片型(SMD)式稳压电路装置21C与表面贴片型(SMD)式电流调节器22D设置在同一电路板上，而在内部与该恒流装置2C达成电性连接。

实施例5

如图2D所示，为本实用新型实施例5的恒流装置2D实样平面图，本实施例中的恒流装置2D与实施例3的恒流装置2B具有相同的功效，但是本实施例的恒流装置2D是由一裸晶(Bare Dice)封装式稳压电路装置21D及一表面贴片型(SMD)式电流调节器22D所构成，并使该直接封装型芯片(C.O.B.)式LED发光单元11、稳压电路装置21D与电流调节器22D设置在同一电路板上而在内部达成电性连接于该恒流装置2D中。

实施例6

如图2E所示，为本实用新型实施例6的恒流装置2E实样平面图，本实施例中的恒流装置2E与实施例3的恒流装置2B具有相同的功效，但是本实施例的恒流装置2E是由一表面贴片型(SMD)式稳压电路装置21E与一印刷碳膜式电流调节器22E所构成，并使该直接封装型芯片(C.O.B.)式LED发光单元11、表面贴片型(SMD)式稳压电路装置21E与印刷碳膜式电流调节器22E设置在同一电路板上，而在内部达成电性连接于该恒流装置2E中。

实施例7

再如图2F所示，为本实用新型实施例7的恒流装置2F实样平面图，本实施例中的恒流装置2F与实施例3的恒流装置2B具有相同的功效，但是本实施例的恒流装置2F是由一裸晶(Bare Dice)直接封装式稳压电路装置21F与一印刷碳膜电流式调节器22F所构成，并使该直接封装型芯片(C.O.B.)式LED发光单元11、裸晶式稳压电路装置21F与印刷碳膜式电流调节器22F设置在同一电路板上而在内部达成电性连接于该恒流装置2F中。

实施例8

如图2G所示，本实用新型实施例8的实样平面连接图，本实施例中的电路连接与实施例3大体上相同，所不同的地方是本实施例中恒流装置2G的电路板不含LED发光单元11，仅包括一直接封装型芯片(C.O.B.)式稳压电路装置21B及一直接封装型芯片(C.O.B.)式电流调节器22B，余者皆同于实施例3。

实施例9

参阅图3，本实用新型实施例9的电路示意图。如图所示：本实施例的灯条1包括一多数个LED发光单元11、一由稳流电路装置211所构成的恒流装置2A及导线12、12A、12B等所组成，也即本实施例的灯条1由多数个LED发光单元11以正、负极电性连接的串联方式呈一导通的状态，且该灯条1的二端预留有一正极导线12A及一负极导线12B可供连接外部电源使用，而该发光单元11可依所需为LED(发光二极管)或灯泡，并于该灯条1的负极导线12B直接电性串联连接一稳流电路装置211作为恒流装置2A，该稳流电路装置211可为一般电路装置或一半导体芯片或一IC装置。

实施例10

参阅图4、图4A、图5，为本实用新型实施例10的电路图、详细电路图及其实体的立体外观示意图。在本实施例中，如图所示：先举3.3~260V的电源为例说明，该恒流装置2H的稳流电路装置21H可依其电源所需而选用IC型号DD231作为稳流电路装置，使该灯条1的负极导线12B连接一第二电流调节器23H后并与该恒流装置2H的电源端(V_DD)连接，并使该灯条1的负极导线12B同时与该恒流装置2H的输入端(Vin)连接，且于该恒流装置2H的接地端(Gnd)及电流调节端(Rext)之间搭配连接一第一电流调节器22H，可使灯条1于通电发光时，凭借第一电流调节器22H调整其电流的输出，并使第二电流调节器23H提供电源端(V_DD)的限流，再由该设置DD231型号的IC稳压电路装置21H本身就能提供稳定的恒流电源输出，可使该灯条1于该恒流装置2H得到恒定的电流，并于发光单元11阻抗发生变化或发光单元11的亮度不足时，可利用第一电流调节器22H的调整而使恒流装置2H的电流输出获得所期望值，如此，即可使灯条1达到省电，且灯条1上的多数个发光单元11亮度均匀，而不易发热，并可使发光单元11损坏的机率减至最小。

如图4A所示，为本发明恒流装置2第十实施例的详细电路图，包括有一稳流电路装置2H配合电流调节器22H，以构成一具有温度补偿型灯条1，同时为一驱动压降范围宽，恒定电流公差小及电流设定方便的恒流装置2，更可应用于脉波宽度调整器(PWM)方式而达成恒流控制。上述的稳流电路装置2H包括四个外部接点VDD、VIN、REXT、GRD，其中接点VIN、VDD连接灯条1的负极导线12B与电流调节器23H，该灯条1的正极导线12A与电流调节器23H另端连接至电压源正极(+)，同时，稳流电路装置2H由接点REXT、GND连接一电流取样组件22H而接地GND，以撷取电流取样。上述电流取样组件22H较佳为一电阻组件。

上述所提的稳流电路装置2H，包括有一基准电压的比较与放大电路21H、一开关组件Q6、一检控组件Q5、一温度补偿电路TQ，较佳为一双极性晶体管(BJT)、多数电阻组件R1～R8及多数电容组件C1、C2，以形成一线性恒流电路。其中该并联的电阻组件R7、R8，由电流调节器23H输入的电压讯号分压产生一电压讯号，以触发开关组件Q6导通灯条1(LED)，并由检控组件Q5根据上述电流取样组件22H的取样电流，以检控开关组件Q6导通程度，实现电流恒定及公差小，同时该电阻组件R7分压对连接的电容组件C2充电；上述基准电压的比较与放大电路21H，由第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3、第四晶体管Q4及多数电阻组件R1～R6组成；由开关组件Q6的导通输出电压讯号启动进行基准电压比较与讯号放大，并由电阻组件R4分压对连接的电容组件C1充电；当环境温度升高时，电容组件C1放电触发上述温度补偿电路Q7导通，其中Q7为一双极性晶体管(BJT/bipolar junction transistor)，该晶体管是配合电容组件C2放电，以降低电流值保护灯条1(LED)不致过热损坏。

实施例11

参阅图6，本实用新型实施例11的灯条平面连接配置图。如图所示，本实施例的灯条1可依所需将该LED发光单元11做成直接封装型芯片式LED设置于直接封装型芯片式恒流装置2J的电路板中，且配合一直接封装型芯片式稳流电路装置21J、一直接封装型芯片式第一电流调节器22J及一直接封装型芯片式第二电流调节器23J，在本实施例中，恒流装置2J藉由金属箔导线12、12A、12B与直接封装型芯片式LED发光单元11串联连接在一起，可运用于需要使用较高电压的灯条上，同样地，于该灯条1的负极金属箔导线12B，连接于该恒流装置2J中间的直接封装型芯片式LED发光单元11，发光单元11再连接至直接封装型芯片式稳流电路装置21J，第一电流调节器22J及第二电流调节器23J，以使本实用新型符合使用者的需要。

实施例12

如图7、图7A所示，为本发明恒流装置2第12实施例的详细电路图，其电路图结构与第10实施例的详细电路图大体上相同，包括有一稳流电路装置2H配合电流调节器22H，以构成一具有温度补偿形成灯条1，同时驱动压降范围宽，恒定电流公差小及电流设定方便的恒流装置2，更可应用于脉波宽度调整器(PWM)方式达成恒流控制。但是本实施例稳流电路装置2H的接点VIN、VDD间连接一电压调节器230，而灯条1的负极导线12B与接点VIN连接，该灯条1的正极导线12A连接至电压源正极(+)，同时，稳流电路装置2H由接点REXT、GND连接一电流取样组件22H而接地GND，以撷取电流取样。上述电流取样组件22H较佳为一电阻组件，其中该并联的电阻组件R7、R8，由电压调节器230输入的电压分压产生分压，以触发开关组件Q6导通灯条1，并由检控组件Q5根据上述电流取样组件22H的取样电流，以检控开关组件Q6导通程度，实现与上述实施例相同的电流恒定功效。

Claims (10)

1、一种恒流灯条装置，其特征在于，该装置包括：

一灯条，该灯条是由多数个发光单元配合导线以正、负极电性连接的串联方式呈一导通的状态，且该灯条的二端预留有一正极导线及一负极导线可供连接外部电源使用；

一恒流装置，该恒流装置是与上述灯条的一电极导线电性连接；

其中，该恒流装置包括：

一电流调节器，与灯条的发光组件并联连接电压源及一稳流电路装置；

一电流取样组件，配合一端接连接形成电流取样输出；

一稳流电路装置，与上述电流调节器、灯条的发光组件及电流取样组件并联连接，包含有：

一开关组件，配合一电阻组件与上述电流调节器及灯条的发光组件并联连接，并由电阻组件的分压以触发导通；

一检控组件，并联连接上述开关组件及电流取样组件，以根据电流取样组件的取样电流检控开关组件导通程度；

一温度补偿电路，配合电阻组件及电容组件与上述开关组件并联；

一基准电压的比较与放大电路，由第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、多数电阻组件及一电容组件所组成，连接由开关组件的输出电压讯号触发，以取得电流调节器输入基准电压进行比较与讯号放大，并由该电阻组件分压对连接的电容组件充电；

上述基准电压的比较与放大电路在环境温度升高时，电容组件放电触发上述温度补偿电路导通，以降低电流值保护灯条的发光组件不致过热损坏。

2、根据权利要求1所述的恒流灯条装置，其特征在于，所述的恒流装置为一具有合成线路的稳压电路装置所组成的。

3、根据权利要求1所述的恒流灯条装置，其特征在于，所述的恒流装置为一稳压电路装置配合电流调节器所组成的。

4、根据权利要求1所述的恒流灯条装置，其特征在于，所述的恒流装置为一具有合成线路的稳流电路所组成的。

5、根据权利要求1所述的恒流灯条装置，其特征在于，所述的恒流装置为一稳流电路装置配合电流调节器所组成的，所述的电流调节器为电阻器。

6、根据权利要求1所述的恒流灯条装置，其特征在于，所述的恒流装置包括一直接封装型芯片式恒流装置、一直接封装型芯片式稳压电路装置及一直接封装型芯片式电流调节器。

7、根据权利要求1所述的恒流灯条装置，其特征在于，所述的恒流装置包括一表面贴片型式稳压电路装置及一表面贴片型式电流调节器。

8、根据权利要求1所述的恒流灯条装置，其特征在于，所述的恒流装置包括一裸晶封装式稳压电路装置及一表面贴片型式电流调节器。

9、根据权利要求1所述的恒流灯条装置，其特征在于，所述的恒流装置包括一表面贴片型式稳压电路装置与一印刷碳膜式电流调节器。

10、根据权利要求1所述的恒流灯条装置，其特征在于，该温度补偿电路包括一双极性晶体管。

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