CN201531776U - 一种发光二极管灯条 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种发光二极管灯条，包括一长条型电路板、多个发光二极管以及一发光二极管控制器。长条型电路板设有多个对外接点，这些对外接点包括一电源端及一接地端，在一实施例中还包括一致能端。发光二极管排列设于长条型电路板上，由直流电源驱动发光二极管。发光二极管控制器设于长条型电路板上，由直流电源提供发光二极管控制器运作所需能量，以调整流过发光二极管的电流。本实用新型提供的发光二极管灯条因其长条型电路板仅需设有少量的对外接点，进而可将发光二极管灯条设计成同一型式，方便组件的取用与库存管理。
Description
技术领域
本实用新型是有关于一种光源装置，且特别是一种发光二极管光源装置。
背景技术
由于液晶本身不具发光特性，因此必须在液晶面板底面加上一个背光源，方能达到显示效果。目前最常见的背光源有冷阴极荧光灯管(Cold CathodeF1uorescent Lamp，简称为CCFL)、发光二极管(Light Emitting Diode，简称为LED)等。由于CCFL需要通过逆变器(inverter)将直流电压转换成上千伏特的交流电压才能启动和工作，其电源转换效率低且功率损耗大。另外，CCFL还使用有害材料汞，且较大的体积也在液晶显示器轻薄化的过程中造成技术上的瓶颈。因此，LED因为可用较低的直流电压驱动、未使用有害材料及体积小等特点，有渐渐取代CCFL的趋势。
图1为一种现有的LED背光源及其驱动电路的电路图。请参照图1，为了提供与CCFL背光源相同的效果，LED背光源必须将多个LED串联、并联或串并联使用；在本例中，LED背光源11包括M个灯条单元LB1～LBM，每个灯条单元LBi包括N个串联耦接的LED D1～DN，其中M及N均为正整数，且i为1、2、...、(M-1)或M。LED背光源11的驱动电路21包括电源供应器211、直流/直流转换器212及LED控制器213。电源供应器211接收交流市电Vac(其电压典型值为90～264Vrms)，并将交流市电Vac转换为通用直流电源Vdc1(其电压典型值为5V/12V/24V)，同时为整个内部电路提供一个参考电位Vgnd。直流/直流转换器212为一升压(boost)转换器或降压(buck)转换器，用以将通用直流电源Vdc1转换为具有适当电压大小的直流电源Vdc2，使直流电源Vdc2足以驱动灯条单元LBi中的LED D1～DN发光，故直流电源Vdc2的电压大小与灯条单元LBi所串联耦接的LED个数多少(即N的大小)有关。LED控制器213由电源供应器211产生的直流电源Vdc1提供运作所需的能量，用以侦测流过灯条单元LB1～LBM的电流Isen1～IsenM，并利用定电流源或可变电阻等手段调整电流Isen1～IsenM的平衡，使每个灯条单元LBi提供的亮度尽量相同。LED控制器213还可送出反馈信号FB通过调整直流/直流转换器212提供到灯条单元LB1～LBM的电流Isen1～IsenM，以模拟调光或脉宽调制(PulseWidth Modulation，简称为PWM)调光方式调整LED背光源11亮度。
图2及图3分别为图1所示LED背光源及其驱动电路的配置示意图。请先参照图2，LED背光源11配置在长条型电路板12上；在本例中，LED背光源11中所有灯条单元LB1～LBM的LED D1～DN沿长条型电路板12的长度方向(即x方向)上呈一直线排列。LED背光源11及长条型电路板12组成LED灯条1，而此LED灯条1配置于液晶显示器面板的上侧，再配合导光板、扩散板等组件提供亮度均匀的面光源。LED背光源11的驱动电路21设于至少一电源板22上。设于长条型电路板12的LED背光源11需要通过排线31及排线接头32，以便与设于电源板22的驱动电路21电性连接。由于LED背光源11包括多个灯条单元LB1～LBM，使得排线接头32需要一定的长度，特别是随着液晶显示器的尺寸增加，其所需要的灯条单元LB1～LBM的个数会增加(即M增加)，将需要排线接头32的长度更长。因此，排线接头32通常无法沿长条型电路板12宽度方向(即y方向)上配置，而必须如图2所示沿长条型电路板12长度方向(即x方向)上配置，这样必然会影响到长条型电路板12一侧上LED的设置及提供的亮度的均匀性。
请再参照图3，LED灯条还可配置于液晶显示器面板的上下侧，再配合导光板、扩散板等组件提供亮度均匀的面光源。在上侧的LED灯条1中的LED背光源11需要通过排线31及排线接头32与电路板22中的驱动电路21电性连接，且通常排线接头32设置在长条型电路板12上靠近电源板22的地方。而在下侧的LED灯条1’中的LED背光源11’需要通过排线31’及排线接头32’与电路板22中的驱动电路21电性连接，且通常排线接头32’设置在长条型电路板12’上靠近电源板22的地方。因此，当LED灯条配置于液晶显示器面板的上下侧时，必须使用两种不同型式的LED灯条1和1’(或长条型电路板12和12’)，不方便组件的取用与库存管理。
实用新型内容
本实用新型的目的就是提出一种发光二极管灯条，其可设计成同一型式，方便组件的取用与库存管理。
本实用新型提出一种发光二极管灯条，包括一长条型电路板、多个发光二极管以及一发光二极管控制器。长条型电路板设有多个对外接点，这些对外接点包括一电源端及一接地端，长条型电路板通过电源端接收一直流电源，并通过接地端而与直流电源具有同一参考电位。发光二极管排列设于长条型电路板上，由直流电源驱动发光二极管。发光二极管控制器设于长条型电路板上，由直流电源提供发光二极管控制器运作所需能量，以调整流过发光二极管的电流。
在本实用新型一实施例中，长条型电路板所设有的对外接点还包括一致能端，长条型电路板通过致能端接收一致能信号，致能信号用以致能或禁能发光二极管控制器。
在本实用新型一实施例中，前述直流电源为一交流市电通过一电源供应器转换为一通用直流电源，通用直流电源再通过一直流至直流转换器转换后所产生。在本实用新型另一实施例中，前述直流电源为一交流市电通过一电源供应器转换后所产生。
在本实用新型一实施例中，前述对外接点、发光二极管控制器及发光二极管均设于长条型电路板同一面上。在本实用新型另一实施例中，前述对外接点及发光二极管控制器设于长条型电路板的第一面上，发光二极管设于长条型电路板的第二面上。
在本实用新型一实施例中，前述对外接点及发光二极管控制器在完成连接线路后点胶固封于其上形成一保护层。
在本实用新型一实施例中，前述每个发光二极管为白光发光二极管。在本实用新型另一实施例中，前述每个发光二极管为一红光发光二极管、一绿光发光二极管及一蓝光发光二极管所组成。
本实用新型的有益效果：
本实用新型因采用将发光二极管控制器及发光二极管均设计在一长条型电路板上，使长条型电路板仅需设有少量的对外接点，例如一个电源端及一个接地端以接收一直流电源，或者一个电源端、一个接地端及一个致能端以接收一直流电源及一致能信号，进而可将发光二极管灯条设计成同一型式，方便组件的取用与库存管理。
附图说明
图1为现有技术提供的一种LED背光源及其驱动电路的电路图；
图2及图3分别为图1所示LED背光源及其驱动电路的配置示意图；
图4为本实用新型一实施例提供的LED背光源及其驱动电路的一配置示意图；
图5为图4所示提供到LED灯条的直流电源的另一实施例；
图6为图4所示LED灯条的另一实施例；
图7为本实用新型一实施例提供的LED背光源及其驱动电路的另一配置示意图；
图8A至图8C为本实用新型一实施例提供的LED灯条的数个结构示意图。
附图中，各标号所代表的组件列表如下：
1、1’：发光二极管(LED)灯条；11、11’：发光二极管(LED)背光源；LB1～LBM：灯条单元；D1～DN：发光二极管(LED)；12、12’：长条型电路板；21：驱动电路；211：电源供应器；212：直流/直流转换器；213：发光二极管(LED)控制器；22：电源板；31、31’：排线；32、32’：排线接头；4、4’、6、8、8′：发光二极管(LED)灯条；41、41’：发光二极管(LED)背光源；LB1～LBM：灯条单元；42、42’、62：长条型电路板；42a：第一面；42b：第二面；421、421’：电源端；422、422’：接地端；623：致能端；43、43’、63：发光二极管(LED)控制器；44：保护层；51、52：电源板；511：电源供应器；512：直流/直流转换器；FB：反馈信号；Isen1～IsenM：灯条单元电流；Vac：交流市电；Vdc1：通用直流电源；Vdc2：直流电源；Vgnd：参考电位；Voe：致能信号。
具体实施方式
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图4为本实用新型一实施例提供的LED背光源及其驱动电路的一配置示意图。请参照图4，LED背光源41包括多个LED排列设于长条型电路板42上，其中每个LED例如是白光LED，或者是由一个红光LED、一个绿光LED及一个蓝光LED所组成。在本例中，LED背光源41如图1所示LED背光源11一样，其包括M个灯条单元LB1～LBM，每个灯条单元LBi包括N个串联耦接的LED D1～DN。LED背光源41的驱动电路包括电源供应器511、直流/直流转换器512以及LED控制器43，其中电源供应器511及直流/直流转换器512设于电源板51上，LED控制器43设于长条型电路板42上。而LED背光源41、长条型电路板42以及LED控制器43组成LED灯条4，本实用新型提供的LED灯条4可配置于液晶显示器面板的上侧，再配合导光板、扩散板等组件提供亮度均匀的面光源。
由于将LED背光源41(其包括LED)及LED控制器43设计在长条型电路板42上，长条型电路板42仅需设有一个电源端421及一个接地端422作为对外接点，而长条型电路板42通过电源端421接收一直流电源Vdc2以驱动LED背光源41中的LED，并通过接地端422而与直流电源Vdc2具有同一参考电位Vgnd。LED控制器43由直流电源Vdc2提供运作所需的能量，用以侦测流过灯条单元LB1～LBM的电流Isen1～IsenM，并利用定电流源或可变电阻等手段调整电流Isen1～IsenM的平衡，使每个灯条单元LBi提供的亮度尽量相同。在这里，提供到长条型电路板42电源端421的直流电源Vdc2是一个具有适当电平的直流电源，其可以由图4所示设于电源板51上的电源供应器511及直流/直流转换器512所产生。其中，电源供应器511接收交流市电Vac，并将交流市电Vac转换为通用直流电源Vdc1，同时为整个内部电路提供一个参考电位Vgnd。直流/直流转换器512为一升压转换器或降压转换器，用以将通用直流电源Vdc1转换为具有适当电压大小的直流电源Vdc2，使直流电源Vdc2足以驱动灯条单元LBi中的LEDD1～DN发光，故直流电源Vdc2的电压大小与灯条单元LBi所串联耦接的LED个数多少(即N的大小)有关。
图5为图4所示提供到LED灯条的直流电源的另一实施例。请参照图5，提供到长条型电路板42电源端421的直流电源Vdc1是一个通用直流电源，其可以由图5所示设于电源板52上的电源供应器511所产生。其中，电源供应器511接收交流市电Vac，并将交流市电Vac转换为通用直流电源Vdc1，同时为整个内部电路提供一个参考电位Vgnd。由于通用直流电源Vdc1必须足以驱动灯条单元LBi中的LED D1～DN发光，因此灯条单元LBi所串联耦接的LED个数多少(即N的大小)受限于通用直流电源Vdc1的电压大小。例如，当通用直流电源Vdc1的电压为12V且使用的LED跨压需3.3V时，每个驱动灯条单元LBi所串联耦接的LED个数最多为3，剩余的跨压(12-3.3×3)V将由LED控制器43所吸收。
图6为图4所示LED灯条的另一实施例。请参照图6，LED灯条6包括LED背光源41、长条型电路板62以及LED控制器63。与图4所示LED灯条4相比之下，LED灯条6的长条型电路板62除了设有一个电源端421及一个接地端422之外，还设有一个致能端623，长条型电路板62通过致能端623接收一致能信号Voe。这个致能信号Voe用以致能(enable)或禁能(disable)LED控制器63，例如在致能信号Voe为高电平时致能LED控制器63，在致能信号Voe为低电平时禁能LED控制器63。在一实施例中，这个致能信号Voe为一脉宽调制(PWM)信号，以便通过LED控制器63以PWM调光方式调整LED背光源41亮度。
图7为本实用新型一实施例提供的LED背光源及其驱动电路的另一配置示意图。请参照图7，本实用新型提供的LED灯条可配置于液晶显示器面板的上下侧，再配合导光板、扩散板等组件提供亮度均匀的面光源，在这里LED灯条采用图4所示LED灯条4，但不仅限于此，例如还可采用图6所示LED灯条6。在上侧的LED灯条4中的LED背光源41仅需要通过少量的对外接点(其包括电源端421及接地端422)与驱动电路(其例如包括电源供应器511)电性连接，而在下侧的LED灯条4’中的LED背光源41’仅需要通过少量的对外接点(其包括电源端421’及接地端422’)与驱动电路电性连接，不再需要如图2或图3所示使用排线及排线接头。因此，本实用新型提供的LED灯条4和4’(或长条型电路板42和42’)完全可设计成同一型式，方便组件的取用与库存管理。
图8A至图8C为本实用新型一实施例提供的LED灯条的数个结构示意图，在这里LED灯条虽然采用图4所示LED灯条4(其对外接点包括电源端421、接地端422)，但不仅限于此，例如还可采用图6所示LED灯条6(其对外接点包括电源端421、接地端422、致能端623)。请先参照图8A，LED灯条4将对外接点(其包括电源端421、接地端422)、LED控制器43及LED背光源41(其包括LED)均设于长条型电路板42同一面42b上，并在对外接点(其包括电源端421、接地端422)及LED控制器43完成连接线路后点胶固封而于对外接点(其包括电源端421、接地端422)及LED控制器43上面形成一保护层44。
请再参照图8B，LED灯条8将对外接点(其包括电源端421、接地端422)及LED控制器43设于长条型电路板42的第一面42a上，而LED背光源41(其包括LED)设于长条型电路板42的第二面42b上，并在对外接点(其包括电源端421、接地端422)及LED控制器43完成连接线路后点胶固封而于对外接点(其包括电源端421、接地端422)及LED控制器43上面形成一保护层44。
请再参照图8C，LED灯条8′将图8B所示的LED灯条8的LED控制器43改成设计在LED背光源41(其包括LED)的下方，如此可增加LED同面侧反光面，或缩短LED灯条8′的长度。
本实用新型因采用将发光二极管控制器及发光二极管均设计在一长条型电路板上，使长条型电路板仅需设有少量的对外接点，例如一个电源端及一个接地端以接收一直流电源，或者一个电源端、一个接地端及一个致能端以接收一直流电源及一致能信号，进而可将发光二极管灯条设计成同一型式，方便组件的取用与库存管理。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此即限制本实用新型的专利范围，凡是运用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利范围内。
Claims (9)
1.一种发光二极管灯条，其特征在于，包括：
一长条型电路板，设有多个对外接点，该些对外接点包括一电源端及一接地端，该长条型电路板通过该电源端接收一直流电源，并通过该接地端而与该直流电源具有同一参考电位；
多个发光二极管，排列设于该长条型电路板上，由该直流电源驱动该些发光二极管；以及
一发光二极管控制器，设于该长条型电路板上，由该直流电源提供该发光二极管控制器运作所需能量，以调整流过该些发光二极管的电流。
2.如权利要求1所述的发光二极管灯条，其特征在于，其中该些对外接点还包括一致能端，该长条型电路板通过该致能端接收一致能信号，该致能信号用以致能或禁能该发光二极管控制器。
3.如权利要求1或2所述的发光二极管灯条，其特征在于，其中，该直流电源为一交流市电通过一电源供应器转换为一通用直流电源，该通用直流电源再通过一直流至直流转换器转换后所产生。
4.如权利要求1或2所述的发光二极管灯条，其特征在于，其中，该直流电源为一交流市电通过一电源供应器转换后所产生。
5.如权利要求1或2所述的发光二极管灯条，其特征在于，其中该些对外接点、该发光二极管控制器及该些发光二极管均设于该长条型电路板同一面上。
6.如权利要求1或2所述的发光二极管灯条，其特征在于，其中该些对外接点及该发光二极管控制器设于该长条型电路板的第一面上，该些发光二极管设于该长条型电路板的第二面上。
7.如权利要求1或2所述的发光二极管灯条，其特征在于，其中该些对外接点及该发光二极管控制器在完成连接线路后点胶固封于其上形成一保护层。
8.如权利要求1或2所述的发光二极管灯条，其特征在于，其中每个发光二极管为白光发光二极管。
9.如权利要求1或2所述的发光二极管灯条，其特征在于，其中每个发光二极管为一红光发光二极管、一绿光发光二极管及一蓝光发光二极管所组成。
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