CN201651850U - 可开/短路保护的led照明装置及照明电路 - Google Patents

可开/短路保护的led照明装置及照明电路 Download PDF

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Abstract

本实用新型提出一种可开/短路保护的LED照明装置及照明电路，其可开/短路保护的LED照明装置，包括至少二个光源模块、至少二个LED组、电源和多个保护元件。LED组一一对应地设置在光源模块中，且每个LED组之间彼此独立形成回路，且每个LED组又包括串联的多个发光二极管。电源分别与LED组相连，用于分别为每个LED组提供恒流电。保护元件设置在光源模块中，且其数量与发光二极管相对应，用于保证开路的发光二极管不会影响其它发光二极管的正常工作。本实用新型可以延长LED照明装置的使用寿命，并降低LED照明装置的维护成本。

Description

可开/短路保护的LED照明装置及照明电路
技术领域
本实用新型涉及照明技术领域，尤其涉及可开/短路保护的LED照明装置及照明电路。
背景技术
目前随着节能减排的发展趋势，LED(Light Emitting Diode，发光二极管)以其节能环保、发光效率高、寿命长等特点，得到越来越广泛的应用，由于其工作时产生的热量较少，发光效率较高，被视为冷光源，大有取代传统白炽灯、荧光灯的趋势。
近年来，采用1～3W大功率LED的灯具逐年增加，其功率可以从几瓦到上百瓦。现有的大功率灯具内部的LED连接方式通常有两种：
第一种是采用串联的结构，如图1所示，多个LED串联后连接到电源上，这种连接方式常被用在几十瓦以内的LED灯具中。然而，这种串联LED的灯具存在一个缺点，如果串联的LED中有一个LED开路，则会导致整个灯都不亮，因此这种LED的连接方式如果在警示灯、矿灯、应急灯等特殊用途的灯具中使用是十分危险的，一旦出现问题则需要马上维修或更换。
为此，有许多LED灯具是采用串联和并联结合的方式，如图2所示。其是将多个LED串联后组成一组LED组，然后再将多组LED组并联后连接到电源两端。这样，即使某一组的LED开路而不亮，其它组的LED仍然会继续工作。
但是，由于LED灯具的电源是恒流源，因此当其中一组LED开路后，与其并联的其它支路上的电流会增加，使其它支路的LED功耗加大，造成散热困难，故障率加大，并导致维修次数增加的问题。
综上所述，现有LED灯具的照明电路存在使用寿命短、维修成本高的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种可开/短路保护的LED照明装置，以克服现有LED灯具的照明电路使用寿命短、维修成本高的问题。
本实用新型的另一目的是提供一种照明电路，以克服现有LED灯具的照明电路使用寿命短、维修成本高的问题。
本实用新型提出一种可开/短路保护的LED照明装置，包括至少二个光源模块、至少二个LED组、电源和多个保护元件。LED组一一对应地设置在光源模块中，且每个LED组之间彼此独立形成回路，其中，每个LED组又包括串联的多个发光二极管。电源分别与LED组相连，用于分别为每个LED组提供恒流电。保护元件设置在光源模块中，且其数量与发光二极管相对应，用于保证开路的发光二极管不会影响其它发光二极管的正常工作。
依照本实用新型较佳实施例所述的可开/短路保护的LED照明装置，保护元件为齐纳二极管，且一个反向齐纳二极管与一个发光二极管并联。
依照本实用新型较佳实施例所述的可开/短路保护的LED照明装置，保护元件为晶闸管，且一个反向晶闸管与一个发光二极管并联。
依照本实用新型较佳实施例所述的可开/短路保护的LED照明装置，每个光源模块又包括电路板和透镜组，发光二极管设置在电路板上，透镜组覆盖在电路板的发光二极管上，且透镜组上设置有若干突起空间，用于容纳保护元件。
依照本实用新型较佳实施例所述的可开/短路保护的LED照明装置，每个光源模块又包括电路板和透光罩，发光二极管设置在该电路板上，发光二极管上对应设置有若干透镜，透光罩罩住电路板，包括电路板(61)上的透镜和保护元件。
依照本发明较佳实施例所述的具有开/短路保护功能的LED照明装置，其还包括至少一个散热器，其与光源模块相连，用于将LED产生的热量散发到空气中。
本实用新型另提出一种照明电路，应用在LED照明装置中，LED照明装置包括有至少二个光源模块，照明电路包括至少二个LED组、电源和多个保护元件。LED组一一对应地设置在光源模块中，且每个LED组之间彼此独立形成回路，且每个LED组又包括串联的多个发光二极管。电源分别与LED组相连，用于分别为每个LED组提供恒流电。保护元件设置在光源模块中，且其数量与发光二极管相对应，用于保证开路的发光二极管不会影响其它发光二极管的正常工作。
依照本实用新型较佳实施例所述的照明电路，保护元件为齐纳二极管，且一个反向齐纳二极管与一个发光二极管并联。
依照本实用新型较佳实施例所述的照明电路，保护元件为晶闸管，且一个反向晶闸管与一个发光二极管并联。
相对于现有技术，本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型对LED采用多路恒流源供电，当一路LED发生故障时，也不会造成其它支路LED的电流增加，从而可以使LED照明装置中的LED保持稳定的工作电流，使其功耗和发热量不会因意外故障而提高，从而延长了LED照明装置的使用寿命，并降低了维修费用。
2、本实用新型在每个LED上都并联一个保护元件，即使某一LED开路也不会影响其它LED的正常工作，由于一个大功率照明装置一般都会由几十至上百颗LED组成，其中一颗甚至是十几颗损坏也不会对整体照明产生太大影响，因此这种设计可以大大减少照明装置的维修频率，并延长其使用寿命。
当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
图1为现有大功率灯具中的一种LED连接电路图；
图2为现有大功率灯具中的另一种LED连接电路图；
图3为本实用新型可开/短路保护的LED照明装置的一种实施例结构图；
图4为本实用新型可开/短路保护的LED照明装置的另一种实施例结构图；
图5为本实用新型的一种实施例照明电路图；
图6为本实用新型光源模块的一种实施例结构分解图。
具体实施方式
本实用新型的主要思想是采用多路恒流源单独驱动一路LED(LightEmitting Diode，发光二极管)，从而即使某一路LED发生短路或开路，也不会影响其它路LED的正常供电。并且，本实用新型还为每个LED都配置保护元件，保证开路的LED不会影响其它LED的正常工作，从而大大提高了LED照明装置的使用寿命。
以下结合附图，具体说明本实用新型。
本实用新型提出一种可开/短路保护的LED照明装置，其包括至少二个光源模块和一个电源，电源分别和所有的光源模块连接，并为每个光源模块单独提供恒流源供电。由于电源驱动是多路输出，彼此独立没有干扰，所以LED组之间也彼此独立形成回路，没有干扰，而每个光源模块中则设置有串联的多个LED，起发光作用。如图3和图4所示，其分别为本实用新型可开/短路保护的LED照明装置的两种实施例结构图。
图3中，此可开/短路保护的LED照明装置主要是由灯壳31、四个光源模块32、四个散热器和一个电源33组成，其中灯壳31的一端连接固定灯杆34，散热器设置在光源模块32背面，光源模块32和电源33并列排布在灯壳31中，且从电源33上引出多条供电导线，分别与四个光源模块32相连，为光源模块32提供恒流电。
图4中，此可开/短路保护的LED照明装置主要是由固定架41、八个光源模块42、八个散热器和一个电源43构成。固定架41的一端设置有固定孔44，用来安装灯杆，八个光源模块42分别设置在固定架41的两侧，散热器设置在光源模块42背面，电源43则固定在固定架41中。同样的，此电源43上也引出多条供电导线，分别与八个光源模块42相连，为光源模块42提供恒流电。
由于本实用新型对各个光源模块采用多路恒流源单独供电的方式，因此光源模块的供电是独立的，相互之间不会产生影响，即使某一光源模块中的LED开路或短路，也不会对其它光源模块的正常供电产生影响，只需将故障的光源模块更换即可。
特别的，由于本实用新型的光源模块中均设置有串联的若干个LED，因此为保证某一个开路的LED不会影响其它LED的正常工作，本实用新型为每个LED均设置有一个保护元件，尽可能地减少了光源模块的维修和更换次数。而保护元件可以采用齐纳二极管、晶闸管或其它具有开路保护功能的元器件。为便于理解，申请人给出了一种电路原理图，如图5所示，该照明电路是由多路LED组和一个电源构成，其中每个光源模块中设置有一路LED组，且每个LED组包括串联的24个LED，每路LED组分别和电源相连，并形成独立的回路。并且，每个LED都反向并联一个齐纳二极管(齐纳二极管D1反向并联于LED1、齐纳二极管D2反向并联于LED2...齐纳二极管D24反向并联于LED24)。
工作过程中，在LED正常发光时，齐纳二极管处于开路状态。在LED由于外部或自身原因击穿短路时，由于采用恒流源供电，在有LED短路的情况下，LED的正向降压V小于齐纳二极管的开启电压V，此时并联在LED两端的齐纳二极管，只有微安级的漏电电流经过，相当于开路，不影响LED的工作，所以整个光源模块内除出现短路的LED外，其余依然在原有设计的电流下正常工作。若串联的LED中有一个损坏而开路了，此时与LED并联的齐纳二极管，状态转为导通，按照恒流源设定的电流经齐纳二极管而使整个光源模块除出现开路以外的LED都能正常工作。因此，一路LED组中的某一个LED发生短路或开路，均不会对其它LED的正常工作产生影响，而由于在实际应用中，一个大功率照明装置一般都会由几十至上百颗LED组成，其中一颗甚至是十几颗损坏也不会对整体照明产生太大影响，因此这种设计可以大大减少照明装置的维修频率，并延长其使用寿命。值得注意的是，本实用新型中所选用的齐纳二极管的导通电压一般比对应LED的工作电压高0.3V～3V，这样就能保证LED正常发光的情况下，齐纳二极管不会误导通。
另外，在图5实施例中，每个光源模块分别和电源连接(即每一组的LED组都是会由电源分别供电)，相对于现有技术中并联的连接方式(图2所示)，即使某一光源模块因内部或外部原因而无法工作(如导线断裂、接头破损等)，也不会造成其它两个光源模块上的功耗和发热量增加，因此不会影响到其它两个光源模块的使用寿命，从而节约了维修成本。
下面对单个光源模块的结构进行介绍，如图6所示，其为实用新型光源模块的一种实施例分解图，此光源模块包括电路板61、密封圈62、透镜组63和透光罩64，电路板61上焊接有二十四颗LED颗粒65，透镜组63和透光罩64均覆盖在电路板61的LED颗粒65上。其中，透镜组63上设置有二十四个突起空间66，用于容纳保护元件，从而可以使光源模块的设计更加紧凑美观。
上述仅为本实用新型的几种较佳的实施方式，但并不以此限制本实用新型。如光源模块的数量和安装方式可以根据场所需要来调整；每个光源模块中的LED和保护元件的数量也可以实际需求来设计；保护元件除了齐纳二极管、晶闸管，也可以是其它任意具有开路保护功能的元器件。光源模块的结构中可以将透镜组集合到透光罩上，或者只采用透镜组。
本实用新型另提出一种照明电路，应用在LED照明装置中，其结构、功能与前述可开/短路保护的LED照明装置中的照明电路相同，在此不再赘述。
本实用新型对LED采用多路恒流源供电，当一路LED发生故障时，也不会造成其它支路LED的电流增加，从而可以使LED照明装置中的LED保持稳定的工作电流，使其功耗和发热量不会因意外故障而提高，从而延长了LED照明装置的使用寿命，并降低了维修费用。另外，本实用新型在每个LED上都并联一个保护元件，即使某一LED开路也不会影响其它LED的正常工作，由于一个大功率照明装置一般都会由几十至上百颗LED组成，其中一颗甚至是十几颗损坏也不会对整体照明产生太大影响，因此这种设计可以大大减少照明装置的维修频率，同样可以延长LED照明装置的使用寿命并降低LED照明装置的维护成本。
以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种可开/短路保护的LED照明装置，其特征在于，包括：
至少二个光源模块(42)；
至少二个LED组，其一一对应地设置在该光源模块(42)中，且每个LED组之间彼此独立形成回路，其中，每个LED组又包括串联的多个发光二极管；
一电源(43)，分别与该些LED组相连，用于分别为每个LED组提供恒流电；
多个保护元件，设置在该些光源模块(42)中，且其数量与该些发光二极管相对应，用于保证开路的发光二极管不会影响其它发光二极管的正常工作。
2.如权利要求1所述的可开/短路保护的LED照明装置，其特征在于，该保护元件为齐纳二极管，且一个反向齐纳二极管与一个发光二极管并联。
3.如权利要求1所述的可开/短路保护的LED照明装置，其特征在于，该保护元件为晶闸管，且一个反向晶闸管与一个发光二极管并联。
4.如权利要求1所述的可开/短路保护的LED照明装置，其特征在于，每个光源模块(42)又包括一电路板(61)和一透镜组(62)，该些发光二极管设置在该电路板(61)上，该透镜组(62)覆盖在该电路板(61)的发光二极管上，且该透镜组(62)上设置有若干突起空间(66)，用于容纳该保护元件。
5.如权利要求1所述的可开/短路保护的LED照明装置，其特征在于，每个光源模块又包括一电路板(61)和一透光罩(64)，该些发光二极管设置在该电路板(61)上，该些发光二极管上对应设置有若干透镜，该透光罩(64)罩住电路板(61)，包括该电路板(61)上的该透镜和该保护元件。
6.如权利要求1所述的具有开/短路保护功能的LED照明装置，其特征在于，其还包括至少一个散热器，其与该光源模块相连，用于将LED产生的热量散发到空气中。
7.一种照明电路，应用在一LED照明装置中，该LED照明装置包括有至少二个光源模块(42)，其特征在于，该照明电路包括：
至少二个LED组，其一一对应地设置在该光源模块中，且每个LED组之间彼此独立形成回路，且每个LED组又包括串联的多个发光二极管；
一电源(43)，分别与该些LED组相连，用于分别为每个LED组提供恒流电；
多个保护元件，设置在该些光源模块(42)中，且其数量与该些发光二极管相对应，用于保证开路的发光二极管不会影响其它发光二极管的正常工作。
8.如权利要求7所述的照明电路，其特征在于，该保护元件为齐纳二极管，且一个反向齐纳二极管与一个发光二极管并联。
9.如权利要求7所述的照明电路，其特征在于，该保护元件为晶闸管，且一个反向晶闸管与一个发光二极管并联。
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