CN201731335U - 一种交流直接驱动的led灯管 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种交流直接驱动的LED灯管，包括有第一LED支路、第二LED支路、第三LED支路、第四LED支路以及LED共用支路，所述第一LED支路、第二LED支路、第三LED支路和第四LED支路组成一桥式电路。本实用新型将多条LED支路组成一个桥式电路，利用LED有断电余辉续光的特性，以及人眼对流动光点记忆存在惰性的特点，使人眼对处于余辉工作模式下的LED认为是连续发光。另外由于灯管中的LED有一半时间在工作，有一半时间处于非工作状态，因而其发热可以减少40％～20％。与现有技术相比，本实用新型灯管具有结构简单、成本低廉、电能转换效率高、热累积少、使用寿命长等优点。

Description

一种交流直接驱动的LED灯管

技术领域

本实用新型属于LED照明领域，具体涉及的是一种LED灯管，特别是一种可直接通过交流电驱动的LED灯管。

背景技术

LED光源作为绿色、节能、省电、长寿命的第四代照明灯具而异军突起。目前的LED光源是低电压(VF＝2～3.6V)、大电流(IF＝200～1500mA)工作的半导体器件，必须提供合适的直流才能正常发光。直流(DC)驱动LED光源发光的技术已经越来越成熟，由于我们日常照明使用的电源是高压交流(AC100～220V)，所以必须使用降压的技术来获得较低的电压，一般采用变压器或开关电源降压，然后将交流(AC)变换成直流(DC)，再变换成直流恒流源，才能促使LED光源发光。因此直流驱动LED光源的系统应用方案必然是：变压器+整流(或开关电源)+恒流源。

而对于LED灯管而言，其内部必然要有一定的空间来安置上述模块，但是对于E27标准螺口的灯具来说空间十分有限，很难安置。无论是经由变压器+整流或是开关电源降压，系统都会有一定量的损耗，DC LED在交流、直流之间转换时约15％～30％的电力被损耗，系统效率很难做到90％以上。如果能用交流(AC)直接驱动LED光源发光，系统应用方案将大大简化，系统效率将轻松地达到90％以上。

另外，DC LED在交流、直流之间转换时转换器会随着时间老化、损坏，其寿命比LED光源本身更短，因此目前很多LED灯管坏掉，并不是LED光源寿命已尽，而是LED灯管使用的转换器坏掉。

发明内容

为解决目前采用直流供电的LED灯管所存在的转换器使用寿命短、转换过程中电力损耗大、系统效率低的问题，本实用新型的目的在于提供一种可直接通过交流电驱动的LED灯管。

为实现上述目的，本实用新型主要采用以下技术方案：

一种交流直接驱动的LED灯管，包括有第一LED支路(1)、第二LED支路(2)、第三LED支路(3)、第四LED支路(4)以及LED共用支路(5)，所述第一LED支路(1)、第二LED支路(2)、第三LED支路(3)和第四LED支路(5)组成一桥式电路，该桥式电路中第一LED支路(1)、第二LED支路(2)的共用端连接到交流电源(6)的一端，第三LED支路(3)、第四LED支路(4)的共用端连接到交流电源(6)的另一端，所述第一LED支路(1)、第三LED支路(3)的共用端与第二LED支路(2)、第四LED支路(5)的共用端之间连接有LED共用支路(5)。

所述第一LED支路(1)、第二LED支路(2)、第三LED支路(3)和第四LED支路(4)分别由至少两个LED同向串联。

所述LED共用支路(5)由至少两个LED同向串联。

本实用新型将多条LED支路组成一个桥式电路，利用LED有断电余辉续光的特性，以及人眼对流动光点记忆存在惰性的特点，使人眼对处于余辉工作模式下的LED认为是连续发光。另外由于灯管中的LED有一半时间在工作，有一半时间处于非工作状态，因而其发热可以减少40％～20％。与现有技术相比，本实用新型灯管具有结构简单、成本低廉、电能转换效率高、热累积少、使用寿命长等优点。

附图说明

图1为交流电直接驱动LED灯管的工作原理示意图。

图2为交流电直接驱动LED灯管的电路原理图。

图中标识说明：第一LED支路1、第二LED支路2、第三LED支路3、第四LED支路4、LED共用支路5、交流电源6。

具体实施方式

本实用新型的核心思想是：本实用新型将LED支路组成一个桥式电路，并在该桥式电路的两端连接到交流电源，另外两端之间则连接有一LED共用支路，在交流电供电时，随着交流电方向的变化，总有一条LED灯串是处于导通状态，而另一条则处于截止状态，而由于LED发光具有断电余辉续光的特性，其余辉可保持几十微秒，而人眼对于流动光点记忆是存在惰性的，因此此时人眼所感觉到的处于截止状态的LED仍然是处于发光状态，从整个灯管而言，人眼感觉到的是在持续发光。

为阐述本实用新型的思想及目的，下面将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明。

请参见图1所示，图1为交流电直接驱动LED灯管的工作原理示意图。本实用新型所涉及的交流直接驱动的LED灯管，主要包括有第一LED支路1、第二LED支路2、第三LED支路3、第四LED支路4以及LED共用支路5，所述第一LED支路1、第二LED支路2、第三LED支路3和第四LED支路5组成一桥式电路，该桥式电路中第一LED支路1、第二LED支路2的共用端连接到交流电源6的一端，第三LED支路3、第四LED支路4的共用端连接到交流电源6的另一端，所述第一LED支路1、第三LED支路3的共用端与第二LED支路2、第四LED支路5的共用端之间连接有LED共用支路5。

其中交流电源(AC)6的方向是随着时间作周期性变化的，因此当其沿着a方向运行时，第二LED支路2和第三LED支路3中的LED则处于截止状态，此时无电流流过，该支路上的LED不发光，而第一LED支路1、第四LED支路4则处于导通状态，有电流流过，而第一LED支路1、第四LED支路4又通过LED共用支路5连接，因此与交流电源(AC)6另一端连接，形成回路，此时第一LED支路1、第四LED支路4和LED共用支路5上的LED发光，处于工作状态。

当交流电源(AC)6的方向沿着b方向运行时，此时第一LED支路1、第四LED支路4处于截止状态，此时无电流流过，该支路上的LED不发光，而第二LED支路2和第三LED支路3则处于导通状态，有电流流过，且二者之间通过LED共用支路5连接，此时第二LED支路2、第三LED支路3和LED共用支路5与交流电源(AC)6形成回路，而串联在该支路上的LED处于工作状态。

由于交流电源6是随着时间作周期性变化的，因此其电流由a方向变化到b方向的时间是连续性的，因此第二LED支路2和第三LED支路3上串联的LED由导通到截止时间差很短(小于几十微秒)，而LED有断电余辉续光的特性，因此人眼看到的LED还是处于发光状态的，同样的道理在第一LED支路1和第四LED支路4也会出现类似的情况，因此整个灯管给人的感觉就是连续发光的，而实质是只有一半的LED灯串在工作。

如图2所示，图2为交流电直接驱动LED灯管的电路原理图。其中交流电由U1、U2输入经过电容CX1滤除交流电网里的高频杂波干扰，之后经过由电阻R1与电感L1并联、电阻R4与电感L2并联后组成保护电路，输入到五条LED灯串组成的桥式电路。

D1、LED2为第一LED灯串；D3、LED4为第二LED灯串；D7、LED8为第三LED灯串；D10、LED9为第四LED灯串；D5、LED6为一条LED共用灯串，上述五条LED灯串组成了一个桥式电路。其中第一LED灯串、第二LED灯串通过限流电阻R3与电阻R4、电感L2组成的保护电路连接；而三LED灯串、第四LED灯串则与正温度系数热敏电阻PTC以及限流电阻R2连接。

另外为了增加上述LED灯串的余辉时间，在LED灯串上还并联有电容C2、C3，当LED灯串处于截止状态时，可通过储能电容C2、C3对其供电，以延长LED灯串的余辉时间。

以上对本实用新型所述的一种交流直接驱动的LED灯管进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (3)

1.一种交流直接驱动的LED灯管，其特征在于包括有第一LED支路(1)、第二LED支路(2)、第三LED支路(3)、第四LED支路(4)以及LED共用支路(5)，所述第一LED支路(1)、第二LED支路(2)、第三LED支路(3)和第四LED支路(5)组成一桥式电路，该桥式电路中第一LED支路(1)、第二LED支路(2)的共用端连接到交流电源(6)的一端，第三LED支路(3)、第四LED支路(4)的共用端连接到交流电源(6)的另一端，所述第一LED支路(1)、第三LED支路(3)的共用端与第二LED支路(2)、第四LED支路(5)的共用端之间连接有LED共用支路(5)。

2.根据权利要求1所述的交流直接驱动的LED灯管，其特征在于所述第一LED支路(1)、第二LED支路(2)、第三LED支路(3)和第四LED支路(4)分别由至少两个LED同向串联。

3.根据权利要求1所述的交流直接驱动的LED灯管，其特征在于所述LED共用支路(5)由至少两个LED同向串联。

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