CN202484635U - 一种led灯具 - Google Patents

Abstract

一种LED的灯具，可以用于指示或照明。它在电路上由LED串联连接，并在每一LED的旁边并联上稳压管，使稳压管的稳压电压大于LED的工作电压；在机械构造上使各LED的灯珠可以插拔。该灯具可以在部分LED灯珠损坏的情况下，整体仍然可以工作；也可以能够方便地进行更换修复。

Description

一种LED灯具

所属技术领域

本实用新型涉及一种LED的灯具，尤其是LED能够插拔且有稳压管旁路的、能够方便地进行修复的发光装置。 

背景技术

LED，即发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件。 

本系列文件所述的LED灯具，是指由单个或多个LED组合起来能够发光的，以用来照明或者显示的装置。 

本系列文件所述的LED驱动器，是指构成LED灯具时，整体灯具需要配备的变换、保护、控制电路。 

由于LED具有寿命长、光效高、无辐射与低功耗的特点，近几年来在照明领域的应用发展很快。 

但在目前，由LED构成的灯具还存在一个很大的问题，就是制灯的成本太高。而价格高昂，节能不节钱，就使得普通消费者大多不愿意花钱购买，以至于在目前LED照明灯主要应用于商业照明，家用灯还没用被广泛认可。 

这是因为LED是半导体器件，工作环境比较苛刻，在应用过程中需要对其进行相应的保护、以确保其能够稳定工作；单一的LED的工作电压是2～3伏，接入常规的电路要进行降压，所以整体灯具需要配备复杂的变换电路，也即需要相应的驱动电路。 

由于用以变换、控制、保护的驱动电路造价比较昂贵，造成了LED灯具的整体价格的高昂。同时，复杂的驱动电路需要的工作用电，也相应的提高了整体灯具的能耗。 

由于LED灯具一般的需要多个的灯珠串接或并接组合，往往会有“一损俱损”的问题，即一旦其中一个灯珠损坏，就会使得整体灯具不能使用。如果生产过程中质量把关不严，质量不高的灯珠鱼目混珠，就更加容易造成“部分灯珠损坏，而整体灯具不能使用”的现象，浪费更加普遍。 

所以，虽然单一的LED发光管的售价不高，但成品的LED灯具整体成本很高昂；虽然单一的LED发光管的寿命理论上很高，可以达到上万小时(在恰当的电流和电压下，LED的使用寿命可达10万小时)，但往往的成品的LED灯具的寿命却不高、性能不稳定。 

这样，就使得非常具有节能优势的LED灯具，在现实中难以更加全面的推广，尤其的难 以更加快速、广泛地进入普通家庭的消费之中。 

发明内容

为了克服现有的LED灯具整体成本昂贵、整体使用寿命不高、性能不稳定的不足。本实用新型提供一种LED灯具，该灯具可以极大的降低产品成本、提高灯具的整体使用寿命。能够使LED灯具更加广泛地走入普通家庭的消费之中。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：在灯具的支架上设置可以插拔LED灯珠的管脚插座，各管脚插座在电路上两两串联，每对管脚插座上都有稳压管并联，LED的管脚可以插放在管脚插座上，形成LED灯串，同时灯具上还可以有驱动器插座，驱动器插座用以插放LED驱动器，它电路上的输出接LED灯串。简单通俗的描述就是：在LED灯具中，电路上LED串联连接，使每一LED旁边并接上稳压管，所并联的稳压管的稳压电压大于LED灯珠工作电压，并在机械构造上使各LED的灯珠可以插拔。 

在电路原理上，LED是与稳压管并联后，再两两串联在一起的，形成可以在高电压下工作的LED灯串，由于稳压管的稳压电压大于LED的工作电压，所以在平时，稳压管基本上不工作。当有浪涌电流时，稳压管可以导流了其中部分的电流，而保护了LED。而且在整体的LED灯具中，一旦其中的某个LED被损坏，由于有稳压管的旁路，整体的灯具还能够继续工作；而其中LED的灯珠又是可以插拔的，就可以方便地更换其中损坏的LED而加以修复。 

具体的就是： 

1、在LED灯具的支架上先安置用以插放LED的管脚插座，各管脚插座在电路上两两串联，并在每对管脚插座旁边都并联上稳压管，配上LED，这样就形成了可以插拔LED的灯串，它在电路上是由各LED与稳压管并联后再两两串联的，然后再让这样的LED灯串与LED驱动器相连，共同构成一个LED灯具。为了可以方便维护，还可以让驱动器也能够插拔，如果LED的驱动器是稳压电路，则LED灯串与驱动器并联；如果LED的驱动器是恒流源，则LED灯串与LED驱动器串联。 

2、如果LED灯具是用来配套的，或者是接到性能比较稳定的稳压电源或恒流电源上的，就可以不需要配备上相应的驱动器，整个灯具只要是多个LED两两串联且可以插拔的、每个LED上有稳压管并联的灯串的装置即可。 

3、一般的，驱动器的维护比较专业，所以实际产品中，驱动器可以直接固定在支架上，不需要插拔。 

4、由于有稳压管并联的保护，这种灯具的驱动器可以不必过于冗余保护。比较简洁的一 种是，该装置的驱动器是由整流电路和恒流二极管组成的，在电路上，整流电路的输出串接恒流二极管，再与LED灯串(5)并联，这样的灯具可以直接接交流电。 

5、当需要大功率灯具时，灯具可以由多个LED灯串和驱动器组合而成。在电路上可以先由LED灯串和驱动器串联成一个模块，然后多个这样的模块再并联成大型灯具。也即，多个LED灯串和驱动器可以串联、并联，或者是既有并联又有串联的混联。进一步的也可以让LED灯具上安装LED灯串的插座，使LED灯串也可以插拔。 

6、为了便于消费者自己直接维护，在机械构造上，也可以使稳压管也能够插拔，只要保证在电路上稳压管依然是并联在LED的管脚插座上即可。 

7、在实际电路中，为了能够保证电路能够正常工作，稳压管的稳压电压的额定值(Vz)要大于与之并联着的LED发光管的正向工作电压(VF)，即Vz＞VF。如果vz＜VF，则LED电路不能正常工作。(但Vz-VF的差值也不能太高，否则保护性能不好，在有部分LED损坏时，电路的稳定性不好；Vz-VF的差值也不能太低，太低则稳压管的漏电流大。如果LED发光管采用的是3v的，稳压管可以采用4v左右)。 

8、在一些场合，旁路用的稳压管可以是以二极管(包括发光二极管)的串接替代，由于二极管有正向压降，多个二极管正向串接后就会有相应的稳压值。 

9、由于LED的封装不同，有带引脚的，有贴片的，所以相应的管脚插座可以是适合“有引脚的LED”的插孔，也可以是适合“贴片LED”的卡座。在一些特大型的LED灯具(如安装在高处的路灯)中，往往有众多的LED灯珠，为维护方便，可以使多个LED并联或串联组合成LED模块，看作整体的LED，在灯具中可以插拔，这样相应的管脚插座则是适合这种“多个LED的组合起来的LED模块”的插槽。在LED组合成LED模块后，其工作电压也不同，这样所并联的稳压管的稳压值也需适合相应LED或者LED模块的工作电压的稳压管。 

10、由于LED有稳压管旁路且可以插拔，可以避免“一损俱损”的后果，所以，就可以使LED灯珠的布局更加自由，在很多场合都可以使用，灯具在机械结构上，各LED(及其管脚插座)的空间排列可以是平面或者立体的，可以有平板灯、塔状灯等，分布上可以集中或者分散，可以组成各类工艺品形状的立体造型。 

本实用新型的有益效果是：可以降低LED灯具的整体成本、提高LED灯具的整体使用寿命。 

由于在每一LED旁都有稳压管并联、且LED可以插拔，使得能够在技术上： 

1、解决浪涌问题，降低造价。——稳压管的旁路，一定程度的在电路上解决了浪涌电流 对LED造成冲击损坏的问题，使LED灯具可以使用简单普通的控制保护电路，可以降低驱动电路的成本，而旁路用的稳压管的成本非常低，从而可以降低整体灯具的高昂成本。 

2、解决“一损俱损”问题。——稳压管的旁路，可以在当有个别LED损坏时能够让电流继续流过，而使整体灯具不受影响，从而避免了一两个LED灯珠坏，串接着的众多LED灯珠全部浪费的局面，大大降低的消费者的使用成本。 

3、更加节能。——旁路的稳压管，其稳压电压高于LED的工作电压。平时不影响正常工作，不耗电(有漏电流，但很微弱)而有稳压管并联灯具，由于可以采用低成本的简单LED驱动器，，就可以省却具有复杂保护功能的驱动器的自身能耗，总体上更加节能。 

4、便于维护。——稳压管的旁路而使整体继续工作，就可以清晰地指示出大量的LED灯珠中那个坏了，而LED灯珠又是可以插拔的，从而使普通使用者可以不必送交专业维修点借助专业工具进行维修，自己就可以更换修复，减少的使用者的消费成本。 

使用者就可以像目前普通家庭更换白炽灯一样，更换LED灯珠，一目了然、简单方便。 

在整体上，本实用新型提供的灯具结构简单，由支架、管脚插座、稳压管和连接线、以及可以插拔的LED构成。 

其中，支架、管脚插座和连接线，基本不会坏。 

其中，稳压管，平时不工作，只有少量的漏电流，所以也不容易坏(如果稳压管的功率冗余大，就更可靠)。即使万一有损坏，整个支架卸下，稍有懂电的人就可以修理。(如果使稳压管可以插拔，更加方便) 

其中，LED灯珠，即使万一损坏了，基本上也不会一次性全部损坏，往往只是个别损坏，消费者可以自己更换，成本很低(现在市场价是几角钱)。 

这样，就可以让LED灯具从一次性的易耗品。变成了耐用品，易于在家庭照明中的推广普及。 

总之，本装置的事实效果就是：结构简单、成本低廉，能够通过使用者的举手之劳，换取降低控制保护的驱动电路的高昂成本，保证灯具在局部电路的损坏(尤其只是个别灯珠的损坏)的情况下，能够避免整体灯具不可使用的浪费。降低消费者的购买成本、维护成本，减少社会资源的浪费，更加绿色环保。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 

图1是本实用新型的电路原理示意图。 

图2是本实用新型的另一种形式的电路原理示意图。 

图3是本实用新型的再一种形式的电路原理示意图。 

图中：1.支架，2.管脚插座，3.稳压管，4.LED，5.LED灯串，6.驱动器插座，7.LED驱动器，8.恒流二极管，9.整流电路。 

具体实施方式

在图1所示的实施例中，多个LED(4)在电路上相互串联，每一个LED(4)边上都并联着稳压管(3)，共同构成了LED灯串(5)，该LED灯串(5)接至LED驱动器(7)的输出。 

在图中，LED驱动器(7)是由整流电路(9)和恒流二极管(8)组成的，在电路上，整流电路的输出接恒流二极管(8)，再与LED灯串(5)并联。(恒流二极管(8)是与LED灯串(5)串联的)。 

由于每个LED(4)都有旁路的稳压管(3)保护，LED驱动器(7)就可以由简单的恒流二极管构成，恒流二极管，即CRD(Current Regulator Diodes)，是能够在电源电压或者负载阻抗波动的时候给电路提供稳定电流，具有线性特性的半导体器件。它能稳定和限制电流。 

在机械构造上，LED(4)是可以插拔的，是通过管脚插座(2)连接的，管脚插座(2)安装在灯具的支架(1)上；LED驱动器(7)也是可以插拔的，是通过驱动器插座(6)连接的，驱动器插座(6)也是安装在灯具的支架(1)上的。 

在图2所示的另一个实施例中，该装置中没有图1所示实施例中那样的LED驱动器(7)和驱动器插座(6)，它是由安置在支架(1)上的管脚插座(2)、稳压管(3)、LED(4)组成，电路上多个管脚插座(2)两两串联，每对管脚插座(2)上都有稳压管(3)并联，LED(4)的管脚可以插放在管脚插座(2)上，形成LED灯串(5)的这样一种装置。 

它可以直接接入性能稳定的电路中(如稳压电源或恒流电源)，也可以作为大型灯具的配套组件。 

在图3所示的再一个实施例中，该装置中的LED灯串(5)和LED驱动器(7)都是多个的，它们在电路上是混联的。 

它先由多个可以插拔的、串联的LED(4)与稳压管(3)组成LED灯串(5)，每个LED灯串(5)与(由恒流二极管构成的简单的)LED驱动器(7)串联。多个这样串联后的电路再共同与(由稳压管构成的简单的)LED驱动器(7)并联，再接入整流电路，共同构成可以接入市电的灯具。 

在图中，LED(4)可以是单个的LED灯珠，也可以多个LED串并联组成的LED模块，也可以是在图2所示的实施例中整体装置，这样多重套用，可以构成大型的LED灯具。 

Claims (9)

1.一种LED灯具，它是利用单个或多个LED组合起来发光的装置，有支架(1)、LED(4)，其特征是：支架(1)上有管脚插座(2)，在电路上各管脚插座(2)两两串联，每对管脚插座(2)上都有稳压管(3)并联，LED(4)的管脚可以插放在管脚插座(2)上，形成LED灯串(5)，也即在电路上LED灯串(5)是由各LED(4)与稳压管(3)并联后再两两串联的，所述的LED灯具上还可以有驱动器插座(6)，驱动器插座(6)用以插放LED驱动器(7)，它电路上的输出接LED灯串(5)。

2.根据权利要求书1所述的LED灯具，其特征是：LED驱动器(7)是直接固定在支架(1)上，电路上LED驱动器(7)的输出直接连接LED灯串(5)。

3.根据权利要求书1所述的LED灯具，其特征是：该装置的LED驱动器(7)是由整流电路和恒流二极管组成的，在电路上，整流电路的输出串接恒流二极管，再与LED灯串(5)并联。

4.根据权利要求书1所述的LED灯具，其特征是：LED灯串(5)和LED驱动器(7)均可以是多个的，它们在电路上可以是串联、并联或者既有串联又有并联的混联。

5.根据权利要求书1、2、3或4所述的LED灯具，其特征是：稳压管(3)在电路上是并联在管脚插座(2)上的，且在机械构造上则是可以插拔的。

6.根据权利要求书1、2、3或4所述的LED灯具，其特征是：稳压管(3)的稳压电压的额定值大于与之并联着的LED(4)的正向工作电压。

7.根据权利要求书1、2、3或4所述的LED灯具，其特征是：稳压管(3)可以是以二极管的串接替代。

8.根据权利要求书1、2、3或4所述的LED灯具，其特征是：灯具中的LED(4)可以是单个的有引脚的LED或者是单个的贴片LED，也可以是由多个的LED串并联组合的LED模块，所并联的稳压管(3)的稳压值大于相应LED或者LED模块工作电压的，管脚插座(2)可以是适合“有引脚的LED”的插孔，也可以是适合“贴片LED”的卡座，也可以是适合“多个LED的组合起来的LED模块”的插槽。

9.根据权利要求书1、2、3或4所述的LED灯具，其特征是：各管脚插座(2)的位置排列可以是平面的或立体的，位置分布可以集中或者分散的。 

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