CN203378092U - 集成ic驱动的led光源模组 - Google Patents

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张海兵
孙国喜
刘国旭
杨人毅
范振灿
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Abstract

本实用新型公开一种集成IC驱动的LED光源模组，包括整流桥模块、IC驱动模块和LED光源，其中，所述整流桥模块与交流电源相连，将交流电转换为直流电输送至IC驱动模块；所述IC驱动模块与整流桥模块和LED光源相连，将整流桥模块输出的直流电转换为脉冲电流，为LED光源供电。本实用新型可以把IC驱动模块和LED光源集成在同一个电路板上，可使灯具在结构设计上更灵活，降低物料成本，缩短制造时间。

Description

集成IC驱动的LED光源模组
技术领域
本实用新型涉及半导体照明领域，特别涉及一种集成IC(集成电路)驱动的LED光源模组。
背景技术
近年来，由于发光二极管(LED)具有低功率、高效率、长寿命、体型小、亮度高等特点而被广泛应用于显示器装置或者照明装置。LED是恒流器件，需要配套合适的电源才能工作。目前常用的LED配套电源一般是开关型恒流驱动方式。
开关型恒流驱动方式是利用感应器按开关模式工作，电路的构成比较复杂，电子元件多，电源体积大。所以使用这种驱动方式，很难把驱动电源和LED光源集成在一起，一般是将两者分开放置在灯具内部。
采用传统的开关型恒流驱动方式有如下缺点：
1、传统的开关型恒流驱动电源体积大，电子元件多，很难把驱动部分和LED光源集成在同一个电路板上。
2、传统的开关型恒流驱动电源含有寿命短的电解电容，极大缩短灯具的使用寿命。
3、传统的开关型恒流驱动方式中LED驱动电流是不连续传输，不容易通过电磁兼容的安规测试。
4、采用传统的开关型恒流驱动方式，要想获得较高的功率因数，需要增加功率因数校正电路，会增加制作成本。
5、采用传统的开关型恒流驱动方式，要想与传统的可控硅调光器配套使用，需要增加维持电流补偿电路，但这会极大减少电源转换效率。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题就是克服上述缺陷，提出一种集成IC驱动的LED光源模组及IC驱动模块，可以将驱动电源和LED光源集成在一起。
为了解决上述问题，本实用新型提供一种集成IC驱动的LED光源模组，包括整流桥模块、IC驱动模块和LED光源，其中，
所述整流桥模块与交流电源相连，用于将交流电转换为直流电输送至IC驱动模块；
所述IC驱动模块与整流桥模块和LED光源相连，用于将整流桥模块输出的直流电转换为脉冲电流，为LED光源供电。
优选地，所述LED光源模组还包括外接电阻，所述外接电阻与所述IC驱动模块相连，用于调节所述IC驱动模块输出的脉冲电流的峰值。
优选地，所述LED光源模组中的LED光源为2串以上。
优选地，所述LED光源按照所述IC驱动模块输出的脉冲电流有序闪动工作。
优选地，所述每串LED光源所含的LED的数量相同或者不相同。
优选地，所述LED光源模组中各串LED光源之间首尾相连并串联连接。
优选地，所述IC驱动模块和LED光源位于同一电路板。
优选地，所述整流桥模块、IC驱动模块、外接电阻和LED光源封装在同一个封装基板上；或者，
所述IC驱动模块、外接电阻和LED光源封装在同一个封装基板上；或者，
所述整流桥模块、IC驱动模块、外接电阻和LED光源组装在同一个电路板上。
优选地，所述LED光源模组可用于制作球泡灯、日光灯、筒灯、射灯、吸顶灯。
本实用新型具有如下有益效果：
1、本实用新型把IC驱动模块和LED光源集成在同一个电路板上，可使灯具在结构设计上更灵活。
2、本实用新型把IC驱动模块和LED光源集成在同一个电路板上，甚至可以把IC驱动芯片和LED芯片集成封装在很小的电路板上，极大降低物料成本和缩短制造时间。
3、本实用新型中的LED光源是脉冲电流驱动，其中有一段时间LED光源是不工作的，即这段时间是LED光源冷却过程，这种工作方式可降低LED光源对灯具散热性能的要求。
4、本实用新型的集成模组不含寿命短的电解电容，这可使整个灯具的寿命轻松做到5万小时以上，而目前的普通LED灯具寿命一般为3万小时。
5、本实用新型无需功率因数校正电路就可以获得较高的功率因数值。
6、本实用新型中的LED驱动电流是连续传输，不是非连续传输。因此，很容易通过电磁兼容的安规测试。
7、本实用新型的LED光源模组，可与传统的可控硅调光器配套使用，调光范围可到达10-100%。
附图说明
图1为本实用新型实施例的扇形驱动方式的电路原理图；
图2为本实用新型实施例的三串LED光源的扇形驱动方式的电路原理图；
图3为本实用新型实施例的三串LED光源的第一种工作状态；
图4为本实用新型实施例的三串LED光源的第二种工作状态。
具体实施方式
下文中将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本实用新型主要是采用扇形驱动方式，并将IC驱动模块和LED光源集成在同一个电路板上。如图1所示，本实用新型实施例的集成IC驱动的LED光源模组，包括整流桥模块、IC驱动模块和LED光源，其中，
所述整流桥模块与交流电源相连，用于将交流电转换为直流电输送至IC驱动模块；
所述IC驱动模块与整流桥模块和LED光源相连，用于将整流桥模块输出的直流电转换为脉冲电流，为LED光源供电。
所述LED光源模组还可包括外接电阻，所述外接电阻与所述IC驱动模块相连，用于调节所述IC驱动模块输出的脉冲电流的峰值。
LED光源模组中的LED光源为2串以上。各串LED之间是通过首尾相连再串联起来。每串LED所含的LED数量可以一样，也可以不一样。每串LED的正负极都有电极引出，与IC驱动模块相连。
IC驱动模块内包含有电流控制单元和多个开关，这些开关根据外部交流电压的大小变化而发生相应的动作，使各串LED的工作状态发生改变。外接电阻具有反馈和调节LED工作电流的作用。
上述IC驱动模块通常为IC驱动芯片，整流桥模块通常为整流桥芯片。
该LED光源模组可用于制作球泡灯、日光灯、筒灯、射灯、吸顶灯。而且可与传统的可控硅调光器配套使用。
下面以三串LED光源为例说明扇形驱动方式的工作过程。图2是三串LED光源的扇形驱动方式的电路原理图，其中LED光源有两种工作状态。
LED光源第一种工作状态的光输出强度与输入电压的变化关系如图3所示。输入的交流电压在正半波时电压从零开始升高，起初在LED串A上会产生很小电流，但不足以使LED串A工作；当输入的交流电压升高到LED串A的工作电压时，开关A发生动作，LED串A开始工作，IC驱动部分控制LED串A的工作电流大小并使其保持恒定，区域Ⅰ只有LED串A工作；输入的交流电压继续升高，当达到LED串A和串B的联合工作电压时，开关B发生动作，LED串B也开始工作，区域Ⅱ有LED串A和串B工作；输入的交流电压继续升高，当达到LED串A、串B和串C的联合工作电压时，开关C发生动作，LED串C也开始工作；当输入的交流电压过了峰值以后，输入的交流电压从峰值下降到零的过程，刚好与之前的电压变化相反，各串LED的工作状态也会发生相应的变化。表1为整个过程中各串LED在各个时间区域的工作状态表。输入的交流电压负半波经过整流桥后，其电压变化与正半波电压变化一样，这样最后得到的光输出信号频率应为2倍工频。即该光源应以100/120Hz闪动工作着，因为人眼有视觉惰性特性，所以感觉不到光源的闪动。
表1三串LED在图3中各个时间区域的工作状态表
工作状态 区域Ⅰ 区域Ⅱ 区域Ⅲ
LED串A ON ON ON
LED串B OFF ON ON
LED串C OFF OFF ON
LED光源第二种工作状态的光输出强度与输入电压的变化关系如图4所示。有七个不同的时间区域。在这些时间区域中，各串LED的工作状态如表2所示。每串LED似是被电流控制单元单独控制着。这种工作状态比前一种工作状态获得的电源转换效率更高，而且LED光源的利用率也提升了。
表2三串白光LED在图4各个时间区域的工作状态表
Figure BDA00003332687300051
以上两种LED光源的工作状态类似一把扇子的打开和闭合，所以称作“扇形驱动方式”。
下面以具体的实施例说明本实用新型的实现方式。
实施例一：
本实施例是把各半导体芯片、电阻等集成封装在同一个封装基板上，半导体芯片包括LED芯片、IC驱动芯片、整流桥芯片等。这些半导体芯片和外接电阻通过固晶胶粘接在封装基板上，然后使用超声波金属焊接机在各半导体芯片和封装基板上打金线做电连接，最后再用封装胶包覆固化。这样制作出的封装器件可以直接接交流市电就可以正常点亮。
实施例二：
本实施例是把LED芯片、IC驱动芯片、电阻等集成封装在同一个封装基板上。这些半导体芯片和电阻也是通过固晶胶粘接在封装基板上，然后使用超声波金属焊接机在各芯片和封装基板上打金线做电连接，最后再用封装胶包覆固化。由于没有整流桥芯片，这种封装器件不能直接接交流市电，实际应用时可外接整流桥芯片。
本实施例区别于实施例二的是集成封装基板上没有封装整流桥芯片，这样封装出来的产品尺寸更小。
实施例三：
本实施例是把各分立器件通过回流焊工艺组装在一个电路板上，分立器件包括LED封装器件、IC驱动器件、整流桥、电阻等。
因为是分立器件组装的产品，所以这种集成模组的尺寸较大，可以用在球泡灯、筒灯等尺寸较大的灯具上。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种集成IC驱动的LED光源模组，其特征在于，包括整流桥模块、IC驱动模块和LED光源，其中，
所述整流桥模块与交流电源相连，将交流电转换为直流电输送至IC驱动模块；
所述IC驱动模块与整流桥模块和LED光源相连，将整流桥模块输出的直流电转换为脉冲电流，为LED光源供电。
2.如权利要求1所述的LED光源模组，其特征在于，
所述LED光源模组还包括外接电阻，所述外接电阻与所述IC驱动模块相连，调节所述IC驱动模块输出的脉冲电流的峰值。
3.如权利要求1或2所述的LED光源模组，其特征在于，
所述LED光源模组中的LED光源为2串以上。
4.如权利要求3所述的LED光源模组，其特征在于，
所述LED光源按照所述IC驱动模块输出的脉冲电流有序闪动工作。
5.如权利要求3所述的LED光源模组，其特征在于，
所述每串LED光源所含的LED的数量相同或者不相同。
6.如权利要求3所述的LED光源模组，其特征在于，
所述LED光源模组中各串LED光源之间首尾相连并串联连接。
7.如权利要求1或2所述的LED光源模组，其特征在于，
所述IC驱动模块和LED光源位于同一电路板。
8.如权利要求2所述的LED光源模组，其特征在于，
所述整流桥模块、IC驱动模块、外接电阻和LED光源封装在同一个封装基板上；或者，
所述IC驱动模块、外接电阻和LED光源封装在同一个封装基板上；或者，
所述整流桥模块、IC驱动模块、外接电阻和LED光源组装在同一个电路板上。
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