CN203896552U - 可调光的交流发光二级管装置 - Google Patents

可调光的交流发光二级管装置 Download PDF

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邢陈震仑
曾旭铿
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Abstract

本实用新型提供一种可调光的交流发光二级管装置,其色温随其亮度而变化,其包含一交流电源、一桥式整流器、若干电源回路以及若干发光二级管区段。交流电源用以提供一交流电压。桥式整流器用以整流交流电压。各电源回路分别电性连接于交流电源。各发光二级管区段分别电性连接于各电源回路。其中,当交流电压逐渐上升时,各电源回路的各发光二级管区段依序被点亮,使各发光二级管区段于发光时所呈现的色温依序混合叠加;当交流电压逐渐下降时,各电源回路的各发光二级管区段依序被切断,使各发光二级管区段于熄灭时所呈现的色温依序降低。

Description

技术领域
[0001] 一种发光二级管装置,特别是指一种色温可随亮度变化而改变的可调光的交流发 光二级管装置。 可调光的交流发光二级管装置
背景技术
[0002] 发光二级管的发光效率、能量消耗以及生命周期等各项特性皆远优于传统的白炽 灯泡。鉴于对能源议题的重视,发光二级管已有逐渐取代现行白炽灯泡的趋势。
[0003] -般发光二级管为直接以直流驱动,或者,需要透过电源交换器将交流转换为直 流。而这些电源交换器转换效率皆相当低,易导致驱动过程中能源的耗费,并且以此电源交 换器的驱动方式亦容易导致杂讯高、电流不稳定等诸多问题。再者,目前市电所提供的皆为 交流电压,因此,以交流电压方式驱动发光二级管实为必需。
[0004] 现行已有交流驱动发光二级管装置的提出。然而,受限其电路的配置,这些交流驱 动的发光二级管装置所发出的光线,在色温、亮度以及颜色的调变上皆受到限制,因而其发 光表现仍不如传统白炽灯泡。
[0005] 缘此,亟需一种交流驱动的发光二级管装置,其可达到类似或是优于传统白炽灯 泡的发光效果。 实用新型内容
[0006] 本实用新型提供一种可调光的交流发光二级管装置。利用交流电源及整流器的配 合,并透过半导体控制元件的功能形成多个电源回路。于各电源回路各自形成可单独控制 的发光二级管区段。借此,于可调光的交流发光二级管装置发光时,各发光二级管区段可依 序发光,而使其发光的色温随亮度增加而依序叠加;于可调光的交流发光二级管装置熄灭 时,则以反顺序使各发光区段依序熄灭,而其发光的色温随亮度降低而依序降低。借此可形 成多段累加或递减式的色温变化,达到精密的调光效果。
[0007] 本实用新型的一目的在提供一种可调光的交流发光二级管装置,其色温随其亮度 下降而变低,可调光的交流发光二级管装置包含一交流电源、一桥式整流器、若干电源回路 以及若干发光二级管区段。交流电源用以提供一交流电压。桥式整流器用以整流交流电 压。各电源回路分别电性连接于交流电源。各发光二级管区段,分别电性连接于各电源回 路。其中,当交流电压逐渐上升时,各电源回路的各发光二级管区段依序被点亮,使各发光 二级管区段于发光时所呈现的色温依序混合叠加;当交流电压逐渐下降时,各电源回路的 各发光二级管区段依相反次序被切断。
[0008] 上述的可调光的交流发光二级管装置还包含一半导体控制元件,其具有一地端及 若干端口。地端与桥式整流器的一端口共同连接于地,桥式整流器的另一端口连接于其中 一发光二级管区段,半导体控制元件的各端口分别电性连接各发光二级管区段而形成各电 源回路。
[0009] 本实用新型的另一目的在提供一种可调光的交流发光二级管装置,其色温随其亮 度而变化,可调光的交流发光二级管装置包含一交流电源、一桥式整流器以及若干电源回 路。各电源回路分别包含至少一发光二级管单元而分别形成一第一发光二级管区段、一第 二发光二级管区段以及一第三发光二级管区段。交流电源用以提供一交流电压。桥式整流 器用以整流交流电压。当交流电压逐渐上升时:第一发光二级管区段首先被点亮而提供一 第一色温;第二发光二级管区段接着被点亮而提供一第二色温,此时第一色温与第二色温 混合而形成一混合色温;第三发光二级管区段接着被点亮而提供一第三色温,此时第一色 温、第二色温与第三色温混合而形成另一混和色温;其中第一色温低于或等于第二色温,第 二色温低于或等于第三色温。当交流电压逐渐下降时:各发光二级管区段则依相反次序逐 段被熄灭。
[0010] 上述的可调光的交流发光二级管装置,还包含一半导体控制元件,其具有一地端 及若干端口,地端与桥式整流器的一端口共同连接于地,桥式整流器的另一端口连接于一 第一发光二级管区段,半导体控制元件的各端口分别电性连接各发光二级管区段而形成各 电源回路。此外,上述的可调光的交流发光二级管装置中,各发光二级管区段可放置一起, 而形成一具有多个发光二级管区段的COB (Chip On Board)型式的发光二级管装置。
[0011] 本实用新型的再一目的在提供一种可调光的交流发光二级管装置,其色温随其亮 度而变化,可调光的交流发光二级管装置包含一交流电源、一整流器、多个发光二级管单元 以及一半导体控制元件。一交流电源用以提供一交流电压。整流器与交流电源电性连接,用 以整流交流电压而输出一整流电压。多个发光二级管单元接收整流电压,并彼此互相串联 而定义出多个发光二级管区段。半导体控制元件的一端连接于地,另一端与这些发光二级 管区段分别电性连接而形成多个电源回路。其中当交流电压逐渐上升时:各电源回路的各 发光二级管区段依序被点亮,使各发光二级管区段于发光时所呈现的色温依序混合叠加; 当交流电压逐渐下降时:各电源回路的各发光二级管区段依序被切断,使各发光二级管区 段所呈现的色温依序降低。
[0012] 上述的可调光的交流发光二级管装置中,各发光二级管区段可包含一发光二级管 单元或一以上串联的发光二级管单元,发光二级管单元可为C0B封装,且各发光二级管区 段可实体上放置一起,而形成一具有多个发光二级管区段的C0B型式的发光二级管装置。 另外,上述的可调光的交流发光二级管装置还可包含一双向硅控调光器,其用以调整各发 光二级管区段的亮度。
附图说明
[0013] 图1绘示依据本实用新型一实施例的可调光的交流发光二级管装置电路示意图;
[0014] 图2绘示依据本实用新型一实施例的可调光的交流发光二级管装置的一运作状 态不意图;
[0015] 图3绘示依据本实用新型一实施例的可调光的交流发光二级管装置的另一运作 状态不意图;
[0016] 图4绘示本实用新型的可调光的交流发光二级管装置的一应用方式示意图。
具体实施方式
[0017] 以下将以附图揭露本实用新型的多个实施例的运作方式,为明确说明起见,许多 实务上的细节将在叙述中一并说明。然而,应了解到,这些实务上的细节不应用以限制本实 用新型。也就是说,在本实用新型部分实施例中,这些实务上的细节是非必要的。此外,为 简化附图起见,一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。
[0018] 请参照图1,图1绘示依据本实用新型一实施例的可调光的交流发光二级管装置 电路不意图。
[0019] 在可调光的交流发光二级管装置的一电路中,大致包含一交流电源101、一桥式整 流器102、一第一发光二级管区段201、一第二发光二级管区段202以及一第三发光二级管 区段203。一交流电源101用以提供可调光的交流发光二级管装置发光所需的交流电压。 桥式整流器102电性连接至交流电源101以为整流的用。透过桥式整流器102的整流效果, 交流电源101所产生的交流电压波形的负半周期将反向而输出一全波整流电压。一半导体 控制元件106包含一地端GND及至少三端口,分别为第一端口 S1、第二端口 S2及第三端口 S3。半导体控制元件106的地端GND与桥式整流器102的一端口 102a连接于地,而桥式整 流器102的另一端口 102b则电性连接至一第一发光二级管区段201的一输入端201a。第 一发光二级管区段201的输出端201b并电性连接至半导体控制元件106的第一端口 S1。 借此,形成第一电源回路103,而使得第一发光二级管区段201可受控制而发光。
[0020] 第一发光二级管区段201、第二发光二级管区段202以及第三发光二级管区段203 彼此形成串联。第二发光二级管区段202的一输入端202a电性连接至半导体控制元件106 的第一端口 S1,而第二发光二级管区段202的一输出端202b电性连接至半导体控制元件 106的第二端口 S2。借此,形成一第二电源回路104,而使得第二发光二级管区段202可受 控制而发光。第三发光二级管区段203的一输入端203a电性连接至半导体控制元件106 的第二端口 S2,而第三发光二级管区段203的一输出端203b电性连接至半导体控制元件 106的第三端口 S3。借此,形成一第三电源回路105,而使得第三发光二级管区段203可受 控制而发光。
[0021] 上述第一发光二级管区段201、第二发光二级管区段202以及第三发光二级管区 段203中,分别可由单一发光二级管单元或多个发光二级管单元串联形成。详而言之,第一 发光二级管区段201可由一或多个发光二级管单元301串联而形成,第二发光二级管区段 202可由一或多个第二发光二级管单元302串联而形成,以及第三发光二级管区段203可由 一或多个第三发光二级管单元303串联而形成。
[0022] 第一发光二级管单元301、第二发光二级管单元302以及第三发光二级管单元303 可发出不同颜色的光线。在一例中,第一发光二级管单兀301为一红光发光二级管而具有 一第一色温T1 ;第二发光二级管单元302为一绿光发光二级管而具有一第二色温T2 ;而第 三发光二级管单元303为一蓝光发光二级管而具有一第三色温T3。
[0023] 请参照图2及图3,图2绘示依据本实用新型一实施例的可调光的交流发光二级管 装置的一运作状态示意图。图3绘示依据本实用新型一实施例的可调光的交流发光二级管 装置的另一运作状态示意图。上述的可调光的交流发光二级管装置电路中,使用了交流电 源101配合桥式整流器102进行整流,并使用了半导体控制元件106分别形成第一电源回 路103、第二电源回路104以及第三电源回路105,借以对第一发光二级管区段201、第二发 光二级管区段202以及第三发光二级管区段203形成单独控制。在图2中,在交流电源101 透过桥式整流器102整流所形成的全波整流电压中,驱动电压VI、驱动电压V2以及驱动电 压V3将依序产生并借以依序驱动第一发光二级管区段201、第二发光二级管区段202以及 第三发光二级管区段203的发光。
[0024] 实际运作时,随着交流电源101所提供的交流电压持续增加,第一发光二级管区 段201将先被点亮,接着第二发光二级管区段202被点亮,第三发光二级管区段203则最后 被点壳。
[0025] 借此,第一发光二级管区段201的第一发光二级管单元301先被点亮而产生第一 色温T1。接着,第二发光二级管区段202的第二发光二级管单元302被点亮而产生第二色温 T2,最后第三发光二级管区段203的第三发光二级管单元303被点亮而产生第三色温T3。 其中,第一色温T1低于或等于第二色温T2,而第二色温T2低于或等于第三色温T3。
[0026] 在图3中,随着交流电源101所提供的交流电压持续增加,此时,通过第一电源回 路103提供驱动电压VI并点亮第一发光二级管区段201,同时产生第一色温T1。随着交流 电压持续增加,此时第二电源回路104提供驱动电压V2并点亮第二发光二级管区段202, 同时产生第二色温T2。此时,对整个可调光的交流发光二级管装置而言,随着亮度的增加, 其发光的颜色为第一发光二级管区段201的第一发光二级管单元301的发光颜色与第二发 光二级管区段202的第二发光二级管单元302的发光颜色的混合;而其发光的色温则为第 一色温T1与第二色温T2的总和。交流电压若再持续增加,则第三电源回路105提供驱动 电压V3并点亮第三发光二级管区段203,同时产生第二色温T2。此时整个可调光的交流发 光二级管装置发光的颜色为第一发光二级管区段201的第一发光二级管单元301的发光颜 色、第二发光二级管区段202的第二发光二级管单元302的发光颜色与第三发光二级管区 段203的第三发光二级管单元303的发光颜色的混合;而其发光的色温则为第一色温T1、 第二色温T2以及第三色温T3的总和。其中,第一色温T1低于或等于第二色温T2,而第二 色温T2低于或等于第三色温T3。
[0027] 在一例中,当第一发光二级管单元301为一红光发光二级管,第二发光二级管单 元302为一绿光发光二级管,而第三发光二级管单元303为一蓝光发光二级管时,通过上述 调光光式,整个可调光的交流发光二级管装置随着交流电压的持续增加,可发出具有绵密 色温的白光。并且,其发光的颜色、亮度以及色温的呈现可达到与现行交流驱动的白炽灯泡 相同的效果。
[0028] 上述为持续增加交流电压(点亮)的情况。当交流电源101所提供的交流电压逐 渐降低时,则第三发光二级管区段203首先被切断,然后第二发光二级管区段202被切断, 最后第一发光二级管区段201被切断。在交流电压持续被降低(熄灭)的状况下,第三色 温T3首先被降低,然后第二色温T2被降低,最后第一色温T1被降低。通过此种方式,使可 调光的交流发光二级管装置的发光于熄灭时,亦可呈现绵密的色温分布。
[0029] 请参照图4,图4为本实用新型的可调光的交流发光二级管装置的一应用示意图。 在图4的可调光的交流发光二级管装置中,第一发光二级管区段201、第二发光二级管区段 202以及第三发光二级管区段203分使用了不同颜色的发光二级管单元。因此整个可调光 的交流发光二级管装置于点亮时,则具有色温随亮度逐渐上升的效果,而整个可调光的交 流发光二级管装置于熄灭时,则具有色温随亮度逐渐下降的效果。借此,可达到绵密的色温 控制,使发光颜色及亮度更为均匀。
[0030] 上述的实施例中,发光二级管区段的数量并不受限制。实际使用时,亦可使用三以 上电源回路结合三以上的发光二级管区段,借此形成更绵密的色温控制,使整个可调光的 交流发光二级管装置的发光模式更为接近于传统的白炽灯泡。并且,发光二级管单元的封 装型式亦不受限制,可为COB封装或其他型式。在一例中,可调光的交流发光二级管装置更 可使用一硅控调光器,用以调整各发光二级管区段的亮度,形成更为精密的调光效果。
[0031] 综合以上,本实用新型揭示一种可调光的交流发光二级管装置。透过各发光二级 管区段依序发光或依序熄灭,使可调光的交流发光二级管装置的色温随亮度产生多段连续 的变化,借以达到类似于传统白炽灯泡的发光效果。

Claims (9)

1. 一种可调光的交流发光二级管装置,其特征在于,该可调光的交流发光二级管装置 的色温随该可调光的交流发光二级管装置的亮度下降而变低,该可调光的交流发光二级管 装置包含: 一交流电源,用以提供一交流电压; 一桥式整流器,该桥式整流器电性连接该交流电源,用以整流该交流电压; 若干电源回路,各该电源回路分别电性连接于该交流电源;以及 若干发光二级管区段,分别电性连接于各该电源回路; 其中,当该交流电压逐渐上升时,各该电源回路的各该发光二级管区段依序被点亮,使 各该发光二级管区段于发光时所呈现的色温依序混合叠加; 当该交流电压逐渐下降时,各该电源回路的各该发光二级管区段依相反次序被切断。
2. 根据权利要求1的可调光的交流发光二级管装置,其特征在于,还包含一半导体控 制元件,该半导体控制元件具有一地端及若干端口,该地端与该桥式整流器的一端口共同 连接于地,该桥式整流器的另一端口连接于其中一该发光二级管区段,该半导体控制元件 的各该端口分别电性连接各该发光二级管区段而形成各该电源回路。
3. -种可调光的交流发光二级管装置,其特征在于,该可调光的交流发光二级管装置 的色温随该可调光的交流发光二级管装置的亮度下降而变低,该可调光的交流发光二级管 装置包含: 一交流电源,用以提供一交流电压; 一桥式整流器,该桥式整流器电性连接该交流电源,用以整流该交流电压;以及 若干电源回路,各该电源回路分别包含至少一发光二级管单元而分别形成一第一发光 二级管区段、一第二发光二级管区段及一第三发光二级管区段,其中: 当该交流电压逐渐上升时: 该第一发光二级管区段首先被点亮而提供一第一色温; 该第二发光二级管区段接着被点亮而提供一第二色温,此时该第一色温与该第二色温 混合而形成一混合色温,且该第一色温小于或等于第二色温; 该第三发光二级管区段接着被点亮而提供一第三色温,此时该第一色温、该第二色温 与该第三色温混合而形成另一混和色温,且该第二色温小于或等于该第三色温; 当该交流电压逐渐下降时,各发光二级管区段则依相反次序逐段被熄灭。
4. 根据权利要求3的可调光的交流发光二级管装置,其特征在于,各该发光二级管区 段实体上放置一起,而形成一具有多个发光二级管区段的COB型式的发光二级管装置。
5. 根据权利要求4的可调光的交流发光二级管装置,其特征在于,还包含一半导体控 制元件,该半导体控制元件具有一地端及若干端口,该地端与该桥式整流器的一端口共同 连接于地,该桥式整流器的另一端口连接于一该第一发光二级管区段,该半导体控制元件 的各该端口分别电性连接各该发光二级管区段而形成各该电源回路。
6. -种可调光的交流发光二级管装置,其特征在于,该可调光的交流发光二级管装置 的色温随该可调光的交流发光二级管装置的亮度而变化,该可调光的交流发光二级管装置 包含: 一交流电源,用以提供一交流电压; 一整流器,与该交流电源电性连接,用以整流该交流电压而输出一整流电压; 多个发光二级管单元,所述多个发光二级管单元接收该整流电压,并彼此互相串联而 定义出多个发光二级管区段;以及 一半导体控制元件,其一端连接于地,另一端与所述多个发光二级管区段分别电性连 接而形成多个电源回路; 其中当该交流电压逐渐上升时: 各该电源回路的各该发光二级管区段依序被点亮,使各该发光二级管区段于发光时所 呈现的色温依序混合叠加; 当该交流电压逐渐下降时: 各该电源回路的各该发光二级管区段依序被切断,使各该发光二级管区段所呈现的色 温依序降低。
7. 根据权利要求6的可调光的交流发光二级管装置,其特征在于,各该发光二级管区 段包含一发光二级管单元或一以上串联的发光二级管单元。
8. 根据权利要求7的可调光的交流发光二级管装置,其特征在于,该发光二级管单元 为COB封装,且各该发光二级管区段实体上放置一起,而形成一具有多个发光二级管区段 的COB型式的发光二级管装置。
9. 根据权利要求6的可调光的交流发光二级管装置,其特征在于,还包含一双向硅控 调光器,其用以调整各该发光二级管区段的亮度。
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