CN204180354U - Led模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电子控制领域，具体而言，涉及LED模组。该LED模组，包括：高压恒流电源和至少一组LED灯组，所述LED灯组包括多个串联连接的高压LED灯珠；所述高压恒流电源的输出端和输入端分别与所述LED灯组的输入端和输出端电连接。本实用新型提供的该LED模组，其通过使用了高电压的恒流电源作为供电电源，并且高压恒流电源的输出端和输入端分别与LED灯组的输入端和输出端电连接，且LED灯组使用了多个相互串联连接的高压LED灯珠，使得LED模组正常工作在高压低电流的状态下，并且LED灯珠是也是采用高电压的LED灯珠，使得LED模组的整体损耗降低，解决了现有技术中的不足。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子控制领域，具体而言，涉及LED模组。
背景技术
随着对电能的开发，灯作为使用电能的装置之一，首先应用在了生产生活中。随着对灯使用需求的增加，不同种类的灯应运而生，如景观灯、庭院灯、路灯、轮廓灯等等种类。其中，LED照明作为一种新型照明技术，在较短的时间内取得了长足的发展。
进一步出现了LED灯丝球泡灯(LED模组的组成部分)，其中，灯丝的封装和驱动成为半导体照明行业新的亮点。现在主流的灯丝封装是用低压LED芯片28颗全部串联，打线封装的工艺完成。
现有方案主要采用常规的低压(VF值在3V左右)LED芯片做光源。并且还需要通过预制的电源与多个LED灯珠连接起来，以对LED灯珠进行供电，使其发光，进行照明。
现有的技术方案有的是用低电压高电流的电源芯片(通常是3V)，为了达到指定的工作电压，其电源芯片的输出电流值较高(电路整体工作在电流值较高的状态下)，使电路整体的损耗处于较高的状态。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供LED模组，以解决上述的问题。
在本实用新型的实施例中提供了LED模组，包括：高压恒流电源和至少一组LED灯组，所述LED灯组包括多个串联连接的高压LED灯珠；
所述高压恒流电源的输出端和输入端分别与所述LED灯组的输入端和输出端电连接。
优选的，还包括：桥式整流电路，所述桥式整流电路的交流端与交流电源电连接；
所述桥式整流电路的一个直流端与所述高压恒流电源电连接，所述桥式整流电路的另一个直流端与所述LED灯组电连接，使所述高压恒流电源、所述LED灯组和所述桥式整流电路串联形成回路。
优选的，所述LED灯珠通过预设的灯珠封装进行封装，所述灯珠封装的VF值为18V-110V。
优选的，所述灯珠封装包括5730封装、2835封装和5050封装。
优选的，所述高压恒流电源通过预设的电源封装进行封装，所述电源封装包括TO-252、SOT89和ESOP8封装。
优选的，还包括：连接在所述电源封装IN引脚和OUT引脚之间的电流调节电阻。
优选的，所述电流调节电阻包括变阻器。
优选的，包括多组所述LED灯组，且每组所述LED灯组的输入端和输出端均分别与所述高压恒流电源的输出端和输入端电连接。
优选的，包括多组所述LED灯组，多组所述LED灯组的相互串联，且均连接在所述高压恒流电源的输出端和输入端之间。
优选的，包括4组所述LED灯组，4组所述LED灯组两两串联，且均连接在所述高压恒流电源的输出端和输入端之间。
优选的，所述高压恒流电源是无电解电容电源。
本实用新型实施例提供的LED模组，与现有技术中的使用低电压高电流的电源芯片作为电源，使得电源LED模组整体工作在电流值较高的状态下，导致电路的整体损耗较高相比，其通过使用了高电压的恒流电源作为供电电源，并且高压恒流电源的输出端和输入端分别与LED灯组的输入端和输出端电连接，且LED灯组使用了多个相互串联连接的高压LED灯珠，使得LED模组正常工作在高压低电流的状态下，并且LED灯珠是也是采用高电压的LED灯珠，使得LED模组的整体损耗降低，解决了现有技术中的不足。
附图说明
图1示出了本实用新型实施例的LED模组的基本结构图；
图2示出了本实用新型实施例的LED模组的高压横流电源封装示意图；
图3示出了本实用新型实施例的LED模组的优化结构图；
图4示出了本实用新型实施例的LED模组的灯组结构图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
本实用新型实施例提供了LED模组，如图1所示，包括：高压恒流电源和至少一组LED灯组，所述LED灯组包括多个串联连接的高压LED灯珠；
所述高压恒流电源的输出端和输入端分别与所述LED灯组的输入端和输出端电连接。
LED灯珠的正常工作电压是一个很小的范围，低于这个范围值，则有可能无法正常发光，高于这个范围值，则很可能导致LED灯珠烧毁。LED模组正常工作的电源是由交流电进行供电的，因此，为了使交流电能够给LED灯珠进行供电(直流供电)，本实用新型所提供的LED模组还可以包括桥式整流电路，所述桥式整流电路的交流端与交流电源电连接；
所述桥式整流电路的一个直流端与所述高压恒流电源电连接，所述桥式整流电路的另一个直流端与所述LED灯组电连接，使所述高压恒流电源、所述LED灯组和所述桥式整流电路串联形成回路。
如图3所示，本实用新型最少可以由一个整流桥(桥式整流电路)，两颗LED灯珠(两颗LED灯珠组成LED灯组)，一颗恒流IC(高压恒流电源)组成，桥式整流电路、LED灯珠和恒流IC串联形成闭合回路。再结合LED照明用的铝基板或者陶瓷基板等散热器就可以做成不同的灯具，也就是将上述结构的连接方式在铝基板或者陶瓷基板上做成电路，也就是铝基电路板和陶瓷基材电路板，再将电路板与散热器连接起来，就能够组成一个完整的灯具。相对于传统的LED模组，本实用新型所提供的LED模组所需要的材料少，成本低，性价比更高(主要是由于更换了高压恒流电源和使用了高压LED灯珠)。电源IC采用的是高压工艺做的高压恒流IC(高压恒流电源)，整个方案的工作电压范围一般可以在150V-310V之间，PF值0.9以上。要达到这样效果，相关技术中的开关电源成本至少需要提高一倍。其中，高压恒流电压IC(高压恒流电压)是采用高压工艺设计的。输入和输出两端能承受130V的电压差。所以，整个模组的输入交流电压可以高达310V，相对于相关技术中的LED模组，可靠性更高。
具体的，所述LED灯珠通过预设的灯珠封装进行封装，所述灯珠封装的VF值为18V-110V；所述灯珠封装包括5730封装、2835封装和5050封装。
所述高压恒流电源通过预设的电源封装进行封装，所述电源封装包括TO-252、SOT89和ESOP8封装。
通常的低压LED灯的工作电压为3V，也就是属于低电压高电流的工作方式，这种工作方式的缺点在前文中已经说明，再此不再赘述。相对的，改变为工作电压为18V-110V的工作电压后，封装也是相对的进行了调整，使用5730封装、2835封装和5050封装对灯珠进行了封装。LED灯珠部分也可以用低压芯片(VF值3V左右的常规LED芯片)，高压芯片(VF值18V-20V左右)做成不同的封装(光源封装5050，集成COB封装)。
如图2所示，是高压恒流电源(高压恒流IC)所采用的封装的示意图。分为三个引脚，RCS、IN和OUT，其中RCS是流入电流的引脚。
为了使高压恒流电源输出的电流值是可调节的，本实用新型所提供的LED模组还包括连接在所述电源封装IN引脚和OUT引脚之间的电流调节电阻。
通过设置电流调节电阻，能够使不同的高压恒流芯片所提供的电能的电流值进行调节，本实用新型所提供的LED模组是可以工作在不同的使用环境下的，也就是LED灯组中的LED灯珠的规格并不是一定的，有的LED灯珠的工作电流高，有的工作电流低；有些时候，当恒流电源同时供给多组LED灯组工作时，某一条灯组无法工作，也就是处于断路的时候，恒流芯片所提供的电流只能由余下的几组LED灯组共同分担，为了使其他的LED灯组保证能够正常工作，可以通过调节电流调节电阻的阻值，进而调整恒流芯片所提供的电流的电流值大小。为了调节回路中的电阻值，除了在TO-252，或SOT89封装的IN端和OUT端之间连接有电阻值可调的电流调节电阻外，还可以是直接在指定的LED灯组中串联变阻器，通过人为手动调节变阻器的方式来控制某一LED灯组的电流大小，当然，还可以是LED灯组和恒流电源通过变阻器连接，也就是相当于调整了恒流芯片所发出的电流的电流值。但直接在恒流芯片和LED灯组之间连接上变阻器的方式需要消耗很大的功率，并且这部分功率只是转化成了电阻的热能，并不能得到利用，致使能源被浪费，而在TO-252，或SOT89封装的IN端和OUT端之间连接上电阻值可调的电流调节电阻，是使用小功率常规电阻来实现电流的控制，能耗方面相比于前一种大大降低。电流调节电阻可以是多个同时使用，由于不同的LED灯珠的工作参数是不同的，当更换了LED芯片之后，不容易更换电流调节电阻，因而可以选择多个电流调节电阻同时使用，使得电流调节电阻的阻值可调节范围更大，如可以是多个电流调节电阻相互串联，连接在封装的IN引脚和OUT引脚之间，并且在指定的电流调节电阻两端并联控制开关，使得通过控制开关的通断来控制电流调节电阻是否接入电路。进一步，接入电路的电流调节电阻可以是根据具体LED灯组的实际电路进行控制的，如可以使用比较电路，当LED灯组的实际电流超过了预设值，则比较电路输出信号，控制一个或多个电流调节电阻的开关，使接入电路的电阻数量发生改变，进而控制了LED灯组的实际电流值下降到正常范围；相应的，如果LED灯组的实际电流至下降超过了正常范围，同样可以通过调整接入电路的电流调节电阻的阻值，来改变电流值的大小。
电流调节电阻还可以是电流调节电阻包括变阻器，可以根据具体的情况自行调节接入电路的电阻数值。
为了便于使用，本实用新型所提供的LED模组，包括多组所述LED灯组，且每组所述LED灯组的输入端和输出端均分别与所述高压恒流电源的输出端和输入端电连接。实际使用的时候，通常是在一个LED模组中同时连接多组LED灯组，以提高照明的效果。
LED灯组的连连接方式可以是相互串联，也可以是相互并联，串联的时候，多组所述LED灯组的相互串联，且均连接在所述高压恒流电源的输出端和输入端之间。并联时，多组所述LED灯组两两并联的连接在所述高压恒流电源的输出端与输入端之间。
如图4所示，比较好的使用情况是，LED模组包括4组所述LED灯组，4组所述LED灯组两两串联，且均连接在所述高压恒流电源的输出端和输入端之间。通常LED模组中只有一条LED灯组的工作功率是1W，4组是2W，二者通过4组LED灯组两两串联，再进行并联的方式，可以使其占据的空间刚好可以放入E27灯头或其他的较为成熟的灯头中，这样便于使用。
进一步，所述高压恒流电源是无电解电容电源。
实际使用时，相关技术中采用的低电压高电流的恒流电源，其工作电压通常在100V以下，工作电流一般是100mA以上。而本实用新型所提供的LED模组中的高压恒流电源的工作电压一般在250V以上(如250V-300V)，工作电流一般在1mA-40mA之间。高压LED灯珠的工作电压通常在18V-150V之间，典型的几种高压LED灯珠的工作电压分别为18V-22V，50V-55V，100V-110V。
相关技术的方案中，常用的是用RC阻容降压的电源了，但是阻容降压的电源在输入市电电压变化大的时候，加在LED灯珠上的电流也在变化，使得LED寿命很短，甚至偶然的变化导致损坏。阻容降压的电源的PF值很低，比荧光节能灯的PF值都要低。由于高压的电容的容值很难做大，阻容降压的电源的电流很小，所以，通常的阻容降压电源做的灯具成本或售价固然很低，功率也不会做足做大。如果使用好的开关电源，不管是隔离的电源还是非隔离的电源，不但成本很高，而且寿命也受电容寿命的影响。本实用新型方案不仅成本跟阻容降压电源做的相当，使用无电解电容方案，比传统开关电源方案的寿命要长好几倍。另外，本实用新型方案所用的元器件全部才用半导体材料做成，可以做到无铅工艺水平，无电解液的污染，无紫外线的伤害，无电磁辐射的危害。
由于本实用新型方案所提供的LED模组所需要的材料少，做成的方案体积很小。尤其是将电源和光源集成在一起的应用中，能放在E27灯头等类似的灯头中，这与阻容降压型和开关电源型相比，阻容降压型和开关电源型由于严重受到体积的限制，而无法实现。
目前普通LED照明驱动电源(恒流电源、恒流IC)的工作寿命取决于AC转DC时平滑电路必须采用的电解电容。LED的工作寿命一般为数万小时，而电解电容的寿命只有几千小时，由于系统的寿命是由电源组件中使用的电解电容的寿命来决定的，如果不想法拿掉电解电容，那么LED照明驱动电源的寿命与LED的寿命就很不匹配，也就很难发挥出LED照明的长工作寿命优势。因此，需要使用无电解电容电源来作为高压恒流电源。
用高压恒流IC代替传统的电解电容，寿命是通常是原来的电源的10倍，寿命也较长，可完全与LED灯珠的工作寿命相匹配，而且此方案设计简单，体积小更为适用于LED照明。
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 (10)
1.LED模组，其特征在于，包括：高压恒流电源和至少一组LED灯组，所述LED灯组包括多个串联连接的高压LED灯珠；
所述高压恒流电源的输出端和输入端分别与所述LED灯组的输入端和输出端电连接。
2.根据权利要求1所述的LED模组，其特征在于，还包括：桥式整流电路，所述桥式整流电路的交流端与交流电源电连接；
所述桥式整流电路的一个直流端与所述高压恒流电源电连接，所述桥式整流电路的另一个直流端与所述LED灯组电连接，使所述高压恒流电源、所述LED灯组和所述桥式整流电路串联形成回路。
3.根据权利要求1所述的LED模组，其特征在于，所述LED灯珠通过预设的灯珠封装进行封装，所述灯珠封装的VF值为18V-110V。
4.根据权利要求3所述的LED模组，其特征在于，所述灯珠封装包括5730封装、2835封装和5050封装；
所述高压恒流电源通过预设的电源封装进行封装，所述电源封装包括TO-252、SOT89和ESOP8封装。
5.根据权利要求4所述的LED模组，其特征在于，还包括：连接在所述电源封装IN引脚和OUT引脚之间的电流调节电阻。
6.根据权利要求5所述的LED模组，其特征在于，所述电流调节电阻包括变阻器。
7.根据权利要求1所述的LED模组，其特征在于，包括多组所述LED灯组，且每组所述LED灯组的输入端和输出端均分别与所述高压恒流电源的输出端和输入端电连接。
8.根据权利要求1所述的LED模组，其特征在于，包括多组所述LED灯组，多组所述LED灯组的相互串联，且均连接在所述高压恒流电源的输出端和输入端之间。
9.根据权利要求1所述的LED模组，其特征在于，包括4组所述LED灯组，4组所述LED灯组两两串联，且均连接在所述高压恒流电源的输出端和输入端之间。
10.根据权利要求1所述的LED模组，其特征在于，所述高压恒流电源是无电解电容电源。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN104918363A (zh) * | 2015-05-14 | 2015-09-16 | 西安和合光电科技有限公司 | 一种led恒流驱动电源及其制作方法 |
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