CN204592947U - 一种以组合led灯丝为光源的led灯丝灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种以组合LED灯丝为光源的LED灯丝灯，包括组合LED灯丝(420)，组合LED灯丝(420)包括透明基板(421)，透明基板(421)上设有多列(或多行)LED串联组(41.1)，各LED串联组(41.1)相互串联在一起；组合LED灯丝(420)的两端分别连接在两个接线柱(44)上，或者所述组合LED灯丝(420)中LED串联组结点也分别连接在多个接线柱(44)上；各个接线柱(44)均焊接在内置LED驱动电源模块(410)上；所述组合LED灯丝(420)、接线柱(44)和内置LED驱动电源模块(410)均包覆在灯泡壳(101)内，且灯泡壳(101)上设有内置LED驱动电源模块(410)的灯头(108)。

Description

一种以组合LED灯丝为光源的LED灯丝灯

技术领域

本实用新型涉及一种以组合LED灯丝为光源的LED灯丝灯，属于LED照明技术领域。

背景技术

以往LED光源要达到一定的光照度和光照面积，需加装反射面、透镜之类的光学器件，影响了光照效果，会降低LED应有的节能功效。由多个LED芯片或LED PN结以一个LED串联组的形式封装在条形基板上，最好是透明条形基板，构成LED灯丝。LED灯丝能实现360°全角度发光，大角度发光且不需加透镜，实现立体光源，带来前所未有的照明体验。

将LED灯丝灯直接利用市电供电是一般照明供电最好的解决方案，如果LED灯丝采用将交流市电降压转变成直流恒流输出进行供电，必然导致这种驱动电源的体积大、造价高，在构建LED灯丝灯时，电源的布置存在困难。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种以组合LED灯丝为光源的LED灯丝灯。它可以结构精简、易于组建，且能直接利用市电供电。

本实用新型的技术方案：一种以组合LED灯丝为光源的LED灯丝灯，其特点是：包括组合LED灯丝，组合LED灯丝包括透明基板，透明基板上设有多列(或多行)LED串联组，各LED串联组相互串联在一起；组合LED灯丝的两端分别连接在两个接线柱上，或者所述组合LED灯丝中LED串联组结点也分别连接在多个接线柱上；各个接线柱均焊接在内置LED驱动电源模块上；所述组合LED灯丝、接线柱和内 置LED驱动电源模块均包覆在灯泡壳内，且灯泡壳上设有内置LED驱动电源模块的灯头；所述内置LED驱动电源模块垂直于组合LED灯丝，且内置LED驱动电源模块固定在透明中心柱底部，所述接线柱均固定在透明中心柱上，组合LED灯丝位于透明中心柱顶部。

上述的LED灯丝灯中，其特征在于：所述内置LED驱动电源模块包括PCB电路板和PCB电路板上的整流桥芯片和LED驱动电源集成芯片。

前述的LED灯丝灯中，所述PCB电路板上设有7个用于连接接线柱的固定焊点，所述LED驱动电源集成芯片包括电压检测及逻辑开关控制器、电压检测及逻辑开关控制器上设有工作电压检测端和灯光亮度无级调节端；还包括开关管，所述PCB电路板上的其中6个固定焊点均分别通过开关管连接至接地端,且每个开关管的控制端均连接在电压检测及逻辑开关控制器上，所述工作电压检测端以及整流桥芯片的输出端正极同时与PCB电路板上的固定焊点相连；所述整流桥芯片的输出端负极连接在接地端上。

与现有技术相比，本实用新型以LED灯丝组、内置LED驱动电源模块和接线柱形成的LED光源核心组件为基础进行LED灯丝灯的组建，直接采用市电分段向LED灯丝组供电，提高了灯泡的供电电源转化效率，功率因数；内置LED驱动电源不采用电容元件，提高了灯泡的可靠性；内置LED驱动电源体积小并提供调光控制接口，使得本实用新型的灯泡在有限灯头的空间内还可以放置调光控制装置；组建过程中接线柱不仅可以起到连接LED灯丝的作用，而且还可用于固定内置LED驱动电源模块；本实用新型的LED灯丝灯结构上较为精简，可以极大地降低LED灯丝灯的组建难度，从而相应降低生产成本。而且本实用新型的内置LED驱动电源模块不仅可以降低供电电源的复杂性，体积也能做得较小，可进一步降低灯泡的组建难度。内置LED驱 动电源模块在本实用新型中的应用，可以使将市电转化为脉动直流电，同时将每个周期内的电压按相位分割为多段，且利用多段内电压不同的特性，对串接入工作状态的LED灯丝的段数进行调节，从而使LED灯丝进入控制，获得一个非常接近脉动直流功率特性的运行模式。。

而且，利用本实用新型的结构可以提供更多的LED灯丝连接及组合方式，因此可以利用较少规格的LED灯丝组合即可实现多种应用于不同市电的LED灯丝灯的方案称为可能，也即相当于提高了LED灯丝在组建LED灯丝灯时的通用性与互换性。

LED串联组如果封装在金属条形基板上，灯丝的发光效率会大幅度降低，如果封装在透明而强度较高的蓝宝石条形基板，造价会比较高，如果封装在透明而强度较低的玻璃条形基板，LED灯丝会比较脆弱，容易折断。而本实用新型使用的组合LED灯丝结构即兼顾了透明发光和强度需求二个方面。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型内置LED驱动电源模块的结构示意图；

图3为本实用新型驱动电源集成芯片的结构示意图；

图4为本实用新型的LED光源核心组件结构示意图。

附图中的标记为：41.1-LED串联组，43-透明中心柱，44-接线柱，101-灯泡壳,108-灯头，410-内置LED驱动电源模块，411-LED电源驱动芯片，412-整流桥芯片，414-电路，420-组合LED灯丝，421-透明基板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

实施例。一种以组合LED灯丝为光源的LED灯丝灯，如图1所示， 包括组合LED灯丝420，组合LED灯丝420包括透明基板421，透明基板421上设有多列(或多行)LED串联组41.1，各LED串联组41.1相互串联在一起；组合LED灯丝420的两端分别连接在两个接线柱44上，或者所述组合LED灯丝420中LED串联组结点也分别连接在多个接线柱44上；各个接线柱44均焊接在内置LED驱动电源模块410上；所述组合LED灯丝420、接线柱44和内置LED驱动电源模块410均包覆在灯泡壳101内，且灯泡壳101上设有内置LED驱动电源模块410的灯头108；所述内置LED驱动电源模块410垂直于组合LED灯丝420，且内置LED驱动电源模块410固定在透明中心柱43底部，所述接线柱44均固定在透明中心柱43上，组合LED灯丝420位于透明中心柱43顶部。考虑制造的因数，LED灯丝组由1～6个LED串联组串联较为合理。由组合LED灯丝、内置LED驱动电源模块和接线柱构成的LED光源核心组件结构如图4所示。

所述内置LED驱动电源模块如图2所示，包括PCB电路板和PCB电路板上的整流桥芯片和LED驱动电源集成芯片。整流桥芯片和驱动电源集成芯片可以是以集成芯片的方式焊接在PCB电路板上，如图3所示；也可采用晶圆裸片固定在PCB电路板上，然后打金线绑定连接，如图4所示。

所述PCB电路板上设有7个用于连接接线柱44的固定焊点J₀、J₁…J₆，即连接接线柱的焊点，所述LED驱动电源集成芯片如图3所示，包括电压检测及逻辑开关控制器U₂、电压检测及逻辑开关控制器U₂上设有工作电压检测端V_W和灯光亮度无级调节端V_Wmax；还包括开关管K₁、K₂…K₆，所述PCB电路板上的其中6个固定焊点J₁、J₂…J₆均分别通过开关管K₁、K₂…K₆连接至接地端GND,且每个开关管K₁、K₂…K₆的控制端均连接在电压检测及逻辑开关控制器U₂上，所述工作电压检测端V_W以及整流桥芯片的输出端正极同时与PCB电路板上 的固定焊点J₀相连；所述整流桥芯片的输出端负极连接在接地端GND上。

本实用新型的具体电路原理为：

首先，交流电AC经过整流桥芯片后变成脉动直流电，例：AC220V，50Hz交流电经整流桥整流后，电压为半个周期180度的波形曲线，周期在0度时脉动直流电压为零，在90度时脉动直流电压达到最大值V_WR为最高DC311V，180度时，电压又降为零，周而复始。

在脉动直流电压大于零与小于等于V_WR之间，共设置6段负载，各段负载间形成串联方式，随电压升高，负载(即LED灯丝)串联段数逐级增加，负载电压由开关控制加载，电压开关节点为电压分段界限。

供电管理运行模式：本发明不设计电流控制器件，各级开关的启闭仅取决于V_W的变化。

周期0～90度时：

第1段：工作初始状态，即周期从0起始，电路中开关K₁～K₆处于开启状态(ON)，电流主要经节点J₁通过开关K₁形成通路，负载由额定电压为1V_WR/6串联工作的LED组成；

第2段：当V_W大于等于1V_WR/6时，开关K1关闭(OFF)，电流主要经节点J2通过开关K2形成通路，负载由额定电压为2V_WR/6串联工作的LED组成；

第3段：当V_W大于等于2V_WR/6时，开关K1处于OFF，开关K2关闭(OFF)，电流主要经节点J3通过开关K3形成通路，负载由额定电压为3V_WR/6串联工作的LED组成；

第4段：当V_W大于等于3V_WR/6时，开关K1～K2处于OFF，开关K3关闭(OFF)，电流主要经节点J4通过开关K4形成通路，负载由额定电压为4V_WR/6串联工作的LED组成；

第5段：当V_W大于等于4V_WR/6时，开关K1～K3处于OFF，开 关K4关闭(OFF)，电流主要经节点J5通过开关K5形成通路，负载由额定电压为5V_WR/6串联工作的LED组成；

第6段：当V_W大于等于5V_WR/6时，开关K1～K4处于OFF，开关K5关闭(OFF)，电流经节点J6通过开关K6形成通路，负载由额定电压为6V_WR/6串联工作的LED组成；

开关K1～K6关闭时，可采用延时0.1ms的关闭方法，可获得相对较平稳的电流。

周期90～180度时：

第6段：工作初始状态，电压由最大值向下减少，电路中开关K1～K5处于关闭状态(OFF)，开关K6处于开启状态，电流经节点J6通过开关K6形成通路，负载由额定电压为6V_WR/6串联工作的LED组成；

第5段：当V_W小于等于5V_WR/6时，开关K5～K6开启(ON)，电流主要经节点J5通过开关K5形成通路，负载由额定电压为5V_WR/6串联工作的LED组成；

第4段：当V_W小于等于4V_WR/6时，开关K4～K6开启(ON)，电流主要经节点J4通过开关K4形成通路，负载由额定电压为4V_WR/6串联工作的LED组成；

第3段：当V_W小于等于3V_WR/6时，开关K3～K6开启(ON)，电流主要经节点J3通过开关K3形成通路，负载由额定电压为3V_WR/6串联工作的LED组成；

第2段：当V_W小于等于2V_WR/6时，开关K2～K6开启(ON)，电流主要经节点J2通过开关K2形成通路，负载由额定电压为2V_WR/6串联工作的LED组成；

第1段：当V_W小于等于1V_WR/6时，开关K1～K6开启(ON)，电流主要经节点J1通过开关K1形成通路，负载由额定电压为1V_WR/6串联工作的LED组成。

开关K1～K6开启时，可采用提前0.1ms的开启方法，可获得相对较平稳的电流。

调光运行模式、电压保护运行模式、过流保护运行模式、色温调节运行模式均可参照申请号为201410211945.8的发明专利申请文件中所公开的内容。

注：V_W—脉动直流工作电压(1.4142*交流电压)；V_WR—脉动直流额定最大工作电压(1.4142*交流电压)。

Claims (3)

1.一种以组合LED灯丝为光源的LED灯丝灯，其特征在于：包括组合LED灯丝(420)，组合LED灯丝(420)包括透明基板(421)，透明基板(421)上设有多列或多行LED串联组(41.1)，各LED串联组(41.1)相互串联在一起；组合LED灯丝(420)的两端分别连接在两个接线柱(44)上，或者所述组合LED灯丝(420)中LED串联组结点也分别连接在多个接线柱(44)上；各个接线柱(44)均焊接在内置LED驱动电源模块(410)上；所述组合LED灯丝(420)、接线柱(44)和内置LED驱动电源模块(410)均包覆在灯泡壳(101)内，且灯泡壳(101)上设有内置LED驱动电源模块(410)的灯头(108)；所述内置LED驱动电源模块(410)垂直于组合LED灯丝(420)，且内置LED驱动电源模块(410)固定在透明中心柱(43)底部，所述接线柱(44)均固定在透明中心柱(43)上，组合LED灯丝(420)位于透明中心柱(43)顶部。

2.根据权利要求1所述的以组合LED灯丝为光源的LED灯丝灯，其特征在于：所述内置LED驱动电源模块(410)包括PCB电路板和PCB电路板上的整流桥芯片和LED驱动电源集成芯片。

3.根据权利要求2所述的以组合LED灯丝为光源的LED灯丝灯，其特征在于：所述PCB电路板上设有7个用于连接接线柱(44)的固定焊点(J₀、J₁…J₆)，所述LED驱动电源集成芯片包括电压检测及逻辑开关控制器(U₂)、电压检测及逻辑开关控制器(U₂)上设有工作电压检测端(V_W)和灯光亮度无级调节端(V_Wmax)；还包括开关管(K₁、K₂…K₆)，所述PCB电路板上的其中6个固定焊点(J₁、J₂…J₆)均分别通过开关管(K₁、K₂…K₆)连接至接地端(GND),且每个开关管(K₁、K₂…K₆)的控制端均连接在电压检测及逻辑开关控制器(U₂)上，所述工作电压检测端(V_W)以及整流桥芯片的输出端正极同时与PCB电路板上的固定焊点(J₀)相连；所述整流桥芯片的输出端负极连接在接地端(GND)上。