CN209710382U - 一种采用全串联控制的led模组结构 - Google Patents
一种采用全串联控制的led模组结构 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种采用全串联控制的LED模组结构，包括恒压源、若干LED模组和与LED模组对应数量的恒流源，所述LED模组之间并联连接后与恒压源串联连接，所述LED模组包括若干LED晶片，所述LED晶片之间串行连接后与恒流源连接。本实用新型光功率输出稳定、一致性好、能够解决LED晶片因伏安特性不一致产生的LED晶片烧毁问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及标签印刷技术领域，特别涉及一种采用全串联控制的LED模组结构。
背景技术
目前市场上标签印刷行业，需要对油墨快速固化，常用方式是紫外线固化。市面上常用于产生紫外线的发光设备是汞灯/金属卤素灯和LED。其中LED采用COB的封装结构，把多片发光晶片固定在氮化铝基板上，通过金线搭桥方式实现电气相连。现在COB结构的模组封装形式，晶片之间的电气连接一般采用串并混合模式，即每两颗晶片并联成组，组与组之间再串联起来，最后根据所用控制电压和功率大小确定每条串联连路的组数和模组内晶片的总数量。
专利号为201320747138.9实用新型公开了一种LED模组的结构，包括基板；LED芯片，通过一绝缘胶层配合固定于所述基板的上表面；该LED芯片两个一组构成一LED对，且沿该基板长度方向排列；该LED芯片的电极面向上，基板电极，通过一绝缘胶层配合固定于所述基板的上表面；邦定线，连接于所述基板电极与所述LED芯片的电极；其中该LED对两端具有并联部，所述邦定线自该LED对中各个LED芯片的电极引出后连接于该并联部，使该LED对成为一个电气并联的并联单元；该并联部与所述基板之间具有绝缘物；荧光粉层，配合于所述基板的上表面，覆盖所述LED芯片、邦定线、绝缘物和绝缘胶层；其中，所有的所述并联单元通过该并联部相串联构成一LED串；所述基板电极、并联单元构成完整的电气回路。该专利中LED芯片通过两个一组构成一LED对，然后LED对之间互相并联构成电气回路，但是因为每个LED晶片的伏安特性不一致，晶片的工作电压不可能完全一致，并且随温度的变化而变化，串并混合模式的电流分配也必然不同，导致电流大的晶片发热大而首先失效，部分失效的晶片要么短路掉其他晶片，要么开路增加其他旁路晶片的电流，而进一步加速其他晶片的烧毁，最终整片模组报废。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种采用全串联控制的LED模组结构，本实用新型光功率输出稳定、一致性好、能够解决LED晶片因伏安特性不一致产生的LED晶片烧毁问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种采用全串联控制的LED模组结构，包括恒压源、若干LED模组和与LED模组对应数量的恒流源，所述LED模组之间并联连接后与恒压源串联连接，所述LED模组包括若干LED晶片，所述LED晶片之间串行连接后与恒流源连接。
在单个LED模组内将LED晶片都串联起，由于每个晶片的伏安特性不一样，当LED晶片温度升高时，加载在LED晶片两端的电压也会不一致，一些低电压的会影响LED晶片的工作效率，另外一些高电压的会导致LED晶片烧毁，都在每一个LED模组上串联一个恒流源，通过恒流源来保证LED模组内LED晶片的电流保持一致，既避免了由于LED晶片伏安特性差异导致晶片烧毁的问题，也解决了LED晶片的效率问题。
进一步地，所述恒流源包括控制输入模块、处理模块、反馈模块和电源，所述控制输入模块、反馈模块和电源模块分别与处理模块连接，所述反馈模块还与LED晶片连接。
进一步地，所述反馈模块包括MOS管和检测电阻，所述MOS管的栅极与处理模块连接，漏极与LED晶片连接，源极与检测电阻串联后接地，处理模块连接源极与检测电阻之间的节点。
进一步地，所述处理模块包括比较器，所述比较器的正输入端与控制输入模块连接，负输入端连接MOS管源极与检测电阻之间的节点，输出端与MOS管栅极连接。
进一步地，所述反馈模块还包括门极电阻，所述处理模块与门极电阻串联后与MOS管的漏极连接，所述门极电阻用于防止MOS管瞬间电流过大，起到保护MOS管的作用，同时还能降低MOS管的损耗。
进一步地，所述恒流源还包括浪涌模块，所述浪涌模块与处理模块连接，所述浪涌模块用于防止处理模块瞬时电压过高而遭受破坏，保护处理模块。
本实用新型的有益效果：本实用新型提供一种采用全串联控制的LED模组结构，通过将 LED晶片全部串行连接，保证了LED晶片的发光效率和光输出稳定性，通过设置恒流源并且恒流源与LED晶片串连接，解决了因LED晶片伏安特性不一致导致的LED晶片烧毁问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例的示意框图；
图2为本实用新型实施例LED晶片串联结构示意图；
图3为本实用新型实施例恒流源结构示意框图；
图4为本实用新型实施例反馈模组与处理模块具体连接的电路结构图。
具体实施方式
下面结合附图对实用新型进一步说明，但不用来限制本实用新型的范围。
如图1、2所示，本实用新型提供了一种采用全串联控制的LED模组结构，包括恒压源、 LED模组1、LED模组2…LED模组n和与LED模组对应数量的恒流源，所述LED模组之间并联连接后与恒压源串联连接，所述LED模组包括LED晶片1、LED晶片2、LED晶片3…LED晶片n，所述LED晶片之间串行连接后与恒流源连接。
如图3所示，在单个LED模组内将LED晶片都串联起，由于每个晶片的伏安特性不一样，当LED晶片温度升高时，加载在LED晶片两端的电压也会不一致，一些低电压的会影响LED 晶片的工作效率，另外一些高电压的会导致LED晶片烧毁，都在每一个LED模组上串联一个恒流源，通过恒流源来保证LED模组内LED晶片的电流保持一致，既避免了由于LED晶片伏安特性差异导致晶片烧毁的问题，也解决了LED晶片的效率问题。
如图4所示，所述恒流源包括控制输入模块、处理模块、反馈模块和电源，所述控制输入模块、反馈模块和电源模块分别与处理模块连接，所述反馈模块还与LED晶片连接。
所述反馈模块包括MOS管和检测电阻R2，所述处理模块包括比较器U1，所述比较器U1 的正输入端与控制输入模块连接，负输入端连接MOS管源极与检测电阻R2之间的节点，输出端与MOS管栅极连接，所述MOS管的漏极与LED晶片连接，源极与检测电阻R2串联后接地。
所述恒流源还包括浪涌模块，所述浪涌模块与处理模块连接，所述浪涌模块用于防止处理模块瞬时电压过高而遭受破坏，保护处理模块。
所述反馈模块还包括门极电阻R1，所述处理模块与门极电阻R1串联后与MOS管的漏极连接，所述门极电阻用于防止MOS管瞬间电流过大，起到保护MOS管的作用，同时还能降低 MOS管的损耗。
本实用新型工作原理：在工作时，通过从控制模块输入一个LED灯的控制电流，处理模块根据此控制电流来调节处理LED灯的电流，具体是根据检测电阻反馈到处理模块的电流，处理模块来调节MOS管的压降，从而来调整LED灯的电流，将LED灯的电流调整到与控制电流相等或成一定比例。
本实用新型提供一种采用全串联控制的LED模组结构，设置的恒流源能够根据自动调整LED模组两端的电流，避免因LED晶片因伏安特性不一致产生的LED晶片烧毁问题，同时LED 模组内LED晶片采用全串联的方式，光输出功率稳定，一致性好。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (6)
1.一种采用全串联控制的LED模组结构，其特征在于，包括恒压源、若干LED模组和与LED模组对应数量的恒流源，所述LED模组之间并联连接后与恒压源串联连接，所述LED模组包括若干LED晶片，所述LED晶片之间串行连接后与恒流源连接。
2.根据权利要求1所述的一种采用全串联控制的LED模组结构，其特征在于，所述恒流源包括控制输入模块、处理模块、反馈模块和电源，所述控制输入模块、反馈模块和电源模块分别与处理模块连接，所述反馈模块还与LED晶片连接。
3.根据权利要求2所述的一种采用全串联控制的LED模组结构，其特征在于，所述反馈模块包括MOS管和检测电阻，所述MOS管的栅极与处理模块连接，漏极与LED晶片连接，源极与检测电阻串联后接地，处理模块连接源极与检测电阻之间的节点。
4.根据权利要求3所述的一种采用全串联控制的LED模组结构，其特征在于，所述处理模块包括比较器，所述比较器的正输入端与控制输入模块连接，负输入端连接MOS管源极与检测电阻之间的节点，输出端与MOS管栅极连接。
5.根据权利要求3所述的一种采用全串联控制的LED模组结构，其特征在于，所述反馈模块还包括门极电阻，所述处理模块与门极电阻串联后与MOS管的漏极连接。
6.根据权利要求1所述的一种采用全串联控制的LED模组结构，其特征在于，所述恒流源还包括浪涌模块，所述浪涌模块与处理模块连接。
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