CN209982773U - Led装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的LED装置，包括：LED光源模块；多个热敏电阻，电性耦接所述LED光源模块；本实用新型的LED装置通过一系列的热敏电阻组合，充分利用热敏电阻的阻温特性以达到光输出及线路的稳定的目的。

Description

LED装置

技术领域

本实用新型涉及LED照明技术领域，特别是涉及LED装置。

背景技术

发光二极管(LED)在照明领域的应用非常广泛，基于其半导体、发光特性，其启动时需要一定的电压，并在超出启动电压后随着电压的增长，电流快速上升。同时，随着温度的上升，其同电流对应的电压亦会随着发生变化。若电压控制不善，LED存在损坏或光衰过快的风险。

现有的LED电源一般采用开关电源，且不说一般的开关电源，即使是高品质开关电源，成本和故障率仍较高。

常规来说，LED线路会串联一个限流电阻以达到稳流作用，但此类电路无法抵御外部大电压的波动或瞬间冲击，致使LED烧坏或光衰过快。

LED装置的独特性在于其光学参数、电路参数与外部电压、温度相关。若未采用复杂、故障率大得恒流开关电源时，外部电压波动，常规LED电路电流会波动，致使LED温升和光输出处于不稳定状态；外部环境温度变化时，同样存在类似情况。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供LED装置，用于解决现有技术中的LED线路难以应对电压/电流波动及环境温度变化的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种LED装置，包括：LED光源模块；多个热敏电阻，电性耦接所述LED光源模块。

于本实用新型的一实施例中，所述多个热敏电阻全部为PTC电阻、部分为PTC电阻及另外部分为NTC电阻、或全部为NTC电阻。

于本实用新型的一实施例中，所述LED装置包括：相连的整流电路、滤波电路、LED光源模块、及包含所述多个热敏电阻的热敏电阻自平衡电路。

于本实用新型的一实施例中，所述热敏电阻自平衡电路，包括：连接在所述整流电路输入端一侧的NTC电阻、及连接在所述整流电路输出端一侧的PTC电阻。

于本实用新型的一实施例中，所述的LED装置，还包括：与所述PTC电阻串联的非热敏电阻。

于本实用新型的一实施例中，NTC电阻和PTC电阻的电阻参数设置成：在所述LED光源模块处于工作状态时，所述NTC电阻和PTC电阻处的环境温度令NTC电阻和PTC电阻表现为低阻状态；其中，所述低组状态是与高阻阻断状态相对的。

于本实用新型的一实施例中，所述NTC电阻和PTC电阻的电阻参数设置成：在所述NTC电阻和PTC电阻处的环境温度高于温度阈值时，NTC电阻处于低阻状态，PTC电阻处于高阻阻断状态。

于本实用新型的一实施例中，所述的LED装置，还包括：变压电路，其原边接入外部交流电源，其副边连接至所述整流电路的输入端一侧；所述热敏电阻自平衡电路，包括：连接在所述变压电路的原边一侧的PTC电阻、及连接在所述整流电路输出端一侧的NTC电阻。

于本实用新型的一实施例中，所述NTC电阻的电阻参数设置成：在所述LED光源模块进入启动状态时，所述NTC电阻处的环境温度令NTC电阻表现为高阻阻断状态。

于本实用新型的一实施例中，所述滤波电路包括：并联在所述整流电路的正极输出端和负极输出端之间的一或多个电容。

如上所述，本实用新型的LED装置，包括：LED光源模块；多个热敏电阻，电性耦接所述LED光源模块；本实用新型的LED装置通过一系列的热敏电阻组合，充分利用热敏电阻的阻温特性以达到光输出及线路的稳定的目的。

附图说明

图1显示为本实用新型一实施例中LED装置的电路原理示意图。

图2显示为本实用新型一实施例中LED光源模块的光输出和整流电源输出电压的关系曲线图。

图3显示为本实用新型又一实施例中LED装置的电路原理示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本实用新型的设计是基于热敏电阻的阻温联动的特性，来应对例如温度过高或电压/电流的波动等问题。

具体来讲，在某些场合中，若某个电子部件处的环境温度过高，则可能说明其工作电流过大，而要降低其电流则的一种方式就是提高其阻值，也就是说，需要实现温度越高，电阻就越高的调节，而正温度系数PTC的热敏电阻就恰好能符合这一需求。

再举例来说，在某些场合中，开关闭合往往对应电路启动。在断开状态下，电路没有处于工作状态其环境温度还是比较低的，当开关闭合时，电路由于刚启动，因此其周围的环境温度还是较低的，但是开关闭合瞬间产生的电流却是非常巨大的，为了避免这个瞬时电流的冲击，可以增大电路中的阻值，最好是处于高阻阻断状态而避免瞬时电流的影响；而在之后随着电流的降低，环境温度降低，而阻值也需要随之降低从而能令电路正常工作。

也就是说，需要实现的方案是：在电路启动状态下温度较低但是阻值较高，而在之后的时间里，电路中阻值随温度降低而逐渐降低至能令电路正常工作，而负温度系数(NTC)热敏电阻就恰好能符合这一需求。

从上述举例可推得，在LED装置中，可以通过热敏电阻的组合来电性耦接LED光源模块(例如一或多个LED光源芯片)，从而以解决LED光源模块的例如温度过高、大电流冲击等问题。所述多个热敏电阻可以全部为PTC电阻、部分为PTC电阻及另外部分为NTC电阻、或全部为NTC电阻。

根据上述分析可知，利用热敏电阻这样廉价的无源电子元件，就可以用市电直接驱动LED光源在常规电压波动范围内以相对恒定的光输出下工作，可以在常规使用温度下保证光输出的稳定，同时在异常高温环境下保护LED光源，同时提供一定的光输出，提供安全照明。

以下通过多个具体实施例说明本实用新型热敏电阻组合的使用原理。

如图1所示，展示本实用新型一实施例中LED装置的电路原理示意图。

所述LED装置包括：相连的整流电路101、滤波电路102、LED光源模块103、及包含所述多个热敏电阻的热敏电阻自平衡电路。

于本实用新型的实施例中，所述整流电路101为整流桥电路，其具有两个交流输入端子A1、A2、及两个直流输出端子D1、D2，即正极输出端和负极输出端。

所述交流输入端子中的一个A1连接NTC电阻105，NTC电阻105另一端引出LED装置的第一电源输入端，所述交流输入端子中的另一个A2引出第二电源输入端，所述第一电源输入端和第二电源输入端供连接外部交流电源，如市电220V、380V等。

所述整流电路101的正极输出端串行连接PTC电阻104及LED光源模块103的一端，所述整流电路101的负极输出端连接所述LED光源模块103的另一端，从而构成回路。可选的，所述PTC电阻104还可串行连接有非热敏电阻106。所述非热敏电阻106也可以是可调电阻，也可以用于调节流经LED光源模块103的电流。

具体的，所述LED光源模块103可以由一或多个LED二极管通过串联和/或并联的方式连接，各所述LED二极管的正极都是朝向所述整流电路101的正极输出端设置并耦接，各所述LED二极管的负极都是朝向所述整流电路101的负极输出端设置并耦接。

所述滤波电路102包括：并联在所述LED光源模块103两端，即并联在正极输出端D1和负极输出端之间的一或多个电容，所述电容可以是普通电容、电解电容等，用于滤除交流信号。

在本实施例中，所述PTC电阻104和NTC电阻105构成该热敏电阻自平衡电路，以下具体说明其功能：

当LED装置进入启动状态：NTC电阻105处于高阻阻断状态，有利于防止LED光源模块103受到瞬间大电流冲击；

当LED装置处于正常工作状态：NTC电阻105，PTC电阻104均处于正常工作温度，则NTC电阻105及PTC电阻104均处于低阻值状态(相对高阻阻断状态来说)，电源效率高，LED光源模块103处于正常光输出状态。

也就是说，所述NTC电阻105和PTC电阻104的电阻参数(如阻值等)设置成：在所述LED光源模块103处于工作状态时，所述NTC电阻105和PTC电阻104处的环境温度令NTC电阻105和PTC电阻104表现为低阻状态。

当LED装置处于环境温度过高状态：可设定一预设温度阈值，若高于该预设温度阈值则认为环境温度过高；此状态下，NTC电阻105处于低阻值，PTC电阻104处于高阻值(阻断状态)，LED光源模块103处于低电流保护状态(低光输出状态)。

也就是说，所述NTC电阻105和PTC电阻104的电阻参数(如阻值等)设置成：在所述NTC电阻105和PTC电阻104处的环境温度高于温度阈值时，NTC电阻105处于低阻状态，PTC电阻104处于高阻阻断状态。

进一步的，当LED装置的环境温度恢复到不再过高时，NTC电阻105仍处于低阻值，PTC电阻104处于恢复低阻值状态，LED光源模块103恢复正常光输出状态。

另外，当LED装置处于电压波动状态下时，流过PTC电阻104的电流会升高，其环境温度会上升，LED光源模块103的光输出会增大；当电压增大使得电流增大至令环境温度达到一定程度时，PTC电阻104阻值增大至高阻阻断状态，电流就会逐步减小，进而使得LED光源模块103的光输出减小，从而呈现如图2所示的曲线。

如图3所示，展示本申请又一实施例中的LED装置的电路原理图。

在本实施例中，所述LED装置除了包括：相连的整流电路301、滤波电路302、热敏电阻自平衡电路及LED光源模块303以外，其整流电路301的输入端一侧还通过变压电路307来连接外部交流电源。

所述变压电路307，其原边接入外部交流电源，其副边连接至所述整流电路301的输入端一侧；相应的，本实施例中的热敏电阻自平衡电路的结构也对应发生变化，所述热敏电阻自平衡电路，包括：连接在所述变压电路307的原边一侧的PTC电阻305、及连接在所述整流电路301输出端一侧的NTC电阻304。

于本实施例中，所述NTC电阻304的电阻参数设置成：在所述LED光源模块303进入启动状态时，所述NTC电阻304处的环境温度令NTC电阻304表现为高阻阻断状态；从而能保护电源模块避免电压冲击。

所述变压电路307启动时，PTC电阻305处于低阻态，随着变压电路307升温至过热时，PTC电阻305处于高阻阻断状态，限制副边输出的电压，这样就能有效限制来自外部交流电源的电压波动到达副边侧而进入LED光源模块303所在电路。

需特别说明的是，上述方案仅是示例性地说明通过多个热敏电阻组合来实现控制LED光源模块303的电流波动、温升等，并非限制本申请可能的实施方式，本领域技术人员应当可以根据上述教示获得更多的应用实施方式。

综上所述，本实用新型的LED装置，包括：LED光源模块；多个热敏电阻，电性耦接所述LED光源模块；本实用新型的LED装置通过一系列的热敏电阻组合，充分利用热敏电阻的阻温特性以达到光输出及线路的稳定的目的。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中包含通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种LED装置，其特征在于，包括：

相连的整流电路、滤波电路、LED光源模块、及包含多个热敏电阻的热敏电阻自平衡电路；

所述多个热敏电阻，电性耦接所述LED光源模块；所述多个热敏电阻全部为PTC电阻、部分为PTC电阻及另外部分为NTC电阻、或全部为NTC电阻；

其中，在所述多个热敏电阻部分为PTC电阻及另外部分为NTC电阻的情况下，所述热敏电阻自平衡电路包括：连接在所述整流电路输入端一侧的NTC电阻、及连接在所述整流电路输出端一侧的PTC电阻。

2.根据权利要求1所述的LED装置，其特征在于，还包括：与所述PTC电阻串联的非热敏电阻。

3.根据权利要求1所述的LED装置，其特征在于，NTC电阻和PTC电阻的电阻参数设置成：在所述LED光源模块处于工作状态时，所述NTC电阻和PTC电阻处的环境温度令NTC电阻和PTC电阻表现为低阻状态；其中，所述低阻状态是与高阻阻断状态相对的。

4.根据权利要求1所述的LED装置，其特征在于，所述NTC电阻和PTC电阻的电阻参数设置成：在所述NTC电阻和PTC电阻处的环境温度高于温度阈值时，NTC电阻处于低阻状态，PTC电阻处于高阻阻断状态。

5.根据权利要求1所述的LED装置，其特征在于，还包括：变压电路，其原边接入外部交流电源，其副边连接至所述整流电路的输入端一侧；所述热敏电阻自平衡电路，包括：连接在所述变压电路的原边一侧的PTC电阻、及连接在所述整流电路输出端一侧的NTC电阻。

6.根据权利要求5所述的LED装置，其特征在于，所述NTC电阻的电阻参数设置成：在所述LED光源模块进入启动状态时，所述NTC电阻处的环境温度令NTC电阻表现为高阻阻断状态。

7.根据权利要求1所述的LED装置，其特征在于，所述滤波电路包括：并联在所述整流电路的正极输出端和负极输出端之间的一或多个电容。

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