CN211481558U - 一种led直管灯、电源模块及其滤波电路与安装侦测模块 - Google Patents

一种led直管灯、电源模块及其滤波电路与安装侦测模块 Download PDF

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CN211481558U CN201921072997.6U CN201921072997U CN211481558U CN 211481558 U CN211481558 U CN 211481558U CN 201921072997 U CN201921072997 U CN 201921072997U CN 211481558 U CN211481558 U CN 211481558U
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Abstract

本实用新型提出一种电源模块，所述电源模块适用于为LED直管灯供电。所述电源模块包括安装侦测模块。安装侦测模块用以侦测所述LED直管灯是否有异常阻抗接入，而决定所述LED直管灯的点亮与熄灭,其包括应急控制模块以及开关电路。其中应急控制模块用以判断所述电源模块接收的外部驱动信号是否为直流信号，当所述外部驱动信号为直流信号时，所述电源模块进入应急模式，所述开关电路被使能而允许所述LED直管灯被点亮；当所述外部驱动信号为非直流信号时，所述电源模块进入检测模式，以侦测所述LED直管灯是否有异常阻抗接入。

Description

一种LED直管灯、电源模块及其滤波电路与安装侦测模块
技术领域
本实用新型涉及照明器具领域，具体涉及一种LED直管灯与LED直管灯的组件包含电源模块及其滤波电路与安装侦测模块。
背景技术
LED照明技术正快速发展而取代了传统的白炽灯及荧光灯。相较于充填有惰性气体及水银的荧光灯而言,LED直管灯无须充填水银。因此,在各种由像是传统荧光灯泡及灯管等照明选项所主宰的家用或工作场所用的照明系统中,LED直管灯无意外地逐渐成为人们高度期待的照明选项。LED直管灯的优点包含提升的耐用性及寿命以及较低耗能。因此,考虑所有因素后,LED直管灯将会是可节省成本的照明选项。
已知LED直管灯一般包括灯管、设于灯管内且带有光源的电路板，以及设于灯管两端的灯头，灯头内设有电源，光源与电源之间通过电路板进行电气连接。然而,现有的LED直管灯仍有以下几类质量问题需解决，例如电路板一般为刚性板，当灯管破裂后，尤其在局部破裂的时候，整根LED直管灯仍旧处于直管的状态，使用者会误认为灯管还能使用，从而去自行安装，容易导致发生漏电而触电事故。申请人已于先前的案件，例如:CN105465640U中，提出了对应的结构改善方式。
再者，现有的LED直管灯的电路设计，对于符合相关的认证规范并未能提供适当的解决方案。举例来说，日光灯内部并无电子组件，对于符合照明设备的UL认证、EMI的规范上相当简单。然而，LED直管灯具有相当多的电子组件于灯内，重要的是考虑各电子组件间的布局所造成的影响，而不易符合UL认证、EMI的规范。
再来，LED驱动所用的驱动信号为直流信号，然而日光灯的驱动信号为市电的低频、低压交流信号或电子镇流器的高频、高压交流信号，甚至应用于紧急照明时，紧急照明的电池为直流信号。不同驱动信号间的电压、频率范围落差大，并非简单进行整流即可兼容。
目前市面上的发光二极管(即LED直管灯)灯管取代现行的照明装置即取代荧光灯管的方式主要有两种。
一为镇流器相容型发光二极管灯管(T-LED lamp)，在不改变原有照明装置的线路的基础上，直接用发光二极管灯管替换传统的荧光灯管。另一为镇流旁路型(Ballast by-pass)发光二极管灯管，电路上省掉传统的镇流器，而直接将市电接到发光二极管灯管。后者适用于新装修的环境，采用新的驱动电路及发光二极管灯管。其中，镇流器兼容型LED灯管一般可称为“Type-A”型LED灯管，并且具有内置灯管驱动的镇流旁路型LED灯管一般可称为“Type-B”型LED灯管。
在现有的技术下，因为Type-B型发光二极管灯管所对应的灯座是直接接入市电信号而并未先通过镇流器，当LED直管灯为双端电源时，LED直管灯的双端的其中之一若已插入灯座而另一端尚未插入灯座，使用者可能会在触摸到未插入灯座端的金属或可导电的部分时，发生触电的风险。
许多知名国际照明大厂也因受限于上述技术问题而对于以双端电源驱动的Type-B型LED 灯管技术无法有进一步的推进。以美国奇异照明公司(GE Lighting)为例，在其所公开的名为“Considering LED tubes”的文宣(2014年7月8日校阅)以及名为“Dollars&Sense:Type B LED Tubes”的文宣中(2016年10月21日校阅)，奇异照明公司一再提及了Type-B型LED 灯管具有触电风险等缺陷无法被克服，因此不就Type-B型的灯管做进一步的产品商业化与销售考虑。
此外，当LED直管灯采用双端进电时(例如8呎42W可双端进电的LED灯)，其两端灯头 (的至少各一接脚)之间须沿着灯管内的灯板(例如可挠式电路软板)布设一导线(称为Line或 Neutral)用于接收外部驱动电压。此导线Line有别于在灯管内(1)与LED单元的正负极连接的LED+线及LED-线以及(2)接地线(Ground)。但是因为此导线Line走过灯板，且和LED+线靠的很近导致这两根线之间存在着的寄生电容(例如大约200PF),故此导线Line容易产生或受到电磁干扰(EMI)的影响，导致电源的传导变得很差。
有鉴于上述问题,以下提出本实用新型及其实施例。
实用新型内容
在此摘要描述关于「本实用新型」的许多实施例。然而所述词汇「本实用新型」仅仅用来描述在此说明书中揭露的某些实施例(不管是否已在权利要求项中)，而不是所有可能的实施例的完整描述。以下被描述为「本实用新型」的各个特征或方面的某些实施例可以不同方式合并以形成一LED直管灯或其中一部分。
本实用新型提供一种新的LED直管灯及电源模块及其滤波电路与安装侦测模块，以及其各个方面(与特征)，以解决上述问题。
第一方面，本实用新型提出一种安装侦测模块，适用于设置在具有双端进电的Type-B型模式的LED直管灯的电源模块中，用以侦测所述LED直管灯是否有异常阻抗接入，而决定所述LED直管灯的点亮与熄灭,其特征在于,所述安装侦测模块包括应急控制模块以及开关电路。所述应急控制模块用以判断所述电源模块接收的外部驱动信号是否为直流信号，其中：当所述应急控制模块判定所述外部驱动信号为直流信号时，所述应急控制模块输出第一状态信号，使所述电源模块进入应急模式；其中，所述安装侦测模块于所述应急模式中，所述开关电路被使能而允许所述LED直管灯被点亮；以及当所述应急控制模块判定所述外部驱动信号为非直流信号时，所述应急控制模块输出第二状态信号，使所述电源模块进入检测模式；其中，所述安装侦测模块于所述检测模式中，使检测路径导通一段期间，且根据取样自所述检测路径上的电信号，而判断所述LED直管灯是否有异常阻抗接入，藉此决定是否使能所述开关电路。
上述方案中，可选的是，所述应急控制模块检测母线电压，并且判断母线电压在第一期间内是否持续高于第一电平；当所述母线电压在第一期间内持续高于第一电平,所述应急控制模块判定所述外部驱动信号为直流信号；当所述母线电压在第一期间内未持续高于第一电平, 所述应急控制模块判定所述外部驱动信号为非直流信号。
上述方案中，可选的是，在所述应急控制模块判定所述外部驱动信号为直流信号后,所述应急控制模块检测所述母线电压，并且于所述母线电压大于第二电平时，所述应急控制模块判定所述外部驱动信号为非直流信号。
上述方案中，可选的是，所述应急控制模块检测母线电压，并且于母线电压在第二期间内高于第三电平,且母线电压在第三期间内低于第四电平,所述应急控制模块判定所述外部驱动信号为非直流信号。
上述方案中，可选的是，所述应急控制模块检测母线电压，并且判断母线电压在第一期间内是否持续高于第一电平；当所述母线电压在第一期间内持续高于第一电平,所述应急控制模块判定所述外部驱动信号为直流信号；以及当所述母线电压在第一期间内未持续高于第一电平,所述应急控制模块判定所述外部驱动信号为非直流信号。
上述方案中，可选的是，所述安装侦测模块更包括掉电控制模块，所述掉电控制模块检测母线电压，并且判断母线电压在第四期间内是否持续低于第五电平；当所述母线电压在第四期间内持续低于第五电平,所述掉电控制模块判定所述外部驱动信号被停止提供至所述LED 直管灯，并使所述开关电路操作而进行复位；以及当所述母线电压在第四期间内未持续低于第五电平,所述掉电控制模块判定所述外部驱动信号被正常提供至所述LED直管灯。
上述方案中，可选的是，所述第四期间是200ms到700ms之间的任一时间长度，并且所述第五电平是80V到120V之间的任一电平。
上述方案中，可选的是，所述第一期间是15ms到200ms之间的任一时间长度，并且所述第一电平是100V到140V之间的任一电平。
上述方案中，可选的是，所述第二电平是大于所述第一电平但小于277V的任一电平。
上述方案中，可选的是，所述安装侦测模块更包括检测脉冲发生模块、检测结果锁存电路以及检测判定电路，其中：检测脉冲发生模块用以产生脉冲信号；检测判定电路根据所述脉冲信号而进行检测判断，以判定所述LED直管灯是否有异常阻抗接入；所述应急控制模块耦接所述检测结果锁存电路；当所述应急控制模块判定所述外部驱动信号为直流信号时，所述应急控制模块输出所述第一状态信号给所述检测结果锁存电路，使所述检测结果锁存电路控制所述开关电路而持续点亮所述LED直管灯；当所述应急控制模块判定所述外部驱动信号为非直流信号时，所述应急控制模块输出所述第二状态信号给所述检测结果锁存电路，使所述检测结果锁存电路基于所述检测脉冲发生模块及所述检测判定电路的输出，判定所述LED 直管灯是否有异常阻抗接入，来控制所述开关电路,以决定所述LED直管灯的点亮与熄灭。
另一方面，本实用新型也提供了一种安装侦测模块，适用于设置在双端进电的Type-B型 LED直管灯的电源模块中，用以侦测所述LED直管灯是否有异常阻抗接入，而决定所述LED 直管灯的点亮与熄灭,其特征在于,所述安装侦测模块包括掉电控制模块以及开关电路；其中，所述安装侦测模块于检测模式中，使检测路径导通一段期间，且根据取样自所述检测路径上的电信号，而判断所述LED直管灯是否有异常阻抗接入，当所述安装侦测模块判断所述LED 直管灯没有异常阻抗接入时，进入工作模式；其中，于工作模式下，所述掉电控制模块检测母线电压，并且判断母线电压在第四期间内是否持续低于第五电平，其中：当所述母线电压在第四期间内持续低于第五电平,所述掉电控制模块判定所述外部驱动信号被停止提供至所述LED直管灯，并使所述开关电路被使能而进行复位；以及当所述母线电压在第四期间内未持续低于第五电平,所述掉电控制模块判定所述外部驱动信号被正常提供至所述LED直管灯。
上述方案中，可选的是，所述第四期间是200ms到700ms之间的任一时间长度，并且所述第五电平是80V到120V之间的任一电平。
上述方案中，可选的是，所述安装侦测模块更包括检测脉冲发生模块、检测结果锁存电路、应急控制模块以及检测判定电路，其中：检测脉冲发生模块用以产生脉冲信号；检测判定电路根据所述脉冲信号而进行检测判断，以判定所述LED直管灯是否有异常阻抗接入；所述应急控制模块耦接所述检测结果锁存电路，用以判断所述电源模块接收的外部驱动信号是否为直流信号；当所述应急控制模块判定所述外部驱动信号为直流信号时，所述应急控制模块输出第一状态信号给所述检测结果锁存电路，使所述检测结果锁存电路控制所述开关电路而持续点亮所述LED直管灯；当所述应急控制模块判定所述外部驱动信号为非直流信号时，所述应急控制模块输出第二状态信号给所述检测结果锁存电路，使所述检测结果锁存电路基于所述检测脉冲发生模块及所述检测判定电路的输出，判定所述LED直管灯是否有异常阻抗接入，来控制所述开关电路,以决定所述LED直管灯的点亮与熄灭。
另一方面，本实用新型也提供了一种滤波电路，适用于设置在具有双端进电的Type-B型模式的LED直管灯的电源模块中，用以接收驱动信号经过整流后之整流后信号，并滤除整流后信号中的纹波后输出滤波后信号，进而点亮所述LED直管灯，其特征在于,所述滤波电路包括滤波单元以及负压消除单元；其中，所述滤波单元用以对特定频率进行滤波，以滤除所述驱动信号的特定频率；其中，所述负压消除单元用以于所述滤波单元发生谐振而于其中的正向输出端与负向输出端间产生负压时，导通一释能回路，藉以令所述负压所造成的逆向电流通过所述释能回路，释放并回到母线上。
上述方案中，可选的是，所述负压消除单元包括二极管，具有顺向端与逆向端，分别耦接所述滤波单元的负向输出端与正向输出端，而形成所述释能回路，以令所述负压所造成的逆向电流通过所述二极管，疏导回所述滤波单元的正向输出端。
上述方案中，可选的是，所述电源模块更包括具有掉电控制模块以及开关电路的安装侦测模块，所述安装侦测模块用以侦测所述LED直管灯是否有异常阻抗接入，而决定所述LED 直管灯的点亮与熄灭,其中，所述安装侦测模块于检测模式中，使检测路径导通一段期间，且根据取样自所述检测路径上的电信号，而判断所述LED直管灯是否有异常阻抗接入，当所述安装侦测模块判断所述LED直管灯没有异常阻抗接入时，进入工作模式；其中，于工作模式下，所述掉电控制模块检测母线电压，并且判断母线电压在第四期间内是否持续低于第五电平；当所述母线电压在第四期间内持续低于第五电平,所述掉电控制模块判定所述外部驱动信号被停止提供至所述LED直管灯，并使所述开关电路被使能而进行复位；以及当所述母线电压在第四期间内未持续低于第五电平,所述掉电控制模块判定所述外部驱动信号被正常提供至所述LED直管灯。
上述方案中，可选的是，所述第四期间是200ms到700ms之间的任一时间长度，并且所述第五电平是80V到120V之间的任一电平。
上述方案中，可选的是，所述电源模块更包括具有应急控制模块以及开关电路的安装侦测模块，所述应急控制模块用以判断所述电源模块接收的外部驱动信号是否为直流信号，其中：当所述应急控制模块判定所述外部驱动信号为直流信号时，所述应急控制模块输出第一状态信号，使所述开关电路被使能而持续点亮所述LED直管灯；以及当所述应急控制模块判定所述外部驱动信号为非直流信号时，所述应急控制模块输出第二状态信号，使所述电源模块进入检测模式；其中，所述安装侦测模块于所述检测模式中，使检测路径导通一段期间，且根据取样自所述检测路径上的电信号，而判断所述LED直管灯是否有异常阻抗接入，藉此操作所述开关电路,以控制所述LED直管灯的点亮与熄灭。
另一方面，本实用新型也提供了一种LED直管灯的电源模块，其特征在于，所述电源模块包含如前述方案中任一项所述的安装侦测模块。
上述方案中，可选的是，所述电源模块更包含：负压消除单元之滤波电路，所述滤波电路用以接收所述外部驱动信号经过整流后之整流后信号，以产生滤波后信号，进而点亮所述 LED直管灯；其中，所述负压消除单元用以于所述滤波电路发生谐振而于其中的正向输出端与负向输出端间产生负压时，导通一释能回路，藉以令所述负压所造成的逆向电流通过所述释能回路，释放并回到母线上。
上述方案中，可选的是，所述负压消除单元包括二极管，具有顺向端与逆向端，分别耦接所述滤波电路的负向输出端与正向输出端，而形成所述释能回路，以令所述负压所造成的逆向电流通过所述二极管，疏导回所述滤波电路的正向输出端。
另一方面，本实用新型也提供了一种具有双端进电的Type-B型模式的LED直管灯，其特征在于，所述LED直管灯包含：LED模块；以及如前述方案中的电源模块，用以对所述LED模块供电。
另一方面，本实用新型也提供了一种LED直管灯的电源模块，其特征在于，所述电源模块包含如前述方案中任一项所述的滤波电路。
另一方面，本实用新型也提供了一种具有双端进电的Type-B型模式的LED直管灯，其特征在于，所述LED直管灯包含：LED模块；以及如前述方案中的电源模块，用以对所述LED模块供电。
附图说明
图1A是一平面剖视图,显示本实用新型一实施例的LED直管灯的灯板与电源模块在灯管内部的配置；
图1B是一平面剖视图,显示本实用新型另一实施例的LED直管灯的灯板与电源模块在灯管内部的配置；
图1C是一平面剖视图，显示本实用新型又一实施例的LED直管灯的灯板与电源模块在灯管内部的配置；
图2是一平面剖视图,显示本实用新型一实施例LED直管灯的灯板的可挠式电路软板具双层结构；
图3A是一立体图,显示本实用新型一实施例LED直管灯的灯板的可挠式电路软板的用与电源的印刷电路板焊接连接的焊盘；
图3B为根据一实施例LED直管灯在其两端灯头之间沿着灯板设置的导线示意图；
图4A是本实用新型一实施例的灯板与电源的焊接结构的局部示意图；
图4B至图4D是本实用新型一实施例的灯板与电源的焊接过程的示意图；
图5是一立体图,显示本实用新型另一实施例LED直管灯的灯板的可挠式电路软板与电源的印刷电路板结合成一电路板组件；
图6是一立体图,显示图5的电路板组件的另一配置；
图7是一立体图,显示本实用新型另一实施例中,灯板的可挠式电路软板具双层线路层；
图8A为根据本实用新型第一较佳实施例的LED直管灯的电源模块的应用电路方块示意图；
图8B为根据本实用新型第二较佳实施例的LED直管灯的电源模块的应用电路方块示意图；
图8C为根据本实用新型第三较佳实施例的LED直管灯的电源模块的应用电路方块示意图；
图8D为根据本实用新型第一较佳实施例的LED灯的电路方块示意图；
图8E为根据本实用新型第二较佳实施例的LED灯的电路方块示意图；
图8F为根据本实用新型第三较佳实施例的LED灯的电路方块示意图；
图8G为根据一较佳实施例的LED直管灯与外部电源的连接的电路方块示意图；
图9A为根据本实用新型第一较佳实施例的整流电路的电路示意图；
图9B为根据本实用新型第二较佳实施例的整流电路的电路示意图；
图9C为根据本实用新型第三较佳实施例的整流电路的电路示意图；
图9D为根据本实用新型第四较佳实施例的整流电路的电路示意图；
图9E为根据本实用新型第五较佳实施例的整流电路的电路示意图；
图9F为根据本实用新型第六较佳实施例的整流电路的电路示意图；
图10A为根据本实用新型第一较佳实施例的滤波电路的电路方块示意图；
图10B为根据本实用新型第一较佳实施例的滤波单元的电路示意图；
图10C为根据本实用新型第二较佳实施例的滤波单元的电路示意图；
图10D为根据本实用新型第二较佳实施例的滤波电路的电路方块示意图；
图10E为根据本实用新型较佳实施例的滤波单元及负压消除单元的电路示意图；
图11A为根据本实用新型第一较佳实施例的LED模块的电路示意图；
图11B为根据本实用新型第二较佳实施例的LED模块的电路示意图；
图11C为根据本实用新型第一较佳实施例的LED模块的走线示意图；
图11D为根据本实用新型第二较佳实施例的LED模块的走线示意图；
图11E为根据本实用新型第三较佳实施例的LED模块的走线示意图；
图11F为根据本实用新型第四较佳实施例的LED模块的走线示意图；
图11G为根据本实用新型第五较佳实施例的LED模块的走线示意图；
图11H为根据本实用新型第六较佳实施例的LED模块的走线示意图；
图11I为根据本实用新型第七较佳实施例的LED模块的走线示意图；
图11J为根据本实用新型较佳实施例的电源焊盘的电路示意图；
图11K为根据本实用新型八较佳实施例的LED模块的走线示意图；
图12A为根据本实用新型第三较佳实施例的LED灯的电源模块的应用电路方块示意图；
图12B为根据本实用新型第一较佳实施例的驱动电路的电路方块示意图；
图12C为根据本实用新型第一较佳实施例的驱动电路的信号波形示意图；
图12D为根据本实用新型第二较佳实施例的驱动电路的信号波形示意图；
图12E为根据本实用新型第三较佳实施例的驱动电路的信号波形示意图；
图12F为根据本实用新型第四较佳实施例的驱动电路的信号波形示意图；
图12G为根据本实用新型第一较佳实施例的驱动电路的电路示意图；
图12H为根据本实用新型第二较佳实施例的驱动电路的电路示意图；
图12I为根据本实用新型第三较佳实施例的驱动电路的电路示意图；
图12J为根据本实用新型第四较佳实施例的驱动电路的电路示意图；
图13A为根据本实用新型第四较佳实施例的LED直管灯的电源模块的应用电路方块示意图；
图13B为根据本实用新型较佳实施例的过压保护电路的电路示意图；
图14A为根据本实用新型第五较佳实施例的LED直管灯的电源模块的应用电路方块示意图；
图14B为根据本实用新型第六较佳实施例的LED直管灯的电源模块的应用电路方块示意图；
图14C为根据本实用新型较佳实施例的辅助电源模块的电路示意图；
图14D为根据本实用新型第七较佳实施例的LED直管灯的电源模块的应用电路方块示意图；
图14E为根据本实用新型第一较佳实施例的辅助电源模块的应用电路方块示意图；
图14F为根据本实用新型第八较佳实施例的LED直管灯的电源模块的应用电路方块示意图；
图14G为根据本实用新型第二较佳实施例的辅助电源模块的应用电路方块示意图；
图14H为根据本实用新型第三较佳实施例的辅助电源模块的应用电路方块示意图；
图14I为根据本实用新型较佳实施例的辅助电源模块在LED直管灯中的配置示意图；
图14J为根据本实用新型较佳实施例的辅助电源模块在灯座中的配置示意图；
图14K为根据本实用新型第一较佳实施例的LED直管灯照明系统的应用电路方块示意图；
图14L为根据本实用新型第二较佳实施例的LED直管灯照明系统的应用电路方块示意图；
图14M为根据本实用新型第三较佳实施例的LED直管灯照明系统的应用电路方块示意图；
图14N为本实用新型第一实施例的辅助电源模块的电路示意图；
图14O为本实用新型第二实施例的辅助电源模块的电路示意图；
图14P为本实用新型较佳实施例的辅助电源模块处于正常状态时的时序图；
图14Q为本实用新型较佳实施例的辅助电源模块处于异常状态时的时序图；
图15A为本实用新型第四较佳实施例的LED直管灯照明系统的应用电路方块示意图；
图15B为本实用新型第五较佳实施例的LED直管灯照明系统的应用电路方块示意图；
图16A为本实用新型第一较佳实施例的安装侦测模块的电路模块示意图；
图16B为根据本实用新型第一较佳实施例的检测脉冲发生模块的电路示意图；
图16C为根据本实用新型第一较佳实施例的检测判定电路的电路示意图；
图16D为根据本实用新型第一较佳实施例的检测结果锁存电路的电路示意图；
图16E为根据本实用新型第一较佳实施例的开关电路的电路示意图；
图16F为本实用新型另一较佳实施例的安装侦测模块的电路模块示意图；
图17A为本实用新型第二较佳实施例的安装侦测模块的电路模块示意图；
图17B为根据本实用新型第二较佳实施例的检测脉冲发生模块的电路示意图；
图17C为根据本实用新型第二较佳实施例的检测判定电路的电路示意图；
图17D为根据本实用新型第二较佳实施例的检测结果锁存电路的电路示意图；
图17E为根据本实用新型第二较佳实施例的开关电路的电路示意图；
图18A为本实用新型第三较佳实施例的安装侦测模块的电路模块示意图；
图18B为根据本实用新型第三较佳实施例的集成控制模块的内部电路模块示意图；
图18C为根据本实用新型第三较佳实施例的脉冲发生辅助电路的电路示意图；
图18D为根据本实用新型第三较佳实施例的检测判定辅助电路的电路示意图；
图18E为根据本实用新型第三较佳实施例的开关电路的电路示意图；
图19A为本实用新型第四较佳实施例的安装侦测模块的电路模块示意图；
图19B为根据本实用新型第四较佳实施例的信号处理单元的电路示意图；
图19C为根据本实用新型第四较佳实施例的信号产生单元的电路示意图；
图19D为根据本实用新型第四较佳实施例的信号采集单元的电路示意图；
图19E为根据本实用新型第四较佳实施例的开关单元的电路示意图；以及
图19F为根据本实用新型第四较佳实施例的内部电源侦测单元的电路示意图；
图20A为本实用新型第五较佳实施例的安装侦测模块的电路模块示意图；
图20B为根据本实用新型第五较佳实施例的检测路径电路的电路示意图；
图20C为根据本实用新型第五较佳实施例的检测路径电路的电路示意图；
图20D为根据本实用新型第五较佳实施例的检测路径电路的电路示意图；
图20E为根据本实用新型第五较佳实施例的检测路径电路的电路示意图；
图21A为本实用新型第六较佳实施例的安装侦测模块的电路模块示意图；
图21B为根据本实用新型第六较佳实施例的安装侦测模块的电路示意图；
图21C为根据本实用新型第六较佳实施例的安装侦测模块的电路示意图；
图22A为本实用新型第七较佳实施例的安装侦测模块的电路模块示意图；
图22B为根据本实用新型第七较佳实施例的检测脉冲发生模块的电路示意图；
图22C为根据本实用新型第七较佳实施例的检测路径电路的电路示意图；
图22D为根据本实用新型第七较佳实施例的检测判定电路的电路示意图；
图22E为根据本实用新型第七较佳实施例的偏压调整电路的电路示意图；
图22F为根据本实用新型第七较佳实施例的检测脉冲发生模块的电路示意图；
图22G为根据本实用新型第七较佳实施例的检测路径电路的电路示意图；
图23为根据本实用新型较佳实施例的LED直管灯安装状态示意图；
图24A为根据本实用新型第九较佳实施例的LED直管灯的电源模块的应用电路方块示意图；
图24B为根据本实用新型第一较佳实施例的侦测电路及驱动电路的电路示意图；
图24C为根据本实用新型第二较佳实施例的侦测电路及驱动电路的电路示意图；
图25A为根据本实用新型第十较佳实施例的LED直管灯的电源模块的应用电路方块示意图；
图25B为根据本实用新型第一较佳实施例的检测触发电路及驱动电路的电路示意图；
图25C为根据本实用新型较佳实施例的集成控制器的应用电路方块示意图；
图25D为根据本实用新型第二较佳实施例的检测触发电路及驱动电路的电路示意图；
图26A为根据本实用新型第十一较佳实施例的LED直管灯的电源模块的应用电路方块示意图；
图26B为根据本实用新型第十二较佳实施例的LED直管灯的电源模块的应用电路方块示意图；
图27A为根据本实用新型第一较佳实施例的电源模块的信号时序示意图；
图27B为根据本实用新型第二较佳实施例的电源模块的信号时序示意图；
图27C为根据本实用新型第三较佳实施例的电源模块的信号时序示意图；
图27D为根据本实用新型第一较佳实施例的检测电流的波形示意图；
图27E为根据本实用新型第二较佳实施例的检测电流的波形示意图；
图27F为根据本实用新型第三较佳实施例的检测电流的波形示意图；
图28A为本实用新型第八较佳实施例的安装侦测模块的电路模块示意图；
图28B为根据本实用新型第一较佳实施例的偏压电路的电路示意图；
图28C为根据本实用新型第二较佳实施例的偏压电路的电路示意图；
图29为本实用新型较佳实施例的检测脉冲发生模块的应用电路方块示意图；
图30A为根据本实用新型第三较佳实施例的检测脉冲发生模块的电路示意图；
图30B为根据本实用新型第四较佳实施例的检测脉冲发生模块的电路示意图；
图31A为根据本实用新型第一较佳实施例的检测脉冲发生模块的信号时序示意图；
图31B为根据本实用新型第二较佳实施例的检测脉冲发生模块的信号时序示意图；
图31C为根据本实用新型第三较佳实施例的检测脉冲发生模块的信号时序示意图；
图31D为根据本实用新型第四较佳实施例的检测脉冲发生模块的信号时序示意图；
图32A为本实用新型第十三较佳实施例的LED直管灯的电源模块的应用电路方块示意图；
图32B为根据本实用新型第十三较佳实施例的LED直管灯的安装侦测模块的电路示意图；
图32C为根据本实用新型第十三较佳实施例的LED直管灯的安装侦测模块的电路示意图；
图32D为根据本实用新型第十三较佳实施例的LED直管灯的安装侦测模块的电路示意图；
图33A为根据本实用新型第一较佳实施例的换灯检测方法的步骤流程图；
图33B为根据本实用新型第一较佳实施例的安装侦测模块的控制方法的步骤流程图；
图33C为根据本实用新型第一较佳实施例的安装侦测模块的另一种控制方法的步骤流程图；以及
图33D为根据本实用新型第二较佳实施例的安装侦测模块的控制方法的步骤流程图。
具体实施方式
本实用新型提出了一种新的LED直管灯与LED直管灯的组件包含电源模块及其滤波电路与安装侦测模块，以解决背景技术中提到的问题以及上述问题。为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。下列本实用新型各实施例的叙述仅是为了说明而为例示,并不表示为本实用新型的全部实施例或将本实用新型限制于特定实施例。
另外需先说明的是，本文为了明确说明本揭露的各个实用新型特点而以多个实施例的方式分就各实施例说明如下。但并非是指各个实施例仅能单独实施。熟习本领域的技术人员可依据需求自行将可行的实施范例搭配在一起设计，或是将不同实施例中可带换的组件/模块依设计需求自行带换。换言之，本案所教示的实施方式不仅限于下列实施例所述的态样，更包含有在可行的情况下，各个实施例/组件/模块之间的带换与排列组合，于此合先叙明。
申请人虽已于先前的案件，例如:CN105465640U中，提出了利用可挠性电路板来达成降低漏电事故的改善方式，部分实施例可与本申请案利用电路方式相结合将有更显着的效果。
请参照图1A，图1A是显示本实用新型一实施例的LED直管灯的灯板与电源模块在灯管内部的配置的平面剖视图。LED直管灯包括灯板2以及电源5，其中电源5可为模块化型态，也就是说电源5可为整合于一体的电源模块。电源5可以是一体整合的单一单元(例如，电源5的所有组件皆设于一个本体内)且设置于灯管一端的一个灯头内。或者，电源5可以是两个分离的部件(例如，电源5的组件被区分为两个部分)且分别设置于两个灯头中。
在本实施例中，电源5是绘示为整合成一个模块为例(底下称电源模块5)，并且所述电源模块5是平行于灯管的轴向cyd配置在灯头之中。更具体的说，所述灯管的轴向cyd是指灯管的轴心线所指向的方向，其会与灯头的端壁垂直。电源模块5平行于灯管的轴向cyd系指配置有电子组件的电源模块电路板与轴向cyd平行，亦即电路板的法线正交于轴向cyd。其中，电源模块5在不同的实施例中可被设置轴向cyd通过的位置、轴向cyd上侧或下侧(相对于图式而言)，本实用新型不以此为限。
请参照图1B，图1B是显示本实用新型另一实施例的LED直管灯的灯板与电源模块在灯管内部的配置的平面剖视图。本实施例与前述图1A实施例的主要差异在于电源模块5是垂直于灯管的轴向cyd配置在灯头中，亦即会与灯头的端壁平行。在本实施例中，虽然图式是绘示电源模块5上的电子组件是配置在朝向灯管内部的一侧，但本实用新型不仅限于此。在另一范例实施例中，电子组件也可以配置在靠近灯头端壁的一侧。在此配置底下，由于灯头上可设置有开口，因此可以提高电子组件的散热效果。
除此之外，由于垂直配置电源模块5可以使得灯头内的可用容置空间增加，因此电源模块5可以进一步地分拆成多个电路板的配置，如图1C所示，其中，图1C是显示本实用新型又一实施例的LED直管灯的灯板与电源模块在灯管内部的配置的平面剖视图。本实施例与前述图1B实施例的主要差异在于电源5是以两个电源模块5a与5b所构成，所述两电源模块 5a与5b皆是垂直于轴向cyd配置在灯头中，并且电源模块5a与5b是朝向灯头端壁并沿轴向cyd依序排列。更具体的说，电源模块5a与5b分别具有独立的电路板，并且电路板上各自配置对应的电子组件，其中两电路板可透过各种电性连接手段连接在一起，使得整体的电源电路拓扑类似于前述的图1A或图1B实施例。藉由图1C的配置，灯头内的容置空间可以更有效的被利用，使得电源模块5a与5b的电路布局空间更大。在一范例实施例中，可能产生较多热能的电子组件(如电容、电感)可以被选择布设在靠近灯头端壁一侧的电源模块5b上，进而透过灯头上的开口增加电子组件的散热效果。另一方面，为了可使电源模块5a与5b垂直设置在圆柱状的灯头内，电源模块5a与5b的电路板可以采用八角形的结构，以最大化可布局面积。
就电源模块5a与5b之间的连接方式而言，分开的电源模块5a与5b之间可以透过公插与母插连接，或者通过导线打线连接，导线的外层可以包裹绝缘套管作为电性绝缘保护。此外，电源模块5a与5b之间亦可通过铆钉钉接、锡膏黏接、焊接或是以导线捆绑的方式来直接连接在一起。
请参照图2，作为灯板2的可挠式电路软板包括一层具有导电效果的线路层2a，光源202 设于线路层2a上，通过线路层2a与电源电气连通。在此说明书中具导电效果的所述线路层又可称为导电层。参照图2，本实施例中，可挠式电路软板还可以包括一层介电层2b，与线路层2a迭置，介电层2b与线路层2a的面积相等或者略小于介电层2b，线路层2a在与介电层2b相背的表面用于设置光源202。线路层2a电性连接至电源5(请参见图1)用以让直流电流通过。介电层2b在与线路层2a相背的表面则通过粘接剂片4粘接于灯管1的内周面上。其中，线路层2a可以是金属层，或者布有导线(例如铜线)的电源层。
在其他实施例中，线路层2a和介电层2b的外表面可以各包覆一电路保护层，所述电路保护层可以是一种油墨材料，具有阻焊和增加反射的功能。或者，可挠式电路软板可以是一层结构，即只由一层线路层2a组成，然后在线路层2a的表面包覆一层上述油墨材料的电路保护层，保护层上可设有开口，使得光源能够与线路层电性连接。不论是一层线路层2a结构或二层结构(一层线路层2a和一层介电层2b)都可以搭配电路保护层。电路保护层也可以在可挠式电路软板的一侧表面设置，例如仅在具有光源202之一侧设置电路保护层。需要注意的是，可挠式电路软板为一层线路层结构2a或为二层结构(一层线路层2a和一层介电层 2b)，明显比一般的三层柔性基板(二层线路层中夹一层介电层)更具可挠性与易弯曲性，因此，可与具有特殊造型的灯管1搭配(例如:非直管灯)，而将可挠式电路软板紧贴于灯管1管壁上。此外，可挠式电路软板紧贴于灯管管壁为较佳的配置，且可挠式电路软板的层数越少，则散热效果越好，并且材料成本越低，更环保，柔韧效果也有机会提升。
当然，本实用新型的可挠式电路软板并不仅限于一层或二层电路板，在其他实施例中，可挠式电路软板包括多层线路层2a与多层介电层2b，介电层2b与线路层2a会依序交错迭置且设于线路层2a与光源202相背的一侧，光源202设于多层线路层2a的最上一层，通过线路层2a的最上一层与电源电气连通。在其他实施例中，作为灯板2的可挠式电路软板的轴向投影长度大于灯管的长度。
请参见图7，在一实施例中，作为灯板2的可挠式电路软板由上而下依序包括一第一线路层2a，一介电层2b及一第二线路层2c，第二线路层2c的厚度大于第一线路层2a的厚度，灯板2的轴向投影长度大于灯管1的长度，其中在灯板2未设有光源202且突出于灯管1的末端区域上，第一线路层2a及第二线路层2c分别透过二个贯穿孔203及204电气连通，但贯穿孔203及204彼此不连通以避免短路。
藉此方式，由于第二线路层2c厚度较大，可起到支撑第一线路层2a及介电层2b的效果，同时让灯板2贴附于灯管1的内管壁上时不易产生偏移或变形，以提升制造良率。此外，第一线路层2a及第二线路层2c电气相连通，使得第一线路层2a上的电路布局可以延伸至第二线路层2c，让灯板2上的电路布局更为多元。再者，原本的电路布局走线从单层变成双层，灯板2上的线路层单层面积，亦即宽度方向上的尺寸，可以进一步减缩,让批次进行固晶的灯板数量可以增加,提升生产率。
进一步地，灯板2上设有光源202且突出于灯管1的末端区域上的第一线路层2a及第二线路层2c，亦可直接被利用来实现电源模块的电路布局，而让电源模块直接配置在可挠式电路软板上得以实现。
如果灯板2沿灯管1轴向的两端不固定在灯管1的内周面上，如果采用导线连接，在后续搬动过程中，由于两端自由，在后续的搬动过程中容易发生晃动，因而有可能使得导线发生断裂。因此灯板2与电源5的连接方式优先选择为焊接。具体地，参照图1，可以直接将灯板2爬过强化部结构的过渡区103后焊接于电源5的输出端上，免去导线的使用，提高产品质量的稳定性。
如图3A所示,具体作法可以是将电源5的输出端留出电源焊盘a，并在电源焊盘a上留锡、以使得焊盘上的锡的厚度增加，方便焊接，相应的，在灯板2的端部上也留出光源焊盘b，并将电源5输出端的电源焊盘a与灯板2的光源焊盘b焊接在一起。将焊盘所在的平面定义为正面，则灯板2与电源5的连接方式以两者正面的焊盘对接最为稳固，但是在焊接时焊接压头典型而言压在灯板2的背面，隔着灯板2来对焊锡加热，比较容易出现可靠度的问题。如果在某些实施例中，将灯板2正面的光源焊盘b中间开出孔洞，再将其正面朝上叠加在电源5正面的电源焊盘a上来焊接，则焊接压头可以直接对焊锡加热熔解，对实务操作上较为容易实现。
如图3A所示，上述实施例中，作为灯板2的可挠式电路软板大部分固定在灯管1的内周面上，只有在两端是不固定在灯管1(请参见图7)的内周面上，不固定在灯管1内周面上的灯板2形成一自由部21(请参见图1及7),而灯板2固定在灯管1的内周面上的部分形成一固定部22。自由部21具有上述的焊盘b，其一端与电源5焊接在一起，其另一端一体的延伸连接至固定部22，并且自由部21两端之间的部分不与灯管1的内周面贴合(即，自由部21的中段呈悬空的状态)。在装配时，自由部21和电源5焊接的一端会带动自由部21向灯管1内部收缩。值得注意的是，当作为灯板2的可挠式电路软板如图7所示具有二层线路层2a及 2c夹一介电层2b的结构时，前述灯板2未设有光源202且突出于灯管1的末端区域可作为自由部21，而让自由部21实现二层线路层的连通及电源模块的电路布局。
此外，在LED直管灯的接脚设计中，可以是双端各单接脚(共两个接脚)、也可以是双端各双接脚(共四个接脚)的架构。所以在从LED直管灯的双端进电的情形中，可以使用双端各至少一接脚来接收外部驱动信号。此双端各一接脚之间设置的导线典型地被称为Line或 Neutral导线，且可用于信号的输入及传送。图3B为根据一实施例LED直管灯在其两端灯头之间沿着灯板(例如可挠式电路软板)设置的导线示意图。参见图3B，本揭露的LED直管灯在实施例中可包括灯管、灯头(未显示于图3B)、灯板2、短电路板253、以及电感526。所述灯管两端各有至少一接脚，用于接收外部驱动电压。所述灯头设置在所述灯管两端，且如图3B所示在灯管左端及右端的所述短电路板253(的至少部分电子组件)可分别在所述两端的灯头内。所述灯板2设置在所述灯管内，并且包含LED模块，而所述LED模块包含LED单元632。所述短电路板253与所述灯板2电连接，此电连接(例如透过焊盘)可包含第一端点(L)用于连接所述灯管两端的所述至少一接脚，第二(+或LED+)及第三端点(-或LED-)分别用于连接所述 LED单元632的正负极，以及第四端点(GND或ground)用于接参考电位.可选地及典型地,所述参考电位被定义为地的电位或者所述第四端点系为了此LED直管灯的电源模块的接地目的. 而所述电感526系串接在所述灯管两端的短电路板253的所述第四端点之间.在实施例中，电感526可包含例如工字电感(choke inductor or Dual-Inline-Packageinductor)。
更具体的说，因为在双端进电的直管灯设计中，可能在两端灯头内各设置部分电源电路 (例如约21W),所以会需要沿着灯板设置延伸的导线L(系输入信号线),而这个导线L与导线LED+很接近,故两者间会产生寄生电容。经过导线LED+的高频干扰会透过所述寄生电容而反映到导线L，进而产生可被侦测到的EMI效应。
因此，在本实施例中，透过在所述灯管两端的短电路板253的所述第四端点之间串接电感526的配置，可以透过电感526在高频时具有高阻抗的特性来阻断高频干扰的信号回路，进而消除导线LED+上的高频干扰，从而避免寄生电容反映到导线L上的EMI效应。换言之，电感526的功能是消除或减少如前述导线L(在两端的第一端点之间延着灯板2)所引起的EMI 或受到EMI的影响，故提升了灯管中电源信号传输(包含经过导线L、导线LED+、以及导线 LED-)以及LED灯的质量。故具有电感526的这样的LED直管灯有效降低导线L的EMI效应. 再者，此种LED灯具也可包含安装侦测模块(在以下被描述并参见图15A与15B)，其中所述安装侦测模块用以侦测该LED直管灯与一灯座的安装状态。
请参照图5和图6，在其它的实施方式中，上述透过焊接方式固定的灯板2和电源5可以用搭载有电源模块250的电路板组合件25取代。电路板组合件25具有一长电路板251和一短电路板253，长电路板251和短电路板253彼此贴合透过黏接方式固定，短电路板253 位于长电路板251周缘附近。短电路板253上具有电源模块25，整体构成电源。短电路板253 材质较长电路板251硬，以达到支撑电源模块250的作用。
长电路板251可以为上述作为灯板2的可挠式电路软板或柔性基板，且具有图2所示的线路层2a。灯板2的线路层2a和电源模块250电连接的方式可依实际使用情况有不同的电连接方式。如图5所示，电源模块250和长电路板251上将与电源模块250电性连接的线路层2a皆位于短电路板253的同一侧,电源模块250直接与长电路板251电气连接。如图6所示，电源模块250和长电路板251上将与电源模块250电性连接的线路层2a系分别位于短电路板253的两侧，电源模块250穿透过短电路板253和灯板2的线路层2a电气连接。
请参照图4A至图4D，图4A至图4D是灯板200与电源400的电源电路板420之间连接结构与连接方式的示意图。在本实施例中，灯板200与前述图3A具有相同的结构，自由部为灯板200的相对两端的用来连接电源电路板420的部份，固定部为灯板200贴附于灯管内周面的部分。灯板200为可挠性电路板，且灯板200包括层叠的电路层200a与电路保护层200c。其中，电路层200a远离电路保护层200c的一面定义为第一面2001，电路保护层200c远离电路层200a的一面定义为第二面2002，也就是说，第一面2001与第二面2002为灯板200 上相对的两面。多个LED光源202设于第一面2001上且电性连接电路层200a的电路。电路保护层200c为聚酰亚胺层(Polyimide，PI)，其不易导热，但具有保护电路的效果。灯板 200的第一面2001具有焊盘b，焊盘b上用于放置焊锡g，且灯板200的焊接端具有缺口f。电源电路板420包括电源电路层420a，且电源电路板420定义有相对的第一面421与第二面 422，第二面422位于电源电路板420具有电源电路层420a的一侧。在电源电路板420的第一面421与第二面422分别形成有彼此对应的焊盘a，焊盘a上可形成有焊锡g。作为进一步的焊接稳定优化以及自动化加工方面优化，本实施例将灯板200放置于电源电路板420的下方(参照图4B的方向)，也就是说，灯板200的第一面2001会连接至电源电路板420的第二面422。
如图4C与图4D所示，在进行灯板200与电源电路板420的焊接时，先将灯板200的电路保护层200C的放置于支撑台42上(灯板200的第二面2002接触支撑台42)，让电源电路板420的第二面422的焊盘a与灯板200的第一面2001的焊盘b直接充分接触，再以焊接压头41压于灯板200与电源电路板420的焊接处。此时，焊接压头41的热量会通过电源电路板420的第一面421的焊盘a直接传到灯板200的第一面2001的焊盘b，而且焊接压头41 的热量不会被导热性相对较差的电路保护层200c影响，进一步提高了灯板200与电源电路板 420的焊盘a与焊盘b相接处在焊接时的效率与稳定性。同时，灯板200的第一面2001的焊盘b与电源电路板420的第二面422的焊盘a是相接触焊接，电源电路板420的第一面521 的焊盘a则与焊接压头41相连接。如图4C所示，电源电路板420和灯板200通过焊锡g而被完全焊接为一体，在图4C中的虚拟线M和N之间为电源电路板420、灯板200与焊锡g的主要连接部份，从上至下顺序依次为电源电路板420的第一面421的焊盘a、电源电路层420a、电源电路板420的第二面422的焊盘a、灯板200的电路层200a、灯板200的电路保护层200C。依此顺序形成的电源电路板420和灯板200结合结构，更稳定牢固。
在不同实施例中，电路层200a的第一面2001上还可再设有另一层电路保护层(PI层)，也就是电路层200a会夹于两层电路保护层之间，使得电路层200a的第一面2001也可被电路保护层保护，而仅露出部分电路层200a(设有焊盘b的部份)用来与电源电路板420的焊盘 a相接。此时，光源202的底部一部分会接触电路层200a的第一面2001上的电路保护层，且另一部分则会接触电路层200a。
除此之外，采用图4A至图4D的设计方案，电源电路板420的焊盘a上的圆孔h在放置焊锡后，在自动化焊接程序中，当焊接压头41自动向下压到电源电路板420时，焊锡会因为此压力而被推进圆孔h内，很好的满足了自动化加工需要。
请参见图8A，为根据本实用新型第一较佳实施例的LED直管灯的电源模块的应用电路方块示意图。交流电源508系用以提供交流电源信号。交流电源508可以为市电，电压范围100 到277V，频率为50或60Hz。灯管驱动电路505接收交流电源508的交流电源信号，并转换成交流驱动信号以作为外部驱动信号。灯管驱动电路505可以为电子镇流器，用以将市电的信号转换而成高频、高压的交流驱动信号。常见电子镇流器的种类，例如：瞬时启动型(Instant Start)电子镇流器、预热启动型(Program Start)电子镇流器、快速启动型(Rapid Start)电子镇流器等，本实用新型的LED直管灯均适用。交流驱动信号的电压大于300V，较佳电压范围为400到700V；频率大于10kHz，较佳频率范围为20k到50kHz。LED直管灯500接收外部驱动信号，在本实施例中，外部驱动信号为灯管驱动电路505的交流驱动信号，而被驱动发光。在本实施例中，LED直管灯500为单端电源的驱动架构，灯管的同一端灯头具有第一接脚501、第二接脚502，用以接收外部驱动信号。本实施例的第一接脚501、第二接脚502耦接(即，电连接、或直接或间接连接)至灯管驱动电路505以接收交流驱动信号。
值得注意的是，灯管驱动电路505为可省略的电路，故在图式中以虚线标示出。当灯管驱动电路505省略时，交流电源508与第一接脚501、第二接脚502耦接。此时，第一接脚501、第二接脚502接收交流电源508所提供的交流电源信号，以作为外部驱动信号。
除了上述的单端电源的应用外，本实用新型的LED直管灯500也可以应用至双端单接脚的电路结构以及双端双接脚的电路结构。其中，双端单接脚的电路结构请参见图8B，图8B 为根据本实用新型第二较佳实施例的LED直管灯的电源模块的应用电路方块示意图。相较于图8A所示，本实施例的第一接脚501、第二接脚502分别置于LED直管灯500的灯管相对的双端灯头以形成双端各单接脚，其余的电路连接及功能则与图8A所示电路相同。双端双接脚的电路结构请参见图8C，图8C为根据本实用新型第三较佳实施例的LED直管灯的电源模块的应用电路方块示意图。相较于图8A与8B所示，本实施例更包括第三接脚503与第四接脚 504。灯管的一端灯头具有第一接脚501、第二接脚502，另一端灯头具有第三接脚503、第四接脚504。第一接脚501、第二接脚502、第三接脚503及第四接脚504耦接至灯管驱动电路505以共同接收交流驱动信号，以驱动LED直管灯500内的LED组件(未绘出)发光。
在双端双接脚的电路结构下，无论是单端的进电方式、双端单接脚的进电方式或是双端双接脚的进电方式，都可以透过调整电源模块的配置来实现灯管的供电。其中，在双端单接脚的进电方式下(即，两端灯头分别给不同极性的外部驱动信号)，于一范例实施例中，双端灯头可以分别有一个接脚为空接/浮接，例如第二接脚502与第三接脚503可为空接/浮接的状态，使灯管透过第一接脚501与第四接脚504接收外部驱动信号，藉以令灯管内部的电源模块进行后续的整流与滤波动作；于另一范例实施例中，双端灯头的接脚可以分别短路在一起，例如第一接脚501与同一侧灯头上的第二接脚502短路在一起，并且第三接脚503与同一侧灯头上的第四接脚504短路在一起，如此便可同样利用第一接脚501与第二接脚502来收正极性或负极性的外部驱动信号，并且利用第三接脚503与第四接脚504接收相反极性的外部驱动信号，藉以令灯管内部的电源模块进行后续的整流与滤波动作。在双端双接脚的进电方式下(即，同一侧灯头的两个接脚分别给不同极性的外部驱动信号)，于一范例实施例中，第一接脚501与第二接脚502可接收相反极性的外部驱动信号，并且第三接脚503与第四接脚504可接收相反极性的外部驱动信号，藉以令灯管内部的电源模块进行后续的整流与滤波动作。
接着，请参见图8D，为根据本实用新型第一较佳实施例的LED灯的电路方块示意图。LED 灯的电源模块主要包含第一整流电路510以及滤波电路520，也可以包含LED照明模块530 的部份组件。第一整流电路510耦接第一接脚501、第二接脚502，以接收外部驱动信号，并对外部驱动信号进行整流，然后由第一整流输出端511、第二整流输出端512输出整流后信号。在此的外部驱动信号可以是图8A与图8B中的交流驱动信号或交流电源信号，甚至也可以为直流信号而不影响LED灯的操作。滤波电路520与所述第一整流电路耦接，用以对整流后信号进行滤波；即滤波电路520耦接第一整流输出端511、第二整流输出端512以接收整流后信号，并对整流后信号进行滤波，然后由第一滤波后输出端521、第二滤波后输出端522 输出滤波后信号。LED照明模块530与滤波电路520耦接，以接收滤波后信号并发光；即LED 照明模块530耦接第一滤波后输出端521、第二滤波后输出端522以接收滤波后信号，然后驱动LED照明模块530内的LED组件(未绘出)发光。此部分请详见之后实施例的说明。
请参见图8E，为根据本实用新型第二较佳实施例的LED灯的电路方块示意图。LED灯的电源模块主要包含第一整流电路510、滤波电路520、LED照明模块530以及第二整流电路540，可以应用至图8A的单端电源架构或图8B与8C的双端电源架构。第一整流电路510耦接第一接脚501、第二接脚502，用以接收并整流第一接脚501、第二接脚502所传递的外部驱动信号；第二整流电路540耦接第三接脚503、第四接脚504，用以接收并整流第三接脚503、第四接脚504所传递的外部驱动信号。也就是说，LED灯的电源模块可以包含第一整流电路510 及第二整流电路540共同于第一整流输出端511、第二整流输出端512输出整流后信号。滤波电路520耦接第一整流输出端511、第二整流输出端512以接收整流后信号，并对整流后信号进行滤波，然后由第一滤波后输出端521、第二滤波后输出端522输出滤波后信号。LED照明模块530耦接第一滤波后输出端521、第二滤波后输出端522以接收滤波后信号，然后驱动LED照明模块530内的LED组件(未绘出)发光。
请参见图8F，为根据本实用新型第三较佳实施例的LED灯的电路方块示意图。LED灯的电源模块主要包含整流电路510’、滤波电路520以及LED照明模块530，其同样可以应用至图8A的单端电源架构或图8B与8C的双端电源架构。本实施例与前述图8E实施例的差异在于整流电路510’可以具有三个输入端以分别耦接第一接脚501、第二接脚502及第三接脚503，并且可针对从各接脚501～503接到的信号进行整流，其中第四接脚504可为浮接或与第三接脚503短路，因此本实施例可以省略第二整流电路540的配置。其余电路运作与图8E大致相同，故于此不重复赘述。
值得注意的是，在本实施例中，第一整流输出端511、第二整流输出端512及第一滤波后输出端521、第二滤波后输出端522的数量均为二，而实际应用时则根据第一整流电路510、滤波电路520以及LED照明模块530各电路间信号传递的需求增加或减少，即各电路间耦接端点可以为一个或以上。
图8D至图8F所示的LED灯的电源模块以及以下LED灯的电源模块的各实施例，除适用于图8A至图8C所示的LED直管灯外，对于包含两接脚用以传递电力的发光电路架构，例如：球泡灯、PAL灯、插管节能灯(PLS灯、PLD灯、PLT灯、PLL灯等)等各种不同的照明灯的灯座规格均适用。针对球泡灯的实施方式本实施例可与CN105465630A或CN105465663结构上的实现方式一起搭配使用，使得防触电的效果更佳。
当本实用新型的LED直管灯500应用至双端至少单接脚的通电结构,可进行改装然后安装于包含灯管驱动电路或镇流器505(例如电子镇流器或电感镇流器)的灯座,且适用于旁通镇流器505而改由交流电源508(例如市电)来供电。请参见图8G，为根据一较佳实施例的LED直管灯与外部电源的连接的电路方块示意图。相较于图8A所示，在此实施例中在交流电源508 与镇流器505之间更增加一旁通镇流器模块506，其余的电路模块之功能则与图8B所示电路模块近似或相同。旁通镇流器模块506接收交流电源508的供电,且如图8D所示连接LED直管灯500的双端第一接脚501及第二接脚502(且可以连接镇流器505以对镇流器505进行特定的控制),其功能是使从交流电源508接收的电力旁通镇流器505而输出到第一接脚501及第二接脚502以对LED直管灯500进行供电.在各式各样的实施例中,旁通镇流器模块506可包含用于使电力旁通镇流器505的切换电路,而此切换电路可包含例如电气或电子开关等组件或装置.在日光灯技艺领域中熟习技能者能理解或设计构成旁通镇流器模块506的可行的结构与电路.再者,旁通镇流器模块506可设于具有镇流器505的传统荧光灯的灯座中,也可以设置在LED直管灯500的电源模块5或250中.再者,若将旁通镇流器模块506设置为停止此旁通功能,则如图8D所示镇流器505仍耦接于第一接脚501及第二接脚502,故仍可透过镇流器505(接收交流电源508)对LED直管灯500进行供电.如此地改装(加入旁通镇流器模块506)使LED直管灯500即使安装在具有镇流器505的灯座中,仍能兼容于以交流电源508 进行双端供电(而非由镇流器505供电)。
请参见图9A，为根据本实用新型第一较佳实施例的整流电路的电路示意图。整流电路610 为桥式整流电路，包含第一整流二极管611、第二整流二极管612、第三整流二极管613及第四整流二极管614，用以对所接收的信号进行全波整流。第一整流二极管611的正极耦接第二整流输出端512，负极耦接第二接脚502。第二整流二极管612的正极耦接第二整流输出端 512，负极耦接第一接脚501。第三整流二极管613的正极耦接第二接脚502，负极耦接第一整流输出端511。整流二极管614的正极耦接第一接脚501，负极耦接第一整流输出端511。
当第一接脚501、第二接脚502接收的信号为交流信号时，整流电路610的操作描述如下。当交流信号处于正半波时，交流信号依序经第一接脚501、整流二极管614和第一整流输出端511后流入，并依序经第二整流输出端512、第一整流二极管611和第二接脚502后流出。当交流信号处于负半波时，交流信号依序经第二接脚502、第三整流二极管613和第一整流输出端511后流入，并依序经第二整流输出端512、第二整流二极管612和接脚501 后流出。因此，不论交流信号处于正半波或负半波，整流电路610的整流后信号的正极均位于第一整流输出端511，负极均位于第二整流输出端512。依据上述操作说明，整流电路610 输出的整流后信号为全波整流信号。
当第一接脚501、第二接脚502耦接直流电源而接收直流信号时，整流电路610的操作描述如下。当第一接脚501耦接直流电源的正端而第二接脚502耦接直流电源的负端时，直流信号依序经第一接脚501、整流二极管614和第一整流输出端511后流入，并依序经第二整流输出端512、第一整流二极管611和第二接脚502后流出。当第一接脚501耦接直流电源的负端而第二接脚502耦接直流电源的正端时，交流信号依序经第二接脚502、第三整流二极管613和第一整流输出端511后流入，并依序经第二整流输出端512、第二整流二极管 612和第一接脚501后流出。同样地，不论直流信号如何透过第一接脚501、第二接脚502输入，整流电路610的整流后信号的正极均位于第一整流输出端511，负极均位于第二整流输出端512。
因此，在本实施例的整流电路610不论所接收的信号为交流信号或直流信号，均可正确输出整流后信号。
请参见图9B，为根据本实用新型第二较佳实施例的整流电路的电路示意图。整流电路710 包含第一整流二极管711及第二整流二极管712，用以对所接收的信号进行半波整流。第一整流二极管711的正极耦接第二接脚502，负极耦接第一整流输出端511。第二整流二极管 712的正极耦接第一整流输出端511，负极耦接第一接脚501。第二整流输出端512视实际应用而可以省略或者接地。
接着说明整流电路710的操作如下。
当交流信号处于正半波时，交流信号在第一接脚501输入的信号电平高于在第二接脚502 输入的信号电平。此时，第一整流二极管711及第二整流二极管712均处于逆偏的截止状态，整流电路710停止输出整流后信号。当交流信号处于负半波时，交流信号在第一接脚501输入的信号电平低于在第二接脚502输入的信号电平。此时，第一整流二极管711及第二整流二极管712均处于顺偏的导通状态，交流信号经由第一整流二极管711、第一整流输出端511 而流入，并由第二整流输出端512或LED灯的另一电路或接地端流出。依据上述操作说明，整流电路710输出的整流后信号为半波整流信号。
其中，图9A与图9B所示的整流电路的第一接脚501及第二接脚502变更为第三接脚503 及第四接脚504时，即可作为图8E所示的第二整流电路540。更具体的说，在一范例实施例中，将图9A所示的全波/全桥整流电路610应用在图8E的双端输入的灯管时，第一整流电路 510与第二整流电路540的配置可如图9C所示。请参见图9C，图9C为根据本实用新型第三较佳实施例的整流电路的电路示意图。
整流电路640的架构与整流电路610的架构相同，皆为桥式整流电路。整流电路610包括第一至第四整流二极管611-614，其配置如前述图9A实施例所述。整流电路640包含第五整流二极管641、第六整流二极管642、第七整流二极管643及第八整流二极管644，用以对所接收的信号进行全波整流。第五整流二极管641的正极耦接第二整流输出端512，负极耦接第四接脚504。第六整流二极管642的正极耦接第二整流输出端512，负极耦接第三接脚503。第三整流二极管613的正极耦接第二接脚502，负极耦接第一整流输出端511。整流二极管614的正极耦接第三接脚503，负极耦接第一整流输出端511。
在本实施例中，整流电路640与610是对应的配置，两者差异仅在于整流电路610(在此可比对为图8E的第一整流电路510)的输入端是耦接第一接脚501与第二接脚502，而整流电路640(在此可比对为图8E的第二整流电路540)的输入端是耦接第三接脚503与第四接脚504。换言之，本实施例是采用两个全波整流电路的架构来实现双端双接脚的电路结构。
更进一步的说，在图9C实施例的整流电路中，虽然是以双端双接脚的配置来实现，但除了双端双接脚进电的供电方式外，无论是单端进电或是双端单接脚的进电方式都可以透过本实施例的电路结构来对LED直管灯进行供电。具体运作说明如下：
在单端进电的情况下，外部驱动信号可施加于第一接脚501与第二接脚502上，或是施加于第三接脚503与第四接脚504上。在外部驱动信号施加于第一接脚501与第二接脚502 上时，整流电路610会依据图9A实施例所述的运作方式对外部驱动信号进行全波整流，而整流电路640则不会运作。相反地，在外部驱动信号施加于第三接脚503与第四接脚504上时，整流电路640会依据图9A实施例所述的运作方式对外部驱动信号进行全波整流，而整流电路 610则不会运作。
在双端单接脚进电的情况下，外部驱动信号可施加于第一接脚501与第四接脚504，或是施加于第二接脚502与第三接脚503。在外部驱动信号施加于第一接脚501与第四接脚504，且外部驱动信号为交流信号时，在交流信号处于正半波的期间，交流信号依序经第一接脚501、第四整流二极管614和第一整流输出端511后流入，并依序经第二整流输出端512、第五整流二极管641和第四接脚504后流出。在交流信号处于负半波的期间，交流信号依序经第四接脚504、第七整流二极管643和第一整流输出端511后流入，并依序经第二整流输出端512、第二整流二极管612和第一接脚501后流出。因此，不论交流信号处于正半波或负半波，整流后信号的正极均位于第一整流输出端511，负极均位于第二整流输出端512。依据上述操作说明，整流电路610中的第二整流二极管612与第四整流二极管614搭配整流电路640中的第五整流二极管641与第七整流二极管643对交流信号进行全波整流，并且输出的整流后信号为全波整流信号。
另一方面，在外部驱动信号施加于第二接脚502与第三接脚503，且外部驱动信号为交流信号时，在交流信号处于正半波的期间，交流信号依序经第三接脚503、第八整流二极管 644和第一整流输出端511后流入，并依序经第二整流输出端512、第一整流二极管611和第二接脚502后流出。在交流信号处于负半波的期间，交流信号依序经第二接脚502、第三整流二极管613和第一整流输出端511后流入，并依序经第二整流输出端512、第六整流二极管642和第三接脚503后流出。因此，不论交流信号处于正半波或负半波，整流后信号的正极均位于第一整流输出端511，负极均位于第二整流输出端512。依据上述操作说明，整流电路610中的第一整流二极管611与第三整流二极管613搭配整流电路640中的第六整流二极管642与第八整流二极管644对交流信号进行全波整流，并且输出的整流后信号为全波整流信号。
在双端双接脚进电的情况下，整流电路610与640个别的运作可参照上述图9A实施例的说明，于此不再赘述。其中，整流电路610与640所产生的整流后信号会在第一整流输出端 511与第二整流输出端512叠加后输出给后端的电路。
在一范例实施例中，整流电路510’的配置可如图9D所示。请参见图9D，图9D为根据本实用新型第四较佳实施例的整流电路的电路示意图。整流电路910包括第一至第四整流二极管911-914，其配置如前述图9A实施例所述。在本实施例中，整流电路910更包括第五整流二极管915及第六整流二极管916。第五整流二极管915的正极耦接第二整流输出端512，负极耦接第三接脚503。第六整流二极管916的正极耦接第三接脚503，负极耦接第一整流输出端511。第四接脚504于此为浮接状态。
更具体的说，本实施例的整流电路510’可视为有三组桥臂(bridge arm)单元的整流电路，每组桥臂单元可提供一个输入信号接收端。举例来说，第一整流二极管911与第三整流二极管913组成第一桥臂单元，其对应接收第二接脚502上的信号；第二整流二极管912与第四整流二极管914组成第二桥臂单元，其对应接收第一接脚501上的信号；以及第五整流二极管915与第六整流二极管916组成第三桥臂单元，其对应接收第三接脚503上的信号。其中，三组桥臂单元只要其中两个接收到极性相反的交流信号就可以进行全波整流。基此，在图9E实施例的整流电路的配置下，同样可兼容单端进电、双端单接脚进电以及双端双接脚进电的供电方式。具体运作说明如下：
在单端进电的情况下，外部驱动信号施加于第一接脚501与第二接脚502上，此时第一至第四整流二极管911-914的运作如前述图9A实施例所述，而第五整流二极管915与第六整流二极管916不运作。
在双端单接脚进电的情况下，外部驱动信号可施加于第一接脚501与第三接脚503，或是施加于第二接脚502与第三接脚503。在外部驱动信号施加于第一接脚501与第三接脚503，且外部驱动信号为交流信号时，在交流信号处于正半波的期间，交流信号依序经第一接脚501、第四整流二极管914和第一整流输出端511后流入，并依序经第二整流输出端512、第五整流二极管915和第三接脚503后流出。在交流信号处于负半波的期间，交流信号依序经第三接脚503、第六整流二极管916和第一整流输出端511后流入，并依序经第二整流输出端512、第二整流二极管912和第一接脚501后流出。因此，不论交流信号处于正半波或负半波，整流后信号的正极均位于第一整流输出端511，负极均位于第二整流输出端512。依据上述操作说明，整流电路910中的第二整流二极管912、第四整流二极管914、第五整流二极管915与第六整流二极管916对交流信号进行全波整流，并且输出的整流后信号为全波整流信号。
另一方面，在外部驱动信号施加于第二接脚502与第三接脚503，且外部驱动信号为交流信号时，在交流信号处于正半波的期间，交流信号依序经第三接脚503、第六整流二极管 916和第一整流输出端511后流入，并依序经第二整流输出端512、第一整流二极管911和第二接脚502后流出。在交流信号处于负半波的期间，交流信号依序经第二接脚502、第三整流二极管913和第一整流输出端511后流入，并依序经第二整流输出端512、第五整流二极管915和第三接脚503后流出。因此，不论交流信号处于正半波或负半波，整流后信号的正极均位于第一整流输出端511，负极均位于第二整流输出端512。依据上述操作说明，整流电路910中的第一整流二极管911、第三整流二极管913、第五整流二极管915及第六整流二极管916对交流信号进行全波整流，并且输出的整流后信号为全波整流信号。
在双端双接脚进电的情况下，第一至第四整流二极管911～914的运作可参照上述图9A实施例的说明，于此不再赘述。此外，若第三接脚503的信号极性与第一接脚501相同，则第五整流二极管915与第六整流二极管916的运作类似于第二整流二极管912与第四整流二极管914(即，第一桥臂单元)。另一方面，若第三接脚503的信号极性与第二接脚502相同，则第五整流二极管915与第六整流二极管916的运作类似于第一整流二极管911与第三整流二极管913(即，第二桥臂单元)。
请参见图9E，图9E为根据本实用新型第五较佳实施例的整流电路的电路示意图。图9E 与图9D大致相同，两者差异在于图9E的第一整流电路610的输入端更耦接端点转换电路941。其中，本实施例的端点转换电路941包括保险丝947与948。保险丝947一端耦接第一接脚 501，另一端耦接至第二整流二极管912与第四整流二极管914的共节点(即，第一桥臂单元的输入端)。保险丝948一端耦接第二接脚502，另一端耦接至第一整流二极管911与第三整流二极管913的共节点(即，第二桥臂单元的输入端)。藉此，当第一接脚501及第二接脚502 任一流经的电流高于保险丝947及948的额定电流时，保险丝947及948就会对应地熔断而开路，藉此达到过流保护的功能。除此之外，在保险丝947及948仅有其中之一熔断的情况下(例如过流情形仅发生短暂时间即消除)，若是采用双端双接脚进电的供电方式来驱动灯管，则本实施例的整流电路还可在过流情形消除后，基于双端单接脚的供电模式而持续运作。
请参见图9F，图9F为根据本实用新型第六较佳实施例的整流电路的电路示意图。图9F 与图9D大致相同，两者差异在于图9F的两个接脚503与504通过细导线917连接在一起。相较于前述图9D或9E实施例而言，当采用双端单接脚进电时，不论外部驱动信号是施加在第三接脚503或第四接脚504，本实施例的整流电路皆可正常运作。此外，当第三接脚503与第四接脚504错误接入单端进电的灯座时，本实施例的细导线917可以可靠地熔断，因此在灯管插回正确灯座时，应用此整流电路的直管灯仍能维持正常的整流工作。
由上述可知，图9C至图9F实施例的整流电路可以兼容单端进电、双端单接脚进电以及双端双接脚进电的情境，进而提高整体LED直管灯的应用环境兼容性。除此之外，考虑到实际电路布局情形来看，图9D至9F的实施例在灯管内部的电路配置仅需设置三个焊盘来连接至对应的灯头接脚，对于整体制程良率的提升有显着的贡献。
请参见图10A，为根据本实用新型第一较佳实施例的滤波电路的电路方块示意图。图中绘出第一整流电路510仅用以表示连接关系，并非滤波电路520包含第一整流电路510。滤波电路520包含滤波单元523，耦接第一整流输出端511及第二整流输出端512，以接收整流电路所输出的整流后信号，并滤除整流后信号中的纹波后输出滤波后信号。因此，滤波后信号的波形较整流后信号的波形更平滑。滤波电路520也可更包含滤波单元524，耦接于整流电路及对应接脚之间，例如：第一整流电路510与第一接脚501、第一整流电路510与第二接脚502、第二整流电路540与第三接脚503及第二整流电路540与第四接脚504，用以对特定频率进行滤波，以滤除外部驱动信号的特定频率。在本实施例，滤波单元524耦接于第一接脚501与第一整流电路510之间。滤波电路520也可更包含滤波单元525，耦接于第一接脚501与第二接脚502其中之一与第一整流电路510其中之一的二极管之间或第三接脚503 与第四接脚504其中之一与第二整流电路540其中之一的二极管，用以降低或滤除电磁干扰(EMI)。在本实施例，滤波单元525耦接于第一接脚501与第一整流电路510其中之一的二极管(未绘出)之间。由于滤波单元524及525可视实际应用情况增加或省略，故图中以虚线表示之。
请参见图10B，为根据本实用新型第一较佳实施例的滤波单元的电路示意图。滤波单元 623包含一电容625。电容625的一端耦接第一整流输出端511及第一滤波输出端521，另一端耦接第二整流输出端512及第二滤波输出端522，以对由第一整流输出端511及第二整流输出512输出的整流后信号进行低通滤波，以滤除整流后信号中的高频成分而形成滤波后信号，然后由第一滤波输出端521及第二滤波输出端522输出。
请参见图10C，为根据本实用新型第二较佳实施例的滤波单元的电路示意图。滤波单元 723为π型滤波电路，包含电容725、电感726以及电容727。电容725的一端耦接第一整流输出端511并同时经过电感726耦接第一滤波输出端521，另一端耦接第二整流输出端512及第二滤波输出端522。电感726耦接于第一整流输出端511及第一滤波输出端521之间。电容727的一端经过电感726耦接第一整流输出端511并同时耦接第一滤波输出端521，另一端耦接第二整流输出端512及第二滤波输出端522。
等效上来看，滤波单元723较图10B所示的滤波单元623多了电感726及电容727。而且电感726与电容727也同电容725般，具有低通滤波作用。故，本实施例的滤波单元723 相较于图10B所示的滤波单元623，具有更佳的高频滤除能力，所输出的滤波后信号的波形更为平滑。
上述实施例中的电感726的感值较佳为选自10nH～10mH的范围。电容625、725、727的容值较佳为选自100pF～1uF的范围。
请参见图10D，为根据本实用新型第二较佳实施例的滤波电路的电路方块示意图。本实施例与图10A大致相同，其差异在于本实施例更包括负压消除单元528。负压消除单元528 耦接滤波单元523，其用以消除滤波单元523发生谐振时所可能产生的负压，进而避免后级的驱动电路中的芯片或控制器损毁。具体而言，滤波单元523本身通常是利用电阻、电容或电感的组合所形成的电路，其中由于电容和电感的特性会使滤波单元523在特定频率下，呈现纯电阻性质(即，谐振点)。在谐振点下滤波单元523接收的信号会被放大后输出，因此会在滤波单元523的输出端观察到信号振荡的现象。当振荡幅度过大以致于波谷电平低于地电平时，滤波输出端521和522上，也就是在滤波单元523的正向输出端与负向输出端间，会产生负压，此负压会被施加到后级的电路中，并且造成后级电路损毁的风险。
在本实施例中，负压消除单元528可在所述滤波单元发生谐振而于其中的正向输出端与负向输出端间产生负压时导通一释能回路，藉以令负压所造成的逆向电流可通过释能回路释放并回到母线上，进而避免逆向电流流入后级电路。请参见图10E，图10E为根据本实用新型较佳实施例的滤波单元及负压消除单元的电路示意图。在本实施例中，所述负压消除单元可以通过二极管728来实现，但本实用新型不仅限于此。在滤波单元723未发生谐振的情形下，第一滤波输出端511会相对第二滤波输出端512具有高电平，因此二极管728会被截止而不会有电流流通。在滤波单元723发生谐振并产生负压的情形下，第二滤波输出端512会相对第一滤波输出端511具有高电平，此时二极管728会受到顺向偏压而导通，使得逆向电流会被疏导回第一滤波输出端511。
请参见图11A，为根据本实用新型第一较佳实施例的LED模块的电路示意图。LED模块 630的正端耦接第一滤波输出端521，负端耦接第二滤波输出端522。LED模块630包含至少一个LED单元632，即前述实施例中的光源。LED单元632为两个以上时彼此并联。每一个LED单元的正端耦接LED模块630的正端，以耦接第一滤波输出端521；每一个LED单元的负端耦接LED模块630的负端，以耦接第二滤波输出端522。LED单元632包含至少一个LED组件631。当LED组件631为复数时，LED组件631串联成一串，第一个LED组件631的正端耦接所属LED单元632的正端，第一个LED组件631的负端耦接下一个(第二个)LED组件631。而最后一个LED组件631的正端耦接前一个LED组件631的负端，最后一个LED组件631的负端耦接所属LED单元632的负端。
值得注意的是，LED模块630可产生电流侦测信号S531，代表LED模块630的流经电流大小，以作为侦测、控制LED模块630之用。
请参见图11B，为根据本实用新型第二较佳实施例的LED模块的电路示意图。LED模块 630的正端耦接第一滤波输出端521，负端耦接第二滤波输出端522。LED模块630包含至少二个LED单元732，而且每一个LED单元732的正端耦接LED模块630的正端，以及负端耦接LED模块630的负端。LED单元732包含至少二个LED组件731，在所属的LED单元732内的LED组件731的连接方式如同图11A所描述般，LED组件731的负极与下一个LED组件731 的正极耦接，而第一个LED组件731的正极耦接所属LED单元732的正极，以及最后一个LED 组件731的负极耦接所属LED单元732的负极。再者，本实施例中的LED单元732之间也彼此连接。每一个LED单元732的第n个LED组件731的正极彼此连接，负极也彼此连接。因此，本实施例的LED模块630的LED组件间的连接为网状连接。相较于图12A至图12F的实施例，上述实施例的LED照明模块530包含LED模块630但未包含驱动电路。
同样地，本实施例的LED模块630可产生电流侦测信号S531，代表LED模块630的流经电流大小，以作为侦测、控制LED模块630之用。
另外，实际应用上，LED单元732所包含的LED组件731的数量较佳为15到25个，更佳为18到22个。
请参见图11C，为根据本实用新型第一较佳实施例的LED模块的走线示意图。本实施例的LED组件831的连接关系同图11B所示，在此以三个LED单元为例进行说明。正极导线834 与负极导线835接收驱动信号，以提供电力至各LED组件831，举例来说：正极导线834耦接前述滤波电路520的第一滤波输出端521，负极导线835耦接前述滤波电路520的第二滤波输出端522，以接收滤波后信号。为方便说明，图中将每一个LED单元中的第n个划分成同一LED组833。
正极导线834连接最左侧三个LED单元中的第一个LED组件831，即如图所示最左侧LED 组833中的三个LED组件的(左侧)正极，而负极导线835连接三个LED单元中的最后一个LED 组件831，即如图所示最右侧LED组833中的三个LED组件的(右侧)负极。每一个LED单元的第一个LED组件831的负极，最后一个LED组件831的正极以及其他LED组件831的正极及负极则透过连接导线839连接。
换句话说，最左侧LED组833的三个LED组件831的正极透过正极导线834彼此连接，其负极透过最左侧连接导线839彼此连接。左二LED组833的三个LED组件831的正极透过最左侧连接导线839彼此连接，其负极透过左二的连接导线839彼此连接。由于最左侧LED 组833的三个LED组件831的负极及左二LED组833的三个LED组件831的正极均透过最左侧连接导线839彼此连接，故每一个LED单元的第一个LED组件的负极与第二个LED组件的正极彼此连接。依此类推从而形成如图11B所示的网状连接。
值得注意的是，连接导线839中与LED组件831的正极连接部分的宽度836小于与LED 组件831的负极连接部分的宽度837。使负极连接部分的面积大于正极连接部分的面积。另外，宽度837小于连接导线839中同时连接邻近两个LED组件831中其中之一的正极及另一的负极的部分的宽度838，使同时与正极与负极部分的面积大于仅与负极连接部分的面积及正极连接部分的面积。因此，这样的走线架构有助于LED组件的散热。
另外，正极导线834还可包含有正极引线834a，负极导线835还可包含有负极引线835a，使LED模块的两端均具有正极及负极连接点。这样的走线架构可使LED灯的电源模块的其他电路，例如：滤波电路520、第一整流电路510及第二整流电路540由任一端或同时两端的正极及负极连接点耦接到LED模块，增加实际电路的配置安排的弹性。
请参见图11D，为根据本实用新型第二较佳实施例的LED模块的走线示意图。本实施例的LED组件931的连接关系同图11A所示，在此以三个LED单元且每个LED单元包含7个LED 组件为例进行说明。正极导线934与负极导线935接收驱动信号，以提供电力至各LED组件931，举例来说：正极导线934耦接前述滤波电路520的第一滤波输出端521，负极导线935耦接前述滤波电路520的第二滤波输出端522，以接收滤波后信号。为方便说明，图中将每一个LED单元中七个LED组件划分成同一LED组932。
正极导线934连接每一LED组932中第一个(最左侧)LED组件931的(左侧)正极。负极导线935连接每一LED组932中最后一个(最右侧)LED组件931的(右侧)负极。在每一LED组932中，邻近两个LED组件931中左方的LED组件931的负极透过连接导线939连接右方 LED组件931的正极。藉此，LED组932的LED组件串联成一串。
值得注意的是，连接导线939用以连接相邻两个LED组件931的其中之一的负极及另一的正极。负极导线935用以连接各LED组的最后一个(最右侧)的LED组件931的负极。正极导线934用以连接各LED组的第一个(最左侧)的LED组件931的正极。因此，其宽度及供LED组件的散热面积依上述顺序由大至小。也就是说，连接导线939的宽度938最大，负极导线935连接LED组件931负极的宽度937次之，而正极导线934连接LED组件931正极的宽度 936最小。因此，这样的走线架构有助于LED组件的散热。
另外，正极导线934还可包含有正极引线934a，负极导线935还可包含有负极引线935a，使LED模块的两端均具有正极及负极连接点。这样的走线架构可使LED灯的电源模块的其他电路，例如：滤波电路520、第一整流电路510及第二整流电路540由任一端或同时两端的正极及负极连接点耦接到LED模块，增加实际电路的配置安排的弹性。
再者，图11C及11D中所示的走线可以可挠式电路板来实现。举例来说，可挠式电路板具有单层线路层，以蚀刻方式形成图11C中的正极导线834、正极引线834a、负极导线835、负极引线835a及连接导线839，以及图11D中的正极导线934、正极引线934a、负极导线935、负极引线935a及连接导线939。
请参见图11E，图11E为根据本实用新型第三较佳实施例的LED模块的走线示意图。本实施例的LED组件1031的连接关系同图11B所示。其中，本实施例有关于正极导线与负极导线(未绘示)的配置及与其他电路的连接关系与前述图11D大致相同，两者间的差异在于本实施例将图11C所示的以横向配置LED组件831(即，各LED组件831是将其正极与负极沿着导线延伸方向排列配置)改为以纵向配置LED组件1031(即，各LED组件1031的正极与负极的连线方向与导线延伸方向垂直)，并且基于LED组件1031的配置方向而对应调整连接导线1039的配置。
更具体的说，以连接导线1039_2为例说明，连接导线1039_2包括宽度1037较窄的第一长边部、宽度1038较宽的第二长边部以及连接两长边部的转折部。连接导线1039_2可以设置为直角z型的形状，亦即每一长边部与转折部的连接处均呈直角。其中，连接导线1039_2 的第一长边部会与相邻的连接导线1039_3的第二长边部对应配置；类似地，连接导线1039_2 的第二长边部会与相邻的连接导线1039_1的第一长边部对应配置。由上述配置可知，连接导线1039会延长边部的延伸方向排列，并且每一连接导线1039的第一长边部会与相邻的连接导线1039的第二长边部对应配置；类似地，每一连接导线1039的第二长边部会与相邻的连接导线1039的第一长边部对应配置，进而使得各连接导线1039整体形成具有一致宽度的配置。其他连接导线1039的配置可参照上述连接导线1039_2的说明。
就LED组件1031与连接导线1039的相对配置而言，同样以连接导线1039_2来说明，在本实施例中，部分的LED组件1031(例如右侧四个LED组件1031)的正极是连接至连接导线1039_2的第一长边部，并且通过第一长边部彼此相互连接；而此部分LED组件1031的负极则是连接至相邻连接导线1039_3的第二长边部，并且通过第二长边部彼此互相连接。另一方面，另一部分的LED组件1031(例如左侧四个LED组件1031)的正极是连接至连接导线1039_1的第一长边部，并且负极是连接至连接导线1039_2的第二长边部。
换句话说，左侧四个LED组件1031的正极透过连接导线1039_1彼此连接，其负极透过连接导线1039_2彼此连接。右侧四个LED组件831的正极透过连接导线1039_2彼此连接，其负极透过连接导线1039_3彼此连接。由于左侧四个LED组件1031的负极透过连接导线1039_2与右侧四个LED组件1031的正极连接，左侧四个LED组件1031可模拟为LED模块其中四个LED单元的第一个LED组件，并且右侧四个LED组件1031可模拟LED为LED模块其中四个LED单元的第二个LED组件，依此类推从而形成如图11B所示的网状连接。
值得注意的是，相较于图11C来看，本实施例将LED组件1031改为纵向配置，其可增加 LED组件1031之间的间隙，并且使得连接导线的走线扩宽，进而避免在灯管整修时线路容易被刺破的风险，并且可同时避免LED组件1031颗数较多而需紧密排列时，灯珠间铜箔覆盖面积不足而使锡珠造成短路的问题。
另一方面，透过使正极连接部分的第一长边部的宽度1036小于与负极连接部分的第二长边部的宽度1037的配置，可以令LED组件1031于负极连接部分的面积大于正极连接部分的面积。因此，这样的走线架构有助于LED组件的散热。
请参见图11F，图11F为根据本实用新型第四较佳实施例的LED模块的走线示意图。本实施例与前述图11E实施例大致相同，两者差异仅在于本实施例的连接导线1139是以非直角的Z型走线来实施。换言之，在本实施例中，转折部形成斜向走线，使得连接导线1139的每一长边部与转折部的连接处为非直角。在本实施例的配置底下，除了纵向配置LED组件1131 可实现增加LED组件1031之间的间隙，并且使得连接导线的走线扩宽的效果之外，本实施例斜向配置连接导线的方式可以避免LED组件贴装时由于焊盘不平导致LED组件移位、偏移等问题。
具体而言，在使用可挠性电路板做为灯板的应用下，垂直走线(如图11C至11E的配置) 会在导线转折处产生规律性的白油凹陷区，使得连接导线上之LED组件焊盘上锡处相对处于凸起位置。由于上锡处并非平坦表面，故在LED组件贴装时可能会因为表面不平整而使LED 组件无法贴附至预定的位置上。因此，本实施例透过将垂直走线调整为斜向走线的配置，可以令走线整体的铜箔强度均匀，而不会在特定位置出现凸起或不平坦的情形，进而令LED组件1131可以更容易贴附在导线上，提高灯管配装时的可靠度。除此之外，由于本实施例中每一个LED单元在灯板上只会走一次斜线基板，因此可以使得整体灯板的强度大幅提高，从而防止灯板弯曲，也可缩短灯板长度。
另外，在一范例实施例中，还可以透过在LED组件1131的焊盘周边覆盖铜箔，藉以抵消 LED组件1131贴装时的偏移量，避免产生锡珠造成短路的情形。
请参见图11G，图11G为根据本实用新型第五较佳实施例的LED模块的走线示意图。本实施例与图11C大致相同，两者间的差异之处主要在于本实施例的连接导线1239与连接导线 1239之间的对应处(非LED组件1231之焊盘处)走线改为斜向走线。其中，实施例透过将垂直走线调整为斜向走线的配置，可以令走在线整体的铜箔强度均匀，而不会在特定位置出现凸起或不平坦的情形，进而令LED组件1131可以更容易贴附在导线上，提高灯管配装时的可靠度。
除此之外，在本实施例的配置下，还可统一将色温点CTP设置在LED组件1231之间，如图11H所示，图11H为根据本实用新型第六较佳实施例的LED模块的走线示意图。透过统一将色温点CTP设置在LED组件的配置，使得在导线拼接构成LED模块之后，各导线上对应位置的色温点CTP可以在同一条在线。如此一来，在上锡时，整个LED模块可以仅用数条胶带(如图所示，若每条导线设置3个色温点，则仅需3条胶带)即可遮挡住LED模块上的所有色温点，藉以提高装配流程的顺畅度，并且节省装配时间。
请参见图11I，图11I为根据本实用新型第七较佳实施例的LED模块的走线示意图，其中，图11I是绘示灯板端部焊盘的配置。在本实施例中，灯板上的焊盘b1与b2适于与电源电路板的电源焊盘焊接在一起。其中，本实施例的焊盘配置可适用于双端单接脚的进电方式，亦即同一侧的焊盘会接收相同极性的外部驱动信号。
具体来说，本实施例的焊盘b1与b2会透过S型的保险丝FS连接在一起，其中保险丝FS可例如是以细导线来构成，其阻抗相当低，因此可以视为焊盘b1与b2短路在一起。在正确的应用情境下，焊盘b1与b2会对应接收相同极性的外部驱动信号。而通过所述配置，即使焊盘b1与b2错接到相反极性的外部驱动信号，保险丝FS也会反应于通过的大电流而熔断，从而避免灯管损毁。此外，在保险丝FS熔断后，会形成焊盘b2空接并且焊盘b1仍连接至灯板的配置，因此灯板仍能透过焊盘b1接收外部驱动信号而继续使用。
另一方面，在一范例实施例中，焊盘b1与b2的走线与焊盘本体的厚度至少达到0.4mm，实际厚度可依据本领域技术人员的了解，在可实施的情形下选用厚度大于0.4mm的任一厚度。经验证后，在焊盘b1与b2的走线与焊盘本体的厚度至少达到0.4mm的配置底下，当灯板透过焊盘b1与b2和电源电路板对接并置入灯管中时，即使焊盘b1与b2处的铜箔折断，其周边多附加上的铜箔也可以将灯板与电源电路板的电路连接起来，使得灯管可正常工作。
请参见图11J，图11J为根据本实用新型较佳实施例的电源焊盘示意图。在本实施例中，电源电路板上可具有例如为3个焊盘a1、a2及a3的配置，并且所述电源电路板可例如为印刷电路板，但本实用新型不以此为限。每一焊盘a1、a2及a3上设置有复数个穿孔hp。在电源电路板与灯板焊接过程中，焊接物质(如焊锡)会填满所述穿孔hp至少其中之一，使得电源电路板上的焊盘a1、a2及a3(底下称电源焊盘)与灯板上的焊盘(如b1、b2，底下称光源焊盘)相互电性连接，其中所述灯板可例如为可挠式电路软板。
由于穿孔hp使得焊锡与电源焊盘a1、a2及a3之间的接触面积增加，因此电源焊盘a1、a2及a3与光源焊盘之间的黏贴力进一步增强。除此之外，穿孔hp的设置还可以提高散热面积，使得灯管的热特性可以被提升。在本实施例中，穿孔hp的个数可以根据焊盘a1、a2及a3 的尺寸而选择为7个或9个。若选择以7个穿孔hp的配置来实施，穿孔hp的排列可以是其中6个穿孔hp排列在一圆周上，剩下一个则配置在圆心上。若选择以9个穿孔hp的配置来实施，所述穿孔hp可以采3x3的数组排列配置。上述配置选择可以较佳地增加接触面积并且提高散热效果。
请参见图11K，为根据本实用新型第八较佳实施例的LED模块的走线示意图。本实施例系将图11C的LED模块的走线由单层线路层改为双层线路层，主要是将正极引线834a及负极引线835a改至第二层线路层。说明如下。
请同时参见图7，可挠式电路板具有双层线路层，包括一第一线路层2a，介电层2b及第二线路层2c。第一线路层2a及第二线路层2c间以介电层2b进行电性隔离。可挠式电路板的第一线路层2a以蚀刻方式形成图11K中的正极导线834、负极导线835及连接导线839，以电连接所述多个LED组件831，例如：电连接所述多个LED组件成网状连接，第二线路层 2c以蚀刻方式正极引线834a、负极引线835a，以电连接所述滤波电路(的滤波输出端)。而且在可挠式电路板的第一线路层2a的正极导线834、负极导线835具有层连接点834b及835b。第二线路层2的正极引线834a、负极引线835a具有层连接点834c及835c。层连接点834b 及835b与层连接点834c及835c位置相对，用以电性连接正极导线834及正极引线834a，以及负极导线835及负极引线835a。较佳的做法系将第一层线路层的层连接点834b及835b 的位置同下方个藉电层形成开口至裸露出层连接点834c及835c，然后用焊锡焊接，使正极导线834及正极引线834a，以及负极导线835及负极引线835a彼此电性连接。
同样地，图11D所示的LED模块的走线也可以将正极引线934a及负极引线935a改至第二层线路层，而形成双层线路层的走线结构。
值得注意的是，具有双层导电层或线路层的可挠式电路板的第二导电层的厚度较佳为相较于第一导电层的厚度厚，藉此可以降低在正极引线及负极引线上的线损(压降)。再者，具有双层导电层的可挠式电路板相较于单层导电层的可挠式电路板，由于将两端的正极引线、负极引线移至第二层，可以缩小可挠式电路板的宽度。在相同的治具上，较窄的基板的排放数量多于较宽的基板，因此可以提高LED模块的生产效率。而且具有双层导电层的可挠式电路板相对上也较容易维持形状，以增加生产的可靠性，例如：LED组件的焊接时焊接位置的准确性。
作为上述方案的变形，本实用新型还提供一种LED直管灯，该LED直管灯的电源模块的至少部分电子组件设置在灯板上：即利用PEC(印刷电子电路，PEC：PrintedElectronic Circuits)，技术将至少部分电子组件印刷或嵌入在灯板上。
本实用新型的一个实施例中，将电源模块的电子组件全部设置在灯板上。其制作过程如下：基板准备(可挠性印刷电路板准备)→喷印金属纳米油墨→喷印无源组件/有源器件(电源模块)→烘干/烧结→喷印层间连接凸块→喷涂绝缘油墨→喷印金属纳米油墨→喷印无源组件及有源器件(依次类推形成所包含的多层板)→喷涂表面焊接盘→喷涂阻焊剂焊接LED组件。
上述的本实施例中，若将电源模块的电子组件全部设置在灯板上时，只需在灯板的两端通过焊接导线连接LED直管灯的接脚，实现接脚与灯板的电气连接。这样就不用再为电源模块设置基板，进而可进一步的优化灯头的设计。较佳的，电源模块设置在灯板的两端，这样尽量减少其工作产生的热对LED组件的影响。本实施例因减少焊接，提高电源模块的整体信赖性。
若将部分电子组件印刷在灯板上(如电阻，电容)时，而将大的器件如：电感，电解电容等电子组件设置在灯头内。灯板的制作过程同上。这样通过将部分电子组件，设置在灯板上，合理的布局电源模块，来优化灯头的设计。
作为上述的方案变形，也可通过嵌入的方式来实现将电源模块的电子组件设置在灯板上。即：以嵌入的方式在可挠性灯板上嵌入电子组件。较佳的，可采用含电阻型/电容型的覆铜箔板(CCL)或丝网印刷相关的油墨等方法实现；或采用喷墨打印技术实现嵌入无源组件的方法，即以喷墨打印机直接把作为无源组件的导电油墨及相关功能油墨喷印到灯板内设定的位置上。然后，经过UV光处理或烘干/烧结处理，形成埋嵌无源组件的灯板。嵌入在灯板上电子组件包括电阻、电容和电感；在其它的实施例中，有源组件也适用。通过这样的设计来合理的布局电源模块进而达到优化灯头的设计(由于部分采用嵌入式电阻和电容，本实施例节约了宝贵的印刷电路板表面空间，缩小了印刷电路板的尺寸并减少了其重量和厚度。同时由于消除了这些电阻和电容的焊接点(焊接点是印刷电路板上最容易引入故障的部分)，电源模块的可靠性也得到了提高。同时将减短印刷电路板上导线的长度并且允许更紧凑的器件布局，因而提高电气性能)。
以下说明嵌入式电容、电阻的制造方法。
通常使用嵌入式电容的方法，采用一种叫做分布式电容或平面电容的概念。在铜层的基础上压上非常薄的绝缘层。一般以电源层/地层的形式成对出现。非常薄的绝缘层使电源层与地层之间的距离非常小。这样的电容量也可以通过传统的金属化孔实现。基本上来说，这样的方法在电路板上建立了一个大的平行的板极电容。
一些高电容量的产品，有些是分布式电容型的，另外一些是分立嵌入式的。通过在绝缘层中填充钛酸钡(一种具有高介电常数的材料)来获得更高的电容量。
通常制造嵌入式电阻的方法是使用电阻粘剂。它是掺杂有传导性碳或石墨的树脂，以此为填充剂，丝网印刷至指定处，然后经过处理后层压入电路板内部。电阻由金属化孔或微过孔连接至电路板上的其他电子组件。另一种方法为Ohmega-Ply法：它是双金属层结构——铜层与一个薄的镍合金层构成了电阻器元素，它们形成层状的相对于底层的电阻器。然后通过对铜层和镍合金层的蚀刻，形成具有铜端子的各种镍电阻。这些电阻器被层压至电路板的内层中。
在本实用新型的一个实施例中，将导线直接印刷在玻璃管的内壁(设置成线状)，LED组件直接贴该内壁，以经过这些导线彼此电性连接。较佳的，采用LED组件的芯片形式直接贴在该内壁的导线上(在导线的两端设置连接点，通过连接点LED组件与电源模块连接)，贴附后，在该芯片上点滴荧光粉(使LED直管灯工作时产生白光，也可是其它颜色的光)。
本实用新型的LED组件的发光效率为80lm/W以上，较佳为120lm/W以上，更佳为160lm/W 以上。LED组件可以是单色LED芯片的光经荧光粉而混成白色光，其光谱的主要波长为430 到460nm以及550到560nm，或者430到460nm、540到560nm以及620到640nm。
如上所述，电源模块的电子组件可设置在灯板上或灯头内的电路板上。为了增加电源模块的优点，其中某些电容在实施例中会采用贴片电容(例如陶瓷贴片电容)，其被设置在灯板上或灯头内的电路板上。但是这样设置的贴片电容在使用中由于压电效应会发出明显的噪声，影响客户使用时的舒适性。为了解决这个问题，在本揭露的LED直管灯中，可通过在贴片电容正下方钻合适的孔或槽，这能够改变贴片电容与承载贴片电容的电路板在压电效应下构成的振动系统以至于明显降低所发出的噪音。此孔或槽的边缘或周缘的形状可以近于例如圆形，椭圆形或矩形，且位于灯板中的导电层或灯头内的电路板中，且在贴片电容的下方。
请参见图12A，为根据本实用新型第三较佳实施例的LED灯的电源模块的应用电路方块示意图。相较于图8C所示，本实施例的LED灯的电源模块包含第一整流电路510、滤波电路 520、驱动电路1530，其中驱动电路1530及LED模块630组成LED照明模块530。驱动电路1530为直流转直流转换电路，耦接第一滤波输出端521及第二滤波输出端522，以接收滤波后信号，并进行电力转换以将滤波后信号转换成驱动信号而于第一驱动输出端1521及第二驱动输出端1522输出。LED模块630耦接第一驱动输出端1521及第二驱动输出端1522，以接收驱动信号而发光，较佳为LED模块630的电流稳定于一设定电流值。LED模块630可参见图11A至图11D的说明。
更具体的说，搭配图11A来看，在有驱动电路1530的配置底下，LED模块630的正端是从耦接至第一滤波输出端521改为耦接至第一驱动输出端1521，并且LED模块630的负端是从耦接至第二滤波输出端522改为耦接至第二驱动输出端1522。
在一范例实施例中，LED模块630的正端(即，LED单元732的正极/第一个LED组件731 的正极)所连接的第一驱动输出端1521是驱动电路1520的直流电源输出端，并且LED模块 630的负端(即，LED单元732的负极/最后一个LED组件731的负极)所连接的第二驱动输出端1522则是驱动电路1520的接地端/参考端。换言之，LED模块630是耦接在驱动电路1520的直流电源输出端与一接地端/参考端之间。
在另一范例实施例中，所述第一驱动输出端1521与第二驱动输出端1522其中一者为驱动电路1520的直流电源输出端；其中另一者则为驱动电路1520的电源输入端，也就是会直接连接至第一滤波输出端521或第二滤波输出端522。换言之，LED模块630是耦接在驱动电路1520的直流电源输出端与输入端之间。
另外附带一提的是，所述LED模块630的连接方式不仅限于直管灯的实施态样，其可适用于各类型的AC电源供电的LED灯具(即，无镇流器LED灯具)中，例如LED灯泡、LED灯丝灯或一体化LED灯具中，本实用新型不以此为限。
请参见图12B，为根据本实用新型第一较佳实施例的驱动电路的电路方块示意图。驱动电路包含控制器1531及转换电路1532，以电流源的模式进行电力转换，以驱动LED模块发光。转换电路1532包含开关电路(也可称为功率开关)1535以及储能电路1538。转换电路1532 耦接第一滤波输出端521及第二滤波输出端522，接收滤波后信号，并根据控制器1531的控制，转换成驱动信号而由第一驱动输出端1521及第二驱动输出端1522输出，以驱动LED模块。在控制器1531的控制下，转换电路1532所输出的驱动信号为稳定电流，而使LED模块稳定发光。
底下搭配图12C至图12F的信号波形来进一步说明驱动电路1530的运作。其中，图12C 至图12F为根据本实用新型不同实施例的驱动电路的信号波形示意图。图12C与图12D是绘示驱动电路1530操作在连续导通模式(Continuous-Conduction Mode，CCM)的信号波形与控制情境，并且图12E与图12F是绘示驱动电路1530操作在不连续导通模式(Discontinuous-Conduction Mode，DCM)的信号波形与控制情境。在信号波形图中，横轴的t代表时间，纵轴则是代表电压或电流值(视信号类型而定)。
本实施例的控制器1531会根据接收到的电流侦测信号Sdet来调整所输出的点亮控制信号Slc的占空比(Duty Cycle)，使得开关电路1535反应于点亮控制信号Slc而导通或截止。储能电路1538会根据开关电路1535导通/截止的状态而反复充/放能，进而令LED模块630 接收到的驱动电流ILED可以被稳定地维持在一预设电流值Ipred上。点亮控制信号Slc会具有固定的信号周期Tlc与信号振幅，而每个信号周期Tlc内的脉冲致能期间(如Ton1、Ton2、 Ton3，或称脉冲宽度)的长度则会根据控制需求而调整。其中，点亮控制信号Slc的占空比即是脉冲致能期间与信号周期Tlc的比例。举例来说，若脉冲致能期间Ton1为信号周期Tlc 的40％，即表示点亮控制信号在第一个信号周期Tlc下的占空比为0.4。
此外，所述电流侦测信号Sdet可例如是代表流经LED模块630的电流大小的信号，或是代表流经开关电路1535的电流大小的信号，本实用新型不以此为限。
请先同时参照图12B与图12C，图12C绘示在驱动电流ILED小于预设电流值Ipred的情况下，驱动电路1530在多个信号周期Tlc下的信号波形变化。具体而言，在第一个信号周期 Tlc中，开关电路1535会反应于高电压准位的点亮控制信号Slc而在脉冲致能期间Ton1内导通。此时，转换电路1532除了会根据从第一滤波输出端521及第二滤波输出端522接收到的输入电源产生驱动电流ILED提供给LED模块630之外，还会经由导通的开关电路1535对储能电路1538充电，使得流经储能电路1538的电流IL逐渐上升。换言之，在脉冲致能期间Ton1内，储能电路1538会反应于从第一滤波输出端521及第二滤波输出端522接收到的输入电源而储能。
接着，在脉冲致能期间Ton1结束后，开关电路1535会反应于低电压准位的点亮控制信号Slc截止。在开关电路1535截止的期间内，第一滤波输出端521及第二滤波输出端522上的输入电源不会被提供至LED模块630，而是由储能电路1538进行放电以产生驱动电流ILED 提供给LED模块630，其中储能电路1538会因为释放电能而使电流IL逐渐降低。因此，即使当点亮控制信号Slc位于低电压准位(即，禁能期间)时，驱动电路1530还是会基于储能电路1538的释能而持续供电给LED模块630。换言之，无论开关电路1535导通与否，驱动电路1530都会持续地提供稳定的驱动电流ILED给LED模块630，并且所述驱动电流ILED在第一个信号周期Tlc内电流值的约为I1。
在第一个信号周期Tlc内，控制器1531会根据电流侦测信号Sdet判定驱动电流ILED的电流值I1小于预设电流值Ipred，因此在进入第二个信号周期Tlc时将点亮控制信号Slc的脉冲致能期间调整为Ton2，其中脉冲致能期间Ton2为脉冲致能期间Ton1加上单位期间t1。
在第二个信号周期Tlc内，开关电路1535与储能电路1538的运作与前一信号周期Tlc 类似。两者间的主要差异在于，由于脉冲致能期间Ton2较脉冲致能期间Ton1长，所以储能电路1538会有更长的充电时间，并且放电时间亦相对较短，使得驱动电路1530在第二个信号周期Tlc内所提供的驱动电流ILED的平均值会提高至更接近预设电流值Ipred的电流值 I2。
类似地，由于此时驱动电流ILED的电流值I2仍小于预设电流值Ipred，因此在第三个信号周期Tlc内，控制器1531会进一步的将点亮控制信号Slc的脉冲致能期间调整为Ton3，其中脉冲致能期间Ton3为脉冲致能期间Ton2加上单位期间t1，等于脉冲致能期间Ton1加上期间t2(相当于两个单位期间t1)。在第三个信号周期Tlc内，开关电路1535与储能电路 1538的运作与前两信号周期Tlc类似。由于脉冲致能期间Ton3更进一步延长，因此使得驱动电流ILED的电流值上升至I3，并且大致上达到预设电流值Ipred。其后，由于驱动电流ILED 的电流值I3已达到预设电流值Ipred，因此控制器1531会维持相同的占空比，使得驱动电流ILED可被持续维持在预设电流值Ipred。
请再同时参照图12B与图12D，图12D绘示在驱动电流ILED大于预设电流值Ipred的情况下，驱动电路1530在多个信号周期Tlc下的信号波形变化。具体而言，在第一个信号周期 Tlc中，开关电路1535会反应于高电压准位的点亮控制信号Slc而在脉冲致能期间Ton1内导通。此时，转换电路1532除了会根据从第一滤波输出端521及第二滤波输出端522接收到的输入电源产生驱动电流ILED提供给LED模块630之外，还会经由导通的开关电路1535对储能电路1538充电，使得流经储能电路1538的电流IL逐渐上升。换言之，在脉冲致能期间Ton1内，储能电路1538会反应于从第一滤波输出端521及第二滤波输出端522接收到的输入电源而储能。
接着，在脉冲致能期间Ton1结束后，开关电路1535会反应于低电压准位的点亮控制信号Slc截止。在开关电路1535截止的期间内，第一滤波输出端521及第二滤波输出端522上的输入电源不会被提供至LED模块630，而是由储能电路1538进行放电以产生驱动电流ILED 提供给LED模块630，其中储能电路1538会因为释放电能而使电流IL逐渐降低。因此，即使当点亮控制信号Slc位于低电压准位(即，禁能期间)时，驱动电路1530还是会基于储能电路1538的释能而持续供电给LED模块630。换言之，无论开关电路1535导通与否，驱动电路1530都会持续地提供稳定的驱动电流ILED给LED模块630，并且所述驱动电流ILED在第一个信号周期Tlc内电流值的约为I4。
在第一个信号周期Tlc内，控制器1531会根据电流侦测信号Sdet判定驱动电流ILED的电流值I4大于预设电流值Ipred，因此在进入第二个信号周期Tlc时将点亮控制信号Slc的脉冲致能期间调整为Ton2，其中脉冲致能期间Ton2为脉冲致能期间Ton1减去单位期间t1。
在第二个信号周期Tlc内，开关电路1535与储能电路1538的运作与前一信号周期Tlc 类似。两者间的主要差异在于，由于脉冲致能期间Ton2较脉冲致能期间Ton1短，所以储能电路1538会有较短的充电时间，并且放电时间亦相对较长，使得驱动电路1530在第二个信号周期Tlc内所提供的驱动电流ILED的平均值会降低至更接近预设电流值Ipred的电流值 I5。
类似地，由于此时驱动电流ILED的电流值I5仍大于预设电流值Ipred，因此在第三个信号周期Tpwm内，控制器1531会进一步的将点亮控制信号Slc的脉冲致能期间调整为Ton3，其中脉冲致能期间Ton3为脉冲致能期间Ton2减去单位期间t1，等于脉冲致能期间Ton1减去期间t2(相当于两个单位期间t1)。在第三个信号周期Tlc内，开关电路1535与储能电路 1538的运作与前两信号周期Tlc类似。由于脉冲致能期间Ton3更进一步缩短，因此使得驱动电流ILED的电流值降至I6，并且大致上达到预设电流值Ipred。其后，由于驱动电流ILED 的电流值I6已达到预设电流值Ipred，因此控制器1531会维持相同的占空比，使得驱动电流ILED可被持续维持在预设电流值Ipred。
由上述可知，驱动电路1530会步阶式的调整点亮控制信号Slc的脉冲宽度，以使驱动电流ILED在低于或高于预设电流值Ipred时被逐步地调整至趋近于预设电流值Ipred，进而实现定电流输出。
此外，在本实施例中，驱动电路1530是以操作在连续导通模式为例，亦即储能电路1538 在开关电路1535截止期间内不会放电至电流IL为零。藉由操作在连续导通模式的驱动电路 1530为LED模块630供电，可以使提供给LED模块630的电源较为稳定，不易产生涟波。
接下来说明驱动电路1530操作在不连续导通模式下的控制情境。请先参见图12B与图 12E，其中，图12E的信号波形与驱动电路1530运作大致上与图12C相同。图12E与图12C的主要差异在于本实施例的驱动电路1530因操作在不连续导通模式下，因此储能电路1538会在点亮控制信号Slc的脉冲禁能期间内放电至电流IL等于零，并且再于下个信号周期Tlc的开始再重新进行充电。除此之外的运作叙述皆可参照上述图12C实施例，于此不再赘述。
请接着参照图12B与图12F，其中，图12F的信号波形与驱动电路1530运作大致上与图 12D相同。图12F与图12D的主要差异在于本实施例的驱动电路1530因操作在不连续导通模式下，因此储能电路1538会在点亮控制信号Slc的脉冲禁能期间内放电至电流IL等于零，并且再于下个信号周期Tlc的开始再重新进行充电。除此之外的运作叙述皆可参照上述图12D 实施例，于此不再赘述。
藉由操作在不连续导通模式的驱动电路1530为LED模块630供电，可以使驱动电路1530 的电源损耗较低，从而具有较高的转换效率。
附带一提，所述驱动电路1530虽然以单级式直流转直流转换电路作为范例，但本实用新型不以此为限。举例来说，所述驱动电路1530亦可为由主动式功率因数校正电路搭配直流转直流转换电路所组成的双级式驱动电路。换言之，任何可以用于LED光源驱动的电源转换电路架构皆可应用于此。
此外，上述有关于电源转换的运作说明不仅限于应用在驱动交流输入的LED直管灯中，其可适用于各类型的AC电源供电的LED灯具(即，无镇流器LED灯具)中，例如LED灯泡、LED灯丝灯或一体化LED灯具中，本实用新型不以此为限。
请参见图12G，为根据本实用新型第一较佳实施例的驱动电路的电路示意图。在本实施例，驱动电路1630为降压直流转直流转换电路，包含控制器1631及转换电路，而转换电路包含电感1632、续流二极管1633、电容1634以及切换开关1635。驱动电路1630耦接第一滤波输出端521及第二滤波输出端522，以将接收的滤波后信号转换成驱动信号，以驱动耦接在第一驱动输出端1521及第二驱动输出端1522之间的LED模块。
在本实施例中，切换开关1635为金氧半场效晶体管，具有控制端、第一端及第二端。切换开关1635的第一端耦接续流二极管1633的正极，第二端耦接第二滤波输出端522，控制端耦接控制器1631以接受控制器1631的控制使第一端及第二端之间为导通或截止。第一驱动输出端1521耦接第一滤波输出端521，第二驱动输出端1522耦接电感1632的一端，而电感1632的另一端耦接切换开关1635的第一端。电容1634的耦接于第一驱动输出端1521及第二驱动输出端1522之间，以稳定第一驱动输出端1521及第二驱动输出端1522之间的电压差。续流二极管1633的负端耦接第一驱动输出端1521。
接下来说明驱动电路1630的运作。
控制器1631根据电流侦测信号S535或/及S531决定切换开关1635的导通及截止时间，也就是控制切换开关1635的占空比(Duty Cycle)来调节驱动信号的大小。电流侦测信号S535 系代表流经切换开关1635的电流大小。电流侦测信号S531系代表流经耦接于第一驱动输出端1521及第二驱动输出端1522之间的LED模块的电流大小。根据电流侦测信号S531及S535 的任一，控制器1631可以得到转换电路所转换的电力大小的信息。当切换开关1635导通时，滤波后信号的电流由第一滤波输出端521流入，并经过电容1634及第一驱动输出端1521到 LED模块、电感1632、切换开关1635后由第二滤波输出端522流出。此时，电容1634及电感1632进行储能。当切换开关1635截止时，电感1632及电容1634释放所储存的能量，电流经续流二极管1633续流到第一驱动输出端1521使LED模块仍持续发光。
值得注意的是，电容1634非必要组件而可以省略，故在图中以虚线表示。在一些应用环境，可以藉由电感会阻抗电流的改变的特性来达到稳定LED模块电流的效果而省略电容1634。另外附带一提的是，由于本实施例是采用非隔离式的电源转换架构，因此可透过侦测流经切换开关1635的电流大小(即，电流侦测信号S535)来作为控制器1631反馈控制切换开关1635 的基础。若采用隔离式的电源转换架构，则需串接于LED单元的侦测电阻(未绘示)来侦测流经LED模块的电流大小，再将其透过光耦合器(未绘示)反馈给一次侧的控制器1631作为控制的参考。
再从另一角度来看,驱动电路1630使得流经LED模块电流维持不变,因此对于部分LED模块而言(例如:白色、红色、蓝色、绿色等LED模块),色温随着电流大小而改变的情形即可改善,亦即,LED模块能在不同的亮度下维持色温不变。而扮演储能电路的电感1632在切换开关 1635截止时释放所储存的能量,一方面使得LED模块保持持续发光,另一方面也使得LED模块上的电流电压不会骤降至最低值,而当切换开关1635再次导通时,电流电压就不需从最低值往返到最大值,藉此,避免LED模块断续发光而提高LED模块的整体亮度并降低最低导通周期以及提高驱动频率。
请参见图12H，为根据本实用新型第二较佳实施例的驱动电路的电路示意图。在本实施例，驱动电路1730为升压直流转直流转换电路，包含控制器1731及转换电路，而转换电路包含电感1732、续流二极管1733、电容1734以及切换开关1735。驱动电路1730将由第一滤波输出端521及第二滤波输出端522所接收的滤波后信号转换成驱动信号，以驱动耦接在第一驱动输出端1521及第二驱动输出端1522之间的LED模块。
电感1732的一端耦接第一滤波输出端521，另一端耦接滤流二极管1733的正极及切换开关1735的第一端。切换开关1735的第二端耦接第二滤波输出端522及第二驱动输出端1522。续流二极管1733的负极耦接第一驱动输出端1521。电容1734耦接于第一驱动输出端1521 及第二驱动输出端1522之间。
控制器1731耦接切换开关1735的控制端，根据电流侦测信号S531或/及电流侦测信号 S535来控制切换开关1735的导通与截止。当切换开关1735导通时，电流由第一滤波输出端 521流入，并流经电感1732、切换开关1735后由第二滤波输出端522流出。此时，流经电感 1732的电流随时间增加，电感1732处于储能状态。同时，电容1734处于释能状态，以持续驱动LED模块发光。当切换开关1735截止时，电感1732处于释能状态，电感1732的电流随时间减少。电感1732的电流经续流二极管1733续流流向电容1734以及LED模块。此时，电容1734处于储能状态。
值得注意的是，电容1734为可省略的组件，以虚线表示。在电容1734省略的情况，切换开关1735导通时，电感1732的电流不流经LED模块而使LED模块不发光；切换开关1735截止时，电感1732的电流经续流二极管1733流经LED模块而使LED模块发光。藉由控制LED模块的发光时间及流经的电流大小，可以达到LED模块的平均亮度稳定于设定值上，而达到相同的稳定发光的作用。另外附带一提的是，由于本实施例是采用非隔离式的电源转换架构，因此可透过侦测流经切换开关1735的电流大小(即，电流侦测信号S535)来作为控制器1731 反馈控制切换开关1735的基础。若采用非隔离式的电源转换架构则无法直接藉由侦测切换开关1735的电流大小来作为控制器1731反馈控制切换开关1735的基础。
为了要侦测流经切换开关1735的电流大小，切换开关1735与第二滤波输出端522之间会配置有一检测电阻(未绘示)。当切换开关1735导通时，流过检测电阻的电流会在检测电阻两端造成电压差，因此检测电阻上的电压即可作为电流侦测信号S535被回传给控制器1731 作为控制的依据。然而，在LED直管灯通电瞬间或遭受到雷击时，切换开关1735的回路上容易产生大电流(可能达到10A以上)而使检测电阻与控制器1731损毁。因此，在一些实施例中，驱动电路1730可更包含一钳位组件，其可与检测电阻连接，用以在流经检测电阻的电流或电流检测电阻两端的电压差超过一预设值时，对检测电阻的回路进行钳位操作，藉以限制流经检测电阻的电流。在一些实施例中，所述钳位组件可例如是多个二极管，所述多个二极管相互串联，以形成一二极管串，所述二极管串与检测电阻相互并联。在此配置底下，当切换开关1735的回路上产生大电流时，并联于检测电阻的二极管串会快速导通，使得检测电阻的两端可被限制在特定电平上。举例来说，若二极管串是由5个二极管所组成，由于单一二极管的导通电压约为0.7V，因此二极管串可将检测电阻的跨压钳位在3.5V左右。
再从另一角度来看,驱动电路1730使得流经LED模块电流维持不变,因此对于部分LED模块而言(例如:白色、红色、蓝色、绿色等LED模块),色温随着电流大小而改变的情形即可改善,亦即,LED模块能在不同的亮度下维持色温不变。而扮演储能电路的电感1732在切换开关 1735截止时释放所储存的能量,一方面使得LED模块持续发光,另一方面也使得LED模块上的电流电压不会骤降至最低值,而当切换开关1735再次导通时,电流电压就不需从最低值往返到最大值,藉此,避免LED模块断续发光而提高LED模块的整体亮度并降低最低导通周期以及提高驱动频率。
请参见图12I，为根据本实用新型第三较佳实施例的驱动电路的电路示意图。在本实施例，驱动电路1830为降压直流转直流转换电路，包含控制器1831及转换电路，而转换电路包含电感1832、续流二极管1833、电容1834以及切换开关1835。驱动电路1830耦接第一滤波输出端521及第二滤波输出端522，以将接收的滤波后信号转换成驱动信号，以驱动耦接在第一驱动输出端1521及第二驱动输出端1522之间的LED模块。
切换开关1835的第一端耦接第一滤波输出端521，第二端耦接续流二极管1833的负极，而控制端耦接控制器1831以接收控制器1831的控制信号而使第一端与第二端之间的状态为导通或截止。续流二极管1833的正极耦接第二滤波输出端522。电感1832的一端与切换开关1835的第二端耦接，另一端耦接第一驱动输出端1521。第二驱动输出端1522耦接续流二极管1833的正极。电容1834耦接于第一驱动输出端1521及第二驱动输出端1522之间，以稳定第一驱动输出端1521及第二驱动输出端1522之间的电压。
控制器1831根据电流侦测信号S531或/及电流侦测信号S535来控制切换开关1835的导通与截止。当切换开关1835导通时，电流由第一滤波输出端521流入，经切换开关1835、电感1832并经过电容1834及第一驱动输出端1521、LED模块及第二驱动输出端1522后由第二滤波输出端522流出。此时，流经电感1832的电流以及电容1834的电压随时间增加，电感1832及电容1834处于储能状态。当切换开关1835截止时，电感1832处于释能状态，电感1832的电流随时间减少。此时，电感1832的电流经第一驱动输出端1521、LED模块及第二驱动输出端1522、续流二极管1833再回到电感1832而形成续流。
值得注意的是，电容1834为可省略组件，图式中以虚线表示。当电容1834省略时，不论切换开关1835为导通或截止，电感1832的电流均可以流过第一驱动输出端1521及第二驱动输出端1522以驱动LED模块持续发光。另外附带一提的是，由于本实施例是采用非隔离式的电源转换架构，因此可透过侦测流经切换开关1835的电流大小(即，电流侦测信号S535) 来作为控制器1831反馈控制切换开关1835的基础。若采用非隔离式的电源转换架构则无法直接藉由侦测切换开关1835的电流大小来作为控制器1831反馈控制切换开关1835的基础。
再从另一角度来看,驱动电路1830使得流经LED模块电流维持不变,因此对于部分LED模块而言(例如:白色、红色、蓝色、绿色等LED模块),色温随着电流大小而改变的情形即可改善,亦即,LED模块能在不同的亮度下维持色温不变。而扮演储能电路的电感1832在切换开关 1835截止时释放所储存的能量,一方面使得LED模块保持持续发光,另一方面也使得LED模块上的电流电压不会骤降至最低值,而当切换开关1835再次导通时,电流电压就不需从最低值往返到最大值,藉此,避免LED模块断续发光而提高LED模块的整体亮度并降低最低导通周期以及提高驱动频率。
请参见图12J，为根据本实用新型第四较佳实施例的驱动电路的电路示意图。在本实施例，驱动电路1930为降压直流转直流转换电路，包含控制器1931及转换电路，而转换电路包含电感1932、续流二极管1933、电容1934以及切换开关1935。驱动电路1930耦接第一滤波输出端521及第二滤波输出端522，以将接收的滤波后信号转换成驱动信号，以驱动耦接在第一驱动输出端1521及第二驱动输出端1522之间的LED模块。
电感1932的一端耦接第一滤波输出端521及第二驱动输出端1522，另一端耦接切换开关1935的第一端。切换开关1935的第二端耦接第二滤波输出端522，而控制端耦接控制器 1931以根据控制器1931的控制信号而为导通或截止。续流二极管1933的正极耦接电感1932 与切换开关1935的连接点，负极耦接第一驱动输出端1521。电容1934耦接第一驱动输出端1521及第二驱动输出端1522，以稳定耦接于第一驱动输出端1521及第二驱动输出端1522之间的LED模块的驱动。
控制器1931根据电流侦测信号S531或/及电流侦测信号S535来控制切换开关1935的导通与截止。当切换开关1935导通时，电流由第一滤波输出端521流入，并流经电感1932、切换开关1935后由第二滤波输出端522流出。此时，流经电感1932的电流随时间增加，电感1932处于储能状态；电容1934的电压随时间减少，电容1934处于释能状态，以维持LED 模块发光。当切换开关1935截止时，电感1932处于释能状态，电感1932的电流随时间减少。此时，电感1932的电流经续流二极管1933、第一驱动输出端1521、LED模块及第二驱动输出端1522再回到电感1932而形成续流。此时，电容1934处于储能状态，电容1934的电压随时间增加。
值得注意的是，电容1934为可省略组件，图式中以虚线表示。当电容1934省略时，切换开关1935导通时，电感1932的电流并未流经第一驱动输出端1521及第二驱动输出端1522 而使LED模块不发光。切换开关1935截止时，电感1932的电流经续流二极管1933而流经 LED模块而使LED模块发光。藉由控制LED模块的发光时间及流经的电流大小，可以达到LED 模块的平均亮度稳定于设定值上，而达到相同的稳定发光的作用。另外附带一提的是，由于本实施例是采用非隔离式的电源转换架构，因此可透过侦测流经切换开关1935的电流大小 (即，电流侦测信号S535)来作为控制器1931反馈控制切换开关1935的基础。若采用非隔离式的电源转换架构则无法直接藉由侦测切换开关1935的电流大小来作为控制器1931反馈控制切换开关1735的基础。
再从另一角度来看,驱动电路1930使得流经LED模块电流维持不变,因此对于部分LED模块而言(例如:白色、红色、蓝色、绿色等LED模块),色温随着电流大小而改变的情形即可改善,亦即,LED模块能在不同的亮度下维持色温不变。而扮演储能电路的电感1932在切换开关 1935截止时释放所储存的能量,一方面使得LED模块持续发光,另一方面也使得LED模块上的电流电压不会骤降至最低值,而当切换开关1935再次导通时,电流电压就不需从最低值往返到最大值,藉此,避免LED模块断续发光而提高LED模块的整体亮度并降低最低导通周期以及提高驱动频率。
配合图5及图6，短电路板253被区分成与长电路板251两端连接的第一短电路板及第二短电路板，而且电源模块中的电子组件被分别设置于的短电路板253的第一短电路板及第二短电路板上。第一短电路板及第二短电路板的长度尺寸可以约略一致，也可以不一致。一般，第一短电路板(图5的短电路板253的右侧电路板及图6的短电路板253的左侧电路板) 的长度尺寸为第二短电路板的长度尺寸的30％～80％。更佳的第一短电路板的长度尺寸为第二短电路板的长度尺寸的1/3～2/3。在本实施中，第一短电路板的长度尺寸大致为第二短电路板的尺寸的一半。第二短电路板的尺寸介于15mm～65mm(具体视应用场合而定)。第一短电路板设置于LED直管灯的一端的灯头中，以及所述第二短电路板设置于LED直管灯的相对的另一端的灯头中。
举例来说，驱动电路的电容(例如：图12G至图12J中的电容1634、1734、1834、1934)实际应用上可以是两个或以上的电容并联而成。电源模块中驱动电路的电容至少部分或全部设置于短电路板253的第一短电路板上。即，整流电路、滤波电路、驱动电路的电感、控制器、切换开关、二极管等均设置于短电路板253的第二短电路板上。而电感、控制器、切换开关等为电子组件中温度较高的组件，与部分或全部电容设置于不同的电路板上，可使电容(尤其是电解电容)避免因温度较高的组件对电容的寿命造成影响，提高电容信赖性。进一步，还可因电容与整流电路及滤波电路在空间上分离，解决EMI问题。
在一实施例中，驱动电路中温度较高的组件设置在灯管的一侧(可称为灯管的第一侧)，并且其馀组件设置在灯管的另一侧(可称为灯管的第二侧)。在多灯管的灯具系统中，所述灯管是以交错式的排列方式与灯座连接，亦即其中任一灯管的第一侧会与其他相邻灯管的第二侧邻接。如此配置方式可以使得温度较高的组件平均的配置在灯具系统中，进而避免热量集中在灯具中的特定位置，使LED整体的发光效能受到影响。
本实用新型的驱动电路的转换效率为80％以上，较佳为90％以上，更佳为92％以上。因此，在未包含驱动电路时，本实用新型的LED灯的发光效率较佳为120lm/W以上，更佳为160lm/W 以上；而在包含驱动电路与LED组件结合后的发光效率较佳为120lm/W*90％＝108lm/W以上，更佳为160lm/W*92％＝147.2lm/W以上。
另外，考虑LED直管灯的扩散层的透光率为85％以上，因此，本实用新型的LED直管灯的发光效率较佳为108lm/W*85％＝91.8lm/W以上，更佳为147.2lm/W*85％＝125.12lm/W。
请参见图13A，为根据本实用新型第四较佳实施例的LED直管灯的电源模块的应用电路方块示意图。相较于图8C所示实施例，本实施例的LED直管灯包含第一整流电路510、滤波电路520及LED照明模块530，且更增加过压保护电路1570。过压保护电路1570耦接第一滤波输出端521及第二滤波输出端522，以侦测滤波后信号，并于滤波后信号的准位高于设定过压值时，箝制滤波后信号的准位。因此，过压保护电路1570可以保护LED照明模块530的组件不因过高压而毁损。
请参见图13B，为根据本实用新型较佳实施例的过压保护电路的电路示意图。过压保护电路1670包含稳压二极管1671，例如：齐纳二极管(Zener Diode)，耦接第一滤波输出端521 及第二滤波输出端522。稳压二极管1671于第一滤波输出端521及第二滤波输出端522的电压差(即，滤波后信号的准位)达到崩溃电压时导通，使电压差箝制在崩溃电压上。崩溃电压较佳为在40到100V的范围内，更佳为55到75V的范围。
请参见图14A，为根据本实用新型第五较佳实施例的LED直管灯的电源模块的应用电路方块示意图。相较于图8C所示实施例，本实施例的LED直管灯包含第一整流电路510及滤波电路520，且更增加辅助电源模块2510，其中LED直管灯的电源模块也可以包含LED照明模块530的部份组件。辅助电源模块2510耦接于第一滤波输出端521与第二滤波输出端522之间。辅助电源模块2510侦测第一滤波输出端521与第二滤波输出端522上的滤波后信号，并根据侦测结果决定是否提供辅助电力到第一滤波输出端521与第二滤波输出端522。当滤波后信号停止提供或交流准位不足时，即当LED模块的驱动电压低于一辅助电压时，辅助电源模块2510提供辅助电力，使LED照明模块530可以持续发光。辅助电压根据辅助电源模块的一辅助电源电压而决定。
请参见图14B，为根据本实用新型第六较佳实施例的LED直管灯的电源模块的应用电路方块示意图。相较于图14A所示实施例，本实施例的LED直管灯包含第一整流电路510、滤波电路520及辅助电源模块2510，且LED照明模块530更包含驱动电路1530及LED模块630。辅助电源模块2510耦接第一驱动输出端1521及第二驱动输出端1522之间。辅助电源模块2510侦测第一驱动输出端1521及第二驱动输出端1522的驱动信号，并根据侦测结果决定是否提供辅助电力到第一驱动输出端1521及第二驱动输出端1522。当驱动信号停止提供或交流准位不足时，辅助电源模块2510提供辅助电力，使LED模块630可以持续发光。
在另一范例实施例中，LED照明模块530或LED模块630可以仅接收辅助电源模块2510 所提供的辅助电源作为工作电源，而外部驱动信号则是用以作为辅助电源模块2510充电之用。由于本实施例是仅采用辅助电源模块2810所提供的辅助电力来点亮。
LED照明模块530，亦即不论外部驱动信号为市电所提供或是由镇流器所提供，皆是先对辅助电源模块2810的储能单元进行充电，再统一由储能单元对后端供电。藉此，应用本实施例的电源模块架构的LED直管灯可以兼容市电或镇流器所提供的外部驱动信号。
从结构的角度来看，由于上述的辅助电源模块2510是连接在滤波电路520的输出端(第一滤波输出端521及第二滤波输出端522)或驱动电路1530的输出端(第一驱动输出端1521 及第二驱动输出端1522)之间，因此在一范例实施例中，其电路可以放置在灯管中(例如是邻近于LED照明模块530或LED模块630的位置)，藉以避免过长的走线造成电源传输损耗。在另一范例实施例中，辅助电源模块2510的电路也可以是放置在灯头中，使得辅助电源模块 2510在充放电时所产生的热能较不易影响LED模块的运作与发光效能。请参见图14C，为根据本实用新型较佳实施例的辅助电源模块的电路示意图。本实施例的辅助电源模块2610可应用于上述辅助电源模块2510的配置中。辅助电源模块2610包含储能单元2613以及电压侦测电路2614。辅助电源模块2610并具有辅助电源正端2611及辅助电源负端2612以分别耦接第一滤波输出端521与第二滤波输出端522或第一驱动输出端1521及第二驱动输出端1522。电压侦测电路2614侦测辅助电源正端2611及辅助电源负端2612上信号的准位，以决定是否将储能单元2613的电力透过辅助电源正端2611及辅助电源负端2612向外释放。
在本实施例中，储能单元2613为电池或超级电容。电压侦测电路2614更于辅助电源正端2611及辅助电源负端2612的信号的准位高于储能单元2613的电压时，以辅助电源正端 2611及辅助电源负端2612上的信号对储能单元2613充电。当辅助电源正端2611及辅助电源负端2612的信号准位低于储能单元2613的电压时，储能单元2613经辅助电源正端2611及辅助电源负端2612对外部放电。
电压侦测电路2614包含二极管2615、双载子接面晶体管2616及电阻2617。二极管2615 的正极耦接储能单元2613的正极，负极耦接辅助电源正端2611。储能单元2613的负极耦接辅助电源负端2612。双载子接面晶体管2616的集极耦接辅助电源正端2611，射极耦接储能单元2613的正极。电阻2617一端耦接辅助电源正端2611，另一端耦接双载子接面晶体管2616 的基极。电阻2617于双载子接面晶体管2616的集极高于射极一个导通电压时，使双载子接面晶体管2616导通。当驱动LED直管灯的电源正常时，滤波后信号经第一滤波输出端521与第二滤波输出端522及导通的双载子接面晶体管2616对储能单元2613充电，或驱动信号经第一驱动输出端1521与第二驱动输出端1522及导通的双载子接面晶体管2616对储能单元 2613充电，直至双载子接面晶体管2616的集极-射击的差等于或小于导通电压为止。当滤波后信号或驱动信号停止提供或准位突然下降时，储能单元2613通过二极管2615提供电力至 LED照明模块530或LED模块630以维持发光。
值得注意的是，储能单元2613充电时所储存的最高电压将至少低于施加于辅助电源正端 2611与辅助电源负端2612的电压一个双载子接面晶体管2616的导通电压。储能单元2613 放电时由辅助电源正端2611与辅助电源负端2612输出的电压低于储能单元2613的电压一个二极管2615的阈值电压。因此，当辅助电源模块开始供电时，所提供的电压将较低(约等于二极管2615的阈值电压与双载子接面晶体管2616的导通电压的总和)。在图14B所示的实施例中，辅助电源模块供电时电压降低会使LED模块630的亮度明显下降。如此，当辅助电源模块应用于紧急照明系统或常亮照明系统时，用户可以知道主照明电源，例如：市电，异常，而可以进行必要的防范措施。
图14A至图14C实施例的配置除了可应用在单一灯管的应急电源供应之外，其可以应用在多灯管的灯具架构之下。以具有4根平行排列的LED直管灯的灯具为例，在一范例实施例中，所述4根LED直管灯可以是其中一个包含有辅助电源模块。当外部驱动信号异常时，包含有辅助电源模块的LED直管灯会持续被点亮，而其他LED直管灯会熄灭。考虑到光照的均匀性，设置有辅助电源模块的LED直管灯可以是配置在灯具的中间位置。
在另一范例实施例中，所述4根LED直管灯可以是其中多个包含有辅助电源模块。当外部驱动信号异常时，包含有辅助电源模块的LED直管灯可以全部同时被辅助电力点亮。如此一来，即使在应急的情况下，灯具整体仍可提供一定的亮度。考虑到光照的均匀性，若是以设置2根LED直管灯包含有辅助电源模块为例，此两根LED直管灯可以是与未设置有辅助电源模块的LED直管灯交错排列配置。
在又一范例实施例中，所述4根LED直管灯可以是其中多个包含有辅助电源模块。当外部驱动信号异常时，其中部分LED直管灯会先被辅助电力点亮，并且经过一段时间后(例如是)，另一部分LED直管灯再被辅助电力点亮。如此一来，本实施例可透过与其他灯管协调提供辅助电力顺序的方式，使得LED直管灯在应急状态下的照明时间得以被延长。
其中，所述与其他灯管协调提供辅助电力顺序的实施例可以透过设定不同灯管中的辅助电源模块的启动时间，或是透过在各灯管内设置控制器的方式来沟通辅助电源模块之间的运作状态，本实用新型不对此加以限制。
请参见图14D，图14D为根据本实用新型第七较佳实施例的LED直管灯的电源模块的应用电路方块示意图。本实施例的LED直管灯包含整流电路510、滤波电路520、LED照明模块 530及辅助电源模块2710。本实施例的LED照明模块530可以仅包括LED模块或包括驱动电路与LED模块，本实用新型不以此为限。相较于图14B所示实施例，本实施例的辅助电源模块2710是连接在第一接脚501与第二接脚502之间，藉以接收外部驱动信号，并且基于外部驱动信号来进行充放电的动作。
具体而言，在一实施例中，辅助电源模块2710的运作可类似于离线式不断电系统(Off-line UPS)。在供电正常时，外部电网/外部驱动信号会直接供电至整流电路510并且同时为辅助电源模块2710充电；一旦市电供电品质不稳或断电，辅助电源模块2710会切断外部电网与整流电路510之间的回路，并且改为由辅助电源模块2710供电至整流电路510，直至电网供电恢复正常。换言之，本实施例的辅助电源模块2710可例如是以备援式的方式运作，仅在电网断电时才会介入供电。于此，辅助电源模块2710所供应的电源可为交流电或直流电。
在一范例实施例中，辅助电源模块2710例如包含储能单元以及电压侦测电路，电压侦测电路会侦测外部驱动信号，并根据侦测结果决定是否令储能单元提供辅助电力到整流电路510 的输入端。当外部驱动信号停止提供或交流准位不足时，辅助电源模块2710的储能单元提供辅助电力，使LED照明模块530可以基于辅助储能单元所提供的辅助电力而持续发光。在实际应用中，所述用以提供辅助电力的储能单元可以利用电池或超级电容等储能组件来实施，但本实用新型不以此为限。
在另一范例实施例中，如图14E所示，辅助电源模块2710例如包含充电单元2712与辅助供电单元2714，充电单元2712的输入端连接至外部电网，并且充电单元2712的输出端连接至辅助供电单元2714的输入端。辅助供电单元2714的输出端连接至外部电网EP与整流电路510之间的供电回路。系统中更包括开关单元2730，分别连接至外部电网EP、辅助供电单元2714’的输出端以及整流电路510的输入端，其中开关单元2730会根据外部电网EP的供电状态而选择性的导通外部电网EP与整流电路510之间的回路，或是辅助电源模块2710与整流电路510之间的回路。具体而言，当外部电网EP供电正常时，外部电网EP所供应的电力会作为外部驱动信号Sed通过开关单元2720提供至整流电路510的输入端。此时，充电单元2712会基于外部电网EP所供应的电力对辅助供电单元2714充电，并且辅助供电单元2714会响应于在供电回路上正常传输的外部驱动信号Sed而不对后端的整流电路510放电。当外部电网EP供电发生异常或断电时，辅助供电单元2714开始通过开关单元2720放电以提供辅助电力作为外部驱动信号Sed给整流电路510。
请参照图14F，图14F为根据本实用新型第八较佳实施例的LED直管灯的电源模块的应用电路方块示意图。本实施例的LED直管灯包含整流电路510、滤波电路520、LED照明模块 530及辅助电源模块2710’。相较于图14D所示实施例，本实施例的辅助电源模块2710’的输入端Pi1与Pi2会接收外部驱动信号，并且基于外部驱动信号来进行充放电的动作，再将所产生的辅助电源从输出端Po1与Po2提供给后端的整流电路510。从LED直管灯结构的角度来看，LED直管灯的第一接脚(如501)与第二接脚(如502)可以是辅助电源模块2710’的输入端Pi1与Pi2或是输出端Po1与Po2。若第一接脚501与第二接脚502为辅助电源模块2710’的输入端Pi1与Pi2，即表示辅助电源模块2710’设置在LED直管灯的内部；若第一接脚501 与第二接脚502为辅助电源模块2710’的输出端Po1与Po2，即表示辅助电源模块2710’设置在LED直管灯的外部。后续实施例会对辅助电源模块的具体结构配置做进一步说明。
在一实施例中，辅助电源模块2710’的运作类似于在线式不断电系统(On-lineUPS)，外部电网/外部驱动信号不会直接供电给整流电路510，而是会透过辅助电源模块2710’进行供电。换言之，在本实施例中，外部电网会与LED直管灯会相互隔离，并且辅助电源模块2710’在LED直管灯启动/用电的过程中是全程介入的，进而使得提供给整流电路510的电源不受到外部电网供电不稳定的影响。
图14G绘示在线式操作的辅助电源模块2710’的范例配置。如图14G所示，辅助电源模块2710’包括充电单元2712’以及辅助供电单元2714’。充电单元2712’的输入端连接至外部电网EP，并且充电单元2712’的输出端连接至辅助供电单元2714’的第一输入端。辅助供电单元2714’的第二输入端连接至外部电网EP，并且其输出端连接至整流电路510。具体而言，当外部电网EP供电正常时，辅助供电单元2714’会基于外部电网EP所提供的电力进行电源转换，并且据以产生外部驱动信号Sed给后端的整流电路510；在此期间内，充电单元2712’同时会对辅助供电单元2714’中的储能单元进行充电。当外部电网EP供电发生异常或断电时，辅助供电单元2714’会基于本身的储能单元所提供的电力进行电源转换，并且据以产生外部驱动信号Sed给后端的整流电路510。在此附带一提的是，本文所述的电源转换动作可以是整流、滤波、升压及降压等电路运作的其中之一或其合理组合，本实用新型不以此为限。
在另一实施例中，辅助电源模块2710’的运作类似于在线互动式不断电系统(Line-Interactive UPS)，其基本运作类似于离线式不断电系统，但差异在于于在线互动式的运作底下，辅助电源模块2710’会随时监控外部电网的供电情况，并且其本身具备升压和减压补偿电路，以在外部电网供电情况不理想时，即时校正，进而减少切换利用电池进行供电的频率。
图14H绘示在线互动式操作的辅助电源模块2710’的范例配置。如图14H所示，辅助电源模块2710’例如包含充电单元2712’、辅助供电单元2714’以及开关单元2716’。充电单元2712’的输入端连接至外部电网EP，并且充电单元2712’的输出端连接至辅助供电单元2714’的输入端。开关单元2716’分别连接至外部电网EP、辅助供电单元2714’的输出端以及整流电路510的输入端，其中开关单元2716’会根据外部电网EP的供电状态而选择性的导通外部电网EP与整流电路510之间的回路，或是辅助供电单元2714’与整流电路510 之间的回路。具体而言，当外部电网EP供电正常时，开关单元2716’会导通外部电网EP与整流电路510之间的回路，并且断开辅助供电单元2714’与整流电路510之间的回路，使得外部电网EP所供应的电力作为外部驱动信号Sed通过开关单元2716’提供至整流电路510 的输入端。此时，充电单元2712’会基于外部电网EP所供应的电力对辅助供电单元2714’充电。当外部电网EP供电发生异常或断电时，开关单元2716’会切换为导通辅助供电单元 2714’与整流电路510之间的回路，使得辅助供电单元2714’开始放电以提供辅助电力作为外部驱动信号Sed给整流电路510。
在上述实施例中，所述辅助供电单元2714/2714’所提供的辅助电力可为交流电或直流电。当提供的电力为交流电时，辅助供电单元2714/2714’例如包括一储能单元与一直流转交流转换器(DC-AC converter)；当提供的电力为直流电时，辅助供电单元2714/2714’例如包括一储能单元与一直流转直流转换器(DC-DC converter)，或仅包括储能单元，本实用新型不以此为限。所述储能单元可例如为若干储能电池组合的电池模块。所述直流转直流转换器可例如为升压型、降压型或降升压型直流转直流转换电路。其中，辅助电源模块2710/2710’更包括电压检测电路(未绘示)。电压检测电路可用来侦测外部电网EP的工作状态，并且根据侦测结果发出信号来控制开关单元2730/2716’或辅助供电单元2714’，藉以决定LED直管灯工作在普通照明模式(即，通过外部电网EP供电)或应急模式(即，通过辅助电源模块 2710/2710’供电)。其中，所述开关单元2730/2716’可以利用三端开关或互补切换的两开关来实现。若采用互补切换的两开关实施，则所述两开关可分别串接在外部电网EP的供电回路上以及辅助电源模块2710/2710’的供电回路上；并且控制方式为其中之一开关导通时，其中另一开关截止。
在一范例实施例中，所述开关单元2730/2716’可采用继电器来实施。该继电器类似于2 种模式的选择开关，若工作于普通照明模式(即市电作为外部驱动信号)，通电后，该继电器通电吸合，这时LED直管灯的电源模块不与辅助电源模块2710/2710’电性连接；若市电异常，该继电器的电磁吸力消失，恢复至初始的位置这时LED直管灯的电源模块通过继电器与辅助电源模块电性连接2710/2710’，使辅助电源模块工作。
从整体照明系统的角度来看，应用在普通照明场合时，辅助电源模块2710/2710’不工作，由市电给LED照明模块530提供电力；并由市电给辅助电源模块中的电池模块充电。应用在应急场合时，电池模块通过升压型直流转直流转换电路将电池模块的电压升压至LED照明模块530工作时所需电压，LED照明模块530发光。通常升压后电压为升压前电池模块电压的4～10倍(较佳的选用4～6倍)；LED照明模块530工作时所需电压介于40～80V(较佳的介于55～75V,本案中选用60V)。
在本实施例中，选用单颗呈圆柱形的电池；该电池采用金属壳封装，可降低电池内电解液泄漏的风险。
在本实施例中，电池采用模块化的设计，采用2颗电池串连接然后封装构成一个电池模组，该模组顺次的电性连接，形成电池模块的两极；这样易于安装。电池模块安装时设置在灯具内，这样便于后期的对其维护；若有部分电池模块损坏，可及时替换损坏的电池模块，而无需替换整个电池模块。电池模组可设置成圆柱体状，其内径稍大于电池的外径，这样电池顺次放入电池模组，在电池模组的两端形成正极端及负极端。多个模组电性连接的电池模块的电压低于36V，降低后期维护的成本。在其他的实施例中，电池模组设置成长方体状，长方体的宽度略大于电池的外径，这样电池牢固的夹在电池模组内，该模组上设有采用卡扣式可插拔结构，或其它能容易插拔拼装的结构。
在本实施例中，所述充电单元2712/2712’可例如为管理电池模块的BMS模块(电池管理系统)，主要就是为了智能化管理及维护各个电池模块，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。
该BMS模块预设可外接的接口，定期检测时通过连接该接口读取电池模块内的电池的信息。若检测出电池模组有异常时替换相应的电池模组。
在其他的实施例中，电池模组内的电池数量可多颗，如3颗，4颗，30颗等，这时电池模组内的电池间可采样串联接，串并联的混连接，具体视应用的场合；若采用锂电池时，单颗锂电池的电压3.7V左右，电池数量可适当减少以使得电池系统的电压低于36V。
本实施例中的继电器，选用电磁式继电器，其主要由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。其工作原理：只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力恢复至初始的位置，使动触点与原来的静触点(常闭触点)吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。
在一范例实施例中，LED模块被外部驱动信号点亮的亮度与被辅助电力点亮的亮度不同。藉此，使用者可在观察到灯管亮度改变时，发现可能有外部电源供电异常的问题发生，从而尽速排除问题。换言之，本实施例的辅助电源模块2710可藉由在外部驱动信号发生异常时，提供功率与外部驱动信号不同的辅助电力给LED模块使用，从而令LED模块具有不同的亮度，以作为外部驱动信号是否正常供给的指示。举例来说，在本实施例中，当LED模块是根据外部驱动信号点亮时，其亮度可例如为1600到2000流明；当LED模块是根据辅助电源模块2710 所提供的辅助电力点亮时，其亮度可例如为200到250流明。从辅助电源模块2710的角度来看，为了让LED模块在点亮时具有200到250流明的亮度，辅助电源模块2710的输出功率可以例如为1瓦至5瓦，但本实用新型不以此为限。此外，辅助电源模块2710中的储能组件的电容量可例如为1.5瓦小时至7.5瓦小时以上，藉以使LED模块可基于辅助电力而在亮度200 到250流明下持续点亮超过90分钟，但本实用新型同样不以此为限。
从结构的角度来看，如图14I所示，图14I为根据本实用新型较佳实施例的辅助电源模块在灯管中的配置示意图。在本实施例中，所述的辅助电源模块2710/2710’(为使说明简要，图式上仅标示2710，底下也以辅助电源模块2710进行叙述)除了可如前述实施例配置在灯管1中之外，其还可以配置在灯头3中。于此配置底下，辅助电源模块2710可以从灯头3内部连接至对应的第一脚位501与第二脚位502，藉以接收提供至第一脚位501与第二脚位502 上的外部驱动信号。相较于将辅助电源模块2710置于灯管1中的配置而言，由于本实施例的辅助电源模块2710是配置在灯管1两侧的灯头3内，因此会距离灯管1内的LED模块较远，使得辅助电源模块2710在充放电时所产生的热能较不易影响LED模块的运作与发光效能。除此之外，辅助电源模块2710与LED直管灯的电源模块可以配置在同一侧灯头中，或分别置于两侧灯头中。其中，若将辅助电源模块2710与电源模块置于不同灯头中可以使整体电路布局有更大的空间。
在另一实施例中，所述辅助电源模块2710亦可设置在与LED直管灯相对应的灯座中，如图14J所示，图14J为根据本实用新型较佳实施例的辅助电源模块在灯座中的配置示意图。灯座1_LH包括基座101_LH以及连接插座102_LH，其中基座101_LH内装配有电源线路，并且适于锁合/贴合至墙面或天花板等固定物件上。连接插座102_LH上具有与LED直管灯上的接脚(如第一接脚501与第二接脚502)相对应的插槽，其中插槽会与对应的电源线路相互电性连接。在本实施例中，连接插座102_LH可以是与基座101_LH一体成形，或是可拆卸地装设至基座101_LH上，本实用新型不以此为限。
当LED直管灯装上灯座1_LH时，两端灯头3上的接脚会分别插设至对应的连接插座102_LH的插槽内，藉以与对应的电源线路电性连接，以令外部驱动信号可被提供至对应的接脚上。在本实施例中，辅助电源模块2710是设置在连接插座102_LH中，并且连接电源线路以接收外部驱动信号。以左侧灯头3的配置为例，当第一接脚501与第二接脚502插设至左侧连接插座102_LH的插槽时，辅助电源模块2710会通过插槽电性连接第一接脚501与第二接脚502，进而实现如图14D的连接配置。
相较于将辅助电源模块2710置于灯头3中的实施例而言，由于连接插座102_LH可设计为可拆卸的配置，因此在一范例实施例中，连接插座102_LH与辅助电源模块2710可以被整合为一个模块化的配置，以便在辅助电源模块2710发生故障或寿命用尽时，透过更换模块化的连接插座102_LH即可换上新的辅助电源模块2710来继续使用，而不需要替换整个LED直管灯。换言之，本实施例的配置除了具有可以降低辅助电源模块2710所产生的热能对LED模块影响的优点之外，更可以透过模块化的设计而使辅助电源模块2710的更换更为简便，而不需因辅助电源模块2710发生问题即更换整支LED直管灯，使LED直管灯的耐用性提高。除此之外，在一范例实施例中，辅助电源模块2710也可以设置在灯座1_LH的基座101_LH中、或者设置在灯座1_LH的外部，本实用新型不以此为限。
总的来说，辅助电源模块2710可分为(1)整合在LED直管灯内部，以及(2)独立于LED直管灯外部等两种配置方式。在辅助电源模块2710独立于LED直管灯外部的配置范例中，若为离线式的辅助电源供电方式，则辅助电源模块2710与外部电网的电源可以经由不同的接脚给到LED直管灯，或是以至少共享一根接脚的方式给到LED直管灯。另一方面，若为在线式或在线互动式的辅助电源供电方式，则外部电网的电力信号不会直接给到LED直管灯的接脚上，而是会先给到辅助电源模块2710，再由辅助电源模块2710会通过LED直管灯的接脚将信号给到LED直管灯内部的电源模块。底下就独立于LED直管灯外部的辅助电源模块(简称独立辅助电源模块)与LED直管灯的整体配置做进一步说明。
请参见图14K，图14K为根据本实用新型第一较佳实施例的LED直管灯照明系统的应用电路方块示意图。LED直管灯照明系统包含LED直管灯500以及辅助电源模块2810。本实施例的LED直管灯500包含整流电路510与540、滤波电路520及LED照明模块530。本实施例的LED照明模块530可以仅包括LED模块或包括驱动电路与LED模块，本实用新型不以此为限。整流电路510与540可以分别是图9A所绘示的全波整流电路610或是图9B所绘示的半波整流电路710，其中整流电路510的两输入端分别连接第一接脚501与第二接脚502，并且整流电路540的两输入端分别连接第三接脚503与第四接脚504。
在本实施例中，LED直管灯500是以双端进电的配置作为范例，外部电网EP是连接至LED 直管灯500两侧灯头上的接脚501与502，并且辅助电源模块2810是连接至LED直管灯500 两侧灯头上的接脚503与504。亦即，外部电网EP与辅助电源模块2810是通过不同的接脚供电给LED直管灯500使用。于此附带一提的是，本实施例虽绘示为双端进电的配置为例，但本实用新型不以此为限。在另一实施例中，外部电网EP也可以通过同一侧灯头上的第一接脚501与第二接脚502供电(即，单端进电的配置)。此时，辅助电源模块2810会通过另一侧灯头上的第三接脚503与第四接脚504供电。换言之，无论在单端进电或双端进电的配置底下，透过选择对应的整流电路配置，即可利用LED直管灯500中原先未被使用的接脚(如 503与504)作为接收辅助电源的接口，进而在LED直管灯500中实现应急照明功能的整合。
请参见图14L，图14L为根据本实用新型第二较佳实施例的LED直管灯照明系统的应用电路方块示意图。LED直管灯照明系统包含LED直管灯500’以及辅助电源模块2910。本实施例的LED直管灯500’包含整流电路510’、滤波电路520及LED照明模块530。本实施例的LED照明模块530同样可以仅包括LED模块或包括驱动电路与LED模块，本实用新型不以此为限。整流电路510’可例如是如图9D至图9F其中之一所示的具有三个桥臂的整流电路 910，其中整流电路510’具有三个输入信号接收端P1、P2及P3。输入信号接收端P1连接至第一接脚501，输入信号接收端P2连接至第二接脚502与辅助电源模块2910，并且输入信号接收端P3连接至辅助电源模块2910。
在本实施例中，LED直管灯500’同样是以双端进电的配置作为范例，外部电网EP是连接至LED直管灯500’两侧灯头上的接脚501与502。与前述实施例不同的是，本实施例的辅助电源模块2910除了会连接至第三接脚503外，还会与外部电网EP共享第二接脚502。在此配置底下，外部电网EP所提供的电源是通过第一接脚501与第二接脚502给到整流电路510’的信号接收端P1与P2，并且辅助电源模块2910所提供的电源是通过第三接脚503与第二接脚502给到整流电路510’的信号接收端P3与P2。更具体的说，若外部电网EP耦接到第一接脚501与第二接脚502的线路分别为火线(L)与中性线(N)时，则辅助电源模块2910 是与外部电网EP共享中性线(N)，而火线则为各自独立。换句话说，信号接收端P2为外部电网EP与辅助电源模块2910的共享端。
就运作上来说，当外部电网EP可正常供电时，整流电路510’可透过信号接收端P1与P2所对应的桥臂进行全波整流，藉以供电给LED照明模块530使用。在外部电网EP供电异常时，整流电路510’可透过信号接收端P3与P2接收辅助电源模块2910所提供的辅助电源，藉以供电给LED照明模块530使用。其中，整流电路510’的二极管单向导通特性会将外部驱动信号与辅助电源的输入隔离，使得两者不会互相影响，且同样可达到在外部电网EP发生异常时提供辅助电源的效果。在实际应用中，整流电路510’可以选用快速恢复二极管来实施，藉以因应应急电源输出电流的高频特性。
除此之外，由于本实施例透过共享第二接脚502的方式来接收辅助电源模块2910所提供的辅助电源，因此LED直管灯500’还会有一根未被使用的第四接脚504可以作为其他控制功能的信号输入接口。所述其他控制功能可以例如是调光功能、通信功能、感测功能等，本实用新型不以此为限。底下列举LED直管灯500’进一步整合调光控制功能的实施范例来进行说明。
请参见图14M，图14M为根据本实用新型第三较佳实施例的LED直管灯照明系统的应用电路方块示意图。本实施例的LED直管灯500’包含整流电路510’、滤波电路520、驱动电路1530及LED模块630。本实施例的LED直管灯照明系统配置大致上与前述图14L实施例相同，两者差异在于本实施例的LED直管灯照明系统更包含耦接LED直管灯500’的第四接脚504的调光控制电路550，其中调光控制电路550会通过第四接脚504耦接驱动电路1530，藉以调控驱动电路1530提供给LED模块630的驱动电流，使得LED模块630的亮度及/或色温可随之变化。
举例来说，调光控制电路550可以例如是由可变阻抗组件与信号转换电路所组成的电路模块，使用者可以通过调控可变阻抗组件的阻抗，使得调光控制电路550产生具有相应准位的调光信号，所述调光信号在经信号转换电路转换为符合驱动电路1530格式的信号型态后，被传递给驱动电路1530，使得驱动电路1530可基于此调光信号来调整输出给LED模块630 的驱动电流大小。其中，若欲调整LED模块630的亮度，可以通过调整驱动信号的频率或参考准位来实现；若欲调整LED模块630的色温，则可通过调整LED模块630中的红色LED单元的亮度来实现，但本实用新型不以此为限。
另外应注意的是，所述的辅助电源模块2810、2910在硬件配置上也可以参照图14I与 14J的配置，并且可获得相同的有益效果。
图14D至图14M实施例的配置除了可应用在单一灯管的应急电源供应之外，其同样可以应用在多灯管并联的架构之下来提供应急的辅助电力。具体而言，在多个LED直管灯并联的架构下，各LED直管灯的对应接脚会相互并接，藉以接收相同的外部驱动信号。举例来说，各LED直管灯的第一接脚501会相互并接，并且各LED直管灯的第二接脚会相互并接，以此类推。在此配置底下，辅助电源模块2710可以等效为连接至并联的每一LED直管灯的接脚上。因此，只要辅助电源模块2710的输出功率足够点亮所有并联的LED直管灯，即可在外部电源发生异常时(即，外部驱动信号无法正常供应)，提供辅助电力来点亮所有并联的LED直管灯作为应急照明。在实际应用中，若是以4支LED直管灯并联的架构为例，辅助电源模块2710 可设计为具有电容量为1.5瓦小时至7.5瓦小时与输出功率为1瓦至5瓦的储能单元。在此规格底下，当辅助电源模块2710提供辅助电力来点亮LED模块时，灯具整体至少可具有200 到250流明的亮度，并且可持续点亮90分钟。
在多灯管的灯具架构之下，类似于图14A至图14C实施例所述，本实施例可以在灯具的其中一根灯管中设置辅助电源模块，或是在灯具的多根灯管中设置辅助电源模块，其中针对光均匀性考虑的灯管配置方式同样适用于本实施例中。本实施例与前述图14A至图14C实施例应用在多灯管的灯具架构下的主要差异在于即使本实施例只有单一灯管设置有辅助电源模块，其仍可透过辅助电源模块对其他灯管供电。
在此应注意的是，虽然此处的说明是以4支LED直管灯并联架构为例来说明，但本领域技术人员在参酌上述的说明后，应可了解如何在2支、3支、或大于4支的LED直管灯并联架构下，选用合适的储能单元来实施，故只要是辅助电源模块2710可同时供电给多支并联的 LED直管灯的其中之一或多个，以令对应的LED直管灯可反应于辅助电力而具有特定亮度的实施态样，皆属于本实施例所描述的范围。
在另一范例实施例中，图14D至14M的辅助电源模块2510、2610、2710、2810、2910可进一步依据一点灯信号来决定是否提供辅助电力给LED直管灯使用。具体而言，所述点灯信号可以是反应灯开关切换状态的一指示信号。举例来说，所述点灯信号的准位会根据灯开关的切换而被调整为第一准位(例如为高逻辑准位)或与第一准位不同的第二准位(例如为低逻辑准位)。当使用者将灯开关切换至点亮的位置时，所述点灯信号会被调整至第一准位；当用户将灯开关切换至关闭的位置时，所述点灯信号会被调整至第二准位。换言之，当点灯信号为第一准位时，即指示灯开关被切换至点亮的位置；当点灯信号为第二准位时，即指示灯开关被切换至关闭的位置。其中，点灯信号的产生可以藉由一侦测灯开关切换状态的电路来实现。
在又一范例实施例中，辅助电源模块2510、2610、2710、2810、2910可更包括一点灯判断电路，其用以接收点灯信号，并且根据点灯信号的准位与电压侦测电路的侦测结果来决定是否令储能单元供电给后端使用。具体而言，基于点灯信号的准位与电压侦测电路的侦测结果可能有下列三种状态：(1)点灯信号为第一准位且外部驱动信号正常提供；(2)点灯信号为第一准位且外部驱动信号停止提供或交流准位不足；以及(3)点灯信号为第二准位且外部驱动信号停止提供。其中，状态(1)为使用者开启灯开关且外部电源供电正常的情况、状态(2)为使用者开启灯开关但外部供电发生异常、状态(3)为使用者关闭灯开关使得外部电源被停止提供。
在本范例实施例中，状态(1)与状态(3)皆属于正常的状态，即使用者开灯时外部电源正常提供以及使用者关灯时外部电源停止提供。因此，在状态(1)与状态(3)之下，辅助电源模块不会对后端提供辅助电力。更具体的说，点灯判断电路会根据状态(1)与状态(3)的判断结果，令储能单元不对后端供电。其中，在状态(1)下是由外部驱动信号直接输入至整流电路 510，并且外部驱动信号对储能单元充电；在状态(3)下是外部驱动信号停止提供，因此不对储能单元充电。
在状态(2)下，其表示使用者开灯时外部电源并未正常供电至LED直管灯，故此时点灯判断电路会根据状态(2)的判断结果，令储能单元对后端供电，使得LED照明模块530基于储能单元所提供的辅助电力发光。
基此，在所述点灯判断电路的应用底下，LED照明模块530可以有三段不同的亮度变化。第一段是外部电源正常供电时，LED照明模块530具有第一亮度(例如1600到2200流明)，第二段是外部电源未正常供电而改以辅助电力供电时，LED照明模块530具有第二亮度(例如 200到250流明)，第三段是使用者自行关闭电源，使得外部电源未被提供至LED直管灯，此时LED照明模块530具有第三亮度(不点亮LED模块)。
更具体的说，搭配图14C实施例来看，所述点灯判断电路可例如为串接在辅助电源正端 2611与辅助电源负端2612之间的开关电路(未绘示)，所述开关电路的控制端接收点灯信号。其中，当点灯信号为第一准位时，所述开关电路会反应于点灯信号而导通，进而在外部驱动信号正常供应时，经辅助电源正端2611与辅助电源负端2612对储能单元2613充电(状态1)；或者在外部驱动信号停止提供或交流准位不足时，令储能单元2613经辅助电源正端2611与辅助电源负端2612提供辅助电力给后端的LED照明模块530或LED模块630使用(状态2)。另一方面，当点灯信号为第二准位时，所述开关电路会反应于点灯信号而截止，此时即便外部驱动信号停止提供或交流准位不足，储能单元2613也不会对后端提供辅助电力。
在上述辅助电源模块的应用中，若将辅助供电单元(如2714与2714’)的电路设计成开环控制，即辅助供电单元的输出电压无反馈信号，若负载开路时，会导致该辅助电源模块的输出电压一直上升，进而烧毁。为了解决所述问题，本揭露提出多个带有开路保护的辅助电源模块的电路实施例，如图14N与图14O所示。
图14N为本实用新型一实施例的辅助电源模块的电路示意图。请参照图14N，在本实施例中，辅助电源模块4510包括变压器、采样模块4518、芯片控制模块5511以及提供电压VCC 的储能单元4511。在辅助电源模块4510中，搭配图14E来看，变压器包含有原边绕组组件 L1，副边绕组组件L2。副边绕组组件L2一端电性连接开关单元2730进而电性连接LED直管灯500的一端(整流电路510的输入端)，副边绕组组件L2的另一端电性连接LED直管灯500的另一端。采样模块4518包含有绕组L3，绕组L3与副边绕组组件L2缠绕在副边侧；通过绕组L3采样副边绕组组件L2的电压，若采样的电压超过设定的阈值时，反馈至芯片控制模块，通过芯片控制模块调整与原边绕组组件L1电连接的切换开关4512的开关频率。进而控制副边侧输出的电压，从而实现开路保护的目的。
具体而言，所述变压器具有原边侧单元、副边侧单元，该原边侧单元包含有储能单元4511、原边绕组组件L1及切换开关4512。储能单元4511的正极电性连接原边绕组组件L1的同名端(即，打点端)，并且储能单元4511的负极电性连接至接地端。原边绕组组件L1的异名端电性连接至切换开关4512(以MOS为例)的漏极。切换开关4512的栅极电性连接至芯片控制模块5511，并且切换开关4512的源极连接至接地端。副边侧单元包含有，副边绕组组件L2、二极管4515以及电容4513。副边绕组组件L2的异名端电性连接二极管4514的阳极，副边绕组组件L2的同名端电性连接电容4513的一端。二极管4514的阴极电性连接电容4513的另一端。电容4513的两端构成辅助电源输出端V1，V2(相当于图14K中的辅助电源模块2810 的两端或图14L、14M中的辅助电源模块2910的两端)。
采样模块4518包含有第三绕组组件L3、二极管4515，电容4516及电阻4517。第三绕组组件L3的异名端电性连接二极管4515的阳极，第三绕组组件L3的同名端电性连接电容4516与电阻4517的一端。二极管4515的阴极电性连接电容4516与电阻4517的另一端(即A端)。电容4516与电阻4517通过A端电性连接芯片控制模块5511。
芯片控制模块5511包含有芯片5512、二极管5513、电容5514、电容5515、电阻5516、电容5517、电阻5518及电阻5519。芯片5512的接地端(GND)接地；芯片5512的输出端(OUT)电性连接切换开关4512的栅极；芯片5512的触发端(TRIG)电性连接电阻5516的一端(B端)，芯片5512的放电端(DIS)电性连接电阻5516的另一端；芯片5512的复位端(RST) 与控制端(CV)端分别电性连接电容5514与5515后接地；芯片5512的放电端(DIS)经由电阻5516电性连接电容5517后接地。芯片5512的供电端(VCC端)接收电压VCC并电性连接电阻5518的一端；电阻5518的另一端电性连接B端。二极管5513的阳极电性连接A端，二极管5513的阴极电性连接电阻5519的一端，电阻5519的另一端电性连接B端。
接下来描述，上述实施例的动作；若辅助电源模块4510工作在正常状态，这时辅助电源模块4510的输出端V1m3V2间的输出电压较低，通常低于某值(如低于100V，本实施中，V1，V2间电压60V～80V)。这时采样模块4518中的A点的采样对地电压低，电阻5519上流过微小的电流(可忽略)。若辅助电源模块4510异常时，这时辅助电源模块4510的节点V1与 V2之间的电压较高(如超过300V)，这时采样模块4518中的A点的采样电压高，电阻5519 上流过较大的电流；由于流过该较大的电流使得电容5517的放电时间变长，但电容5517的充电时间未变；相当于调整开关的占空比；进而使切换开关4512的截止时间延长。对变压器的输出侧而言，输出能量变小，输出电压不再升高，从而达到了开路保护的目的。
上述方案中，芯片5512的触发端(TRIG)电性连接电阻5516支路进而电性连接放电端 DIS端，B端的电压处于1/3VCC～2/3VCC之间时触发DIS端。若辅助电源模块4510工作在正常状态(即输出的电压未超过设定的阈值)，A端的电压能小于1/3VCC；若辅助电源模块4510 异常时，A点的电压能达到甚至超过1/2VCC。
上述方案中，在辅助电源模块4510处于正常状态时，芯片5512芯片的DIS端触发时(按照其预定的逻辑)正常放电；其波形如图14P所示(如图14P为辅助电源模块4510处于正常状态时芯片中的DIS端充放电及输出端OUT的时序图)，触发DIS端(及处于放电阶段)，OUT端输出低电平，未触发DIS(即充电阶段)，OUT端输出高电平，通过OUT端输出的高/低电平的控制切换开关4512的导通/截止。在辅助电源模块4510处于处于异常时其波形如图14Q所示(如图14Q为辅助电源模块4510处于异常状态时芯片中的DIS端充放电及输出端的时序图)；从时序可看出无论辅助电源模块4510是否处于正常状态，芯片5512未触发芯片DIS端触(即电容5517充电所需的时间一致)，在处于异常时，由于有电流经B端流入DIS端这样相当于延长了电容5517的放电时间)，这样输出能量变小，输出电压不再升高，从而达到了开路保护的目的。
上述方案中，芯片控制模块选用具有时间调整功能的芯片(如555定时芯片)；进而控制 MOS4512的截止时间。上述方案只需要简单的电阻、电容、即可实现延时作用。无需复杂的控制算法。上述方案中VCC的电压范围介于4.5V～16V。
通过上述的方案使得辅助电源模块4510的开路电压限定在一定的值以下(如300V以下，具体的值可通行选取合适的参数决定)。
需要说明的是上述方案中，电路拓扑中显示的电子元器件，如电阻、电容、二极管、MOS 开关等为该组件的等效图，在实际使用中可由多个按照一定的规则连接而成。
图14O为本实用新型另一实施例的辅助电源模块的电路示意图。请参照图14O，图14O 实施例与图14N所示的实施例区别在于，本实施例的采样模块是采用光耦传感器来实施。辅助电源模块6510包括变压器、采样模块、芯片控制模块5511以及提供电压VCC的储能单元 4511。
变压器包含有原边绕组组件L1及副边绕组组件L2。原边绕组组件L1与切换开关4512 的配置与前述实施例相同。副边绕组组件L2的同名端电性连接二极管4514的阳极，并且副边绕组组件L2的异名端电性连接电容4513的一端。二极管4514的阴极电性连接电容4513 的另一端。电容4513的两端即为辅助电源输出端V1与V2。
采样模块包含有光电耦合器6513，光电耦合器6513中的光电二极管的阳极侧电性连接二极管4514的阴极及电容4513的一端，光电二极管的阴极侧电性连接电阻6511的一侧，电阻6511的另一侧电性连接钳压组件6512的一端，钳压组件6512的另一端电性连接电容4513 的另一端。光电耦合器6513中的三极管的集极、射极分别电性连接电阻5518的两端。
芯片控制模块5511包含有，芯片5512、电容5514、电容5515、电阻5516、电容5517及电阻5518。芯片5512的供电端(VCC端)电性VCC及光电耦合器6513中的三极管的集极；芯片5512的放电端(DIS端)电性连接电阻5516的一端，电阻5516的另一端电性连接光电耦合器6513中的三极管的集极；芯片5512的放电端(THRS端)电性连接9支路的另一端电性光电耦合器6513中的三极管的发射极端及经电容5517电性接地；芯片5512的接地端(GND 端)电性接地；芯片5512的复位端(RST)经电容5514电性接地；芯片5512的控制端(CV) 经电容5515电性接地；芯片5512的触发端(TRIG)电性连接放电端(THRS端)；芯片5512 的输出端(OUT)电性连接切换开关4512的栅极。
接下来描述，上述实施例的动作，在正常工作时，辅助电源输出端(V1，V2)输出的电压低于钳压组件6512的钳位电压，流过电阻6511的电流I1很小，可忽略；流经光电耦合器6513中的三极管集电极与发射极的电流I2很小。
若负载开路，辅助电源输出端(V1，V2)输出的电压上升，超过钳压组件6512的阈值时，钳压组件6512导通，这样流过限流电阻6511的电流增加I1，使得光电耦合器6513二极管发光，流经光电耦合器6513中的三极管集电极与发射极的电流I2成比例的增加，电流I2补偿了电容5517通过电阻5516的放电电流，使得电容5517的放电时间加长，这样相应的加长了开关的关断时间(即开关占空比变小)，输出能量变小，副边侧输出能量相应的变小，输出电压不再升高，从而实现开路保护。
上述方案中，钳压组件6512为压敏电阻、TVS(Transient Voltage Suppressor二极管，又称为瞬态抑制二极管)、稳压二极管。钳压组件6512的触发阈值选取100V～400V,较佳的选取150V～350V。本实施例中选取300V。
上述方案中，电阻6511主要其限流作用，其阻值选取20K欧姆～1M欧姆，较佳的选取20K 欧姆～500KM欧姆，本实施例中选取50K欧姆。上述方案中，电阻5518主要其限流作用，其阻值选取1K欧姆～100K欧姆，较佳的选取5K欧姆～50KM欧姆，本实施例中选取6K欧姆。上述方案中，电容5517，其容值选取1nF～1000nF，较佳的选取1nF～100nF，本实施例中选取2.2nF。上述方案中，电容5515，其容值选取1nF～1pF，较佳的选取5nF～50nF，本实施例中选取10nF。上述方案中，电容4513，其容值选取1uF～100uF，较佳的选取1uF～10uF，本实施例中选取4.7uF。
图14N与图14O方案中，辅助电源模块4510/6510中包含的储能单元4511可是电池或超级电容。在上述方案中，辅助电源模块4510/6510的直流电源可通过BMS(电池管理系统) 进行管理，在普通照明模式下进行充电。或直接省略BMS，在普通照明模式对直流电源进行充电。通过选取合适的元器件参数，是以较小的电流进行充电(不超过300mA的电流)。
采用图14N或14O实施例的辅助电源模块4510/6510，其电路拓扑简单，且无需专用集成芯片。使用较少的组件实现开路保护。提高镇流器的信赖性。另外该方案的应急镇流器，其电路拓扑为输出隔离型。降低漏电流的隐患。
总的来说，上述图14N与图14O方案的原理在于，利用检测模块，采样输出端的电压(电流)信息，若检测的信息超过设定的阈值时，通过延长控制芯片放电端的放电时间，延长开关的关断时间，来调整开关的占空比(对控制芯片而言，其放电端(DIS，THRS)的工作电压介于1/3VCC～2/3VCC，工作电容5517的充电时间未变，放电时间变长)，对变压器的输出侧而言，输出能量变小，输出电压不在升高，从而达到了开路保护的目的。
如图14P与图14Q所示，为控制芯片的OUT初始输出高电平，与放电端触发的时序图。如图14J，为辅助电源模块工作在正常状态时的时序图；如图14K，为辅助电源模块工作在异常(如：负载开路)状态时的时序。控制芯片的OUT端初始输出高电平，这时未触发放电端 (电容5517充电)；触发放电端时(电容5517放电)，OUT端初始输出低电平。通过OUT端的信号控制MOS开关4512导通/截止。
请参见图15A，为根据本实用新型第一较佳实施例的LED直管灯系统的配置示意图。相较于图8C所示实施例，本实施例的LED直管灯500包含第一整流电路510、滤波电路520且更增加安装侦测模块2520，其中电源模块也可以包含LED照明模块530的部份组件。在本实施例中，LED直管灯500例如是直接接收外部电网EP所提供的外部驱动信号，其中所述外部驱动信号通过火线(L)与中性线(N)给到LED直管灯500的两端接脚501、502上。在实际应用中，LED直管灯500可更包括接脚503、504。在LED直管灯500包含有4根接脚501-504的结构底下，依设计需求同侧灯头上的两接脚(如501与503，或502与504)可以电性连接在一起或是相互电性独立，本实用新型不以此为限。安装侦测模块2520设置于灯管内并经第一安装侦测端2521耦接第一整流电路510，以及经第二安装侦测端2522耦接滤波电路520，亦即串接在LED直管灯500的电源回路上。安装侦测模块2520侦测流经第一安装侦测端2521及第二安装侦测端2522的信号(即，流经电源回路的信号)，并根据侦测结果决定是否截止外部驱动信号流过LED直管灯。当LED直管灯尚未正式安装于灯座时，安装侦测模块2520会侦测较小的电流信号而判断信号流过过高的阻抗，此时安装侦测模块2520截止使LED直管灯停止操作。若否，安装侦测模块2520判断LED直管灯正确安装于灯座上，安装侦测模块2520维持导通使LED直管灯正常操作。即，当流经所述第一安装侦测端以及所述第二安装侦测端的一电流高于或等于一安装设定电流(或一电流值)时，安装侦测模块判断LED直管灯正确安装于灯座上而导通，使LED直管灯操作于一导通状态；当流经所述第一安装侦测端以及所述第二安装侦测端的一电流低于所述安装设定电流(或电流值)时，安装侦测模块判断LED直管灯未正确安装于灯座上而截止，使LED直管灯进入一不导通状态或是令LED直管灯的电源回路上的电流被限缩至小于5mA(基于验证标准则为5MIU)。换句话说，安装侦测模块2520基于侦测的阻抗判断导通或截止，使LED直管灯操作于导通或进入不导通/限制电流状态。藉此，可以避免使用者在LED直管灯尚未正确安装于灯座时因误触LED直管灯导电部分而触电的问题。
在另一范例实施例中，因为当人体接触灯管时，人体的阻抗会导致电源回路上的等效阻抗改变，安装侦测模块2520可藉由侦测电源回路上的电压变化来判断用户是否接触灯管，其同样可以实现上述的防触电功能。换言之，在本实用新型实施例中，安装侦测模块2520可以透过侦测电信号(包括电压或电流)来判断灯管是否被正确安装以及使用者是否在灯管未正确安装的情况下误触灯管的导电部分。更进一步的说，相较于一般的LED电源模块，配置有安装侦测模块2520的电源模块本身就会有防止电击的效果，因此无须如一般电源电路设计般，在整流电路510的输入端(即，火线与中性线之间)设置安规电容(即，X电容)。从等效电路的角度来看，即表示在配置有安装侦测模块2520的电源模块中，其整流电路510的输入端之间的等效电容值可例如小于47nF。在本实施中，所述电源回路是指在直管灯中的电流路径，也就是从接收第一极性/相电源(例如L线)的接脚经过电源线路与电路组件到达LED模块，再经由LED模块至接收第二极性/相电源(例如N线)的接脚所形成的路径。搭配双端进电的灯管结构来看，所述电源回路是形成在灯管相对两侧的灯头上的接脚之间，而非在同侧灯头的两接脚之间。
请参见图15B，为根据本实用新型第二较佳实施例的LED直管灯系统的配置示意图。相较于图15A实施例，本实施例的安装侦测模块2520设置在LED直管灯500外部，并且位在外部电网EP的供电路径上，例如是设置在灯座中。其中，当LED直管灯500的接脚电性连接至外部电网EP时，安装侦测模块2520会经由对应的接脚501串接至LED直管灯500的电源回路，使得安装侦测模块2520可以藉由上述图15A实施例所述的安装侦测方式来判断LED直管灯500是否正确安装至灯座上及/或使用者是否有触电风险。
在另一实施例中，图15A与15B实施例的架构可以整合在一起。举例来说，可在LED直管灯系统设置多个安装侦测模块2520，其中至少有一个安装侦测模块设置在LED直管灯内部的电源回路上，并且至少有另一个安装侦测模块设置在LED直管灯外部(例如灯座中)，通过灯头上的接脚电性连接LED直管灯的电源回路，进而令防触电保护的效果得以进一步提升。
应说明的是，图15A的安装侦测模块2520的配置位置仅是根据其内部的开关电路(可参考后续实施例的开关电路2580/2680/2780/2880/3080)的位置所对应绘示的实施范例，其并非代表安装侦测模块2520中的所有电路都必须设置于同一位置或代表安装侦测模块2520仅具有两个连接端与其他电路(如整流电路510、滤波电路520、LED照明模块530)连接。另外，安装侦测模块2520(或指开关电路)设置在整流电路510与滤波电路520之间仅是本实用新型的一实施范例。在其他实施例中，开关电路仅需设置在可以控制电源回路导通与截止的位置即可实现安装侦测模块2520的防触电效果。举例来说，开关电路可设置在滤波电路 520与驱动电路(1530)之间，或设置在驱动电路(1530)与LED模块(630)之间，本实用新型不以此为限。
请参见图16A，为根据本实用新型第一较佳实施例的安装侦测模块的电路示意图。安装侦测模块包含开关电路2580、检测脉冲(pulse)发生模块2540、检测结果锁存电路2560以及检测判定电路2570。检测判定电路2570(经开关耦接端2581以及开关电路2580)耦接第一安装侦测端2521以及耦接第二安装侦测端2522，以于检测模式中，侦测第一安装侦测端2521 以及第二安装侦测端2522之间的信号。检测判定电路2570同时经检测结果端2571耦接检测结果锁存电路2560，以将检测结果信号经检测结果端2571传送至检测结果锁存电路2560。检测脉冲发生模块2540通过脉冲信号输出端2541耦接检测结果锁存电路2560，并产生脉冲信号以通知检测结果锁存电路2560锁存检测结果的时机点。检测结果锁存电路2560根据检测结果信号(或检测结果信号及脉冲信号)锁存检测结果，经检测结果锁存端2561耦接开关电路2580，以将检测结果传送或反映至开关电路2580。开关电路2580根据检测结果，决定使第一安装侦测端2521以及第二安装侦测端2522之间导通或截止。
请参见图16B，为根据本实用新型第一较佳实施例的检测脉冲发生模块的电路示意图。检测脉冲发生模块2640包含电容2642(或称第一电容器)、2645(或称第二电容器)及2646(或称第三电容器)、电阻2643(或称第一电阻器)、2647(或称第二电阻器)及2648(或称第三电阻器)、缓冲器(buffer)2644(或称第一缓冲器)及2651(或称第二缓冲器)、反向器2650、二极管2649(或称为第一二极管)以及或门(OR gate)2652(或称为第一或门)。在使用或操作中，电容2642及电阻2643串联于一驱动电压(例如称为VCC，且经常被订为一高准位)及参考电位(在此以地的电位为其实施例)之间，其连接点耦接缓冲器2644的输入端。电阻2647耦接于一驱动电压(可称为VCC)及反向器2650的输入端。电阻2648耦接于缓冲器2651的输入端及一参考电位(在此以地的电位为其实施例)之间。二极管的正端接地，负端也耦接缓冲器2651 的输入端。电容2645的一端及2646的一端共同耦接缓冲器2644的输出端，电容2645的另一端接反向器2650的输入端，而电容2646的另一端则耦接缓冲器2651的输入端。反向器 2650的输出端及缓冲器2651的输出端耦接或门2652的输入端。须注意的是，在本案此说明书中，电位之“高准位”与“低准位”都是相对于在电路中另一电位或某参考电位而言的，且又可分别作为“逻辑高准位”与“逻辑低准位”。
底下搭配图27A所绘示的信号时序来一并说明，其中图27A为根据本实用新型第一较佳实施例的电源模块的信号时序示意图。当LED直管灯的一端灯头插入灯座而另一端灯头电性接触人体或LED直管灯的双端灯头均插入灯座时(时间点ts)，LED直管灯通电。此时，安装侦测模块进入检测模式DTS。电容2642与电阻2643的连接点准位一开始为高(等于驱动电压 VCC)，于后随时间逐渐下降，最后降至零。缓冲器2644的输入端耦接电容2642与电阻2643 的连接点，因此一开始即输出高准位信号，并于电容2642与电阻2643的连接点准位降至低逻辑判断准位时，转成低准位信号。也就是，缓冲器2644产生一输入脉冲信号，之后持续维持低准位(停止输出所述输入脉冲信号)。所述输入脉冲信号之脉冲宽度等于一(最初的设定) 时间周期，而所述时间周期由电容2642的容值以及电阻2643的阻值来决定。
接着说明缓冲器2644产生脉冲信号的设定时间周期的操作。由于电容2645与电阻2647 的一端均等于驱动电压VCC，因此电容2645与电阻2647的连接端也为高准位。另外，电阻 2648的一端接地，电容2646的一端接收缓冲器2644的脉冲信号。所以电容2646与电阻2648 的连接端在一开始高准位，而后随时间逐渐降至零(同时间电容储存了等于或接近驱动电压 VCC的电压)。因此，反向器2650输出低准位信号，而缓冲器2651则输出高准位信号，而使或门2652于脉冲信号输出端2541输出高准位信号(第一脉冲信号DP1)。此时，检测结果锁存电路2560根据检测结果信号及脉冲信号第一次锁存检测结果。当电容2646与电阻2648的连接端的准位降至低逻辑判断准位时，缓冲器2651转为输出低准位信号，而使或门2652于脉冲信号输出端2541输出低准位信号(停止输出第一脉冲信号DP1)。或门2652所输出的脉冲信号的脉宽由电容2646的容值以及电阻2648的阻值来决定。
接着，由于电容2646储存有接近驱动电压VCC的电压，因此于缓冲器2644的输出由高准位转为低准位的瞬间，电容2646与电阻2648的连接端的准位会低于零，并经由二极管2649 对电容快速充电而使连接端的准位拉回零。因此，缓冲器2651仍维持输出低准位信号。
另一方面，于缓冲器2644的输出由高准位转为低准位的瞬间，电容2645的一端的准位由驱动电压VCC瞬间降低零，使电容2645与电阻2647的连接端为低准位。反向器2650的输出信号转为高准位，而使或门输出高准位(第二脉冲信号DP2)。此时，检测结果锁存电路2560 根据检测结果信号及脉冲信号第二次锁存检测结果。接着，驱动电压VCC经由电阻2647对电容2645充电，使电容2645与电阻2647的连接端的准位随时间逐渐上升而至等于驱动电压 VCC。当容2645与电阻2647的连接端的准位上升至高逻辑判断准位时，反向器2650再度输出低准位，而使或门2652停止输出第二脉冲信号DP2。第二脉冲信号的脉宽由电容2645的容值与电阻2647的阻值所决定。
如上所述，检测脉冲发生模块2640于检测模式会产生两个高准位的脉冲信号-第一脉冲信号DP1及第二脉冲信号DP2，由脉冲信号输出端2541输出，而且第一脉冲信号及第二脉冲信号之间间隔一设定时间间隔TIV，在采用如图所示的模拟电路实现检测脉冲发生模块的实施例中，所述设定时间间隔TIV主要由电容2642的容值以及电阻2643的阻值来决定。在其他采用数字电路实现的检测脉冲发生模块的实施例中，所述设定时间间隔TIV的调整可以通过设定数字电路的频率/周期或其他可调参数来实现。
而于检测模式DTS后进入工作模式DRS，检测脉冲发生模块2640不再产生脉冲信号DP1/DP2，而维持脉冲信号输出端2541为低准位。请参见图16C，为根据本实用新型第一较佳实施例的检测判定电路的电路示意图。检测判定电路2670包含比较器2671(或称第一比较器)以及电阻2672(或称第五电阻器)。比较器2671的反相端接收参考准位信号Vref，非反相端经电阻2672接地并同时耦接开关耦接端2581。请同时参见图16A，由第一安装侦测端2521流入开关电路2580的信号会经由开关耦接端2581输出而流过电阻2672。当流经电阻2672的电流过大(即，高于或等于安装设定电流，例如：电流值2A)而使电阻2672上的准位高于参考准位信号Vref的准位时(可对应于所述两灯头正确插入所述灯座)，比较器2671产生高准位的检测结果信号并由检测结果端2571输出。例如，当LED直管灯正确安装于灯座时，比较器2671会于检测结果端2571输出高准位的检测结果信号Sdr。当流经电阻2672的电流不足使使电阻2672上的准位高于参考准位信号Vref的准位时(可对应于只有其中之一灯头正确插入所述灯座)，比较器2671产生低准位的检测结果信号Sdr并由检测结果端2571输出。例如，当LED直管灯未正确安装于灯座时，或者一端安装于灯座而另一端经人体接地时，电流将过小而使比较器2671于检测结果端2571输出低准位的检测结果信号Sdr。
请参见图16D，为根据本实用新型第一较佳实施例的检测结果锁存电路的电路示意图。检测结果锁存电路2660包含D型触发器(D Flip-flop)2661(或称第一D型触发器)、电阻 2662(或称第四电阻器)以及或门2663(或称第二或门)。D型触发器2661的时脉输入端(CLK) 耦接检测结果端2571，输入端D耦接驱动电压VCC。当检测结果端2571输出低准位的检测结果信号Sdr时，D型触发器2661于输出端Q输出低准位信号；当检测结果端2571输出高准位的检测结果信号时，D型触发器2661于输出端Q输出高准位信号。电阻2662耦接于D型触发器2661的输出端Q及参考电位(例如地的电位)之间。当或门2663接收脉冲信号输出端2541输出的第一脉冲信号DP1或第二脉冲信号DP2，或D型触发器2661于输出端Q输出的高准位信号时，于检测结果锁存端2561输出高准位的检测结果锁存信号。由于检测脉冲发生模块2640仅于检测模式DTS输出第一脉冲信号DP1或第二脉冲信号DP2时，主导或门2663输出高准位检测结果锁存信号，而其余时间(包含检测模式DTS之后的工作模式DRS)由D型触发器2661主导检测结果锁存信号为高准位或低准位。因此，当检测结果端2571未出现过高准位的检测结果信号Sdr时，D型触发器2661于输出端Q维持低准位信号，而使检测结果锁存端2561于工作模式DRS也维持低准位的检测结果锁存信号。反之，当检测结果端2571一旦出现过高准位的检测结果信号Sdr时，D型触发器2661会锁存而于输出端Q维持高准位信号。如此，检测结果锁存端2561进入工作模式DRS时也维持高准位的检测结果锁存信号。
请参见图16E，为根据本实用新型第一较佳实施例的开关电路的电路示意图。开关电路 2680可包含一晶体管(transistor)，例如一双载子接面晶体管2681(或称第一晶体管)作为一功率晶体管(power transistor)。功率晶体管能处理高电流及功率，特别的被用于开关电路中。双载子接面晶体管2681的集极耦接第一安装侦测端2521，基极耦接检测结果锁存端2561，而射极开关耦接端2581。当检测脉冲发生模块2640产生第一脉冲信号DP1或第二脉冲信号 DP2时，双载子接面晶体管2681将短暂导通，使检测判定电路2670进行检测，以决定检测结果锁存信号为高准位或低准位。当检测结果锁存电路2660于检测结果锁存端2561输出高准位的检测结果锁存信号时，表示LED直管灯已被正确安装在灯座上，因此双载子接面晶体管2681将导通而使第一安装侦测端2521以及第二安装侦测端2522之间导通(即，导通电源回路)。此时电源模块中的驱动电路(未绘示)会基于电源回路上的电压而被启动并开始运作，进而产生点亮控制信号Slc来切换功率开关(未绘示)，使得驱动电流可被产生并点亮LED模块。相反地，当检测结果锁存电路2660于检测结果锁存端2561输出低准位的检测结果锁存信号时，双载子接面晶体管2681将截止而使第一安装侦测端2521以及第二安装侦测端2522 之间截止。此时电源模块中的驱动电路不会被启动，因此点亮控制信号Slc不会被产生。
由于外部驱动信号Sed为交流信号，为了避免检测判定电路2670检测时，外部驱动信号的准位刚好在零点附近而造成侦测错误。因此，检测脉冲发生模块2640产生第一脉冲信号DP1及第二脉冲信号DP2以使检测判定电路2670检测两次，以避免单次检测时外部驱动信号的准位刚好在零点附近的问题。较佳为，第一脉冲信号DP1及第二脉冲信号DP2的产生时间差并非为所述外部驱动信号Sed的周期T一半的整数倍数，即并非对应所述外部驱动信号Sed 的180度相位差的整数倍数。如此，第一脉冲信号DP1及第二脉冲信号DP2其中之一产生时，若不幸外部驱动信号Sed在零点附近，另一产生时即可避免外部驱动信号Sed也在零点附近。
上述第一脉冲信号及第二脉冲信号的产生时间差，即设定时间间隔TIV可以以公式表示如下：
TIV＝(X+Y)(T/2)；
其中，T为外部驱动信号的周期，X为大于等于零的整数，0<Y<1。
Y较佳的范围为在0.05到0.95之间，更佳为0.15到0.85之间。
所属领域的普通技术人员根据上述实施例的说明可以了解，所述产生两个脉冲信号来进行安装侦测的架构仅是检测脉冲发生模块的一实施范例。在实际的应用中，检测脉冲发生模块可被配置为产生一个或两个以上的脉冲信号来进行安装侦测，本实用新型不以此为限。
再者，为了避免安装侦测模块进入检测模式DTS时，驱动电压VCC的准位太低会造成安装侦测模块的电路逻辑判断错误开始上升。在第一脉冲信号DP1的产生可以设定在驱动电压 VCC到达或高于一预定准位时产生，使驱动电压VCC达到足够的准位后检测判定电路2670才进行，以避免准位不足所造成安装侦测模块的电路逻辑判断错误。
根据上述说明可知，当LED直管灯的一端灯头插入灯座而另一端灯头为浮接或电性接触人体时，因阻抗大而使检测判定电路输出低准位的检测结果信号Sdr。检测结果锁存电路根据检测脉冲发生模块的脉冲信号DP1/DP2对低准位的检测结果信号Sdr进行锁存成低准位的检测结果锁存信号，而于工作模式DRS时也维持检测结果。如此，可使开关电路维持截止而避免持续通电。如此也可避免人体触电的可能，从而能够满足安规的要求。而当LED直管灯的两端灯头正确插入灯座时(时间点td)，因LED直管灯本身电路的阻抗小而使检测判定电路输出高准位的检测结果信号Sdr。检测结果锁存电路根据检测脉冲发生模块的脉冲信号 DP1/DP2对高准位的检测结果信号Sdr进行锁存成高准位的检测结果锁存信号，而于工作模式DRS时也维持检测结果。如此，可使开关电路维持导通而持续通电，使LED直管灯于工作模式DRS时正常操作。
换句话说，在一些实施例中，当所述LED直管灯的一端所述灯头插入所述灯座而另一端所述灯头为浮接或电性接触人体时，所述检测判定电路输入低准位的所述检测结果信号Sdr 到所述检测结果锁存电路，然后所述检测脉冲发生模块输出一低准位信号到所述检测结果锁存电路，使所述检测结果锁存电路输出低准位的一检测结果锁存信号以使所述开关电路截止，其中所述开关电路的截止使所述第一安装侦测端以及第二安装侦测端之间截止，亦即使所述LED直管灯进入一不导通状态。
而在一些实施例中，当所述LED直管灯的所述两灯头正确插入所述灯座时，所述检测判定电路输入高准位的所述检测结果信号到所述检测结果锁存电路，使所述检测结果锁存电路输出高准位的一检测结果锁存信号以使所述开关电路导通，其中所述开关电路的导通使所述第一安装侦测端以及第二安装侦测端之间导通，亦即使所述LED直管灯操作于一导通状态。
依据上述，就使用者安装的过程而言，在本实施例所述的LED直管灯被安装通电后(无论是正确安装的通电或是不正确安装的通电)，由于LED直管灯内部的安装侦测模块都会先进行脉冲产生动作以检测LED直管灯的安装状态，并且在确认LED直管灯已被正确安装后才会导通电源回路以给出足以点亮LED模块的驱动电流，因此至少在第一次脉冲被产生之前，LED 直管灯都不会被点亮(即，电源回路不会被导通，或是电源回路上的电流被限制在小于 5mA/MIU)。在实际应用中，LED直管灯被安装通电后至第一次脉冲产生所需的时间大致上会大于或等于100毫秒(ms)。换言之，本实施例的LED直管灯在安装通电后至少会在100ms内不会被点亮。此外，在一实施例中，由于安装侦测模块会在LED直管灯被正确安装之前持续发出脉冲来侦测安装状态，因此若LED直管灯在一个脉冲产生后未被点亮(即，未被判定正确安装)，则LED直管灯至少会间隔前述的设定时间间隔TIV才会有可能被点亮(即，下一个脉冲产生后)。换言之，若本实施例的LED直管灯在安装通电后的100ms未被点亮，则在100ms+TIV 的期间内也不会被点亮。应注意的是，在此所述的“LED直管灯通电”是指外部电源(如市电) 被施加在直管灯上，并且LED直管灯的电源回路电性连接至大地电平(ground level)，进而在电源回路上产生电压差。其中，LED直管灯正确安装的通电即是指外部电源施加在LED直管灯上，并且LED直管灯是透过灯具的接地线路电性连接至大地电平；而LED直管灯不正确安装即是指外部电源施加在LED直管灯上，但是LED直管灯并非仅透过灯具的接地线路电性连接至大地电平，而是透过人体或其他阻抗物体连接至大地电平，亦即在未正确安装状态下，会有非预期的阻抗物体串联在电流路径上。
值得注意的是，检测脉冲发生模块产生的脉冲信号DP1/DP2的脉宽在1us至1ms之间，其作用仅在LED直管灯通电瞬间时，利用这个脉冲信号使开关电路导通短暂的时间。这样可以产生一个脉冲电流，流过检测判定电路进行检测判断。因产生的是短时间的脉冲而长时间导通非，并不会引发触电危险。再者，检测结果锁存电路于工作模式DRS时也维持检测结果，不再因电路状态改变而改变先前锁存的检测结果，而避免检测结果变化而造成的问题。而安装侦测模块(即开关电路、检测脉冲发生模块、检测结果锁存电路以及检测判定电路)可以集成到芯片中，这样可以嵌入到电路中，可以节省安装侦测模块的电路成本和体积。在一实施例中，所述脉冲信号DP1/DP2的脉宽可进一步的在10us至1ms之间；在另一实施例中，所述脉冲信号DP1/DP2的脉宽可进一步的在15us至30us之间；在另一实施例中，脉冲信号DP1/DP2 的脉宽可进一步的在200us至400us之间；在另一实施例中，所述脉冲信号DP1/DP2的脉宽可为20us、35us或45us的正负15％内；在另一实施例中，所述脉冲信号DP1/DP2的脉宽可为300us的正负15％内。
在一实施例的定义中，所述的脉冲/脉冲信号是指在连续的信号时间过程中短暂出现的剧烈电压或电流的信号变化，亦即信号在短时间内突变，并且随后又迅速返回其初始值。因此，所述脉冲信号可能是从低准位变换为高准位一段期间后再回到低准位的电压或电流信号，或者是从高准位变换为低准位的电压或电流信号，本实用新型不以此为限。于此所述的“短暂出现的信号变化”所对应到的期间是指不足以使整体LED直管灯运作状态改变并且不会致使人体发生触电危害的期间长度。例如：在利用脉冲信号DP1/DP2导通开关电路2580/2680时，开关电路2580/2680的导通期间会足够短以致于使LED模块不会被点亮，并且使电源回路上的有效电流不会大于限流设定值(5MIU)。于此所述的“剧烈信号变化”是指所述信号变化足以使接收该脉冲信号的电子组件反应于该脉冲信号而发生操作状态的改变。例如：开关电路 2580/2680接收到脉冲信号DP1/DP2时，开关电路2580/2680会反应于脉冲信号DP1/DP2的准位切换而导通或截止。
另外附带一提的是，虽然上述的检测脉冲发生模块2640是以产生两个脉冲信号DP1与 DP2作为范例来进行说明，但本实用新型的检测脉冲发生模块2540不仅限于此。所述检测脉冲发生模块2540可以是用以产生单一脉冲的电路或是可独立产生多个脉冲的电路。
在检测脉冲发生模块2540产生单一脉冲的实施方式下，可以利用RC电路搭配主动组件/ 有源组件的简单电路配置来实现单一脉冲输出。举例来说，在一范例实施例中，检测脉冲发生模块2640可以仅包括电容2642、电阻2643以及缓冲器2644。在此配置底下，检测脉冲发生模块2640仅会产生单一脉冲信号DP1。
在检测脉冲发生模块2540产生多个脉冲的实施方式下，检测脉冲发生模块2640可以更包括一复位电路(未绘示)，所述复位电路可以在第一脉冲信号及/或第二脉冲信号产生之后，重置电路的工作状态，使得检测脉冲发生模块2640在一段时间后可以再次产生第一脉冲信号及/或第二脉冲信号。亦即，透过复位电路的作用，可以使检测脉冲发生模块2640依据固定或随机的设定时间间隔TIV产生多个脉冲信号。所述依据固定的设定时间间隔TIV产生多个脉冲信号也可例如是固定每间隔20毫秒至2秒产生一个脉冲信号(即20ms≤TIV≤2s)，在一些实施例中，所述设定时间间隔TIV可为500ms到2s之间；在一些实施例中，所述设定时间间隔TIV可为75ms的正负15％内；在一些实施例中，所述设定时间间隔TIV可为45ms的正负15％内；在一些实施例中，所述设定时间间隔TIV可为30ms的正负15％内。所述依据随机的设定时间间隔TIV产生多个脉冲信号可例如是每个相邻脉冲信号之间的设定时间间隔TIV 系选自于0.5秒至2秒的区间内的一乱数设定值。
更具体的说，检测脉冲发生模块2540发出脉冲信号以进行安装检测的时点及频率可以考虑检测模式下检测电流对人体的影响而做相应的设定。一般而言，只要通过人体的电流大小及持续时间符合规范，即便有电流通过接触者也不会有被电击的感受，且不会造成人身安全的危害。其中，电流大小与持续时间对人体的危害大致上呈负相关，亦即在通过电流不危害人体安全的前提下，通过电流越大则通电持续时间需越短；反之，若通过电流较小，则可持续通电较长时间也不会造成人体危害。换言之，实际上人体是否会受到触电危害是看每单位时间施加在人体上的电流量(或称电功率)，而并非单看流通人体的电流量。
在一些实施例中，检测脉冲发生模块2540可以配置为仅在特定时间区间内发出脉冲信号来进行安装侦测，并且在超出所述时间区间后即停止发出脉冲信号以避免检测电流造成人体危害。如图27D所示，图27D为根据本实用新型第一较佳实施例的检测电流的波形示意图，其中图式的横轴为时间(标示为t)，纵轴为电流值(标示为I)。在检测模式内，检测脉冲模块 2540会在检测时间区间内发出脉冲信号(脉冲信号的脉宽及设定时间间隔可参照其他相关实施例)，使得检测路径/电源回路被导通。由于检测路径/电源回路被导通，检测电流Iin(可通过量测电源模块的输入电流得到)会响应于脉冲信号的脉冲发生时点而产生相应的电流脉冲Idp，其中检测判定电路2570即是通过检测这些电流脉冲Idp的电流值来判断LED直管灯是否已被正确安装至灯座上。在检测时间区间Tw之后，检测脉冲发生模块2540停止发出脉冲信号，使得检测路径/电源回路被截止。从较大的时间维度来看，检测脉冲发生模块2540 会在检测时间区间Tw内产生一个脉冲群DPg，并且藉由这个脉冲群DPg的侦测来判定LED直管灯是否已被正确安装在灯座上。换言之，在本实施例中，检测脉冲发生模块2540仅会在检测时间区间Tw内发出脉冲信号，其中所述检测时间区间Tw可以设定为0.5秒至2秒并包含 0.5秒至2秒之间的任一小数两位的数值点，例如0.51、0.52、0.53、…、0.6、0.61、0.62、… 1.97、1.98、1.99、2，但本实用新型不以此为限。值得一提的是，透过适当的选取检测时间区间Tw可以达到使整个脉冲群DPg的检测动作不会产生足以危害人体的电功率，进而达到防触电的效果。
在电路设计上，令检测脉冲发生模块2540仅在检测时间区间Tw内发出检测信号可利用多种不同的电路实施方式。举例来说，在一范例实施例中，检测脉冲发生模块2540可以使用脉冲产生电路(如图16B、17B)搭配计时电路(未绘示)来实现，所述计时电路可在计数一定期间后输出信号通知脉冲产生电路停止产生脉冲。在另一范例实施例中，检测脉冲发生模块2540 可以使用脉冲产生电路(如图16B、17B)搭配信号屏蔽电路(未绘示)来实现，其中信号屏蔽电路可在预定时间后透过将脉冲产生电路的输出拉地等方式来屏蔽脉冲产生电路输出的脉冲信号。在此配置底下，信号屏蔽电路可以利用简单电路(例如RC电路)来实现，并且无须更动原先脉冲产生电路的设计。
在一些实施例中，检测脉冲发生模块2540可以配置为每次发出脉冲信号都至少间隔一大于等于特定安全值的设定时间间隔才会再发出下一个脉冲信号，藉以避免检测电流造成人体危害。如图27E所示，图27E为根据本实用新型第二实施例的检测电流的波形示意图。在检测模式内，检测脉冲发生模块2540会以大于特定安全值(例如1秒)的设定时间间隔TIVs发出脉冲信号(脉冲信号的脉宽设定可参照其他相关实施例)，使得检测路径/电源回路被导通。由于检测路径/电源回路被导通，检测电流Iin(可通过量测电源模块的输入电流得到)会响应于脉冲信号的脉冲发生时点而产生相应的电流脉冲Idp，其中检测判定电路2570即是通过检测这些电流脉冲Idp的电流值来判断LED直管灯是否已被正确安装至灯座上。
在一些实施例中，检测脉冲发生模块2540可以配置为每间隔一大于等于特定安全值的设定时间间隔发出一个脉冲群来进行安装侦测，藉以避免检测电流造成人体危害。如图27F所示，图27F为根据本实用新型第三实施例的检测电流的波形示意图。在检测模式内，检测脉冲发生模块2540会先在第一个检测时间区间Tw内发出多个脉冲信号(脉冲信号的脉宽及设定时间间隔可参照其他相关实施例)，使得检测路径/电源回路被导通。此时检测电流Iin会响应于脉冲信号的脉冲发生时点而产生多个相应的电流脉冲Idp，在第一个检测时间区间Tw内的电流脉冲Idp构成第一脉冲群DPg1。在第一个检测时间区间Tw结束后，检测脉冲发生模块2540会暂停输出脉冲信号一段设定时间间隔TIVs(例如为大于等于1秒)，并且在进入下一个检测时间区间Tw后才再次发出脉冲信号。类似于第一个检测时间区间Tw的操作，第二个检测时间区间Tw及第三个检测时间区间Tw内的检测电流Iin会分别构成第二脉冲群DPg2 及第三脉冲群DPg3，其中检测判定电路2570即是通过检测这些脉冲群DPg1、DPg2、DPg3的电流值来判断LED直管灯是否已被正确安装至灯座上。
于此需说明的是，在实际应用中，电流脉冲Idp的电流大小会与检测路径/电源回路上的阻抗相关。因此在设计检测脉冲发生模块2540时，可以根据检测路径/电源回路的选用与设置来对应设计输出脉冲信号的格式。
请参见图16F，为根据本实用新型另一较佳实施例的安装侦测模块的电路示意图。本实施例的安装侦测模块与图16A的安装侦测模块大致相同，皆包含开关电路2580、检测脉冲发生模块2540、检测结果锁存电路2560以及检测判定电路2570。本实施例与前述图16A实施例的主要差异在于，本实施例的安装侦测模块更包含一应急控制模块2590。所述应急控制模块2590是用于判断外部驱动信号是否为辅助电源模块所提供的直流信号，使得检测结果锁存电路2560可根据判断结果而调整对开关电路2580的控制方式，藉以在LED直管灯应用于具有辅助电源模块的环境时，避免因辅助电源的输入而造成安装侦测模块误动作的情况，本实施例中有关于与前述实施例相同的部分于此不再重复赘述。
具体而言，应急控制模块2590通过路径2591连接检测结果锁存电路2560，其中应急控制模块2590会判断LED直管灯当前所接收到的外部驱动信号是否为直流信号。若应急控制模块2590判定外部驱动信号为直流信号，则应急控制模块2590会输出指示应急状态的第一状态信号给检测结果锁存电路2560，使电源模块进入应急模式；反之，若应急控制模块2590 判定外部驱动信号为非直流信号，则应急控制模块2590会输出指示非应急状态的第二状态信号给检测结果锁存电路2560，使电源模块进入检测模式。当检测结果锁存电路2560接收到第一状态信号时，无论检测脉冲发生模块2540及检测判定电路2570的输出为何，检测结果锁存电路2560皆会将开关电路2580维持在使能的状态(此状态可视为应急模式)，操作在第一组态，而允许LED直管灯被点亮。当检测结果锁存电路2560接收到第二状态信号时，检测结果锁存电路2560会依照原有的机制工作，将开关电路2580操作在第二组态，即基于脉冲信号与检测结果信号来控制开关电路2580的导通或关断。安装侦测模块于检测模式中，使检测路径导通一段期间，且根据取样自检测路径上的电信号，而判断LED直管灯是否有异常阻抗接入，藉此决定是否使能开关电路2580。
需说明的是，在一些实施例中，开关电路2580可用以导通或关断LED直管灯500的电源回路，在这些实施例中，上述的「使能」开关电路2580中的「使能」一词，可指控制开关电路2580导通LED直管灯500的电源回路。而在另一些实施例中，开关电路2580可以对应于例如驱动电路(例如是直流对直流转换器)中的功率开关，在这些实施例中，上述的「使能」开关电路2580中的「使能」一词，可指使开关电路2580响应于驱动电路的电源转换控制而切换，以点亮LED直管灯。
底下搭配图33B以进一步说明带有应急控制模块2590的安装侦测模块的具体工作机制。图33B为根据本实用新型第一较佳实施例的安装侦测模块的控制方法的步骤流程图。请同时参照图16F和图33B，在LED直管灯的电源模块接收到外部驱动信号时，应急控制模块2590 会先检测母线电压(步骤S201)，并且判断母线电压在第一期间内是否持续高于第一电平(步骤S202)，其中所述第一期间可为15ms到200ms之间的任一时间长度，例如是75ms，并且所述第一电平可以是100V到140V之间的任一电平，例如110V或120V。换句话说，在步骤S202 的一实施例中，应急控制模块2590会判断母线电压是否持续高于110V或120V超过75ms。
若应急控制模块2590在步骤S202中判定为是，则代表当前所接收的外部驱动信号为直流信号。此时安装侦测模块2520进入应急模式，并且使检测结果锁存电路2560控制开关电路2580操作在第一组态(步骤S203)，其中所述第一组态可例如为导通组态。相反的，若应急控制模块2590在步骤S202中判定为否，则代表当前所接收的外部驱动信号为非直流信号，例如为交流信号。此时安装侦测模块2520进入检测模式，使检测结果锁存电路2560通过输出脉冲信号给开关电路2580来判断LED直管灯的安装状态。安装侦测模块在检测模式下的具体运作可参照前述图33A实施例的说明。
如图33B在应急模式下，应急控制模块2590除了会使开关电路2580维持在第一组态之外，其会进一步的判断母线电压是否上升至大于第二电平(步骤S204)。若应急控制模块2590 判定母线电压未上升至大于第二电平，代表目前仍处于应急模式下，因此会使得开关电路2580 持续维持在第一组态。若应急控制模块2590判定母线电压从第一电平上升至大于第二电平，代表电源模块目前接收到的外部驱动信号已经从直流信号切换为交流信号，亦即外部电网已恢复供电，此时应急控制模块2590会使安装侦测模块2520进入检测模式。在一些实施例中，所述第二电平可为大于第一电平但小于277V的任一电平，例如第一电平为110V时，第二电平为120V。换句话说，在步骤S204的一实施例中，应急控制模块2590会判断母线电压是否出现大于120V的上升沿，并且在判定为是时，进入检测模式。
底下搭配图33C以进一步说明带有应急控制模块2590的安装侦测模块的具体工作机制。图33C为根据本实用新型第一较佳实施例的安装侦测模块的另一种控制方法的步骤流程图。请同时参照图16F和图33C，在LED直管灯的电源模块接收到外部驱动信号时，应急控制模块2590会先检测母线电压(步骤S301)，并且判断母线电压是否在第二期间内高于第三电平, 且在第三期间内低于第四电平(步骤S302)，其中所述第二期间可为15ms到200ms之间的任一时间长度，例如是75ms，并且所述第三电平可以是0V到140V之间的任一电平，例如0V 或70V；其中所述第三期间可为15ms到200ms之间的任一时间长度，例如是75ms，并且所述第四电平可以是0V到-140V之间的任一电平，例如0V或-70V。换句话说，在步骤S302的一实施例中，应急控制模块2590会判断母线电压是否在75ms期间内，曾高于70V且曾低于-70V。
如图33C在检测模式下，应急控制模块2590除了会使开关电路2580维持在第二组态之外，其会进一步的判断母线电压是否在第一期间内持续高于第一电平(步骤S304)。若应急控制模块2590判定母线电压未持续高于第一电平，代表目前仍处于检测模式下，因此会使得开关电路2580持续维持在第二组态。若应急控制模块2590判定母线电压在第一期间内持续高于第一电平，代表电源模块目前接收到的外部驱动信号已经从交流信号切换为直流信号，亦即外部电网不再供电，而由辅助电源模块供应直流讯号作为外部驱动讯号。此时应急控制模块2590会使安装侦测模块2520进入应急模式。
在前述根据本实用新型第一与第二较佳实施例中，所述第一电平、第二电平、第三电平、第四电平、第一期间、第二期间与第三期间，就实际应用中所接收的外部驱动信号而调整设定，例如第一电平、第二电平、第三电平、第四电平、第一期间、第二期间与第三期间的设定值，根据外部驱动信号为交流信号的振幅、频率与其为直流信号的电平而调整。
请参见图17A，为根据本实用新型第二较佳实施例的安装侦测模块的电路示意图。安装侦测模块包含一检测脉冲发生模块2740、一检测结果锁存电路2760、一开关电路2780以及一检测判定电路2770。底下搭配图27B所绘示的信号时序来一并说明，其中图27B为根据本实用新型第二较佳实施例的电源模块的信号时序示意图。其中，检测脉冲发生模块2740电性连接检测结果锁存电路2760，用以产生包含有至少一脉冲信号DP的控制信号Sc。检测结果锁存电路2760电性连接开关电路2780，用以接收并输出检测脉冲发生模块2740所输出的控制信号Sc。开关电路2780分别电性连接LED直管灯电源回路的一端与检测判定电路2770，用以接收检测结果锁存电路2760所输出的控制信号Sc并在脉冲信号DP期间导通，使得LED 直管灯电源回路导通。检测判定电路2770分别电性连接开关电路2780、LED直管灯电源回路的另一端以及检测结果锁存电路2760，用以在开关电路2780与LED电源回路导通时，检测电源回路上的取样信号Ssp以判断LED直管灯与灯座的安装状态。换言之，本实施例的电源回路是用作为安装侦测模块的检测路径(前述图16A实施例亦属类似配置)。其中，检测判定电路2770更将检测结果传送至检测结果锁存电路2760以实行进一步控制；另外，检测脉冲发生模块2740更电性连接检测结果锁存电路2760的输出，藉以控制截止脉冲信号DP的时间。其细部电路架构及整体电路运作的说明将先后描述于下。
在一些实施例中，检测脉冲发生模块2740经由检测结果锁存电路2760产生一控制信号 Sc，以使开关电路2780在脉冲期间操作在导通状态。同时，LED直管灯位于安装侦测端2521 与2522之间的电源回路也会同时导通。检测判定电路2770检测在电源回路上的一取样信号，并且基于检测到的信号通知检测结果锁存电路2760锁存检测信号的时间点。举例来说，检测判定电路2770可例如是可产生用以控制闩锁电路的输出准位的电路，其中闩锁电路的输出准位会与LED直管灯的导通/截止状态相互对应。检测结果锁存电路2760依据取样信号Ssp(或取样信号Ssp与脉冲信号DP)储存检测结果，并且将检测结果传送或提供开关电路2780。开关电路2780接收到由检测结果锁存电路2760所传送的检测结果后，即会依据检测结果来控制安装侦测端2521与2522之间的导通状态。
请参见图17B，为根据本实用新型第二较佳实施例的检测脉冲发生模块示意图。检测脉冲发生模块2740包含：一电阻2742(第六电阻)，一端连接一驱动电压；一电容2743(第四电容)，一端连接电阻2742的另一端，且电容2743的另一端接地；一史密特触发器2744，具有一输入端与一输出端，该输入端连接电阻2742与电容2743的连接端，该输出端连接检测结果锁存电路2760；一电阻2745(第七电阻)，一端连接电阻2742与电容2743的连接端；一晶体管2746(第二晶体管)，具有一基极端、一集极端与一射极端，该集极端连接电阻2745 的另一端，该射极端接地；以及一电阻2747(第八电阻)，一端连接晶体管2746的基极端，且电阻2747的另一端连接检测结果锁存电路2760与开关电路2780。检测脉冲发生模块2740 更包含一齐纳二极管2748，具有一阳极端与一阴极端，该阳极端连接电容2743的另一端接地，该阴极端连接电容2743与电阻2742连接的一端。本实施例与前述图16B实施例的检测脉冲发生模块的电路皆仅是范例，实际上检测脉冲发生电路的具体运作是基于图28实施例所配置的功能模块来执行，此部分会于图28的实施例再进一步详述。
请参见图17D，为根据本实用新型第二较佳实施例的检测结果锁存电路示意图。检测结果锁存电路2760包含：一D型触发器2762(第二D型触发器)，具有一数据输入端、一频率输入端与一输出端，该数据输入端连接该驱动电压，该频率输入端连接检测判定电路2770；以及一或门2763(第三或门)，具有一第一输入端、一第二输入端与一输出端，该第一输入端连接史密特触发器2744的输出端，该第二输入端连接D型触发器2762的输出端，且或门2763的输出端连接电阻2747的另一端与开关电路2780。
请参见图17E，为根据本实用新型第二较佳实施例的开关电路示意图。开关电路2780包括：一晶体管2782(第三晶体管)，具有一基极端、一集极端与一射极端，该基极端连接或门2763的输出端，该集极端连接LED电源回路的一端(例如：第一安装侦测端2521)，该射极端连接检测判定电路2770。其中，晶体管2782亦可置换成其他电子式开关的等效组件，例如：MOSFET等。
请参见图17C，为根据本实用新型第二较佳实施例的检测判定电路示意图。检测判定电路2770包括：一电阻2774(第九电阻)，一端连接晶体管2782的射极端，且电阻2774的另一端连接LED电源回路的另一端(例如：第二安装侦测端2522)；一二极管2775(第二二极管)，具有一阳极端与一阴极端，该阳极端连接电阻2744的一端；一比较器2772(第二比较器)，具有一第一输入端、一第二输入端与一输出端，该第一输入端连接一设定信号(例如：参考电压Vref，在本实施例为1.3V，然不限于此)，该第二输入端连接二极管2775的阴极端，且比较器2772的输出端连接D型触发器2762的频率输入端；一比较器2773(第三比较器)，具有一第一输入端、一第二输入端与一输出端，该第一输入端连接二极管2775的阴极端，该第二输入端连接另一设定信号(例如：另一参考电压Vref，在本实施例为0.3V，然不限于此)，且比较器的输出端连接D型触发器2762的频率输入端；一电阻2776(第十电阻)，一端连接该驱动电压；一电阻2777(第十一电阻)，一端连接电阻2776的另一端与比较器2772的第二输入端，且电阻2777的另一端接地；以及一电容2778(第五电容)，与电阻2777并联。在某些实施例中，上述二极管2775、比较器2773、电阻2776、电阻2777以及电容2778可以被省略，当二极管2775被省略时，比较器2772的第二输入端就直接连接电阻2774的一端。在某些实施例中，基于功率因素考虑，电阻2774可以是两电阻并联，其等效电阻值包括0.1 奥姆～5奥姆。
值得注意的是，上述安装侦测模块的部分电路可以积体化成一集成电路，进而节省安装侦测模块的电路成本和体积。例如：整合检测脉冲发生模块2740的史密特触发器2744、检测结果锁存电路2760以及检测判定电路2770的两比较器2772、2773于一集成电路，然本实用新型不限于此。
底下将再就安装侦测模块的整体电路运作加以说明。首先要说明的是，本实用新型利用电容电压不会发生突变的原理；LED直管灯电源回路中的电容在电源回路导通前，其两端电压为零且瞬态响应呈现短路状态；以及当电源回路在LED直管灯正确安装于灯座时，其瞬态响应限流电阻较小且响应峰值电流较大，当电源回路在LED直管灯未正确安装于灯座时，其瞬态响应限流电阻较大且响应峰值电流较小等原理加以实施，并且使LED直管灯的漏电流小于5MIU。以下将就LED直管灯在正常工作时(即LED直管灯两端灯头均正确安装于灯座内)与换灯测试时(即LED直管灯一端灯头安装于灯座内而另一端灯头接触人体)一实施例的电流量比较：
Figure DEST_PATH_GDA0002524057600000711
Figure DEST_PATH_GDA0002524057600000721
其中，在分母部分，Rfuse为LED直管灯的保险丝阻值(10奥姆)，而500奥姆为模拟人体的导电特性在瞬态响应的阻值；而在分子部分，取电压均方根值90V～305V的最大电压值 (305*1.414)以及最小电压差值50V。从以上实施例可以得知，LED直管灯若两端灯头均正确安装于灯座内，其正常工作时的最小瞬态电流为5A；但当LED直管灯一端灯头安装于灯座内而另一端灯头接触人体时，其最大瞬态电流却只有845mA。因此，本实用新型利用可通过瞬态响应流过LED电源回路中的电容(例如：滤波电路的滤波电容)的电流以检测LED直管灯与灯座的安装状态，亦即检测LED直管灯是否正确安装于灯座内，并且在LED直管灯尚未正确安装于灯座内时，更提供一保护机制以避免使用者因误触LED直管灯导电部分而触电的问题。上述的实施例仅用以说明本实用新型而并非用以限制本实用新型的实施。
接着，请再次参见图17A，当LED直管灯换装于灯座时，检测脉冲发生模块2740在一段时间后(此段时间决定脉冲周期)，其输出从一第一低准位电压上升至一第一高准位电压，并经由一路径2741输出此第一高准位电压至检测结果锁存电路2760。检测结果锁存电路2760 接收此第一高准位电压后，经由一路径2761同时输出一第二高准位电压至开关电路2780与检测脉冲发生模块2740。当开关电路2780接收此第二高准位电压后，开关电路2780导通使得LED直管灯的一电源回路(至少包括第一安装侦测端2521、开关电路2780、路径2781、检测判定电路2770与第二安装侦测端2522)导通；而在此同时，检测脉冲发生模块2740在接收由检测结果锁存电路2760所回传的第二高准位电压后的一段时间(此段时间决定脉冲宽度)，其输出从第一高准位电压降回第一低准位电压(第一次的第一低准位电压、第一高准位电压与第二次的第一低准位电压构成一第一脉冲信号DP1)。而检测判定电路2770在LED直管灯的电源回路导通时，检测其回路上的一第一取样信号SP1(例如：电压信号)，当此第一取样信号SP1大于及/或等于一设定信号(例如：一参考电压Vref)时，根据上述本实用新型的应用原理，表示LED直管灯正确安装于灯座内，因此检测判定电路2770经由一路径2771 输出一第三高准位电压(第一高准位信号)至检测结果锁存电路2760。检测结果锁存电路2760 接收此第三高准位电压进而输出并维持一第二高准位电压(第二高准位信号)至开关电路2780，开关电路2780接收此第二高准位电压进而维持导通以使LED直管灯的电源回路维持导通，其间检测脉冲发生模块2740不再产生脉冲输出。
当此第一取样信号SP1小于此设定信号时，根据上述本实用新型的应用原理，表示LED 直管灯尚未正确安装于灯座内，因此检测判定电路2770输出一第三低准位电压(第一低准位信号)至检测结果锁存电路2760。检测结果锁存电路2760接收此第三低准位电压进而输出并维持第二低准位电压(第二低准位信号)至开关电路2780，开关电路2780接收此第二低准位电压进而维持截止以使LED直管灯的电源回路维持开路。在此情况下，避免使用者在LED直管灯尚未正确安装于灯座内时因误触LED直管灯导电部分而触电的问题。
当上述LED直管灯的电源回路维持开路一段时间后(即脉冲周期时间)，检测脉冲发生模块2740的输出再次从第一低准位电压上升至第一高准位电压，并经由路径2741输出至检测结果锁存电路2760。检测结果锁存电路2760接收此第一高准位电压后，经由路径2761同时输出一第二高准位电压至开关电路2780与检测脉冲发生模块2740。当开关电路2780接收此第二高准位电压后，开关电路2780再次导通使得LED直管灯的电源回路(至少包括第一安装侦测端2521、开关电路2780、路径2781、检测判定电路2770与第二安装侦测端2522)也再次导通；在此同时，检测脉冲发生模块2740在接收由检测结果锁存电路2760所回传的第二高准位电压后的一段时间(此段时间决定脉冲宽度)，其输出从第一高准位电压降回一第一低准位电压(第三次的第一低准位电压、第二次的第一高准位电压与第四次的第一低准位电压构成一第二脉冲信号DP2)。而检测判定电路2770在LED直管灯的电源回路再次导通时，也再次检测其回路上的一第二取样信号SP2(例如：电压信号)，当此第二取样信号SP2大于及/或等于设定信号(例如：一参考电压Vref)时，根据上述本实用新型的应用原理，表示LED直管灯正确安装于灯座内，因此检测判定电路2770经由路径2771输出一第三高准位电压(第一高准位信号)至检测结果锁存电路2760。检测结果锁存电路2760接收此第三高准位电压进而输出并维持一第二高准位电压(第二高准位信号)至开关电路2780，开关电路2780接收此第二高准位电压进而维持导通以使LED直管灯的电源回路维持导通，其间检测脉冲发生模块2740 不再产生脉波输出。
当此第二取样信号SP2小于此设定信号时，根据上述本实用新型的应用原理，表示LED 直管灯仍未正确安装于灯座内，因此检测判定电路2770输出一第三低准位电压(第一低准位信号)至检测结果锁存电路2760。检测结果锁存电路2760接收此第三低准位电压进而输出并维持一第二低准位电压(第二低准位信号)至开关电路2780，开关电路2780接收此第二低准位电压进而维持截止以使LED直管灯的电源回路维持开路。
在图27B的范例中，因为基于第一脉冲信号DP1所产生的第一取样信号SP1与基于第二脉冲信号DP2所产生的第二取样信号SP2皆小于参考电压Vref，因此在此段期间内开关电路 2780会被维持在截止状态，并且使驱动电路(未绘示)不会被启动。直到第三脉冲信号DP3产生后，由于检测判定电路2770会根据高于参考电压Vref的第三取样信号SP3产生LED直管灯已被正确安装的检测结果，使得开关电路2780会被检测结果锁存电路2760所输出的高准位电压维持在导通状态以使电源回路维持导通。此时电源模块中的驱动电路会基于电源回路上的电压而被启动并开始运作，进而产生点亮控制信号Slc来切换功率开关(未绘示)，使得驱动电流可被产生并点亮LED模块。
接着，请同时参见图17B至图17E，当LED直管灯换装于灯座时，一驱动电压经由电阻 2742对电容2743进行充电，而当电容2743的电压上升到足以触发史密特触发器2744时，史密特触发器2744从初始的一第一低准位电压变成一第一高准位电压输出到或门2763的一输入端。或门2763在接收来自史密特触发器2744所输出的第一高准位电压后，或门2763输出一第二高准位电压到晶体管2782的基极端以及电阻2747。当晶体管2782的基极端接收来自或门2763所输出的第二高准位电压后，晶体管2782的集极端与射极端导通，进而使得LED 直管灯的电源回路(至少包括第一安装侦测端2521、晶体管2782、电阻2774与第二安装侦测端2522)导通；而在此同时，晶体管2746的基极端经由电阻2747接收或门2763所输出的第二高准位电压后，晶体管2746的集极端与射极端导通接地，使得电容2743的电压经由电阻 2745对地放电，当电容2743的电压不足以触发史密特触发器2744时，史密特触发器2744的输出从第一高准位电压降回第一低准位电压(第一次的第一低准位电压、第一高准位电压与第二次的第一低准位电压构成一第一脉冲信号)。而当LED直管灯的电源回路导通时，通过瞬态响应流过LED电源回路中的电容(例如：滤波电路的滤波电容)的电流流经晶体管2782与电阻2774，并在电阻2774上形成一电压信号，此电压信号经由比较器2772与一参考电压(在本实施例为1.3V，然不限于此)进行比较，当此电压信号大于及/或等于此参考电压时，比较器2772输出一第三高准位电压到D型触发器2762的频率输入端CLK，同时由于D型触发器 2762的数据输入端D连接驱动电压，因此D型触发器2762的输出端Q输出一高准位电压到或门2763的另一输入端，使得或门2763输出并维持第二高准位电压至晶体管2782的基极端，进而使得晶体管2782以及LED直管灯的电源回路维持导通。由于或门2763输出并维持第二高准位电压，因此晶体管2746亦维持导通接地，进而使得电容2743的电压无法上升到足以触发史密特触发器2744。
而当电阻2774上的电压信号小于参考电压时，比较器2772输出一第三低准位电压到D 型触发器2762的频率输入端CLK，同时由于D型触发器2762的初始输出值为零，因此D型触发器2762的输出端Q输出一低准位电压到或门2763的另一输入端，并且由于或门2763的一端所连接的史密特触发器2744亦恢复输出第一低准位电压，因此或门2763输出并维持第二低准位电压至晶体管2782的基极端，进而使得晶体管2782维持截止以及LED直管灯的电源回路维持开路。然而，由于或门2763输出并维持第二低准位电压，因此晶体管2746亦维持在截止状态，待驱动电压再经由电阻2742对电容2743进行充电以重复进行下一次(脉冲)侦测。
值得注意的是，脉冲周期是由电阻2742的电阻值与电容2743的电容值所决定，在某些实施例中，脉冲信号的设定时间间隔(TIV)为3ms到500ms，更进一步，脉冲信号的时间间隔为20ms到50ms；在某些实施例中，脉冲信号的设定时间间隔(TIV)为500ms到2000ms。脉冲宽度是由电阻2745的电阻值与电容2743的电容值所决定，在某些实施例中，脉冲信号的宽度包括1us到100us，更进一步，脉冲信号的宽度包括10us到20us。其中，本实施例有关于脉冲信号的产生机制及对应的检测电流状态可参照前述图27D至27F的实施例说明，于此不再重复赘述。
齐纳二极管2748提供保护功能，但其可省略；电阻2774基于功率因素考虑，可以是两电阻并联，其等效电阻值包括0.1奥姆到5奥姆；电阻2776与2777提供分压确保输入电压高于比较器2773的参考电压(在本实施例为0.3V，然不限于此)；电容2778提供稳压及滤波功能；二极管2775确保信号传送的单向性。另外，在此要强调的是，本实用新型所揭露的安装侦测模块可适用于其他双端进电的LED照明设备，例如：具有双端电源供电架构的LED灯以及包含直接利用市电或利用镇流器所输出的信号作为外部驱动电压的LED灯等，本实用新型并不限制安装侦测模块的应用范围。
请参见图18A，图18A为根据本实用新型第三较佳实施例的安装侦测模块的电路示意图。安装侦测模块2520可包含一脉冲发生辅助电路2840、一集成控制模块2860、一开关电路2880 以及一检测判定辅助电路2870。本实施例的安装侦测模块的整体运作与第二较佳实施例的安装侦测模块的类似，因此可参考图27B所绘示的信号时序。其中，集成控制模块2860至少包括两输入端IN1、IN2以及输出端OT等三个脚位。脉冲发生辅助电路2840电性连接集成控制模块2860的输入端IN1与输出端OT，用以辅助集成控制模块2860产生一控制信号。检测判定辅助电路2870电性连接集成控制模块2860的输入端IN2与开关电路2880，其可用以在开关电路2880与LED电源回路导通时，回传关联于电源回路上的取样信号至集成控制模块2860 的输入端IN2，使得集成控制模块2860可基于此取样信号来判断LED直管灯与灯座的安装状态。开关电路2880分别电性连接LED直管灯电源回路的一端与检测判定辅助电路2870，用以接收集成控制模块2860所输出的控制信号，并在控制信号的致能期间(即，脉冲期间)内导通，使得LED直管灯电源回路导通。
更具体的说，集成控制模块2860可用以依据输入端IN1上所接收到的信号，在一段检测模式内藉输出端OT输出具有至少一脉冲的控制信号来短暂地导通开关电路2880。在此段检测模式内，集成控制模块2860可根据输入端IN2上的信号检测LED直管灯是否被正确安装至灯座中并且将检测结果锁存，以作为在检测模式结束后是否导通开关电路2880的依据(即，决定是否正常供电至LED模块)。第三较佳实施例的细部电路架构及整体电路运作的说明将先后描述于下。
请参见图18B，为根据本实用新型第三较佳实施例的集成控制模块的内部电路模块示意图。集成控制模块2860包括脉冲产生单元2862、检测结果锁存单元2863以及检测单元2864。脉冲产生单元2862会从输入端IN1接收脉冲发生辅助电路2840所提供的信号，并且据以产生至少一脉冲信号，而产生的脉冲信号会被提供给检测结果锁存单元2863。在本实施例中，脉冲产生单元2862可例如以史密特触发器(未绘示，可参考图17B的史密特触发器2744)来实施，其输入端耦接集成控制模块2860的输入端IN1，且其输出端耦接集成控制模块2860 的输出端OT。但本实用新型的脉冲产生单元2862不仅限于使用史密特触发器的电路架构来实施。任何可以实现产生至少一脉冲信号功能的模拟/数字电路架构皆可应用于此。
检测结果锁存单元2863耦接脉冲产生单元2862与检测单元2864。在检测模式内，检测结果锁存单元2863会将脉冲产生单元2862所产生的脉冲信号作为控制信号提供至输出端OT。另一方面，检测结果锁存单元2863还会将检测单元2864所提供的检测结果信号锁存，并且在检测模式后提供至输出端OT，藉以根据LED直管灯的安装状态是否正确来决定是否导通开关电路2880。在本实施例中，检测结果锁存单元2863可例如以D型触发器搭配或门的电路架构(未绘示，可参考图17D的D型触发器2762与或门2763)来实施。其中，D型触发器具有一数据输入端、一频率输入端与一输出端。该数据输入端连接驱动电压VCC，该频率输入端连接检测单元2864。或门具有一第一输入端、一第二输入端与一输出端，该第一输入端连接脉冲产生单元2862，该第二输入端连接D型触发器的输出端，且或门的输出端连接输出端OT。但本实用新型的检测结果锁存单元2863不仅限于使用D型触发器与或门的电路架构来实施。任何可以实现锁存并输出控制信号以控制开关电路2880切换的功能的模拟/数字电路架构皆可应用于此。
检测单元2864耦接检测结果锁存单元2863。检测单元2864会从输入端IN2接收检测判定辅助电路2870锁提供的信号，并且据以产生指示LED直管灯是否被正确安装的检测结果信号，而产生的检测结果信号会被提供给检测结果锁存单元2863。在本实施例中，检测单元2864 可例如以比较器(未绘示，可参考图17C的比较器2772)来实施。其中，比较器具有一第一输入端、一第二输入端与一输出端，该第一输入端连接一设定信号，该第二输入端连接输入端 IN2，且比较器2772的输出端连接检测结果锁存单元2863。但本实用新型的检测单元2864 不仅限于使用比较器的电路架构来实施。任何可以实现根据输入端IN2上的信号判断LED直管灯是否被正确安装的模拟/数字电路架构皆可应用于此。
请参见图18C，图18C为根据本实用新型第三较佳实施例的脉冲发生辅助电路的电路示意图。脉冲发生辅助电路2840包含电阻2842、2844及2846、电容2843以及晶体管2845。电阻2842的一端连接一驱动电压(如VCC)。电容2843的一端电阻2842的另一端，且电容2843的另一端接地。电阻2844的一端连接电阻2842与电容2843的连接端。晶体管2845具有一基极端、一集极端与一射极端。该集极端连接电阻2844的另一端，并且该射极端接地。电阻2846的一端连接晶体管2845的基极端，且电阻2846的另一端经由路径2841连接至集成控制模块2840的输出端OT与开关电路2880的控制端。脉冲发生辅助电路2840更包含一齐纳二极管2847，其具有一阳极端与一阴极端，该阳极端连接电容2843的另一端并且接地，该阴极端连接电容2863与电阻2842连接的一端。
请参见图18D，图18D为根据本实用新型第三较佳实施例的检测判定辅助电路的电路示意图。检测判定辅助电路2870包含电阻2872、2873及2875、电容2874以及二极管2876。电阻2872的一端连接开关电路2880的一端，且电阻2872的另一端连接LED电源回路的另一端(例如：第二安装侦测端2522)。电阻2873的一端连接该驱动电压(如VCC)。电阻2874的一端连接电阻2873的另一端，并经由路径2871连接至集成控制模块2860的输入端IN2，且电阻2874的另一端接地。电容2875与电阻2874并联。二极管2876具有一阳极端与一阴极端，该阳极端连接电阻2872的一端，且该阴极端连接电阻2873与2874的连接端。在某些实施例中，上述电阻2873、电阻2874、电容2875以及二极管2876可以被省略，当二极管2876 被省略时，电阻2872的一端直接经由路径2871连接至集成控制模块2860的输入端IN2。在某些实施例中，基于功率因素考虑，电阻2872可以是两电阻并联，其等效电阻值包括0.1奥姆～5奥姆。
请参见图18E，图18E为根据本实用新型第三较佳实施例的开关电路的电路示意图。开关电路2880包括晶体管2882，其具有一基极端、一集极端与一射极端。晶体管2882的基极端经由路径2861连接至集成控制模块2860的输出端OT，晶体管2882的集极端连接LED电源回路的一端(例如：第一安装侦测端2521)，并且晶体管2882的射极端连接检测判定辅助电路2870。其中，晶体管2882亦可置换成其他电子式开关的等效组件，例如：MOSFET等。
在此欲先说明的是，本实施例的安装侦测模块所利用的安装侦测原理是与前述第二较佳实施例相同，都是基于电容电压不会发生突变的原理，LED直管灯电源回路中的电容在电源回路导通前，其两端电压为零且瞬态响应呈现短路状态；以及当电源回路在LED直管灯正确安装于灯座时，其瞬态响应限流电阻较小且响应峰值电流较大，当电源回路在LED直管灯未正确安装于灯座时，其瞬态响应限流电阻较大且响应峰值电流较小等原理加以实施，并且使 LED直管灯的漏电流小于5MIU。换言之，就是透过侦测响应峰值电流的方式来判断LED直管灯是否正确地安装于灯座内。因此关于在正常工作及换灯测试下的瞬态电流部分可参照前述实施例的说明，于此不再重复赘述。底下将仅就安装侦测模块的整体电路运作加以说明。
请再次参见图18A，当LED直管灯换装于灯座时，LED直管灯在有一端进电的情况下会使得驱动电压VCC被提供给安装侦测模块2520中的模块/电路。脉冲发生辅助电路2840会反应于驱动电压VCC而进行充电动作。在一段时间后(此段时间决定脉冲周期)，其输出电压(于此称第一输出电压)从一第一低准位电压上升至超过一顺向阈值电压(电压值可依据电路设计而定义)，并经由一路径2841输出至集成控制模块2860的输入端IN1。集成控制模块2860 从输入端IN1接收第一输出电压后，经由一路径2861输出一致能的控制信号(例如为一高准位电压)至开关电路2880与脉冲发生辅助电路2840。当开关电路2880接收此致能的控制信号后，开关电路2880导通使得LED直管灯的一电源回路(至少包括第一安装侦测端2521、开关电路2880、路径2881、检测判定辅助电路2870与第二安装侦测端2522)导通；而在此同时，脉冲发生辅助电路2840会反应于致能的控制信号而导通放电路径以进行放电动作，并且在接收由集成控制模块2860所回传的致能的控制信号后的一段时间(此段时间决定脉冲宽度)，第一输出电压从超过顺向阈值电压的电压准位逐渐降回第一低准位电压。其中，在第一输出电压下降至低于一逆向阈值电压(电压值可依据电路设计而定义)时，集成控制模块2860 会反应于第一输出电压而将致能的控制信号下拉至禁能准位(即，输出禁能的控制信号，其中禁能的控制信号例如为一低准位电压)，从而使得控制信号具有脉冲形式的信号波形(即，由控制信号中的第一次的低准位电压、高准位电压与第二次的低准位电压构成一第一脉冲信号)。而检测判定辅助电路2870在LED直管灯的电源回路导通时，检测其回路上的一第一取样信号 (例如：电压信号)，并且将第一取样信号经由输入端IN2提供给集成控制模块2920。当集成控制模块2920判定此第一取样信号大于或等于一设定信号(例如：一参考电压)时，根据上述本实用新型的应用原理，表示LED直管灯正确安装于灯座内，因此集成控制模块2860会输出并维持致能的控制信号至开关电路2880，开关电路2880接收此致能的控制信号进而维持导通以使LED直管灯的电源回路维持导通，其间集成控制模块2860不再产生脉冲输出。
相反地，当集成控制电路2860判定此第一取样信号小于此设定信号时，根据上述本实用新型的应用原理，表示LED直管灯尚未正确安装于灯座内，因此集成控制电路会输出并维持禁能的控制信号至开关电路2880，开关电路2880接收此禁能的控制信号进而维持截止以使LED直管灯的电源回路维持开路。
由于脉冲发生辅助电路2840的放电路径被截止，使得脉冲发生辅助电路2840重新进行充电动作。因此，当上述LED直管灯的电源回路维持开路一段时间后(即脉冲周期时间)，脉冲发生辅助电路2840的第一输出电压再次从第一低准位电压上升至超过顺向阈值电压，并经由路径2841输出至集成控制模块2860的输入端IN1。集成控制模块2860从输入端IN1接收第一输出电压后，会再次将控制信号从禁能准位上拉至致能准位(即，输出致能的控制信号)，并且将致能的控制信号提供至开关电路2880与脉冲发生辅助电路2840。当开关电路2880接收此致能的控制信号后，开关电路2880导通使得LED直管灯的电源回路(至少包括第一安装侦测端2521、开关电路2880、路径2881、检测判定辅助电路2870与第二安装侦测端2522) 也再次导通。在此同时，脉冲发生辅助电路2840会再次反应于致能的控制信号而导通放电路径并进行放电动作，并且在接收由集成控制模块2860所回传的致能的控制信号后的一段时间 (此段时间决定脉冲宽度)，第一输出电压从超过顺向阈值电压的电压准位再次逐渐降回第一低准位电压。其中，在第一输出电压下降至低于逆向阈值电压时，集成控制模块2860会反应于第一输出电压而将致能的控制信号下拉至禁能准位，从而使得控制信号具有脉冲形式的信号波形(即，由控制信号中的第三次的低准位电压、第二次的高准位电压与第四次的低准位电压构成一第二脉冲信号)。而检测判定辅助电路2870在LED直管灯的电源回路再次导通时，也再次检测其回路上的一第二取样信号(例如：电压信号)，并且将第二取样信号经由输入端 IN2提供给集成控制模块2860。当此第二取样信号大于及/或等于设定信号(例如：一参考电压)时，根据上述本实用新型的应用原理，表示LED直管灯正确安装于灯座内，因此集成控制模块2860会输出并维持致能的控制信号至开关电路2880，开关电路2880接收此致能的控制信号进而维持导通以使LED直管灯的电源回路维持导通，其间集成控制模块2860不再产生脉波输出。
当集成控制电路2860判定此第二取样信号小于此设定信号时，根据上述本实用新型的应用原理，表示LED直管灯仍未正确安装于灯座内，因此集成控制电路会输出并维持禁能的控制信号至开关电路2880，开关电路2880接收此禁能的控制信号进而维持截止以使LED直管灯的电源回路维持开路。在此情况下，避免使用者在LED直管灯尚未正确安装于灯座内时因误触LED直管灯导电部分而触电的问题。
底下更具体说明本实施例的安装侦测模块的内部电路/模块运作。请同时参见图18B至图 18E，当LED直管灯换装于灯座时，一驱动电压VCC经由电阻2742对电容2743进行充电，而当电容2843的电压上升到足以触发脉冲产生单元2862时(即，超过顺向阈值电压)，脉冲产生单元2862的输出会从初始的一第一低准位电压变成一第一高准位电压输出到检测结果锁存单元2863。检测结果锁存单元2863在接收来自脉冲产生单元2862所输出的第一高准位电压后，检测结果锁存单元2863会经由输出端OT输出一第二高准位电压到晶体管2882的基极端以及电阻2846。当晶体管2882的基极端接收来自检测结果锁存单元2863所输出的第二高准位电压后，晶体管2882的集极端与射极端导通，进而使得LED直管灯的电源回路(至少包括第一安装侦测端2521、晶体管2882、电阻2872与第二安装侦测端2522)导通。
而在此同时，晶体管2845的基极端经由电阻2846接收输出端OT上的第二高准位电压后，晶体管2845的集极端与射极端导通接地，使得电容2843的电压经由电阻2844对地放电，当电容2843的电压不足以触发脉冲产生单元2862时，脉冲产生单元2862的输出从第一高准位电压降回第一低准位电压(第一次的第一低准位电压、第一高准位电压与第二次的第一低准位电压构成一第一脉冲信号)。而当LED直管灯的电源回路导通时，通过瞬态响应流过LED电源回路中的电容(例如：滤波电路的滤波电容)的电流流经晶体管2882与电阻2872，并在电阻 2872上形成一电压信号，此电压信号被提供至输入端IN2，使得检测单元2864可将此电压信号与一参考电压进行比较。
当检测单元2864判定此电压信号大于或等于此参考电压时，检测单元2864输出一第三高准位电压到检测结果锁存单元2863。而当检测单元2864判定电阻2872上的电压信号小于参考电压时，检测单元2864输出一第三低准位电压到检测结果锁存单元2863。
其中，检测结果锁存单元2863会锁存检测单元2864所提供的第三高准位电压/第三低准位电压，再将锁存的信号与脉冲产生单元2862所提供的信号进行或逻辑运算，并且根据或逻辑运算的结果决定输出的控制信号为第二高准位电压或第二低准位电压。
更具体地说，当检测单元2864判断电阻2872上的电压信号大于或等于参考电压时，检测结果锁存单元2863会锁存检测单元2864所输出的第三高准位电压，藉以维持输出第二高准位电压至晶体管2882的基极端，进而使得晶体管2882以及LED直管灯的电源回路维持导通。由于检测结果锁存单元2863会输出并维持第二高准位电压，因此晶体管2845亦维持导通接地，进而使得电容2843的电压无法上升到足以触发脉冲产生单元2862。当检测单元2864 判断电阻2872上的电压信号小于参考电压时，检测单元2864与脉冲产生单元2862所提供的皆是低准位电压，因此经过或逻辑运算后，检测结果锁存单元2863会输出并维持第二低准位电压至晶体管2882的基极端，进而使得晶体管2882维持截止以及LED直管灯的电源回路维持开路。然而，由于输出端OT上的控制信号此时是维持在第二低准位电压，因此晶体管2845 亦维持在截止状态，待驱动电压VCC再经由电阻2842对电容2843进行充电以重复进行下一次(脉冲)侦测。
于此附带一提的是，在本实施例所述的检测模式可以定义为驱动电压VCC已被提供至安装侦测模块2520，但检测单元2864尚未判定电阻2872上的电压信号大于或等于参考电压的期间。于检测模式内，由于检测结果锁存单元2863所输出的控制信号会反复地使晶体管2845 导通与截止，使得放电路径周期性的被导通与截止。电容2843会反应于晶体管2845的导通/ 截止，而周期性的充电与放电。因此，检测结果锁存单元2863会在检测模式内输出具有周期性脉冲波形的控制信号。而当检测单元2864判定电阻2872上的电压信号大于或等于参考电压，或是驱动电压VCC被停止提供时，可视为检测模式结束(已判定正确安装，或是LED灯管已被拔除)。此时检测结果锁存单元2863会输出维持在第二高准位电压或第二低准位电压的控制信号。
另一方面，比对图17A来看，相较于第二较佳实施例而言，本实施例的集成控制模块2860 可以是将检测脉冲发生模块2740、检测结果锁存电路2760以及检测判定电路2770的部分电路组件集成化所构成，而未被集成化的电路组件则分别构成本实施例的脉冲发生辅助电路 2840与检测判定辅助电路2870。换言之，集成控制模块2860中的脉冲产生单元2862搭配脉冲发生辅助电路2840的功能/电路架构可等同于第二较佳实施例的检测脉冲发生模块2740，集成控制模块2860中的检测结果锁存单元2863的功能/电路架构可等同于第二较佳实施例的检测结果锁存模块2760，以及集成控制模块2860中的检测单元2864搭配检测判定辅助电路 2870的功能/电路架构可等同于检测判定电路2770。
请参见图19A，图19A为根据本实用新型第四较佳实施例的安装侦测模块的电路模块示意图。本实施例的安装侦测模块可例如为包含有电源端VP1、第一切换端SP1以及第二切换端SP2的一三端开关器件2920。其中，三端开关器件2920的电源端VP1适于接收驱动电压 VCC，第一切换端SP1适于连接第一安装侦测端2521与第二安装侦测端2522其中之一(于图式是绘示为连接第一安装侦测端2521，但不仅限于此)，并且第二切换端SP2适于连接第一安装侦测端2521与第二安装侦测端2522其中之另一(于图式是绘示为连接第二安装侦测端 2522，但不仅限于此)。
三端开关器件2920包含有信号处理单元2930、信号产生单元2940、信号采集单元2950 以及开关单元2960。另外，三端开关器件2920可更包括内部电源侦测单元2970。信号处理单元2930可根据信号产生单元2940与信号采集单元2950所提供的信号，而在检测模式输出具有脉冲波形的控制信号，并且在检测模式后输出维持在高电压准位或低电压准位的控制信号，以控制开关单元2960的导通状态，藉以决定是否导通LED直管灯的电源回路。信号产生单元2940可在接收到驱动电压VCC时，产生脉冲信号给信号处理单元2930。其中，信号产生单元2940所产生的脉冲信号可以是根据从外部接收的一参考信号所产生，或者由其本身独立产生，本实用新型不对此加以限制。于此所述的＂外部＂是相对于信号产生单元2940而言，亦即只要是非由信号产生单元2940所产生的参考信号，无论是三端开关器件2920内其他电路所产生，或是由三端开关器件2920的外部电路所产生，皆属于此处所述的从外部接收的参考信号。信号采集单元2950可用以取样LED直管灯的电源回路上的电信号，并且根据取样到的信号来检测LED直管灯的安装状态，再将指示检测结果的检测结果信号传给信号处理单元 2930进行处理。
在一范例实施例中，所述三端开关器件2920可利用集成电路来实现，亦即所述三端开关器件可以是一个三端的开关控制芯片，其可应用在任何类型的双端进电的LED直管灯中，藉以提供防触电保护的功能。另外应注意的是，所述三端开关器件2920可不限制仅包含有三个脚位/连接端，而是在多个脚位中其中有三个脚位是以上述方式配置，皆属于本实施例所欲保护的范围。
在一范例实施例中，信号处理单元2930、信号产生单元2940、信号采集单元2950、开关单元2960以及内部电源侦测单元2970可分别以图19B至图19F的电路架构来实现(但不仅限于此)。底下分就各单元进行说明。
请参见图19B，图19B为根据本实用新型第四较佳实施例的信号处理单元的电路示意图。信号处理单元2930包括驱动器2932、或门2933以及D型触发器2934。驱动器2932具有输入端与输出端，驱动器2932的输出端用以经路径2931连接开关单元2960，藉以将控制信号提供给开关单元2960。或门2933具有第一输入端、第二输入端以及输出端。或门2933的第一输入端经路径2941连接信号产生单元2940，并且或门2933的输出端耦接驱动器2932的输入端。D型触发器2934具有数据输入端(D)、频率输入端(CK)与输出端(Q)。D型触发器2934的数据输入端接收驱动电压VCC，D型触发器2934的频率输入端经路径2951连接至信号采集单元2950，并且D型触发器的输出端耦接或门2933的第二输入端。
请参见图19C，图19C为根据本实用新型第四较佳实施例的信号产生单元的电路示意图。信号产生单元2940包括电阻2942与2943、电容2944、开关2945以及比较器2946。电阻2942 的一端接收驱动电压VCC，并且电阻2942、电阻2943以及电容2944串接于驱动电压VCC与接地端之间。开关2945与电容2944并联。比较器2946具有第一输入端、第二输入端以及输出端。比较器2946的第一输入端耦接电阻2942与2943的连接端，比较器2946的第二输入端接收一参考电压Vref，并且比较器2946的输出端耦接开关2945的控制端。
请参见19D，图19D为根据本实用新型第四较佳实施例的信号采集单元的电路示意图。信号采集单元2950包括或门2952以及比较器2953与2954。或门2952具有第一输入端、第二输入端以及输出端，或门2952的输出端经由路径2951连接至信号处理单元2930。比较器2953的第一输入端经由路径2962连接至开关单元2960的一端(即，LED直管灯的电源回路上)，比较器2953的第二输入端接收一第一参考电压(如1.25V，但不限制于此)，并且比较器2953 的输出端耦接或门2952的第一输入端。比较器2954的第一输入端接收一第二参考电压(如 0.15V，但不限制于此)，比较器2954的第二输入端耦接比较器2953的第一输入端，并且比较器2954的输出端耦接或门2952的第二输入端。
请参见19E，图19E为根据本实用新型第四较佳实施例的开关单元的电路示意图。开关单元2960包括晶体管2963，其具有闸极端、汲极端与源极端。晶体管2963的闸极端经由路径2931连接至信号处理单元2930，晶体管2963的汲极端经由路径2961连接至第一切换端SP1，并且晶体管2973的源极端经由路径2962连接至第二切换端SP2、比较器2953的第一输入端以及比较器2954的第二输入端。
请参见19F，图19F为根据本实用新型第四较佳实施例的内部电源侦测单元的电路示意图。内部电源侦测单元2970包括箝位电路2972、参考电压产生电路2973、电压调整电路2974 以及史密特触发器2975。箝位电路2972与电压调整电路2974分别耦接电源端VP1，以接收驱动电压VCC，藉以分别对驱动电压VCC进行电压箝位与电压调整的动作。参考电压产生电路2973耦接电压调整电路，用以产生一参考电压给电压调整电路2974。史密特触发器2975 具有输入端与输出端，其输入端耦接箝位电路2972与电压调整电路2974，且其输出端输出驱动电压用以指示驱动电压VCC是否正常供应的一电源确认信号。其中，若驱动电压VCC处于正常供应的状态，史密特触发器2975会输出致能的(例如高准位)电源确认信号，使得驱动电压VCC被提供至三端开关器件2920内的各组件/电路。相反地，若驱动电压VCC处于异常的状态，史密特触发器2975会输出禁能的(例如低准位)电源确认信号，藉以避免三端开关器件2920内的各组件/电路因工作在异常的驱动电压VCC下而损毁。
请同时参照图19A至图19F，在本实施例具体电路运作中，当LED直管灯换装于灯座时，驱动电压VCC会经由电源端VP1被提供给三端开关器件2920。此时，驱动电压VCC会经由电阻2942与2943对电容2944充电。而当电容电压上升至超过参考电压Vref时，比较器2946会切换为输出高准位电压给或门2933的第一输入端与开关2945的控制端。其中，开关2945会反应于此高准位电压而导通，使得电容2944开始对地放电。透过此充放电的过程，比较器2946会输出具有脉冲形式的输出信号。
另一方面，在比较器2946输出高准位电压的期间，或门2952会对应的输出高准位电压来导通晶体管2962，使得电流在LED直管灯的电源回路上流通。其中，当有电流在电源回路流通时，会在路径2972上建立对应电流大小的电压信号。比较器2953会取样此电压信号并且与第一参考电压(如1.25V)进行比较。
当取样到的电压信号大于第一参考电压(如1.25V)时，比较器2953会输出高准位电压。或门2952会反应于比较器2953所输出的高准位电压而产生另一高准位电压至D型触发器 2934的频率输入端。D型触发器2934会基于或门2952的输出而维持输出高准位电压。驱动器2932会反应于输入端上的高准位电压而产生致能的控制信号来导通晶体管2963。此时，即使电容2944已经放电至电容电压低于参考电压Vref，而使比较器2946的输出下拉至低准位电压，由于D型触发器2934会维持输出高准位电压，因此晶体管2963可被维持在导通的状态。
当取样到的电压信号小于第一参考电压(如1.25V)时，比较器2953会输出低准位电压。或门2952会反应于比较器2953所输出的低准位电压而产生另一低准位电压至D型触发器 2934的频率输入端。D型触发器2934会基于或门2952的输出而维持输出低准位电压。此时，一旦电容2944放电至电容电压低于参考电压Vref，而使比较器2946的输出下拉至低准位电压(即，脉冲期间结束时)，由于或门2952的两输入端皆是维持在低准位电压，使得输出端也输出低准位电压，因此驱动器2932会反应于接收到的低准位电压产生禁能的控制信号来截止晶体管2963，使得LED直管灯的电源回路被关断。
由上述说明可知，本实施例的信号处理单元2930的运作类似于前述第二较佳实施例的检测结果锁存电路2760，信号产生单元2940的运作类似于前述第二较佳实施例的检测脉冲发生模块2740，信号采集单元2950的运作类似于前述第二较佳实施例的检测判定电路2770，以及开关单元2960的运作类似于前述第二较佳实施例的开关电路2780。
请参见图20A，为根据本实用新型第五较佳实施例的安装侦测模块的电路示意图。安装侦测模块包含检测脉冲发生模块3040、控制电路3060、检测判定电路3070、开关电路3080 以及检测路径电路3090。检测判定电路3070经路径3081耦接检测路径电路3090，以侦测检测路径电路3090上的信号。检测判定电路3070同时经路径3071耦接控制电路3060，以将检测结果信号经路径3071传送至检测结果锁存电路3060。检测脉冲发生模块3040通过路径 3041耦接检测路径电路3090，并产生脉冲信号以通知检测路径电路3090导通检测路径或执行检测动作的时机点。控制电路3060根据检测结果信号锁存检测结果，经路径3061耦接开关电路3080，以将检测结果传送或反映至开关电路3080。开关电路3080根据检测结果，决定使第一安装侦测端2521以及第二安装侦测端2522之间导通或截止。检测路径电路3090经由第一检测连接端3091与第二检测连接端3092耦接至电源模块的电源回路上。
在本实施例中，检测脉冲发生模块3040的配置可以参考图16B的检测脉冲发生模块2640 或图17B的检测脉冲发生模块2740。请参照图16B，在应用检测脉冲发生模块2640的架构作为检测脉冲发生模块3040时，本实施例的路径3041可比对为路径2541，亦即或门2652可透过路径3041连接至检测路径电路3090。请参照图17B，在应用检测脉冲发生模块2740的架构作为检测脉冲发生模块3040时，本实施例的路径3041可比对为路径2741。此外，检测脉冲发生模块3040还会通过路径3061连接至控制电路3060的输出端，因此本实施例的路径 3061可比对为路径2761。
控制电路3060可以利用控制芯片或任何具有信号运算处理能力的电路来实施。当控制电路3060依据检测结果信号判断用户未接触灯管时，控制电路3060会控制开关电路3080的切换状态，以令外部电源可以在灯管正确安装在灯座上时，正常地被提供给后端的LED模块。此时，控制电路3060会截止检测路径。相反地，当控制电路3060依据检测结果信号判断用户接触灯管时，因为使用者会有触电的风险，因此控制电路3060会将开关电路3080维持在截止的状态。
在一范例实施例中，控制电路3060与开关电路3080可以是电源模块中的驱动电路的一部分。举例来说，若驱动电路是开关式直流对直流转换器，则开关电路3080可以是直流对直流转换器的功率开关，并且控制电路3080可以是对应所述功率开关的控制器(例如是PWM控制器)。
检测判定电路3070的配置可以参考图16C的检测判定电路2670或图17C的检测判定电路2770。请参照图16C，在应用检测判定电路2670的架构作为检测判定电路3070时，电阻 2672可被省略。本实施例的路径3081可以比对为路径2581，亦即比较器2671的正输入端会连接至检测路径电路3090。本实施例的路径3071可以比对为路径2571，亦即比较器2671的输出端会连接至检测结果锁存电路3060。请参照图17C，在应用检测判定电路2770的架构作为检测判定电路3070时，电阻2774可被省略。本实施例的路径3081可以比对为路径2781，亦即二极管2775的阳极会连接至检测路径电路3090。本实施例的路径3071可以比对为路径2771，亦即比较器2772与2773的输出端会连接至检测结果锁存电路3060。
开关电路3080的配置可以参考图16E的开关电路2680或图17E的开关电路2780。由于两开关电路的架构类似，以图16E的开关电路2680代表说明。请参照图16E，在应用开关电路2680的架构作为开关电路3080时，本实施例的路径3061可比对为路径2561，并且路径2581不会连接至检测判定电路2570，而是直接连接至第二安装侦测端2522。
检测路径电路3090的配置可如图20B、图20C、图20D或图20E所示，图20B、图20C、图20D及图20E为根据本实用新型不同实施例的检测路径电路的电路示意图。请先参照图20B，检测路径电路3090包括晶体管3095以及电阻3093与3094。晶体管3095具有基极、集极与射极，射极经由路径3041连接检测脉冲发生模块3040。电阻3094的第一端连接晶体管3095 的射极，并且其第二端作为第二检测连接端3092连接至接地端GND，亦即电阻3094串接于晶体管3095的射极与接地端GND之间。电阻3093的第一端作为第一检测连接端3091连接至第一安装侦测端2521上，并且在此第一安装侦测端2521是以连接至第二整流输出端512为例，亦即电阻3093串接在晶体管3095的集极与第一安装侦测端2521/第二整流输出端512 之间。就检测路径的配置而言，本实施例的检测路径等效于配置在整流输出端与接地端GND 之间。
请参照图20C，本实施例的检测路径电路3090的配置与运作大致上和前述实施例相同，其主要差异在于本实施例的检测路径电路3090是设置在第一整流输出端511与第二整流输出端512之间。亦即，电阻3093的第一端(第一检测连接端3091)会连接至第一整流输出端511，并且电阻3094的第二端(第二检测连接端3092)会连接至第二整流输出端512。
在本实施例中，当晶体管3095接收到检测脉冲发生模块3040所提供的脉冲信号时(检测模式)，其会在脉冲期间内导通。在灯管至少一端安装至灯座的情况下，从第一安装侦测端 2521至接地端GND的一检测路径(经过电阻3094、晶体管3095及电阻3093)会反应于导通的晶体管3095而随之导通，并且在检测路径的节点X上建立一电压信号。在使用者没有接触灯管/灯管正确安装至灯座时，所述电压信号的准位是根据电阻3093与3094的分压而决定，即此时第二检测连接端3092与接地端GND等电平。在使用者接触灯管时，人体的等效电阻会等效为串接于第二检测连接端3092与接地端GND之间，亦即与电阻3093、3094串联。此时所述电压信号的准位是根据电阻3093、3094及人体的等效电阻所决定。藉此，透过设置具有合适的电阻值的电阻3093与3094，即可使得节点X上的电压信号可以反应出用户是否触碰灯管的状态，使得检测判定电路可根据节点X上的电压信号产生对应的检测结果信号。另外，所述晶体管3095除了会在检测模式短暂导通之外，在控制电路3060判定灯管已被正确安装至灯座的情况下，晶体管3095会维持在截止的状态，使得电源模块可以正常的运作以对LED 模块供电。
请参照图20D，本实施例的检测路径电路3090的配置与运作大致上和前述实施例相同，其主要差异在于本实施例的检测路径电路3090还包括有设置在电源回路上的限流组件3096。所述限流组件3096是以设置在第一整流输出端511与滤波电路520的输入端(即，电容725 与电感726的连接端)的二极管为例(下称，二极管3096)，在此滤波电路520是绘示以π型滤波电路为例，但本实用新型不以此为限。在本实施例中，二极管3096的加入可以限制主电源回路上的电流方向，藉以避免充电后的电容725在晶体管3095导通时逆向对检测路径放电，进而影响防触电检测的准确性。于此应注意的是，所述二极管3096的配置仅是限流组件的一实施例，在其他应用中，只要可以设置在电源回路上并且起到限制电流方向作用的电子组件皆可实施于此，本实用新型不以此为限。
请参照图20E，本实施例的检测路径电路3090的配置与运作大致上和前述实施例相同，其主要差异在于本实施例的检测路径电路3090还包括限流组件3097与3098。所述限流组件 3097是以设置在第一整流输入端(即)与电阻3093的第一端之间的二极管为例(下称，二极管 3097)，并且所述限流组件3098是以设置在第二整流输入端502与电阻3093的第一端之间的二极管为例(下称，二极管3098)。其中，二极管3097的阳极耦接第一整流输入端(即，整流电路510与第一接脚501连接的一端)，并且二极管3097的阴极耦接电阻3093的第一端。二极管3098的阳极耦接第二整流输入端(即，整流电路510与第二接脚502连接的一端)，并且二极管3098的阴极耦接电阻3093的第二端。在本实施例中，由第一接脚501与第二接脚 502所接收的外部驱动信号/交流信号会经由二极管3097与3098被提供至电阻3093的第一端。在外部驱动信号的正半波期间内，二极管3097受到顺向偏压而导通，并且二极管3098 受到逆向偏压而截止，使得检测路径电路3090等效于在第一整流输入端与第二整流输出端512(在本实施例中同第二滤波输出端522)之间建立检测路径。在外部驱动信号的负半波期间，二极管3097受到逆向偏压而截止，并且二极管3098受到顺向偏压而导通，使得检测路径电路3090等效于在第二整流输入端与第二整流输出端512之间建立检测路径。
本实施例的二极管3097与3098起到了限制交流信号的电源方向的作用，使得电阻3093 的第一端不论是在交流信号的正半波或负半波期间都是接收到正电平信号(相较于接地电平而言)，进而令节点X上的电压信号不会随着交流信号的相位变化所影响，导致检测结果错误。再者，相较于前述实施例而言，由本实施例的检测路径电路3090所建立起的检测路径并非直接连接至电源模块的电源回路上，而是透过二极管3097与3098在整流输入端与整流输出端之间建立起独立的检测路径。由于检测路径电路3090并非直接连接于电源回路上，并且仅有在检测模式会导通，故而在LED直管灯正常安装并且电源模块正常运作的情形下，电源回路上用于驱动LED模块的电流不会流经检测路径电路3090。由于检测路径电路3090无须承受电源模块在正常运作下的大电流，使得检测路径电路3090上的组件规格选择较为有弹性，并且同时令检测路径电路3090所造成的功率损耗较低。再者，相较于直接将检测路径连接至电源回路的实施例而言(如图20B至图20D)，由于本实施例的检测路径电路3090并不会直接与电源回路中的滤波电路520连接，因此在电路设计上也不用顾虑滤波电容会逆向对检测路径充电的问题，在电路设计上更为简便。
请参见图21A，为根据本实用新型第六较佳实施例的安装侦测模块的电路示意图。安装侦测模块包含检测脉冲发生模块3140、控制电路3160、检测判定电路3170、开关电路3180 以及检测路径电路3190。有关于检测脉冲发生模块3140、控制电路3160、检测判定电路3170 及开关电路3180的连接关系皆与上述图20A实施例相同，故于此不再赘述。在本实施例中，与前述图20A实施例的主要差异在于检测路径电路3190的配置与操作。本实施例的检测路径电路3190的第一检测连接端3191耦接滤波电路520的低电位端，并且第二检测连接端3192 耦接第二整流输出端512。换句话说，检测路径电路3190是连接在滤波电路520的低电平端与整流电路510的第二整流输出端512之间，亦即，滤波电路520的低电平端是经由检测路径电路3190连接至第二整流输出端512。
检测路径电路3190的配置可如图21B或图21C所示，图21B与图21C为根据本实用新型不同实施例的安装侦测模块的电路示意图。请先参照图21B，在本实施例中，滤波电路520是以包含电容725、727及电感726的π型滤波架构为例(本实用新型不以此为限)，即电感726串接在第一整流输出端511及第一滤波输出端521之间，电容725、727的第一端对应连接电感726的两端，并且电容725、727的第二端连接在一起，其中电容725、727的第二端即为低电平端。安装侦测模块包括检测脉冲发生模块3240、控制电路3260、检测判断电路 3270、开关电路3280及检测路径电路3290。其中，检测路径电路3290包括晶体管3295及电阻3294。晶体管3295的栅极耦接检测脉冲发生模块3240，源极耦接电阻3294的第一端，并且漏极耦接电容725、727的第二端。电阻3294的第二端作为第二检测连接端3292与第二整流输出端512及第一安装侦测端2521连接。检测判定电路3170耦接电阻3294的第一端，藉以检测流经检测回路的电流大小。在本实施例中，所述检测回路可等效为由电容725及727、电感726、晶体管3295与电阻3294所组成。
在本实施例中，当晶体管3295接收到检测脉冲发生模块3240所提供的脉冲信号时(检测模式)，其会在脉冲期间内导通。在灯管至少一端安装至灯座的情况下，从第一整流输出端 511经由检测路径至第二整流输出端512的电流路径会反应于导通的晶体管3295而随之导通，并且在电阻3294的第一端上建立一电压信号。在使用者没有接触灯管/灯管正确安装至灯座时，所述电压信号的电平是根据滤波电路520的等效阻抗与电阻3294的分压而决定。在使用者接触灯管时，人体的等效电阻会等效为串接于第二检测连接端与接地端之间。此时所述电压信号的电平是根据滤波电路520的等效阻抗、电阻3294及人体的等效电阻所决定。藉此，透过设置具有合适的电阻值的电阻3294，即可使得电阻3294的第一端上的电压信号可以反应出用户是否触碰灯管的状态，使得检测判定电路3270可根据电阻3294的第一端上的电压信号产生对应的检测结果信号，并且令控制电路3260可依据此检测结果信号来控制开关电路 3280的导通状态。另外，所述晶体管3295除了会在检测模式短暂导通知外，在控制电路3260 判定灯管已被正确安装至灯座的情况下，晶体管3395会切换至导通的状态，使得电源模块可以正常的运作以对LED模块供电。
请参照图21C，本实施例的安装侦测模块包括检测脉冲发生电路3340、控制电路3360、检测判定电路3370、开关电路3380及检测路径电路3390。本实施例的安装侦测模块的配置与运作大致上和前述图21B实施例相同，其主要差异在于本实施例的检测路径电路3390是设置在电容725的第二端与第二整流输出端512之间，而电容727的第二端则是直接接在第二安装侦测端2522/第二滤波输出端522上。
相较于图20A实施例而言，由于滤波电路520的被动组件成为检测路径的一部分，使得流经检测路径电路3190的电流规模(current size)远较流经检测路径电路3090来的小，因此检测路径电路3190中的晶体管3295/3395可以利用较小尺寸的组件来实施，可有效降低成本；此外电阻3294可以设计为一个相对小的电阻，在人体电阻等效连接至灯管时，检测路径上的等效阻抗变化会较为明显，进而使得侦测结果较不易受到其他组件参数偏移的影响。再者，由于电流规模较小的缘故，控制电路3160及检测判定电路3170的信号传输设计可更容易的符合驱动控制器的信号格式要求，进而降低了安装侦测模块与驱动电路的整合设计困难度(此部分后续实施例会进一步说明)。
请参见图22A，为根据本实用新型第七较佳实施例的安装侦测模块的电路示意图。安装侦测模块包含检测脉冲发生模块3440、检测判定电路3470、偏压调整电路3480以及检测路径电路3490。检测脉冲发生模块3440经由路径3441电性连接检测路径电路3490，用以产生包含有至少一脉冲的控制信号。检测路径电路3490经由第一检测连接端3491与第二检测连接端3492连接至电源模块的电源回路上，并且反应于控制信号而在脉冲期间导通检测路径。检测判定电路3470经由路径3481连接所述检测路径，藉以根据检测路径上的信号特征来判断LED直管灯与灯座之间的安装状态，并且根据检测结果发出对应的检测结果信号，所述检测结果信号会经由路径3471提供给后端的偏压调整电路3480。偏压调整电路3480经由路径 3481连接至驱动电路1530，其中偏压调整电路3480可用以影响/调整驱动电路3480的偏压，藉以控制驱动电路1530的运作状态。
从安装侦测模块的整体运作来看，在LED直管灯通电时，检测脉冲发生模块3440会先反应于加入的外部电源而启动，藉以产生脉冲来短暂导通检测路径电路3490所构成的检测路径。在检测路径导通的期间，检测判定电路3470会取样检测路径上的信号并判断LED直管灯是否正确的被安装在灯座上或是否有人体接触LED直管灯导致漏电。检测判定电路3470会根据检测结果产生对应的检测结果信号传送给偏压调整电路3480。当偏压调整电路3480接收到指示灯管已正确安装的检测结果信号时，偏压调整电路3480不对驱动电路1530的偏压进行调整，使得驱动电路1530可正常的依据接收到的偏压电源而启动，并进行电源转换以提供后端 LED模块电力。相反地，当偏压调整电路3480接收到指示灯管未正确安装的检测结果信号时，偏压调整电路3480会启动以调整提供给驱动电路1530的偏压电源，其中经调整后的偏压电源会不足以使驱动电路1530启动或正常地进行电源转换，进而令在电源回路上流通的电流可被限制在安全值以下。
具体而言，本实施例有关于检测脉冲发生模块3440、检测判定电路3470以及检测路径电路3490的配置与运作可以参照其他实施例的说明。本实施例与前述实施例的主要差异在于本实施例主要是利用偏压调整电路3480来控制后端的驱动电路1530的运作，藉以在判定有触电风险/未正确安装时，能够直接透过调整偏压来停止驱动电路1530的运作，进而达到限制漏电流的效果。在此配置底下，原先设置在电源回路上的开关电路(如2580、2680、2780、 2880、2960、3080、3180)可以被省略。由于原先设置在电源回路上的开关电路需承载大电流，故在晶体管规格的选择与设计上都有较为严格的考虑，因此本实施例的设计可以透过省略开关电路而显着的降低安装侦测模块整体的设计成本。另一方面，由于本实施例的偏压调整电路3480是透过调整驱动电路1530的偏压状态来控制驱动电路1530的运作，并不需要针对驱动电路1530的设计进行更动，因此更有利于商品化的设计。
请参照图22B，本实施例为根据本实用新型第七较佳实施例的检测脉冲发生模块的第一范例实施例的电路示意图。检测脉冲发生模块3540包含电阻3541与3542、电容3543及脉冲发生电路3544。电阻3541的第一端经由第一整流输出端511连接至整流电路510。电阻 3542的第一端连接电阻3541的第二端，并且电阻3542的第二端经由第二整流输出端512连接至整流电路510。电容3543与电阻3542相互并联。脉冲发生电路3544的输入端连接电阻3542与3543的连接端，且其输出端连接检测路径电路3490以提供具脉冲DP的控制信号。
在本实施例中，电阻3541与3542构成一个分压电阻串，用以取样母线电压，其中脉冲发生电路3544可以根据母线电压资讯决定脉冲发生的时间点，并且根据设定的脉冲宽度来输出脉冲DP。举例来说，脉冲发生电路3544可以在母线电压过电压零点后一段时间再发出脉冲，藉以避免在电压零点上进行防触电侦测可能产生的误判问题。脉冲发生电路3544发出的脉冲波形及间距可以参照前述实施例的说明，于此不再赘述。
请参照图22C，本实施例为根据本实用新型第七较佳实施例的检测路径电路的电路示意图。检测路径电路3590包含电阻3591、晶体管3592及二极管3593。电阻3591的第一端连接第一整流输出端511。晶体管3592可为MOSFET或BJT，其第一端连接电阻3591的第二端，其第二端连接第二整流输出端512，且其控制端接收控制信号Sc。二极管3593的阳极连接电阻3591的第一端及第一整流输出端511，并且二极管3593的阴极连接后端的滤波电路530的输入端，以π型滤波器为例，则二极管3593是连接在电容725与电感726的连接端。
在本实施例中，电阻3591与晶体管3592构成检测路径，其中所述检测路径会在晶体管 3592被控制信号Sc导通时伴随导通。在检测路径导通的期间内，由于会有电流流经检测路径而造成检测电压Vdet变化，而检测电压Vdet的变化幅度是视检测路径的等效阻抗而决定。以图式上所示的检测电压Vdet取样位置为例(电阻3591的第一端)，在检测路径导通的期间，当没有人体阻抗连接时(正确安装)，检测电压Vdet会等同于整流输出端511上的母线电压；当有人体阻抗连接时(未正确安装)，人体阻抗可等效为串接在整流输出端511与接地端之间，因此检测电压Vdet会变成人体电阻与电阻3591的分压。藉此，检测电压Vdet即可指示出是否有人体电阻连接在LED直管灯上的状态。
请参照图22D，本实施例为根据本实用新型第七较佳实施例的检测判定电路的电路示意图。检测判定电路3570包含取样电路3571、比较电路3572及判定电路3573。在本实施例中，取样电路3572会根据设定的时间点取样检测电压Vdet，并且产生对应不同时间点下的检测电压Vdet的取样信号Ssp_t1-Ssp_tn。
比较电路3572连接取样电路3571以接收取样信号Ssp_t1-Ssp_tn，其中比较电路3572 可选取所述取样信号Ssp_t1-Ssp_tn中的部分或全部相互进行比较，或是将所述取样信号 Ssp_t1-Ssp_tn与一预设信号进行比较，接着将比较结果Scp依序输出给判定电路。在一范例实施例中，比较电路3572可根据每两个相邻时间点的取样信号比较而输出一对应的比较结果，但本实用新型不以此为限。
判定电路3573接收所述比较结果Scp，并且根据比较结果Scp发出对应的调整控制信号 Vctl，其中，判定电路3573可以设计为在判定比较结果Scp符合正确安装条件，并且此比较结果Scp连续出现超过一定次数时才发出对应正确安装的调整控制信号Vctl，藉以避免误判的情形发生，以进一步降低触电风险。
请参照图22E，本实施例为根据本实用新型第七较佳实施例的偏压调整电路的电路示意图。偏压调整电路3580包含晶体管3581，其第一端连接在电阻Rbias与电容Cbias的连接端以及控制器1631的电源输入端，其第二端连接第二滤波输出端522，且其控制端接收调整控制信号Vctl。在本实施例中，电阻Rbias与电容Cbias为驱动电路1630的外部偏压电路，其是用以提供控制器1631工作所需的电源。
当检测判定电路3570判定LED直管灯已正确安装时(无人体电阻连接)，检测判定电路 3570会发出禁能的调整控制信号Vctl给晶体管3581。此时晶体管3581会反应于禁能的调整控制信号Vctl而截止，因此控制器1631可以正常的取得工作电源并控制切换开关1635运作，进而产生驱动信号来驱动LED模块。
当检测判定电路3570判定LED直管灯未正确安装时(有人体电阻连接)，检测判定电路 3570会发出致能的调整控制信号Vctl给晶体管3581。此时晶体管3581会反应于致能的调整控制信号Vctl而导通，因此控制器1631的电源输入端会被短路到接地端，进而令控制器1631 无法被启动。值得一提的是，在晶体管3581导通的情形下，虽然可能会有一条额外的漏电路径通过晶体管3581建立，但是由于控制器1631所使用的输入电源一般相对较小(相较于灯管整体的电源来看)，因此即时有些微漏电流也不致于造成人体的损害，并且可同时符合安规的需求。
请参照图22F，本实施例为根据本实用新型第七较佳实施例的检测脉冲发生模块的第二范例实施例的电路示意图。检测脉冲发生模块3640包含电阻3641与3642、电容3643及脉冲发生电路3644。本实施例的配置与前述第一范例实施例的检测脉冲发生模块3540大致相同，两者间的主要差异在于本实施例的电阻3641的第一端是通过二极管3693与3694连接至整流电路510的第一整流输入端(以第一接脚501表示)与第二整流输入端(以第二接脚502表示)。其中，二极管3693与3694的具配置与作用可参照前述图20E的实施例说明，于此不再赘述。
请参照图22G，本实施例为根据本实用新型第七较佳实施例的检测路径电路的第二范例实施例的电路示意图。检测路径电路3690包含电阻3691、晶体管3692、二极管3693及3694。本实施例的配置与前述第一范例实施例的检测路径电路3590大致相同，两者间的主要差异在于本实施例的检测路径电路3690设置了二极管3693与3694，其中电阻3691的第一端是通过二极管3693与3694连接至整流电路510的第一整流输入端(以第一接脚501表示)与第二整流输入端(以第二接脚502表示)，藉以在整流输入端与整流输出端之间建立独立于电源回路的检测路径。二极管3693与3694的具体配置与作用和前述图20E的实施例说明，于此不再赘述。
综上所述，本实施例可以透过导通检测路径并侦测检测路径上的电压信号以判断用户是否有触电风险。此外，相较于前述实施例而言，本实施例的检测路径是额外建立，而非是利用电源回路作为检测路径(亦即，电源回路与检测路径至少有部分不重叠)。由于额外建立的检测路径上的电子组件少于电源回路上的电子组件，因此额外建立的检测路径上的电压信号可以较为精确的反应出使用者的触碰状态。
再者，类似于前述实施例所述，本实施例所述的电路/模块也可以部分或全部的集成为芯片的配置，如前述图18A至图19F所示，故于此不再赘述。
应注意的是，上述第二至第五较佳实施例所提及的开关电路2580、2680、2780、2880、 2960及3080皆是一种限流手段的实施方式，其作用在于被致能时(如开关电路被截止)将电源回路上的电流限制至小于特定值以下(例如5MIU)。本领域技术人员在参照上述实施例内容后，应可了解所述限流手段可以通过一般类似于开关电路的架构来实施。举例来说，所述开关电路可以利用电子式开关、电磁式开关、继电器、三端双向可控硅(TRIAC)、晶体闸流管 (Thyristor)、可调阻抗组件(可变电阻、可变电容、可变电感等)来实施。换言之，本领域技术人员应可了解，在本案已具体公开有关于利用开关电路来实施限流的概念底下，本案所包含的范围同样及于上述开关电路各类实施例的均等范围。
此外，综合第一至第五较佳实施例来看，本领域技术人员应可参酌本文而了解到本案第二较佳实施例所揭示的安装侦测模块不仅是可作为分布式的电路设计于LED直管灯中，也可以将部分电路组件整合至一集成电路中(如第三较佳实施例)，或是将全部电路组件整合至一集成电路中(如第四较佳实施例)，藉以节省安装侦测模块的电路成本和体积。此外，透过模块化/集成化的设置安装侦测模块，可使得安装侦测模块可更易于搭配在不同类型的LED直管灯设计中，进而提高设计兼容性。另一方面，集成化的安装侦测模块在LED直管灯的应用底下，因为灯管内部的电路面积显着缩小因此可使得LED直管灯的出光面积明显地提升，进而提高LED直管灯的照明特性表现。再者，由于集成化的设计可以使被集成的组件的工作电流减小(降低约50％)，并且使电路工作效率提高，因此节省的功率可被用来供应给LED模块发光使用，使得LED直管灯的发光效率可进一步提升。
图16A、17A、18A、19A、20A、21A及22A实施例教示安装侦测模块包括例如检测脉冲发生模块2540、2740与3040、脉冲产生辅助电路2840以及信号产生单元2940等用以产生脉冲信号的脉冲产生机制，但本实用新型的脉冲产生手段不仅限于此。在一范例实施例中，安装侦测模块可以利用电源模块既有的频率信号来取代前述实施例的脉冲产生机制的功能。举例来说，驱动电路(例如直流对直流转换器)为了要产生具有脉冲波形的点亮控制信号，其本身就会有一个参考频率。而所述脉冲产生机制的功能可以利用参考点亮控制信号的参考频率来实施，使得检测脉冲发生模块2540、2740与3040、脉冲产生辅助电路2840以及信号产生单元2940等硬件电路可以被省略。换言之，安装侦测模块可以与电源模块中的其他部分共享电路架构，从而实现产生脉冲信号的功能。除此之外，本实用新型实施例的脉冲产生手段所产生的脉冲占空比可以是大于0(常闭)至小于等于1的区间中的任一数值，具体设置视实际安装侦测机制而定。
其中，若脉冲产生手段所产生的脉冲信号占空比设定为大于0且小于1时，安装侦测模块是透过暂时导通电源回路/检测路径并在导通期间侦测电源回路/检测路径上的信号的方式，以在不造成电击危险的前提下判断灯管是否正确安装，并且在判定灯管被正确安装至灯座上时(两端接脚皆正确与灯座插座连接)，将限流手段切换为关闭/禁能的状态(例如，使开关电路切换为导通)，使得LED模块可以正常被点亮。在此设置底下，所述限流手段会预设为启动 /致能的状态(例如，使开关电路预设为截止)，进而在确认无触电风险之前(即，灯管已正确安装)，令电源回路维持在被截止/限流的状态(即，此时LED模块无法被点亮)，并且在判定灯管正确安装之后才会将限流手段切换为关闭/禁能的状态。此类配置可称之为脉冲侦测设定 (占空比设定为大于0且小于1)。在所述脉冲侦测设定下，安装侦测动作是在外部电源接入后于每个脉冲的致能期间内进行(即，此时LED模块尚未被点亮)，此时具体的防触电手段是透过“当确定灯管正确安装时才不进行限流”来实现。
若脉冲产生手段所产生的脉冲信号占空比为1时，安装侦测模块可实时地/持续地侦测电源回路/检测路径上的信号，以作为判断等效阻抗的基础，并且在判定等效阻抗变化指示有人员触电风险时，将限流手段切换为开启/致能的状态(例如，使开关电路切换为截止)，进而令灯管断电。在此设置底下，所述限流手段会预设为关闭/禁能的状态(例如，使开关电路预设为导通)，进而在确认有触电风险之前，令电源回路是维持在被导通/未限流的状态(即，此时 LED模块可被点亮)，并且在判定真的有触电风险可能存在时才会将限流手段切换为开启/致能的状态。此类配置可称之为持续侦测设定(占空比设定为1)。在所述持续侦测设定下，安装侦测动作是在外部电源接入后，无论灯管是否点亮都会持续的进行，此时具体的防触电手段是透过“当确定有触电风险发生时立即进行限流”来实现。
进一步的说，触电的风险是只要在灯管任一端接入外部电源时即有可能产生，如图23所示，不论安装人员是进行灯管的安装或拆卸，只要是手接触到灯管的导电部分即会使安装人员暴露在触电的风险。为了避免此类风险，在本实施例中，无论灯管是否处于被点亮的状态，所述安装侦测模块皆可在灯管有外部电源接入的情形下，依照所述脉冲侦测设定或持续侦测设定来对安装情形与触电情形进行全面的侦测与保护，使得灯管的使用安全性可进一步提升。
于此附带一提的是，在持续侦测设定的应用下，所述脉冲产生手段也可视为一路径致能手段，其是用以预设提供一开启信号来导通电源回路/检测路径。在此应用底下，在一范例实施例中，前述实施例的检测脉冲发生模块2540、2740与3040、脉冲产生辅助电路2840以及信号产生单元2940的电路架构可对应的修改为提供固定电压的电路架构。此外，开关电路 2580、2680、2780、2880、2960及3080切换逻辑可对应的修改为预设为导通，并且在判定有触电风险时截止(可通过调整检测结果锁存电路的逻辑门来实现)。在另一范例实施例中，透过调整检测判定电路与检测路径电路的设置，用以产生脉冲的电路架构可以被省略。举例来说，第一较佳实施例的安装侦测模块可以仅包含检测结果锁存电路2560、检测判定电路 2570以及开关电路2580，第二较佳实施例的安装侦测模块可以仅包含检测结果锁存电路2760、检测判定电路2770以及开关电路2780，其他较佳实施例的配置可以此类推。此外，在设置有额外检测路径的架构底下，若采用持续侦测设定，则检测脉冲发生模块3040可以被省略，并且检测路径电路3090可以设置为维持在导通状态(例如省略晶体管3095)。
请参见图24A，图24A为根据本实用新型第九较佳实施例的LED直管灯的电源模块的应用方块示意图。相较于图12A，本实施例的LED直管灯包含整流电路510、滤波电路520、驱动电路2530、LED模块630，且更增加侦测电路2620。整流电路510、滤波电路520、驱动电路2530以及LED模块630之间的连接关系如前述图12A实施例所述，于此不再赘述。本实施例的侦测电路2620具有输入端与输出端，其输入端耦接在LED直管灯的电源回路上，且其输出端耦接驱动电路2530。
具体而言，在第一范例实施例中，LED直管灯通电后(无论是正确安装或是非正确安装)，驱动电路1530会预设进入一安装侦测模式。在安装侦测模式下，驱动电路2530会提供具有窄脉冲(例如脉冲宽度小于1ms)的点亮控制信号来驱动功率开关(未绘示)，使得驱动电路 2530在安装侦测模式下所产生的驱动电流小于5MIU或5mA。另一方面，在安装侦测模式下，侦测电路2620会侦测电源回路上的电信号，并且依据侦测到的结果产生一安装侦测信号Sidm 回传给驱动电路2530。其中，驱动电路2530会根据接收到的安装侦测信号Sidm来决定是否进入正常驱动模式。若驱动电路2530判定维持在安装侦测模式，则驱动电路2530会依据一设定频率输出具有窄脉冲的点亮控制信号来短暂导通功率开关，以使侦测电路2620可侦测到电源回路上的电信号，并且同时令电源回路上的电流在整个安装侦测模式下皆小于5MIU。反之，若驱动电路2530判定进入正常驱动模式，则驱动电路2530会改为依据输入电压、输出电压及输出电流等资讯至少其一或组合来产生可调变脉宽的点亮控制信号。
底下搭配图24B来说明所述第一范例实施例，图24B为根据本实用新型第一较佳实施例的侦测电路及驱动电路的电路示意图。本实施例的驱动电路2530包含控制器2531以及转换电路2532，其中控制器2531包含信号接收单元2533、锯齿波产生单元2534以及比较单元 2536，并且转换电路2532包含开关电路(也可称为功率开关)2535以及储能电路2538。信号接收单元2533的输入端接收反馈信号Vfb与安装侦测信号Sidm，并且信号接收单元2533的输出端耦接比较单元2536的第一输入端。锯齿波产生单元2534的输出端耦接比较单元2536 的第二输入端。比较单元2536的输出端耦接至开关电路2535的控制端。开关电路2535与储能电路2538之间的相对配置与实际电路范例如前述图12A-12B与12G-12J所述，于此不再重复赘述。
在控制器2531中，信号接收单元2533可例如是由误差放大器所组成的电路，其可用以接收关连于电源模块中的电压、电流资讯的反馈信号Vfb，以及由侦测电路2620所提供的安装侦测信号Sidm。在实施例中，信号接收单元2533会根据安装侦测信号Sidm而选择输出一预设电压Vp或反馈信号Vfb至比较单元2536的第一输入端。锯齿波产生单元2534是用以产生一锯齿波信号Ssw至比较单元2536的第二输入端，其中所述锯齿波信号Ssw在其每一周期的信号波形中，其上升沿与下降沿至少其一的斜率非为无穷大。此外，本实施例的锯齿波产生单元2534可以是不论驱动电路2530操作在何种模式下皆以一固定的工作频率来产生锯齿波信号Ssw，或是可在不同操作模式下依据不同的工作频率来产生锯齿波信号Ssw(亦即，锯齿波产生单元2534可依据安装侦测信号Sidm改变其工作频率)，本实用新型不以此为限。比较单元2536会比较第一输入端与第二输入端上的信号电平，并且在第一输入端上的信号电平大于第二输入端上的信号电平时，输出高电平的点亮控制信号Slc，以及在第一输入端上的信号电平不大于第二输入端上的信号电平时，输出低电平的点亮控制信号Slc。换言之，比较单元2536会在锯齿波信号Ssw的信号电平大于预设电压Vp或反馈信号Vfb的信号电平的期间输出高电平，进而产生具有脉冲形式的点亮控制信号Slc。
请一并参照图24B与图27C，图27C为根据本实用新型第三较佳实施例的电源模块的信号时序示意图。当LED直管灯通电后(两端安装至灯座，或者一端安装至灯座另一端被使用者误触)，驱动电路2530会被启动，并且预设地进入安装侦测模式DTM。底下以第一周期T1 内的运作来进行说明，在安装侦测模式下，信号接收单元2533会输出预设电压Vp至比较单元2536的第一输入端，并且锯齿波产生单元2534也开始产生锯齿波信号Ssw至比较单元2536 的第二输入端。以锯齿波SW的信号电平变化来看，锯齿波SW的信号电平会自驱动电路2530 被启动的时间点ts后从起始电平逐渐上升，并且在达到峰值电平后再逐渐下降至起始电平。在锯齿波SW的信号电平上升至预设电压Vp之前，比较单元2536会输出低电平的点亮控制信号Slc；在锯齿波SW的信号电平上升至超过预设电压Vp之后至再次降回低于预设电压Vp之前的期间内，比较单元2536会将点亮控制信号Slc上拉至高电平；以及在锯齿波SW的信号电平再次降至低于预设电压Vp之后，比较单元2536会再次将点亮控制信号Slc下拉至低电平。藉由所述的比较运作，比较单元2536即可基于锯齿波SW1与预设电压Vp产生脉冲DP，其中所述脉冲DP的脉冲期间DPW即为锯齿波SW的信号电平高于预设电压Vp的期间。
带有脉冲DP的点亮控制信号Slc会被传输到开关电路2535的控制端，使得开关电路2535 会在脉冲期间DPW内导通，进而使储能单元2538储能，并且在电源回路上产生驱动电流。由于驱动电流的产生会导致电源回路的信号电平/波形/频率等信号特征发生改变，因此此时侦测电路2620会侦测到取样信号Ssp发生电平变化SP。其中，侦测电路2620会进一步判断此电平变化SP是否有超过一参考电压Vref。在第一周期T1中，由于电平变化SP尚未超过参考电压Vref，因此侦测电路2620会输出相应的安装侦测信号Sidm给信号接收单元2533，使得信号接收单元2533继续维持在安装侦测模式DTM，并且持续输出预设电压Vp给比较单元 2536。在第二周期T2中，由于取样信号Ssp的电平变化与第一周期T1类似，因此整体的电路动作与第一周期T1内的运作相同，故不再重复赘述。
换言之，在第一周期T1与第二周期T2中，LED直管灯会被判断为尚未正确安装。另外附带一提的是，在此状态下，虽然驱动电路2530会在电源回路上产生驱动电流，但是因为开关电路2535的导通时间相对短暂，因此驱动电流的电流值不会对人体造成危害(小于5mA/MIU，可低至0)。
在进入第三周期T3后，侦测电路2620判断取样信号Ssp的电平变化超过了参考电压Vref，因此发出了相应的安装侦测信号Sidm给信号接收单元2533，藉以指示LED直管灯已被正确安装至灯座上。当信号接收单元2533接收到指示LED直管灯已被正确安装的安装侦测信号 Sidm后，驱动电路2530会在第三周期T3结束后从安装侦测模式DTM进入正常驱动模式DRM。在正常驱动模式DRM下的第四周期T4中，信号接收单元2533会改为依据从外部接收的反馈信号Vfb来产生对应的信号给比较单元2536，使得比较单元2536可以依据输入电压、输出电压、驱动电流等资讯而动态地调整点亮控制信号Slc的脉冲宽度，进而使LED模块可以被点亮并维持在设定的亮度。在正常驱动模式DRM下，侦测电路2620可以停止运作，或是持续运作但信号接收单元2533忽略安装侦测信号Sidm，本实用新型不以此为限。
请再参照图24A，在第二范例实施例中，LED直管灯通电后(无论是正确安装或是非正确安装)，侦测电路2620会反映于电流路径的形成而被启动，并且在一个短暂期间内侦测电源回路的电信号，并且根据侦测结果回传一个安装侦测信号Sidm给驱动电路2530。其中，驱动电路2530会根据接收到的安装侦测信号Sidm来决定是否启动以进行电源转换运作。在侦测电路2620输出指示灯管已正确安装的安装侦测信号Sidm时，驱动电路2530反应于安装侦测信号Sidm而启动，并且产生驱动信号来驱动功率开关，进而将接收到的电源转换为输出给 LED模块的输出电源；在此情况下，侦测电路2620会在输出指示灯管已正确安装的安装侦测信号Sidm后，切换为不影响电源转换运作的操作模态。另一方面，在侦测电路2620输出指示灯管未正确安装的安装侦测信号Sidm时，驱动电路2530会维持在关闭的状态，直到接收到指示灯管正确安装的安装侦测信号Sidm；在此情况下，侦测电路2620会维持以原先的侦测模式继续侦测电源回路上的电信号，直到侦测到灯管已正确安装。
底下搭配图24C来说明所述第二范例实施例，图24C为根据本实用新型第二较佳实施例的侦测电路及驱动电路的电路示意图。本实施例的电源模块包括整流电路510、滤波电路520、侦测电路2620及驱动电路2530，其中侦测电路2620包括检测控制电路2621、检测路径电路 2622及检测判定电路2623；驱动电路2530是以图12G的电源转换电路架构作为范例，其包括控制器2531、电感2532、二极管2533、电容2534、晶体管2535及电阻2536。
在侦测电路2620中，检测路径电路2622是以类似图21B实施例的配置作为范例，其包括晶体管26221及电阻26222。晶体管26221的漏极耦接电容725、727的第二端，并且源极耦接至电阻26222的第一端。电阻26222的第二端耦接至第一接地端GND1。于此附带一提，所述第一接地端GND1和LED模块630的第二接地端GND2可为相同接地端或是两电性独立的接地端，本实用新型不以此为限。
检测控制电路2621耦接晶体管26221的栅极，并且用以控制晶体管26221的导通状态。检测判定电路2623耦接电阻26222的第一端与控制器2531，其中检测判定电路2623会取样电阻26222第一端上的电信号，并且将取样到的电信号与一参考信号进行比较，藉以判断灯管是否正确安装；接着检测判定电路2623会根据比较的结果产生安装侦测信号Sidm并传输给控制器2531。在本实施例中，有关于检测控制电路2621、检测路径电路2622及检测判定电路2623的工作细节及特性可以分别参考图21B实施例有关于检测脉冲发生模块3240、检测路径电路3290及检测判定电路3270的相关叙述，于此不再重复赘述。
总的来说，相较于前述包含有安装侦测模块(2520)的电源模块而言，第九较佳实施例所述的电源模块是将安装侦测与防触电的电路及功能整合至驱动电路中，使得驱动电路成为具有防触电及安装侦测功能的驱动电路。更具体的说，所述第一范例实施例的电源模块仅需设置一用以侦测电源回路的电信号的侦测电路2620即可搭配驱动电路2530的作用来实现LED 直管灯的安装侦测与防触电动作，亦即，透过调整驱动电路2530的控制方式，安装侦测模块中的检测脉冲发生模块、检测结果锁存电路及开关电路皆可由既有的驱动电路2530的硬体架构来实现，不需增设额外的电路组件。在所述第一范例实施例中，由于电源模块中不需要有如前述安装侦测模块包含检测脉冲发生模块、检测结果锁存电路、检测判定电路及开关电路等的复杂电路设计，因此可有效地降低整体电源模块的设计成本。除此之外，由于电路构件的减少，使得电源模块的布局得以有更大的空间，消耗功率亦较低，此有助于使输入电源更多的用于点亮LED模块中，进而提高光效，同时也让减少电源模块所造成的热。
所述第二范例实施例的侦测电路2620的配置与动作机制类似于安装侦测模块中的检测脉冲发生模块、检测路径电路及检测判定电路，而原先安装侦测模块中的检测结果锁存电路及开关电路部分则是利用驱动电路既有的控制器与功率开关来取代。在所述第二范例实施例中，透过特定的检测路径电路(2622)配置，安装侦测信号Sidm可以轻易地被设计为与控制器 2531的信号格式兼容，进而在减少电路复杂度的基础底下，更大大降低了电路设计的难度。
于此附带一提的是，虽然在第二范例实施例是以类似图21B的检测路径电路3290的配置来说明，但本实用新型不以此为限。在其他应用中，所述检测路径电路也可以利用前述其他实施例的配置来实现暂态电信号的取样/监测。
请参照图25A，图25A为根据本实用新型第十较佳实施例的LED直管灯的电源模块的应用电路方块示意图。本实施例的电源模块包括整流电路510、滤波电路520、检测触发电路 3020及驱动电路2630。整流电路510及滤波电路520的配置与先前实施例所述类似。检测触发电路3020是设置在电源回路上(在此是以设置在滤波电路520后级为例，但本实用新型不以此为限)，并且与驱动电路2630的电源端或电压侦测端耦接。驱动电路2630的输出端耦接 LED模块630。
在本实施例中，检测触发电路3020会在外部电源施加到电源模块上时启动，以将提供给驱动电路2630的电源端或电压侦测端的电信号调整为具有一第一波形特征的电信号。当驱动电路2630会在接收到具有第一波形特征的电信号时进入检测模式，藉以输出符合检测需求的窄脉冲来驱动功率开关，再藉由侦测流经功率开关或LED模块630的电流大小来判断灯管是否已被正确安装至灯座上。若判定灯管已正确安装，则驱动电路2630会改采正常工作下的驱动方式来驱动功率开关，使得驱动电路2630可提供稳定的输出电源来点亮LED模块630；此时检测触发电路3020会关闭，使提供给驱动电路2630的电源不被影响，即此时提供至驱动电路的电源端或电压侦测端的电信号不具有第一波形特征。若判定灯管未正确安装，则驱动电路2630会持续以窄脉冲来驱动功率开关，直到判断灯管已被正确安装。此部分的信号时序类似于图27C所示，可参照对应段落叙述。
底下搭配图25B与图25C的具体电路模块来举例说明，图25B为根据本实用新型第一较佳实施例的检测触发电路及驱动电路的电路示意图，图25C为根据本实用新型较佳实施例的集成控制器的应用电路方块示意图。在本实施例中，驱动电路2630包括集成控制器2631、电感2632、二极体2633、电感2634及电阻2635，其中集成控制器2631包括多个信号接收端，例如电源端P_VIN、电压检测端P_VSEN、电流检测端P_ISEN、驱动端P_DRN、补偿端P_COMP 及参考接地端P_GND。电感2632的第一端与二极管2633的阳极共同连接至集成控制器2631 的驱动端P_DRN。电阻2635连接至集成控制器2631的电流感测端I_SEN。检测触发电路3020 于本实施例中可例如是一开关电路，其连接至集成控制器2631的电压检测端V_SEN。除此之外，为了因应集成控制器2631的操作需求，电源模块还包含有多个设置于集成控制器2631 外部的辅助电路，例如连接在滤波电路520输出端的电阻Rb1及Rb2。在电源模块中可能还包括有其他未绘示出的外部辅助电路，但此部分不影响整体电路运作的说明。
集成控制器2631包含脉冲控制单元PCU、功率开关单元PSW、电流控制单元CCU、增益放大单元Gm、偏压单元BU、检测触发单元DTU、切换单元SWU及比较单元CU1和CU2。脉冲控制单元PCU用以产生脉冲信号以控制功率开关单元PSW。功率开关单元PSW通过驱动端 P_DRN连接电感2632与二极管2633，并且反应于脉冲信号的控制而切换，使得电感2632可在正常工作模式下反复地充放能，以提供稳定的输出电流给LED模块630。电流控制单元CCU 通过电压检测端P_VSEN接收电压检测信号VSEN并且通过电流检测端P_ISEN接收指示流经电阻2635的电流ISEN大小的电流检测信号(以ISEN表示)，其中电流控制单元CCU在正常工作模式下会根据电压检测信号VSEN与电流检测信号ISEN得知LED模块630的实时工作状态，并且根据工作状态产生一输出调整信号。所述输出调整信号经增益放大单元Gm处理后会被提供至脉冲控制单元PCU，藉以作为脉冲控制单元PCU产生脉冲信号的参考。偏压单元BU会从电源模块上接收经滤波电路520滤波后的信号，并且产生稳定的驱动电压VCC及参考电压VREF 给集成控制器2631中的各单元使用。检测触发单元DTU通过电压检测端P_VSEN连接检测触发电路3020与电阻Rb1及Rb2，其用以检测从电压检测端P_VSEN接收到的电压检测信号VSEN 的信号特征是否符合第一波形特征，并且根据检测结果输出一检测结果信号至脉冲控制单元 PCU。切换单元SWU通过电流检测端P_ISEN连接至电阻2635的第一端，其会根据检测触发单元DTU的检测结果而选择性的将电流检测信号ISEN提供给比较单元CU1或CU2。比较单元CU1 主要是作为过流保护之用，其会将接收到的电流检测信号ISEN与一过流参考信号VOCP进行比较，并且将比较的结果输出至脉冲控制单元PCU。比较单元CU2主要是作为防触电保护之用，其会将接收到的电流检测信号ISEN与一安装参考信号VIDM进行比较，并且将比较的结果输出至脉冲控制单元PCU。
具体而言，当LED直管灯通电时，检测触发电路3020会先被启动，并且藉由如开关切换之类的方式来影响/调整提供至电压检测端P_VSEN的电压检测信号VSEN，使得电压检测信号 VSEN具有特定的第一波形特征。举例来说，以检测触发电路3020为开关为例，检测触发电路3020可以在启动时以一预设的时间间隔连续短暂切换导通状态数次，使得电压检测信号 VSEN会有反应于开关切换的电压波形震荡。集成控制器2631在接收到电源时预设为不启动，即脉冲控制单元PCU不会立即输出脉冲信号来驱动功率开关单元PSW以点亮LED模块630。而是检测触发单元DTU会先根据电压检测信号VSEN来判断其波形特征是否符合设定的第一波形特征，并且将判断结果传输至脉冲控制单元PCU。
当脉冲控制单元PCU从检测触发单元DTU接收到指示电压检测信号VSEN符合第一波形特征的信号时，集成控制器2631进入安装检测模式。在安装检测模式下，脉冲控制单元PCU会输出窄脉冲来驱动功率开关单元PSW，使得电源回路上的电流被限制在不会造成人体触电风险的电流值之下(如5MIU)，在检测模式下的具体脉冲信号设定可参照前述有关安装侦测模块的实施例说明。另一方面，在安装检测模式下，切换单元SWU会切换为将电流感测信号ISEN 传输至比较单元CU2的电路组态，使得比较单元CU2可以比较电流感测信号ISEN与安装参考信号VIDM。其中，由于在未正确安装的情况下，电阻2635的第二端会等效为经由人体电阻 Rbody连接至接地端GND1，而在电阻串联的情况下，等效电阻值会增加，使得电流检测信号 ISEN脉冲控制单元PCU可根据比较单元CU2的比较结果得知LED直管灯是否已正确安装至灯座上。因此，若脉冲控制单元PCU根据比较单元CU2的比较结果判定LED直管灯尚未正确安装至灯座上，则集成控制器2631会维持在安装检测模式下运作，亦即脉冲控制单元PCU会继续输出窄脉冲来驱动功率开关单元PSW，并且根据电流感测信号ISEN判断LED直管灯是否有被正确安装。若脉冲控制单元PCU根据比较单元CU2的比较结果判定LED直管灯已正确安装至灯座上，则集成控制器2631会进入正常工作模式。
在正常工作模式下，检测触发电路3020会停止作用，亦即检测触发电路3020不再影响/ 调整电压检测信号VSEN。此时电压检测信号VSEN仅由电阻Rb1与Rb2的分压决定。在集成控制器2631中，检测触发单元DTU可以是被禁能，或是脉冲控制单元PCU不再参考检测触发单元DTU输出的信号。脉冲控制单元PCU主要会根据电流控制单元CCU及增益放大单元Gm所输出的信号作为调整脉冲宽度的依据，使得脉冲控制单元PCU输出对应额定功率的脉冲信号来驱动功率开关单元PSW，藉以提供稳定的电流给LED模块630。另一方面，切换单元SWU会切换为将电流感测信号ISEN传输至比较单元CU1的电路组态，使得比较单元CU1可以比较电流感测信号ISEN与过流保护信号VOCP，进而使脉冲控制单元PCU可在发生过流情形时调整输出的脉冲信号，避免电路损毁。在此应注意的是，所述过流保护的功能在集成控制器2631 中是可选的。在其他实施例中，集成控制器2631可以不包含比较单元CU1，在此配置底下，切换单元SWU可以同时省略，使电流检测信号ISEN可直接被提供至比较单元CU2的输入端。
请参照图25D，图25D为根据本实用新型第二较佳实施例的检测触发电路及驱动电路的电路示意图。本实施例与前述图25B实施例大致相同，其差异仅在于本实施例增加了晶体管 Mp及并联电阻阵列Rpa的配置，其中晶体管Mp的漏极连接电阻2635的第一端，栅极连接集成控制器2631的一检测控制端，并且源极连接连到并联电阻阵列Rpa的第一端。并联电阻阵列Rpa包括多个相互并联的电阻，其电阻值可对应电阻2635设置，其中并联电阻阵列Rpa的第二端连接接地端GND1。
在本实施例中，集成控制器2631会根据当前的工作模式而经由检测控制端发出对应的信号至晶体管Mp的栅极，使得晶体管Mp在安装检测模式下反映于接收到的信号而导通，并且在正常工作模式下反映于接收到的信号而截止。在晶体管Mp导通的情况下，并联电阻阵列 Rpa可等效为与电阻2635并联，使得等效电阻值降低，进而与人体电阻匹配。如此一来，当直管灯未正确安装而造成人体电阻连接到电源回路上时，经过等效电阻值的调整可使得检测电流信号ISEN对于人体电阻加入时的电流变化更加明显，进而提高安装检测的正确性。
请参照图26A，图26A为根据本实用新型第十一较佳实施例的LED直管灯的电源模块的应用方块示意图。在本实施例中，安装侦测模块2720是被配置为持续侦测电源回路上信号的架构，其中安装侦测模块2720包括控制电路3160、检测判定电路3170以及限流电路3180。控制电路3160是用以依据检测判定电路3170所产生的检测结果来控制限流电路3180，藉以令限流电路3180反应于控制电路3160的控制而决定是否执行限流操作。其中，控制电路3160 会预设控制限流电路3180不执行限流操作，亦即电源回路上的电流预设不受到限流电路3180 的限制。因此，在预设状态下，只要有外部电源接入，经过整流滤波后的电源皆可经由电源回路提供至LED模块630。
更具体的说，检测判定电路3170会被外部电源启动/致能，并且开始持续地侦测电源回路中特定节点上的信号，并且将检测结果信号传送给控制电路3160。控制电路3160会根据检测结果信号的电平、波形、频率及其他信号特性的其中一者或多者来判断是否有人员触碰情形发生。当控制电路3160依据检测结果信号判定有人员触碰情形发生时，即会控制限流电路3180执行限流操作，使得电源回路上的电流被限制至低于特定电流值以下，藉以避免触电情形发生。于此应注意的是，所述特定节点可以位在整流电路510、滤波电路520、驱动电路 1530或LED模块630的输入侧或输出侧，本实用新型不以此为限。
请参照图26B，图26B为根据本实用新型第十二较佳实施例的LED直管灯的电源模块的应用方块示意图。本实施例的安装侦测模块2820与前述实施例的安装侦测模块2720大致相同，两者主要差异在于安装侦测模块2820是被配置为持续侦测检测路径上信号的架构。安装侦测模块2820包括控制电路3260、检测判定电路3270、限流电路3280及检测路径电路3290，其中有关于控制电路3260、检测判定电路3270以及限流电路3280的运作可参照上述实施例的说明，于此不再重复赘述。
于此应注意的是，所述检测路径电路3290可以设置在整流电路510、滤波电路520、驱动电路1530或LED模块630的输入侧或输出侧，本实用新型不以此为限。除此之外，检测路径电路3290在实际应用中可以利用被动组件(如电阻、电容、电感等)或主动组件(如晶体管、硅控整流器)等任何可以因应人体触碰而反应出阻抗变化的电路配置来实施。
总的来说，上述图26A与图26B的电源模块属于持续侦测设定下的应用与配置，其可单独作为安装侦测的机制，或者可与脉冲侦测设定搭配一起作为安装侦测/触电保护的机制。举例来说，在一范例实施例中，灯管可以在未被点亮的状态下应用脉冲侦测设定，并且在灯管被点亮之后改为应用持续侦测设定。从电路运作的角度来看，所述脉冲侦测设定与持续侦测设定的切换可以是基于电源回路上的电流来决定，例如在电源回路上的电流小于特定值(如 5MIU)时，安装侦测模块是选择启用脉冲侦测设定，并且在电源回路上的电流大于特定值时，安装侦测模块切换为启用持续侦测设定。从灯管安装与运作的角度来看，安装侦测模块是预设为启用脉冲侦测设定，使得灯管每一次通电或接收到外部电源时，安装侦测模块都先以脉冲侦测设定来侦测灯管是否正确安装并进行防触电保护，一旦判定灯管正确安装至灯座上并点亮后，安装侦测模块即切换为以持续侦测设定来侦测灯管是否被误触导电部分而产生触电风险。另外，若灯管断电则安装侦测模块会再次复位为脉冲侦测设定。
搭配LED直管灯系统的硬件配置来看，不论安装侦测模块是内置于LED直管灯内(如图 15A所示)或外置在灯座上(如图15B所示)，设计者皆可依据需求选择性的将上述的脉冲侦测设定与持续侦测设定应用于LED直管灯系统中。换言之，无论是内置安装侦测模块或外置安装侦测模块2520的配置，安装侦测模块皆可依照上述实施例的说明来进行安装侦测与防触电保护的运作。
内置安装侦测模块与外置安装侦测模块的差异在于外置安装侦测模块的第一安装侦测端与第二安装侦测端是连接在外部电网/信号源与LED直管灯的接脚之间(亦即，串接在外部驱动信号的信号线上)，并且透过接脚电性连接到LED直管灯的电源回路上。另一方面，虽然在图式中并未直接绘示出，但本领域技术人员应可理解在本案的安装侦测模块的实施例中，安装侦测模块更包含用以产生驱动电压的偏压电路，其中所述驱动电压是提供给安装侦测模块中的各电路运作所需的电源。
为了要具体的描述安装侦测模块的工作机制，在本案有关于安装侦测模块的实施例中主要是将安装侦测模块中的组件细分为多个不同的功能模块进行说明，例如检测脉冲发生模块、检测判定电路、检测结果锁存电路/控制电路及开关电路/限流电路/偏压调整电路等，但在实际的电路设计中不仅限于此。从另一角度来看，如图28A所示，在安装侦测模块中，关连于检测安装状态并且用以执行开关控制的电路可以统称或整合为检测控制器2420；用以响应于检测控制器2420的控制而影响电源回路上电流大小的电路可以统称或整合为开关电路2440。除此之外，虽然前述实施例并未具体指明，但本领域技术人员应可了解任何包含有源器件的电路皆需要对应的驱动电压VCC才能工作，因此在安装侦测模块中会有部分组件/线路是作为产生驱动电压的用途。在本实施例中，用以产生驱动电压VCC的电路统称或整合为偏压电路2450。
在本实施例的功能模块分配下，检测控制器2420是用以进行安装状态检测/阻抗检测，藉以判断LED直管灯是否正确安装至灯座上，或可说是判断是否有异常的阻抗接入(例如人体阻抗)，其中检测控制器2420会根据判断的结果控制开关电路2440。在检测控制器2420判定LED直管灯未正确安装/有异常阻抗接入时，检测控制器2420会控制开关电路2440断开，藉以避免电源回路上的电流过大而造成触电危害。开关电路2440是用以在判定LED直管灯为正确安装/无异常阻抗接入时控制电源回路的电流正常流通，并且在判定不正确安装/有异常阻抗接入时控制电源回路的电流小于触电安全值以下的电路。在电路配置上开关电路2440可以是独立于驱动电路并串接在电源回路上的开关电路/限流电路(如图16A的开关电路2580、图17A的开关电路2780、图18A的开关电路2880、图19A的开关单元2960、图20A的开关电路3080、图21A的开关电路3180、图26A的限流电路3180、图26B的限流电路3280)、与驱动电路控制器的电源端或启动端相连的偏压调整电路(如图22A的偏压调整电路3480)或是驱动电路中的功率开关(如图24B的功率开关2535)。偏压电路2450是用以提供检测控制器 2420工作所需的驱动电压VCC，其具体实施例可参照图28B及28C，此部分容后在述。
从功能的角度来看，检测控制器2420可以视为是本案的安装侦测模块中所使用的检测控制手段，并且开关电路2440可以视为是本案的安装侦测模块中所使用的开关手段，其中开关手段可对应至上述开关电路2440可能的电路实施型态中的任一，并且检测控制手段可对应至安装侦测模块中除了开关手段之外的电路的部分或全部。
从电路操作的角度来看，检测控制器2420判断LED直管灯是否正确安装至灯座上/是否有异常的阻抗接入的步骤如图33A所示，包括：使检测路径导通一段期间后关断(步骤S101)；在检测路径导通的期间取样检测路径上的电信号(步骤S102)；判断取样到的电信号是否符合预设信号特征(步骤S103)；当步骤S103判定为是时，控制开关电路2440操作在第一组态(步骤S104)；以及当步骤S103判定为否时，控制开关电路2440操作在第二组态(步骤S105)，并且接着回到步骤S101。
所述检测路径的设置以及导通检测路径的期间长度设置可以参考前述实施例所述。在步骤S101中，使检测路径导通一段期间可以通过脉冲式的开关控制手段来实现。
在步骤S102中，取样的电信号可以是电压信号、电流信号、频率信号或相位信号等可以表现检测路径的阻抗变化的信号。
在步骤S103中，判断取样到的电信号是否符合预设信号特征的动作可例如是比较取样的电信号与一预设信号的相对关系。在本实施例中，检测控制器2420判定电信号符合预设信号特征可以是对应至判定LED直管灯为正确安装/无异常阻抗接入的状态，并且检测控制器2420 判定电信号不符合预设信号特征可以是对应至判定LED直管灯为不正确安装/有异常阻抗接入的状态。
在步骤S104与S105中，所述第一组态及第二组态为两相异的电路组态，并且可视开关电路2440的配置位置及类型而定。举例来说，在开关电路2440为独立于驱动电路并串接在电源回路上的开关电路/限流电路的实施例下，所述第一组态可以是导通组态(不限流组态)，并且所述第二组态可以是截止组态(限流组态)。在开关电路2440为与驱动电路控制器的电源端或启动端相连的偏压调整电路的实施例下，所述第一组态可以是截止组态(正常偏压组态)，并且所述第二组态可以是导通组态(调整偏压组态)。在开关电路2440为驱动电路中的功率开关的实施例下，所述第一组态可以是驱动控制组态(即，仅由驱动电路控制器来控制功率开关的切换，检测控制器2420不影响功率开关的控制)，并且所述第二组态可以是截止组态。
上述各步骤的详细操作及电路范例皆已具体记载于安装侦测模块的各个实施例中，于此仅是以不同角度对安装侦测模块的运作机制进行描述。
底下搭配图33D的步骤流程来进一步描述安装侦测模块在进入工作模式(DRS)之后的操作。请同时参照图28A和33D，检测控制器2420在进入工作模式DRS后会持续检测母线电压 (步骤S401)，并且判断母线电压在第四期间内是否持续低于第五电平(步骤S402)，其中所述第四期间可例如是200ms到700ms，较佳为300ms或600ms，并且所述第五电平可例如是80V 到120V，较佳为90V或115V。换句话说，在步骤S302的一实施例中，检测控制器2420会判断母线电压是否持续低于115V超过600ms。
若安装侦测模块在步骤S302中判定为是，则代表外部驱动信号被停止提供，即LED直管灯掉电。此时检测控制器2420会重新控制开关电路2580切换至第二组态(步骤S403)，并且进行复位(步骤S404)。相反的，若检测控制器2420在步骤S402中判定为否，则可视为外部驱动信号被正常提供至LED直管灯。此时检测控制器2420会回到步骤S401以持续检测母线电压，并判断LED直管灯是否掉电。
请参照图28B，图28B为本实用新型第一较佳实施例的安装侦测模块的偏压电路的电路示意图。在交流电源输入的应用底下，偏压电路2550包括整流电路2551、电阻2552与2553 及电容2554。在本实施例中，整流电路2551是以全波整流桥为例，但本实用新型不以此为限。整流电路2551的输入端接收外部驱动信号Sed，并且对外部驱动信号Sed进行整流，以在输出端输出直流的整流后信号。电阻2552与2553串接在整流电路2551的输出端之间，并且电容2554与电阻2553相互并联，其中整流后信号经过电阻2552与2553的分压及电容2554 的稳压后，转换为驱动电压VCC从电容2554的两端(即，节点PN与接地端)输出。
在内置安装侦测模块的实施例中，由于LED直管灯的电源模块中本身就包含有整流电路 (如510)，因此整流电路2551可以利用电源模块既有的整流电路取代，并且电阻2522与2553 及电容2554可直接连接在电源回路上，藉以利用电源回路上经整流后的母线电压(即，整流后电压)作为供电来源。在外置安装侦测模块的实施例中，由于安装侦测模块是直接以外部驱动信号Sed作为供电来源，因此整流电路2551会独立于电源模块设置，藉以将交流信号转换为可供安装侦测模块的内部电路使用的直流驱动电压VCC。
请参照图28C，图28C为本实用新型第二较佳实施例的安装侦测模块的偏压电路的电路示意图。在本实施例中，偏压电路2650包括整流电路2651、电阻2652、齐纳二极管2653及电容2654。本实施例与前述图28B实施例大致相同，两者间的主要差异在本实施例是以齐纳二极管2653来取代图28B的电阻2553，如此可使驱动电压VCC更稳定。
请参照图29，图29为根据本实用新型较佳实施例的检测脉冲发生模块的应用电路方块示意图。本实施例的检测脉冲发生模块3140包括脉冲启动电路3141及脉宽决定电路3142。脉冲启动电路3141用以接收外部驱动信号Sed，并且根据外部驱动信号Sed决定检测脉冲发生模块3140发出脉冲的时间点。脉宽决定电路3142耦接脉冲启动电路3141的输出端，用以设定脉冲宽度，并且在脉冲启动电路3141所指示的时间点发出符合设定脉冲宽度的脉冲信号 DP。
在一些实施例中，所述检测脉冲发生模块3140还可进一步包括输出缓冲电路3143。所述输出缓冲电路3143的输入端耦接脉宽决定电路3142的输出端，其是用以调整脉宽决定电路3142的输出信号波形(如电压、电流)，藉以输出可符合后端电路的运作需求的脉冲信号 DP。
以图16B所绘示的检测脉冲发生模块2640为例，其发出脉冲的时间点是根据接收到驱动电压VCC的时间点为准，因此产生驱动电压VCC的偏压电路可以视为检测脉冲发生模块2640 的脉冲启动电路。另一方面，检测脉冲发生模块2640所发出的脉冲信号的脉宽主要是由电容 2642、2645及2646和电阻2643、2647及2648所组成的RC充放电路的充放电时间决定，因此电容2642、2645及2646和电阻2643、2647及2648可视为检测脉冲发生模块2640的脉宽决定电路。缓冲器2644与2651则为检测脉冲发生模块2640的输出缓冲电路。
以图17B所绘示的检测脉冲发生模块2740为例，其发出脉冲的时间点与接收到驱动电压 VCC的时间点以及电阻2742与电容2743所组成的RC电路的充放电时间有关，因此产生驱动电压VCC的偏压电路、电阻2742及电容2743可以视为检测脉冲发生模块2740的脉冲启动电路。另一方面，检测脉冲发生模块2740所发出的脉冲信号的脉宽主要是由施密特触发器2744 的顺向阈值电压与负向阈值电压以及晶体管2746的切换延迟时间所决定，因此施密特触发器 2744以及晶体管2746可视为检测脉冲发生模块2740的脉宽决定电路。
在一些范例实施例中，检测脉冲发生模块2640、2740的脉冲启动电路可以透过增设比较器来实现脉冲启动时间点的控制，如图30A所示。图30A为根据本实用新型第三较佳实施例的检测脉冲发生模块的电路示意图。具体而言，检测脉冲发生模块3240包括作为脉冲启动电路的比较器3241及脉宽决定电路3242。比较器3241的第一输入端接收外部驱动信号Sed，第二输入端接收参考电平Vps，并且输出端连接至电阻32421的一端(此端对应图17B的驱动电压VCC输入端)。在此，比较器3241接收外部驱动信号Sed并不仅限于通过将外部驱动信号Sed直接给到比较器3241的第一输入端的方式来实现。在一些实施例中，外部驱动信号 Sed可以通过整流及/或分压等信号处理手段被转换为一关连于外部驱动信号的状态信号，而比较器3241在接收所述状态信号时，即可获知外部驱动信号的状态，等同于接收到外部驱动信号Sed或基于外部驱动信号Sed进行后续的信号比较操作。脉宽决定电路3242包括电阻 32421-32423、施密特触发器32424、晶体管32425、电容32426及齐纳二极管32427，其中上述组件的配置类似于图17B的配置，故电路连接相关说明可参照上述实施例。在此配置底下，由电阻32421与电容32426组成的RC电路会在外部驱动信号Sed的电平超过参考电平Vps时才开始充电，进而控制脉冲信号DP的产生时间点。具体信号时序如图31A所示。
请一并参照图30A与图31A，在本实施例中，作为脉冲启动电路的比较器3241会在外部驱动信号Sed的电平高于参考电平Vps时输出高准位信号至电阻32421的一端，使得电容 32426开始充电。此时电容32426上的电压Vcp会随时间逐渐上升。当电压Vcp达到施密特触发器32424的顺向阈值电压Vsch1时，施密特触发器32424的输出端会输出高准位信号，进而导通晶体管32425。在晶体管32425导通后，电容32426会通过电阻32422与晶体管32425开始对地放电，使得电压Vcp随时间逐渐下降。当电压Vcp降至施密特触发器32424的逆向阈值电压Vsch2时，施密特触发器32424的输出端会从输出高准位信号切换为输出低准位信号，进而产生脉冲波形DP1，其中脉冲DP1的脉宽DPW即是由顺向阈值电压Vsch1、逆向阈值电压Vsch2及晶体管32425的切换延迟时间所决定。在经过设定时间间隔TIV后(即，外部驱动信号Sed的电平从降至低于参考电平Vps至再次上升至高于参考电平Vps的期间)，施密特触发器32424会再次依据上述操作而产生脉冲波形DP2，其后的操作可以此类推。
在一些实施例中，脉冲启动电路3141可以在外部驱动信号Sed达到特定电平时来发出脉冲产生指示，藉以决定脉冲信号的产生时间点，如图30B所示。图30B为根据本实用新型第四较佳实施例的检测脉冲发生模块的电路示意图。具体而言，检测脉冲发生模块3340包括脉冲启动电路3341及脉宽决定电路3342。脉冲启动电路3341包括比较器33411以及信号沿触发电路33412。比较器33411的第一输入端接收外部驱动信号Sed，第二输入端接收参考电平 Vps，并且输出端连接至信号沿处发电路33412的输入端。信号沿触发电路33412可例如是上升沿触发电路或下降沿触发电路，其可侦测出比较器33411输出转态的时间点，并且据以发出脉冲产生指示给后端的脉宽决定电路3342。脉宽决定电路3342可以是任何能根据脉冲产生指示而在特定时间点产生设定具有设定脉宽的脉冲产生电路，例如是前述图16B、图17B 的电路，或是555计时器等集成组件，本实用新型不以此为限。于此附带一提的是，虽然在图30B是绘示比较器33411的第一输入端直接接收外部驱动信号Sed，但本实用新型不以此为限。在一些实施例中，比较器33411的第一输入端也可以接收经信号处理后(例如整流、滤波、分压等)的外部驱动信号Sed作为参考。换句话说，脉冲启动电路3341可以基于任何可指示外部驱动信号的电平或相位状态的关连信号作为脉冲产生时点的参考。
检测脉冲发生模块3340的具体信号时序可如图31B或图31C所示。其中，图31B是绘示上升沿触发的信号波形实施例，图31C是绘示下降沿触发的信号波形实施例。请先一并参照图30B与图31B，在本实施例中，比较器33411会在外部驱动信号Sed的电平上升至超过参考电平Vps时输出高准位信号，并且在外部驱动信号Sed的电平高于参考电平Vps的期间维持高准位信号输出。当外部驱动信号Sed的电平从峰值逐渐降至低于参考电平Vps时，比较器33411会再次输出低准位信号。如此，比较器33411的输出端会产生具有脉冲波形的输出电压Vcp。信号沿触发电路33412会反应于输出电压Vcp的上升沿而触发一致能信号输出，使得后端的脉宽决定电路3342根据致能信号与设定的脉宽DPW，而在输出电压Vcp的上升沿附近产生脉冲信号DP。基于上述运作，检测脉冲发生模块3340可藉由调整参考电平Vps的设定来对应的改变脉冲信号DP的脉冲产生时间点，使得脉冲信号DP在外部驱动信号Sed达到特定电平或相位时才触发脉冲输出。如此一来，便可避免先前实施例所述的脉冲信号DP在外部驱动信号Sed零点附近产生时可能带来的误判问题。
在一些实施例中，所述参考电平Vps可以基于母线电压的大小而对应的调整，进而令检测脉冲发生模块可以响应不同的电网电压(例如120V和277V)而在不同的时点产生脉冲信号。藉此，无论接收到的外部驱动信号为哪种电网电压规格，皆可使检测路径上的信号电平被限制在相应的范围之内，进而提高安装检测/阻抗检测的准确性。举例来说，所述参考电平Vps 可包含对应第一电网电压(例如120V)的第一参考电平和对应第二电网电压(例如277V)的第二参考电平。当检测脉冲发生模块3340接收到的外部驱动信号Sed为第一电网电压时，脉冲启动电路3341会基于第一参考电平来决定产生脉冲信号的时点；当检测脉冲发生模块3340 接收到的外部驱动信号为第二电网电压时，脉冲启动电路3341会基于第二参考电平来决定产生脉冲信号的时点。
请再一并参照图30B与图31C，本实施例与前述图31B实施例所述的运作大致相同，两者间的主要差异在于本实施例的信号沿触发电路33412是反应于输出电压Vcp的下降沿而触发致能信号输出，因此脉宽决定电路3342会在输出电压Vcp的下降沿附近产生脉冲信号DP。在一些实施例中，所述参考电平Vps可包含对应第一电网电压(例如120V)的第一参考电平和对应第二电网电压(例如277V)的第二参考电平，其中所述第一参考电平例如为115V，并且所述第二参考电平例如为200V。换句话说，当检测脉冲发生模块3340接收到的外部驱动信号 Sed为第一电网电压时，脉冲启动电路3341会在外部驱动信号Sed的下降沿的115V时输出脉冲信号DP；当检测脉冲发生模块3340接收到的外部驱动信号Sed为第二电网电压时，脉冲启动电路3341会在外部驱动信号Sed的下降沿的200V时输出脉冲信号DP。
基于上述的教示，本领域技术人员应可了解，搭配信号沿触发的运作，还有许多可能的脉冲产生时间点的决定机制也可藉由所述的脉冲启动电路3141来实施。举例来说，脉冲启动电路3141可以设计为在侦测到输出电压Vcp的上升沿/下降沿后开始计时，并且在达到预定时间后(可自行设定)再触发致能信号给后端的脉宽决定电路3142。又例如，脉冲启动电路 3141可以在侦测到输出电压Vcp的上升沿时，预先激活脉宽决定电路3142，并且在侦测到输出电压Vcp的下降沿时再触发致能信号给脉宽决定电路3142来输出脉冲信号DP，使得脉宽决定电路3142可以快速反应，以在精确的时间点下产生脉冲信号DP。
请参照图31D，图31D为根据本实用新型第四较佳实施例的检测脉冲发生模块的信号时序示意图。本实施例与前述图31B、31C的运作大致相同，本实施例与前述实施例的主要差异在于本实施例是在侦测到外部驱动信号Sed的电平超过参考电平Vps时开始计时一段延迟期间DLY，并且在延迟期间DLY后产生脉冲(DP1)。接着检测脉冲发生模块会依照设定时间间隔 TIV再次产生脉冲(DP2)，后续操作可以此类推。
请参照图32A，图32A为根据本实用新型第八较佳实施例的LED直管灯的电源模块的电路模块示意图。本实施例的电源模块包含整流电路510、滤波电路520、驱动电路1530及安装侦测模块3700，其中安装侦测模块3700包含检测控制器3720、开关电路3740、偏压电路3750、启动控制电路3770及检测期间决定电路3780。整流电路510、滤波电路520及驱动电路1530的配置及操作可参考相关实施例的说明，于此不再赘述。
在安装侦测模块3700中，开关电路3740串接在电源模块的供电回路/电源回路上(图式是以连接在整流电路510与滤波电路520之间为例)，并且受控于检测控制器3720而切换导通状态。检测控制器3720会在检测模式发出控制信号短暂导通开关电路3740，藉以在开关电路3840导通的期间(即，供电回路/电源回路导通的期间)检测是否有额外阻抗连接至电源模块的检测路径上(代表有使用者触电风险产生)，并且根据检测结果来决定维持在检测模式以使开关电路3740以不连续的形式短暂导通，或进入工作模式以使开关电路3740响应于安装状态而维持在导通或截止的状态。所述“短暂导通”所代表的期间长度是指电源回路上的电流通过人体也不会对人体造成伤害的期间长度，例如小于1毫秒，但本实用新型不以此为限。一般而言，检测控制器3720可透过发送具有脉冲形式的控制信号来实现使开关电路3740 短暂导通的动作。具体的短暂导通的期间长度设计可依据所设置的检测路径的阻抗大小而调整。检测控制器3720及开关电路3740的电路配置实施范例及相关控制动作可参照其他有关于安装侦测模块的实施例。
偏压电路3750连接电源回路以基于整流后信号(即，母线电压)产生驱动电压VCC。驱动电压VCC会被提供给检测控制器3720以使检测控制器3720响应于驱动电压而启动并运作。
启动控制电路3770连接检测控制器3720，并且用以依据检测期间决定电路3780的输出信号来决定是否影响检测控制器3720的工作状态。举例来说，当检测期间决定电路3780输出使能信号时，启动控制电路3770会响应于所述使能信号而控制检测控制器3720停止工作；当检测期间决定电路3780输出禁能信号时，启动控制电路3780会响应于所述禁能信号而控制检测控制器3720维持在正常工作的状态(即，不影响检测控制器3720的工作状态)。其中，启动控制电路3780可以藉由旁路驱动电压VCC或提供低电平的启动信号至检测控制器3720 的使能脚位的方式来实现控制检测控制器3720停止工作的操作，本实用新型不以此为限。
检测期间决定电路3780用以取样检测路径/电源回路上的电信号，藉以计数检测控制器 3740的工作时长，并且输出指示计数结果的信号给启动控制电路3770，使得启动控制电路 3770基于指示计数结果的信号控制检测控制器3720的工作状态。
底下说明本实施例的安装侦测电路3700的运作。当整流电路510通过接脚501与502接收到外部电源时，偏压电路3750会依据经整流后的母线电压产生驱动电压VCC。检测控制器 3720会响应于驱动电压VCC而被启动，并且进入检测模式。在检测模式下，检测控制器3720 会周期性的发出具有脉冲波形的控制信号给开关电路3740，使得开关电路3740周期性的短暂导通后截止。在所述检测模式的操作下，电源回路上的电流波形会类似于图27D在检测时间区间Tw内的电流波形(即，多个具有间隔的电流脉冲Idp)。除此之外，检测期间决定电路 3780会在接收到电源回路上的母线电压时开始计数检测控制器3720在检测模式下的工作时长，并且输出指示计数结果的信号给启动控制电路3770。
在检测控制器3740的工作时长尚未达到设定时长的情况下，启动控制电路3770不会影响检测控制器3720的工作状态。此时检测控制器3720会根据本身的检测结果决定维持在检测模式或进入工作模式。若是检测控制器3720判定进入工作模式，则检测控制器3720会控制开关电路3740维持在导通状态，并且屏蔽其他信号对其工作状态的影响3720。换言之，在工作模式下，无论启动控制电路3770输出何种信号都不会影响检测控制器3720的工作状态。
在检测控制器3740的工作时长已达到设定时长，并且检测控制器3740仍处于检测模式的情况下，启动控制电路3770会响应于检测期间决定电路3780的输出而控制检测控制器3740 停止工作。此时检测控制器3720不再发出脉冲，并且将开关电路3740维持在截止的状态直到检测控制器3720复位。对比图27D来看，所述设定时长即为检测时间区间Tw。
根据上述的工作方式，安装侦测模块3700可以通过设定控制信号的脉冲间隔及复位周期来达到图27D至图27F的电流波形，进而确保检测模式下的电功率仍位在合理的安全范围之内，避免检测电流造成人体危害。
从电路动作的角度来看，启动控制电路3770及检测期间决定电路3780整体而言可以视为是一种延时控制电路，其作用在于当LED直管灯上电时，延迟一段设定时长后再导通一特定路径以对目标电路(例如：检测控制器3720)实行控制。通过特定路径的设置选择，可以所述延时控制电路可以在LED直管灯中实现电源回路的延时导通或是安装侦测模块的延时关断等电路动作。
请参照图32B，图32B为根据本实用新型第十三较佳实施例的LED直管灯的安装侦测模块的电路示意图。本实施例的电源模块包含整流电路510、滤波电路520、驱动电路1530及安装侦测模块3800，其中安装侦测模块包含检测控制器3820、开关电路3840、偏压电路3850、启动控制电路3870及检测期间决定电路3880。整流电路510、滤波电路520及驱动电路1530 的配置及操作可参考相关实施例的说明；另外，检测控制器3820及开关电路3840的配置及操作可参考上述图32A实施例的说明，于此不再赘述。
在本实施例中，偏压电路3850包括电阻3851、电容3852及齐纳二极管3853。电阻3851 的第一端连接整流输出端(即，连接在母线上)。电容3852及齐纳二极管3853相互并联，并且第一端共同连接至电阻3851的第二端。检测控制器3820的电源输入端连接在电阻3851、电容3852及齐纳二极管3853的共节点(即，偏压电路3850的偏压节点)上，以接收共节点上的驱动电压VCC。
启动控制电路3870包括齐纳二极管3871、晶体管3872及电容3873。齐纳二极管3871 的阳极接在晶体管3872的控制端上。晶体管3872的第一端连接检测控制器3820，并且晶体管3872的第二端连接接地端GND。电容3873连接在晶体管3872的第一端与第二端之间。
检测时间决定电路3880包括电阻3881、二极管3882及电容3883。电阻3881的第一端连接偏压电路3850的偏压节点，并且电阻3881的第二端连接齐纳二极管3871的阴极。二极管3882的阳极连接电阻3881的第二端，并且二极管3882的阴极连接电阻3881的第一端。电容3883的第一端连接电阻3881的第二端及二极管3882的阳极，并且电容3883的第二端连接接地端GND。
底下说明本实施例的安装侦测电路3800的运作。当整流电路510通过接脚501与502接收到外部电源时，经整流后的母线电压会对电容3852充电，进而在偏压节点上建立驱动电压 VCC。检测控制器3820会响应于驱动电压VCCVCC而被启动，并且进入检测模式。在检测模式下，先以第一个信号周期来看，检测控制器3820会发出具有脉冲波形的控制信号给开关电路 3840，使得开关电路3840短暂导通后截止。
在开关电路3840导通的期间，电容3883会响应于偏压节点上的驱动电压VCC而被充电，使得电容3883的跨压逐渐上升。在第一个信号周期中，电容3883的跨压的上升量还未达到晶体管3872的门限电平，因此晶体管3872会维持在截止的状态，使得启动信号Ven相应的维持在高电平。接着，在开关电路3840截止的期间，电容3883会大致地保持电平，或是缓缓的放电，其中电容3883在开关截止期间放电所造成的电平变化会小于在开关导通期间充电所造成的电平变化。换言之，电容3883在开关截止期间的跨压会小于或等于开关导通期间的最高电平，并且最低不会低于其在充电起始点的起始电平，因此晶体管3872在第一个信号周期中会一直维持在截止的状态，使得启动信号Ven维持在高电平。检测控制器3820响应于高电平的启动信号Ven而维持在启动状态。在启动状态下，检测控制器3820会根据检测路径上的信号来判断LED直管灯是否正确安装(即，判断是否有额外的阻抗接入。此部分的安装检测机制与前述实施例相同，于此不再赘述。
在检测控制器3820判定LED直管灯尚未被正确安装至灯座上的情况下，检测控制器3820 会维持在检测模式并持续输出具有脉冲波形的控制信号来控制开关电路3840。在后续的各信号周期中，启动控制电路3870及检测期间决定电路3880会以类似前述第一信号周期的工作方式持续运作，亦即电容3883会在各信号周期的导通期间被充电，使得电容3883的跨压响应于脉冲宽度及脉冲周期而步阶式的上升。当电容3883的跨压超过晶体管3872的门限电平时，晶体管3872会被导通使得启动信号Ven被下拉至接地电平/低电平。此时检测控制器3820 会响应于低电平的启动信号Ven而被关闭。在检测控制器3820被关闭的情况下，无论是否有外部电源接入，开关电路3840都会被维持在截止状态。
在检测控制器3820判定LED直管灯已被正确安装置灯座上的情况下，检测控制器3820 会进入工作模式，并且发出控制信号使开关电路3840维持在导通的状态。在工作模式下，检测控制器3820不会响应于启动信号Ven而改变输出的控制信号。换言之，即使启动信号Ven 被下拉至低电平，检测控制器3820也不会再次把开关电路3840关断。
从检测模式下的多个信号周期的维度来看，电源回路上量测到的电流波形会如图27D所示，其中电容3883从起始电平充电至晶体管3872的门限电平的期间即可对应至检测时间区间Tw。换言之，在检测模式下，检测控制器3820会在电容3883充电至晶体管3872的门限电平之前持续发出脉冲，以间歇的在电源回路上导通电流，并且在电容3883的跨压超过门限电平后停止发出脉冲，藉以避免电源回路上的电功率升高至足以危害人体的程度。
从另一角度来看，本实施例的检测时间决定电路3880等同于会计数控制信号的脉冲导通期间，并且在脉冲导通期间达到设定值时发出信号来控制启动控制电路3870，进而令启动控制电路3870影响检测控制3920的运作以屏蔽脉冲输出。
在本实施例的电路架构下，检测时间区间Tw的长度(即，电容3883跨压达到晶体管3872 的门限电压所需的时间)主要是通过调整电容3883的电容值大小来控制。电阻3881、二极管3882、齐纳二极管3871及电容3873等组件主要是辅助启动控制电路3870及检测时间决定电路3880的运作，以提供稳压、限压、限流或保护的功能。
请参照图32C，图32C为根据本实用新型第十三较佳实施例的LED直管灯的安装侦测模块的电路示意图。本实施例的电源模块包含整流电路510、滤波电路520、驱动电路1530及安装侦测模块3900，其中安装侦测模块3900包含检测控制器3920、开关电路3940、偏压电路3950、启动控制电路3970及检测期间决定电路3980。整流电路510、滤波电路520及驱动电路1530的配置及操作可参考相关实施例的说明；另外，检测控制器3920及开关电路3940 的配置及操作可参考上述图32A实施例的说明，于此不再赘述。
偏压电路3950包括电阻3951、电容3952及齐纳二极管3953。电阻3951的第一端连接整流输出端(即，连接在母线上)。电容3952及齐纳二极管3953相互并联，并且第一端共同连接至电阻3951的第二端。检测控制器3920的电源输入端连接在电阻3951、电容3952及齐纳二极管3953的共节点(即，偏压电路3950的偏压节点)上，以接收共节点上的驱动电压VCC。
启动控制电路3970包括齐纳二极管3971、电阻3972、晶体管3973及电阻3974。齐纳二极管3871的阳极接在晶体管3973的控制端上。电阻3972的第一端连接齐纳二极管3971的阳极与晶体管3973的控制端，并且电阻3972的第二端连接接地端GND。晶体管3973的第一端通过电阻3974连接至偏压电路3950的偏压节点，并且晶体管3973的第二端连接接地端GND。
检测时间决定电路3980包括二极管3981、电阻3982和3983、电容3984及齐纳二极管 3775。二极管3981的阳极接在开关电路3940的一端上，此端可视为检测时间决定电路3980 的检测节点。电阻3982的第一端连接二极管3981的阴极，并且电阻3982的第二端连接齐纳二极管3971的阴极。电阻3983的第一端连接电阻3982的第二端，并且电阻3983的第二端连接接地端GND。电容3984与齐纳二极管3985分别与电阻3983并联，其中齐纳二极管3985的阴极与阳极分别连接电阻3983的第一端与第二端。
底下说明本实施例的安装侦测电路3800的运作。当整流电路510通过接脚501与502接收到外部电源时，经整流后的母线电压会对电容3952充电，进而在偏压节点上建立驱动电压 VCC。检测控制器3920会响应于驱动电压VCC而被启动，并且进入检测模式。在检测模式下，先以第一个信号周期来看，检测控制器3920会发出具有脉冲波形的控制信号给开关电路3840，使得开关电路3840短暂导通后截止。
在开关电路3940导通的期间，二极管3981的阳极等效为接地，因此电容3984不会被充电。在第一个信号周期中，电容3984的跨压会在开关电路3940的导通期间内维持在起始电平，晶体管3973会被维持在截止状态，因此不会影响检测控制器3920的运作。接着，在开关电路3940截止的期间，断开的电源回路会使检测节点上的电平响应于外部电源而上升，其中施加在电容3984上的电平等于电阻3982与3983的分压。因此，在开关电路3940截止的期间，电容3984会响应于电阻3982与3983的分压而被充电，时得电容3984的跨压逐渐上升。在第一个信号周期中，电容3984的跨压的上升量还未达到晶体管3972的门限电平，因此晶体管3973会维持在截止的状态，使得驱动电压VCC维持不变。由于在第一个信号周期中，不论是开关电路3940导通的期间或截止的期间，晶体管3973一直维持在截止的状态，使得驱动电压VCC不受到影响。因此检测控制器3920响应于驱动电压VCC而维持在启动状态。在启动状态下，检测控制器3920会根据检测路径上的信号来判断LED直管灯是否正确安装(即，判断是否有额外的阻抗接入。此部分的安装检测机制与前述实施例相同，于此不再赘述。
在检测控制器3920判定LED直管灯尚未被正确安装至灯座上的情况下，检测控制器3920 会维持在检测模式并持续输出具有脉冲波形的控制信号来控制开关电路3940。在后续的各信号周期中，启动控制电路3970及检测期间决定电路3980会以类似前述第一信号周期的工作方式持续运作，亦即电容3984会在各信号周期的截止期间被充电，使得电容3984的跨压响应于脉冲宽度及脉冲周期而逐渐上升。当电容3984的跨压超过晶体管3973的门限电平时，晶体管3973会被导通使得偏压节点被短路至接地端GND，进而使驱动电压VCC被下拉至接地电平/低电平。此时检测控制器3920会响应于低电平的驱动电压VCC而被关闭。在检测控制器3920被关闭的情况下，无论是否有外部电源接入，开关电路3940都会被维持在截止状态。
在检测控制器3920判定LED直管灯已被正确安装置灯座上的情况下，检测控制器3920 会进入工作模式，并且发出控制信号使开关电路3940维持在导通的状态。在工作模式下，由于开关电路3940会持续导通，使得晶体管3973会被维持在截止状态，因此不会影响驱动电压VCC，可使检测控制器3920正常工作。
从检测模式下的多个信号周期的维度来看，电源回路上量测到的电流波形会如图27D所示，其中电容3984从起始电平充电至晶体管3973的门限电平的期间即可对应至检测时间区间Tw。换言之，在检测模式下，检测控制器3920会在电容3984充电至晶体管3973的门限电平之前持续发出脉冲，以间歇的在电源回路上导通电流，并且在电容3984的跨压超过门限电平后停止发出脉冲，藉以避免电源回路上的电功率升高至足以危害人体的程度。
从另一角度来看，本实施例的检测时间决定电路3980等同于会计数控制信号的脉冲截止期间，并且在脉冲截止期间达到设定值时发出信号来控制启动控制电路3970，进而令启动控制电路3970影响检测控制器3920的运作以屏蔽脉冲输出。
在本实施例的电路架构下，检测时间区间Tw的长度(即，电容3984跨压达到晶体管3973 的门限电压所需的时间)主要是通过调整电容3984的电容值大小及电阻3982、3983及3972 的电阻值大小来控制。二极管3981、齐纳二极管3985与3971及电阻3974等组件是辅助启动控制电路3970及检测时间决定电路3980的运作，以提供稳压、限压、限流或保护的功能。
请参照图32D，图32D为根据本实用新型第十三较佳实施例的LED直管灯的安装侦测模块的电路示意图。本实施例的电源模块包含整流电路510、滤波电路520、驱动电路1530及安装侦测模块3900，其中安装侦测模块3900包含检测控制器3920、开关电路3940、偏压电路3950、启动控制电路3970及检测期间决定电路3980。在本实施例中，安装侦测模块3900的配置与运作大致与前述图32C实施例相同，两者间的主要差异在于本实施例的检测期间决定电路3980除了包括二极管3981、电阻3982与3983、电容3984及齐纳二极管3985之外，更包括电阻3986、3987和3988以及二极管3989。其中，电阻3986串接在二极管3981与电阻3982之间。电阻3987的第一端连接电阻3982的第一端，并且电阻3987的第二端连接齐纳二极管3971的阴极。电阻3988与电容3984相互并联。二极管3989的阳极连接电容3984 的第一端及齐纳二极管3971的阴极，并且二极管3989的阴极连接电阻3982的第二端及电阻 3983的第一端。
在本实施例的电路架构下，对电容3984充电的回路从电阻3982与3983改为电阻3987 与3988，亦即电容3984是基于电阻3987及3988的分压进行充电。具体地说，侦测节点上的电压会先基于电阻3986、3982及3983的分压在电阻3982的第一端上产生一阶分压，接着一阶分压会基于电阻3987与3988的分压而在电容3984的第一端上产生二阶分压。在此配置下，电容3984的充电速率可以透过调整电阻3982、3983、3986、3987及3988的电阻值来控制，而不仅限由调整电容值大小来控制。如此一来，电容3984的尺寸可以有效地被减小。另一方面，由于电阻3983不再需要作为充电回路上的组件，因此可以选用电阻值较小的组件，如此一来便可以加快电容3984的放电速率，进而缩短检测时间决定电路3980的电路复位时间。
另外附带一提的是，在本案的描述中，虽然对于各模块/电路有功能性的命名，但本领域的技术人员应可了解，依据不同的电路设计，同一电路组件可视为有不同的功能，并且不同的模块/电路可能可以共享同一电路组件来实现其各别的电路功能。因此本案的功能性命名并非用以限定特定的电路组件仅能含括于特定的模块/电路中，于此合先叙明。
举例来说，上述实施例的安装侦测模块也可以称做漏电检测模块/电路、漏电保护模块/ 电路或阻抗检测模块/电路等；所述检测结果锁存模块也可以称做检测结果储存模块/电路、控制模块/电路等；所述检测控制器可以是包含有检测脉冲发生模块、检测结果锁存模块及检测判断电路的电路，本实用新型不以此为限。
综上所述，上述图15至32D实施例教示了利用电子控制与侦测的方式来实现防触电保护的概念。相较于利用机械结构作动来进行防触电的技术而言，由于电子式的控制与侦测方法不会有机械疲劳的问题存在，因此利用电子信号进行灯管的防触电保护可以具有较佳的可靠度与使用寿命。
应注意的是，在脉冲侦测的实施例中，所述安装侦测模块在运作时不会实质改变LED直管灯本身有关于驱动及发光方面的特性及状态。所述驱动及发光方面的特性例如是电源相位、输出电流等影响LED直管灯在点亮状态下的发光亮度及输出功率的特性。换言之，所述安装侦测模块的运作仅会关联于LED直管灯处于未被点亮状态下的漏电保护运作，与直流电源转换电路、功率因数校正电路及调光电路等调整LED直管灯点亮状态特性的电路皆有所差异。
在电源模块设计中，所述的外部驱动信号可以是低频交流信号(例如：市电所提供)、高频交流信号(例如：电子镇流器所提供)、或直流信号(例如：电池所提供或外置驱动电源)，且可以双端电源的驱动架构来输入LED直管灯。在双端电源的驱动架构，可以支持仅使用其中一端以做为单端电源的方式来接收外部驱动信号。
在直流信号作为外部驱动信号时，LED直管灯的电源模块可以省略整流电路。
在电源模块的整流电路设计中，双整流电路中的第一整流单元与第二整流单元分别与配置在LED直管灯的两端灯头的接脚耦接。双整流单元适用于双端电源的驱动架构。而且配置有至少一整流单元时，可以适用于低频交流信号、高频交流信号、或直流信号的驱动环境。
双整流单元可以是双半波整流电路、双全波整流电路或半波整流电路及全波整流电路各一之组合。
在LED直管灯的接脚设计中，可以是双端各单接脚(共两个接脚)、双端各双接脚(共四个接脚)的架构。在双端各单接脚的架构下，可适用于单一整流电路的整流电路设计。在双端各双接脚的架构下，可适用于双整流电路的整流电路设计，且使用双端各任一接脚或任一单端的双接脚来接收外部驱动信号。
在电源模块的滤波电路设计中，可以具有单一电容或π型滤波电路，以滤除整流后信号中的高频成分，而提供低纹波的直流信号为滤波后信号。滤波电路也可以包含LC滤波电路，以对特定频率呈现高阻抗，以符合对特定频率的电流大小规范。再者，滤波电路更可包含耦接于接脚及整流电路之间的滤波单元，以降低LED灯的电路所造成的电磁干扰。在直流信号做为外部驱动信号时，LED直管灯的电源模块可以省略滤波电路。
在电源模块的LED照明模块设计中，可以仅包含LED模块或者包含LED模块及驱动电路。也可以将稳压电路与LED照明模块并联，以确保LED照明模块上的电压不至发生过压。稳压电路可以是钳压电路，例如：齐纳二极管、双向稳压管等。在整流电路包含电容电路时，可以在双端的各端的一接脚与另一端的一接脚两两连接一电容于之间，以与电容电路进行分压作用而作为稳压电路。
在仅包含LED模块的设计中，于高频交流信号作为外部驱动信号时，至少一整流电路包含电容电路(即，包含一个以上的电容)，与整流电路内的全波或半波整流电路串联，使电容电路在高频交流信号下等效为阻抗以作为电流调节电路并调节LED模块的电流。藉此，不同的电子镇流器所提供不同电压的高频交流信号时，LED模块的电流可以被调节在预设电流范围内而不至发生过流的情况。另外，可以额外增加释能电路，与LED模块并联，于外部驱动信号停止提供之后，辅助将滤波电路进行释能，以降低滤波电路或其他电路所造成的谐振造成LED模块闪烁发光的情况。在包含LED模块及驱动电路中，驱动电路可以是直流转直流升压转换电路、直流转直流降压转换电路或直流转直流升降压转换电路。驱动电路系用以将LED 模块的电流稳定在设定电流值，也可以根据外部驱动信号的高或低来对应调高或调低设定电流值。另外，可以额外增加模式切换开关于LED模块与驱动电路之间，使电流由滤波电路直接输入LED模块或经过驱动电路后输入LED模块。
另外，可以额外增加保护电路来保护LED模块。保护电路可以侦测LED模块的电流或/ 及电压来对应启动对应的过流或过压保护。
在电源模块的辅助电源模块设计中，储能单元可以是电池或超级电容，与LED模块并联。辅助电源模块适用于包含驱动电路的LED照明模块设计中。
在电源模块的LED模块设计中，LED模块可以包含彼此并联的多串LED组件(即，单一LED 芯片，或多个不同颜色LED芯片组成的LED组)串，各LED组件串中的LED组件可以彼此连接而形成网状连接。
也就是说，可以将上述特征作任意的排列组合，并用于LED直管灯的改进。

Claims (24)

1.一种安装侦测模块，适用于设置在具有双端进电的Type-B型模式的LED直管灯的电源模块中，用以侦测所述LED直管灯是否有异常阻抗接入，而决定所述LED直管灯的点亮与熄灭,其特征在于,所述安装侦测模块包括应急控制模块以及开关电路；
所述应急控制模块用以判断所述电源模块接收的外部驱动信号是否为直流信号，其中：
当所述应急控制模块判定所述外部驱动信号为直流信号时，所述应急控制模块输出第一状态信号，使所述电源模块进入应急模式；
其中，所述安装侦测模块于所述应急模式中，所述开关电路被使能而允许所述LED直管灯被点亮；以及
当所述应急控制模块判定所述外部驱动信号为非直流信号时，所述应急控制模块输出第二状态信号，使所述电源模块进入检测模式；
其中，所述安装侦测模块于所述检测模式中，使检测路径导通一段期间，且根据取样自所述检测路径上的电信号，而判断所述LED直管灯是否有异常阻抗接入，藉此决定是否使能所述开关电路。
2.如权利要求1所述的安装侦测模块，其特征在于，所述应急控制模块检测母线电压，并且判断母线电压在第一期间内是否持续高于第一电平；
当所述母线电压在第一期间内持续高于第一电平,所述应急控制模块判定所述外部驱动信号为直流信号；以及
当所述母线电压在第一期间内未持续高于第一电平,所述应急控制模块判定所述外部驱动信号为非直流信号。
3.如权利要求2所述的安装侦测模块，其特征在于，在所述应急控制模块判定所述外部驱动信号为直流信号后,所述应急控制模块检测所述母线电压，并且于所述母线电压大于第二电平时，所述应急控制模块判定所述外部驱动信号为非直流信号。
4.如权利要求1所述的安装侦测模块，其特征在于，所述应急控制模块检测母线电压，并且于母线电压在第二期间内高于第三电平,且母线电压在第三期间内低于第四电平,所述应急控制模块判定所述外部驱动信号为非直流信号。
5.如权利要求4所述的安装侦测模块，其特征在于，所述应急控制模块检测母线电压，并且判断母线电压在第一期间内是否持续高于第一电平；
当所述母线电压在第一期间内持续高于第一电平,所述应急控制模块判定所述外部驱动信号为直流信号；以及
当所述母线电压在第一期间内未持续高于第一电平,所述应急控制模块判定所述外部驱动信号为非直流信号。
6.如权利要求1所述的安装侦测模块，其特征在于，所述安装侦测模块更包括掉电控制模块，所述掉电控制模块检测母线电压，并且判断母线电压在第四期间内是否持续低于第五电平；
当所述母线电压在第四期间内持续低于第五电平,所述掉电控制模块判定所述外部驱动信号被停止提供至所述LED直管灯，并使所述开关电路被使能而进行复位；以及
当所述母线电压在第四期间内未持续低于第五电平,所述掉电控制模块判定所述外部驱动信号被正常提供至所述LED直管灯。
7.如权利要求6所述的安装侦测模块，其特征在于，所述第四期间是200ms到700ms之间的任一时间长度，并且所述第五电平是80V到120V之间的任一电平。
8.如权利要求2所述的安装侦测模块，其特征在于，所述第一期间是15ms到200ms之间的任一时间长度，并且所述第一电平是100V到140V之间的任一电平。
9.如权利要求3所述的安装侦测模块，其特征在于，所述第二电平是大于所述第一电平但小于277V的任一电平。
10.如权利要求1所述的安装侦测模块，其特征在于，所述安装侦测模块更包括检测脉冲发生模块、检测结果锁存电路以及检测判定电路，其中：
检测脉冲发生模块用以于检测模式中，产生脉冲信号；
检测判定电路根据所述脉冲信号而进行检测判断，以判定所述LED直管灯是否有异常阻抗接入；
所述应急控制模块耦接所述检测结果锁存电路；
当所述应急控制模块判定所述外部驱动信号为直流信号时，所述应急控制模块输出所述第一状态信号给所述检测结果锁存电路，使所述检测结果锁存电路控制所述开关电路而持续点亮所述LED直管灯；
当所述应急控制模块判定所述外部驱动信号为非直流信号时，所述应急控制模块输出所述第二状态信号给所述检测结果锁存电路，使所述检测结果锁存电路基于所述检测脉冲发生模块及所述检测判定电路的输出，判定所述LED直管灯是否有异常阻抗接入，来控制所述开关电路,以决定所述LED直管灯的点亮与熄灭。
11.一种安装侦测模块，适用于设置在双端进电的Type-B型LED直管灯的电源模块中，用以侦测所述LED直管灯是否有异常阻抗接入，而决定所述LED直管灯的点亮与熄灭,其特征在于,所述安装侦测模块包括掉电控制模块以及开关电路；其中，所述安装侦测模块于检测模式中，使检测路径导通一段期间，且根据取样自所述检测路径上的电信号，而判断所述LED直管灯是否有异常阻抗接入，当所述安装侦测模块判断所述LED直管灯没有异常阻抗接入时，进入工作模式；
其中，于工作模式下，所述掉电控制模块检测母线电压，并且判断母线电压在第四期间内是否持续低于第五电平，其中：
当所述母线电压在第四期间内持续低于第五电平,所述掉电控制模块判定外部驱动信号被停止提供至所述LED直管灯，并使所述开关电路被使能而进行复位；以及
当所述母线电压在第四期间内未持续低于第五电平,所述掉电控制模块判定所述外部驱动信号被正常提供至所述LED直管灯。
12.如权利要求11所述的安装侦测模块，其特征在于，所述第四期间是200ms到700ms之间的任一时间长度，并且所述第五电平是80V到120V之间的任一电平。
13.如权利要求11所述的安装侦测模块，其特征在于，所述安装侦测模块更包括检测脉冲发生模块、检测结果锁存电路、应急控制模块以及检测判定电路，其中：
检测脉冲发生模块用以于检测模式中，產生脉冲信号；
检测判定电路根据所述脉冲信号而进行检测判断，以判定所述LED直管灯是否有异常阻抗接入；
所述应急控制模块耦接所述检测结果锁存电路，用以判断所述电源模块接收的外部驱动信号是否为直流信号；
当所述应急控制模块判定所述外部驱动信号为直流信号时，所述应急控制模块输出第一状态信号给所述检测结果锁存电路，使所述检测结果锁存电路控制所述开关电路而持续点亮所述LED直管灯；
当所述应急控制模块判定所述外部驱动信号为非直流信号时，所述应急控制模块输出第二状态信号给所述检测结果锁存电路，使所述检测结果锁存电路基于所述检测脉冲发生模块及所述检测判定电路的输出，判定所述LED直管灯是否有异常阻抗接入，来控制所述开关电路,以决定所述LED直管灯的点亮与熄灭。
14.一种滤波电路，适用于设置在具有双端进电的Type-B型模式的LED直管灯的电源模块中，用以接收驱动信号经过整流后之整流后信号，并滤除整流后信号中的纹波后输出滤波后信号，进而点亮所述LED直管灯，其特征在于,所述滤波电路包括滤波单元以及负压消除单元；
其中，所述滤波单元用以对特定频率进行滤波，以滤除所述驱动信号的特定频率；
其中，所述负压消除单元用以于所述滤波单元发生谐振而于其中的正向输出端与负向输出端间产生负压时，导通一释能回路，藉以令所述负压所造成的逆向电流通过所述释能回路，释放并回到母线上。
15.如权利要求14所述的滤波电路，其特征在于，所述负压消除单元包括二极管，具有顺向端与逆向端，分别耦接所述滤波单元的负向输出端与正向输出端，而形成所述释能回路，以令所述负压所造成的逆向电流通过所述二极管，疏导回所述滤波单元的正向输出端。
16.如权利要求14所述的滤波电路，其特征在于，所述电源模块更包括具有掉电控制模块以及开关电路的安装侦测模块，所述安装侦测模块用以侦测所述LED直管灯是否有异常阻抗接入，而决定所述LED直管灯的点亮与熄灭,其中，所述安装侦测模块于检测模式中，使检测路径导通一段期间，且根据取样自所述检测路径上的电信号，而判断所述LED直管灯是否有异常阻抗接入，当所述安装侦测模块判断所述LED直管灯没有异常阻抗接入时，进入工作模式；
其中，于工作模式下，所述掉电控制模块检测母线电压，并且判断母线电压在第四期间内是否持续低于第五电平；
当所述母线电压在第四期间内持续低于第五电平,所述掉电控制模块判定外部驱动信号被停止提供至所述LED直管灯，并使所述开关电路被使能而进行复位；以及
当所述母线电压在第四期间内未持续低于第五电平,所述掉电控制模块判定所述外部驱动信号被正常提供至所述LED直管灯。
17.如权利要求16所述的滤波电路，其特征在于，所述第四期间是200ms到700ms之间的任一时间长度，并且所述第五电平是80V到120V之间的任一电平。
18.如权利要求14所述的滤波电路，其特征在于，所述电源模块更包括具有应急控制模块以及开关电路的安装侦测模块，
所述应急控制模块用以判断所述电源模块接收的外部驱动信号是否为直流信号，其中：
当所述应急控制模块判定所述外部驱动信号为直流信号时，所述应急控制模块输出第一状态信号，使所述开关电路被使能而持续点亮所述LED直管灯；以及
当所述应急控制模块判定所述外部驱动信号为非直流信号时，所述应急控制模块输出第二状态信号，使所述电源模块进入检测模式；
其中，所述安装侦测模块于所述检测模式中，使检测路径导通一段期间，且根据取样自所述检测路径上的电信号，而判断所述LED直管灯是否有异常阻抗接入，藉此操作所述开关电路,以控制所述LED直管灯的点亮与熄灭。
19.一种LED直管灯的电源模块，其特征在于，所述电源模块包含：如权利要求1至11中任一项所述的安装侦测模块。
20.如权利要求19所述的电源模块，其特征在于，所述电源模块更包含：具有负压消除单元之滤波电路，所述滤波电路用以接收所述外部驱动信号经过整流后之整流后信号，以产生滤波后信号，进而点亮所述LED直管灯；其中，所述负压消除单元用以于所述滤波电路发生谐振而于其中的正向输出端与负向输出端间产生负压时，导通一释能回路，藉以令所述负压所造成的逆向电流通过所述释能回路，释放并回到母线上。
21.如权利要求20所述的电源模块，其特征在于，所述负压消除单元包括二极管，具有顺向端与逆向端，分别耦接所述滤波电路的负向输出端与正向输出端，而形成所述释能回路，以令所述负压所造成的逆向电流通过所述二极管，疏导回所述滤波电路的正向输出端。
22.一种具有双端进电的Type-B型模式的LED直管灯，其特征在于，所述LED直管灯包含：
LED模块；以及
如权利要求19的电源模块，用以对所述LED模块供电。
23.一种LED直管灯的电源模块，其特征在于，所述电源模块包含：如权利要求14至18中任一项所述的滤波电路。
24.一种具有双端进电的Type-B型模式的LED直管灯，其特征在于，所述LED直管灯包含：
LED模块；以及
如权利要求23的电源模块，用以对所述LED模块供电。
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