CN214369461U - 一种四线制串灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种四线制串灯，属于LED串灯领域。一种四线制串灯，包括第一接口、第二接口、连接在所述第一接口和第二接口之间的多个LED灯、直连所述第一接口和第二接口的第一导电线和第二导电线、连接到所述LED灯正极的第三导电线以及连接至所述LED灯负极的第四导电线；本实用新型中，每个四线制串灯构成一个基本单元，在未拓展下一个基本单元的情况下，电流不直接流过第一导电线和第二导电线，而是直接连接到电源正负极，每个基本单元在导线上的发热损耗较小，继续增加额外的基本单元也不会导致电压降低，从而可以保证每个灯串的亮度基本相同，由此解决了现有技术中LED灯串存在LED灯显示亮度不均的问题。

Description

一种四线制串灯

技术领域

本实用新型涉及LED串灯技术领域，尤其涉及一种四线制串灯。

背景技术

通常我们看到商场或者街头的树上，都会挂很多那种小小的LED灯，有时候成百上千个连在一根线上。通常这些灯的连接方式有以下两种：

第一种，所有LED灯并联在正负电源线之间，此时采用两根导电线。这种方案可以将一定数量，比如200个LED灯做成基本单元，然后基本单元之间可通过接头直接连接从而无限扩展。这种的缺点就是前面靠近电源接口的地方灯很亮，后面远离电源接口的地方灯很暗。为什么会这样？这些灯都是并联关系，在不考虑导电线电阻的情况下，每个灯上的电压是相同的，理论上亮度是一样的。但实际上当导线几十米甚至更长时，导线本身的电阻就不可忽略。在输入功率相同的情况下，离电源输入口越远的灯，导线自身电阻就越大，消耗的功率也越多，那么分配到LED灯上的功率就越小，亮度就越弱，存在串灯亮度不均的情况。

第二种，在第一种的基础上进行了改进并采用三根线，这种方案在一个基本单元里面既有并联的灯也有串联的灯，这种基本单元可以无限扩展，但这种方案的特点是两头亮中间暗，仍然存在串灯亮度不均的情况。

以上两种LED串灯的连接方式均存在LED灯显示亮度不均的缺陷，为了实现，我们提出一种四线制串灯解决现有技术中存在的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中LED灯串存在LED灯显示亮度不均的问题，而提出的一种四线制串灯。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种四线制串灯，包括第一接口、第二接口、连接在所述第一接口和第二接口之间的多个LED灯、直连所述第一接口和第二接口的第一导电线和第二导电线、连接到所述LED灯正极的第三导电线以及连接至所述LED灯负极的第四导电线，至少一根所述第三导电线连接至电源正极，至少一根所述第四导电线连接至电源负极。

优选的，多个所述LED灯组成n个串联连接的灯串，每个所述灯串包括至少两个并联连接的LED灯，其中n≥1。

优选的，5≤n≤30。

优选的，所述第一导电线和第二导电线为平行设置，多个所述LED灯位于第一导电线和第二导电线之间呈线性等距分布，且线性延伸方向与第一导电线和第二导电线平行。

优选的，所述第一接口设有第一连接结构，所述第二接口处设有能与所述第一连接结构耦合的第二连接结构，多个所述四线制串灯通过所述第一连接结构和第二连接结构连接。

优选的，所述第一连接结构处设置有两个导电插杆，所述第二连接结构处设置有两个导电插孔，且两个导电插孔和导电插杆均分别与第一导电线和第二导电线的两端电性连接；当所述第一连接结构与所述第二连接结构耦合时，所述导电插孔插入到所述导电插孔内并与其电连接。

优选的，所述第一连接结构为转动套设在其外侧的连接套，且连接套的内侧刻设有内螺纹，所述第二连接结构的外侧刻设有外螺纹，且两个连接结构之间通过内外螺纹螺旋固定。

优选的，所述第一连接结构为转动套设在其外侧的连接套，且连接套的表面开设有卡槽，所述第二连接结构外侧设置有卡扣，且两个连接结构之间卡合固定。

优选的，还包括电源接入模块，且电源接入模块与所述第一连接结构耦合连接。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种四线制串灯，具备以下有益效果：

1、该四线制串灯，每个四线制串灯构成一个基本单元，在未拓展下一个基本单元的情况下，电流不直接流过第一导电线和第二导电线，而是通过第一接口和第二接口直接连接到电源正负极，每个基本单元在导线上的发热损耗较小，继续增加额外的基本单元也不会导致电压降低的情况，即电流并不流过前面基本单元的导线，所以后面扩展的亮度就跟前面的亮度是一样的，通过以上结构，从而可以保证每个灯串的亮度基本相同，由此解决了现有技术中LED灯串存在LED灯显示亮度不均的问题。

2、该四线制串灯，多个灯串之间为串联连接，则流过每个灯串的电流均为相同大小，保证了每个灯串的发光亮度相同，而每个灯串内的LED灯为并联连接，若一个LED灯发生断路情况时，该灯串内的其他LED灯仍可继续点亮，从而可以保证每个灯串的亮度基本相同。

3、该四线制串灯，由于第一导电线和第二导电线为平行设置，多个LED灯位于第一导电线和第二导电线之间呈线性等距分布，且线性延伸方向与第一导电线和第二导电线平行，这样即保证了LED灯的排布方向与四线制串灯的延伸方向平行，使得串灯上LED灯的分布更加均匀。

附图说明

图1为现有技术中的二线制全并联串灯连接结构示意图；

图2为现有技术中的三线制串灯连接结构示意图；

图3为本实用新型中一种四线制串灯的结构示意图；

图4为本实用新型中LED灯的结构示意图；

图5为本实用新型中连接结构的第一实施例结构示意图；

图6为本实用新型中连接结构的第二实施例结构示意图。

图中：101、第一接口；102、第二接口；121、LED灯；111、第一导电线；112、第二导电线；113、第三导电线；114、第四导电线；120、灯串；1011、导电插杆；1012、导电插孔；1013、连接套；1014、卡槽；1015、卡扣。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

图1中表示的是现有技术中所有LED灯并联在正负电源线之间的情况，此时采用两根导电线。这种方案可以将一定数量，比如200个LED灯做成基本单元，然后基本单元之间可通过接头直接连接从而无限扩展。这种的缺点就是前面靠近电源接口的地方灯很亮，后面远离电源接口的地方灯很暗。由于这些灯都是并联关系，在不考虑导电线电阻的情况下，每个灯上的电压是相同的，理论上亮度是一样的。但实际上当导线几十米甚至更长时，导线本身的电阻就不可忽略。在输入功率相同的情况下，离电源输入口越远的灯，导线自身电阻就越大，消耗的功率也越多，那么分配到LED灯上的功率就越小，亮度就越弱，就会存在串灯亮度不均的情况。

图2中表示的是现有技术中的第二种情况，在第一种的基础上进行了改进并采用三根线，这种方案在一个基本单元里面有两串灯里面的每个灯都是并联的，两串之间是串联的，这种基本单元可以无限扩展，但这种方案的特点是两头亮中间暗，仍然存在串灯亮度不均的情况。

为了解决上串灯亮度不均的情况问题，本实用新型采用了这样的一种方案，参照图3，一种四线制串灯，包括第一接口101、第二接口102、连接在第一接口101和第二接口102之间的多个LED灯121、直连第一接口101和第二接口102的第一导电线111和第二导电线112、连接到LED灯121正极的第三导电线113以及连接至LED灯121负极的第四导电线114，至少一根第三导电线113连接至电源正极，至少一根第四导电线114连接至电源负极，这里需要说明的是，多个LED灯121组成n个串联连接的灯串120，每个灯串120包括至少两个并联连接的LED灯121，其中n≥1，比如灯串120的数量n可以为5-30中的任意一个数，在本实施例中，灯串120的数量为两个，在每个灯串120内LED灯121的数量为三个，这里需要说明的是，每个四线制串灯构成一个基本单元，在未拓展下一个基本单元的情况下，电流不直接流过第一导电线111和第二导电线112，而是通过第一接口101和第二接口102直接连接到电源正负极，而扩展下一个基本单元的时候，下一个基本单元就需要通过第一导电线111来连接到电源正极，这就意味着每个基本单元在导线上的发热损耗较小，继续增加额外的基本单元也不会导致电压降低的情况，如果没有第一导电线111和第二导电线112而是直接拓展，那就意味着后面的电流要流过前面这个基本单元的每一个，假设导线的等效电阻为1欧姆，如果没有第一导电线111，基本单元假设包括100个LED灯121，并扩展100个LED灯121，那这200个LED灯121的电流都要流过正极导线，导致这个导线电阻上的电压就很大，后面连接越多，后面的LED得到的电压就越低，亮度就越暗，如果设置了第一导电线111，等效电阻假设还是1欧姆，那么第一个基本单元100个LED灯121的电流流过这个1欧姆，即基本单元发亮，然后扩展100个LED灯121，后面的电流并不流过前面基本单元的导线，以后面扩展的亮度就跟前面的亮度是一样的，另外由于多个灯串120之间为串联连接，则流过每个灯串120的电流均为相同大小，则保证了每个灯串120的发光亮度相同，而每个灯串120内的LED灯121为并联连接，若一个LED灯121发生断路情况时，该灯串120内的其他LED灯121仍可继续点亮。

这里需要说明的是，LED灯，即发光二极管，是一种能将电能转化为光能的半导体电子元件。由含镓Ga、砷As、磷P、氮N等的化合物制成。随着技术的不断进步，发光二极管已被广泛地应用于显示器、电视机采光装饰和照明，这里LED灯采用现有技术中的产品，其实际尺寸如下：每一个LED灯的尺寸为(0.6毫米，0.3毫米)、或者(0.8毫米，0.5毫米)、或者(2.8毫米，3.5毫米)，括号中的逗号前面的为长度，逗号后面的为宽度，即LED灯的长度为0.6毫米，宽度为0.3毫米，或者LED灯的长度为0.8毫米，宽度为0.5毫米，或者LED灯的长度为2.8毫米，宽度为3.5毫米。在本实施例中，为了使得LED灯121的分布能够与四线制串灯的延伸方向平行，请参阅图3，第一导电线111和第二导电线112为平行设置，多个LED灯121位于第一导电线111和第二导电线112之间呈线性等距分布，且线性延伸方向与第一导电线111和第二导电线112平行，请参阅图4，每个LED灯121包括引脚b、引脚b′、引脚c和引脚c′，其中引脚b和引脚b′为LED灯121的正极引脚，二者为内部联通设计，引脚c和引脚c′为LED灯121的负极引脚，二者为内部联通设计，在本实施例中，在每个灯串120内的LED灯121采用引脚b和引脚b′相连的方式实现并联连接，而相邻两个灯串120之间的LED灯121之间采用引脚c′与引脚b相连的方式实现灯串120之间的串联连接，位于四线制串灯一端的LED灯121的引脚b通过第三导电线113和第一导电线111相连接，而另一端的LED灯121的引脚c′通过第四导电线114和第二导电线112相连接，这样即可实现整体电路的串并联连接，且保证了LED灯121的排布方向与四线制串灯的延伸方向平行。

为了实现四线制串灯的拓展，请参阅图5，第一接口101设有第一连接结构，第二接口102处设有能与第一连接结构耦合的第二连接结构，多个四线制串灯通过第一连接结构和第二连接结构连接，第一连接结构处设置有两个导电插杆1011，第二连接结构处设置有两个导电插孔1012，且两个导电插孔1012和导电插杆1011均分别与第一导电线111和第二导电线112的两端电性连接，当第一连接结构与第二连接结构耦合时，导电插孔插入到导电插孔内并与其电连接，这里需要说明的是，两根四线制串灯可以通过第一连接结构处的导电插杆1011和第二连接结构处的导电插孔1012插接配合的方式实现电路连接，进而实现了四线制串灯的拓展，为了使得导电插杆1011和导电插孔1012之间的连接稳定，这里连接结构可以采用螺旋固定的方式，例如，第一连接结构为转动套设在其外侧的连接套1013，且连接套1013的内侧刻设有内螺纹，第二连接结构的外侧刻设有外螺纹，且两个连接结构之间通过内外螺纹螺旋固定，这样，当两根四线制串灯的导电插杆1011和导电插孔1012插接配合以后，再将连接套1013螺旋连接于第二连接结构外侧，即实现导电插杆1011和导电插孔1012之间的稳定连接，当然，四线制串灯在通电时，还包括电源接入模块，且电源接入模块与其中一个连接结构耦合连接，例如第一连接结构，由此实现电源接入模块与第一接口101或第二接口102的电线连接，实现供电。

在另一种实施例中，还可以采用卡合固定的方式连接二者，请参阅图6，第一连接结构为转动套设在其外侧的连接套1013，且连接套1013的表面开设有卡槽1014，第二连接结构外侧设置有卡扣(1015)，且两个连接结构之间卡合固定，即可在沿连接套1013插拔时迅速固定二者，提升了连接速度。

本实用新型中，当操作人员使用该种四线制串灯时，首先将电源接入模块与该种四线制串灯的其中一个接口连接，此时，第一导电线111和第二导电线112分别连接电源的正负两极，由于多个灯串120之间为串联连接，则流过每个灯串120的电流均为相同大小，保证了每个灯串120的发光亮度相同，而每个灯串120内的LED灯121为并联连接，若一个LED灯121发生断路情况时，该灯串120内的其他LED灯121仍可继续点亮，从而可以保证每个灯串的亮度基本相同，当需要进行串灯的拓展时，多个四线制串灯通过第一连接结构和第二连接结构连接，例如，将第一连接结构为转动套设在其外侧的连接套1013，且连接套1013的内侧刻设有内螺纹，而第二连接结构的外侧刻设有外螺纹，且两个连接结构之间通过内外螺纹螺旋固定，这样，当两根四线制串灯的导电插杆1011和导电插孔1012插接配合以后，再将连接套1013螺旋连接于第二连接结构外侧，即实现导电插杆1011和导电插孔1012之间的稳定连接，同时每个四线制串灯构成一个基本单元，在未拓展下一个基本单元的情况下，电流不直接流过第一导电线111和第二导电线112，而是通过第一接口101和第二接口102直接连接到电源正负极，每个基本单元在导线上的发热损耗较小，继续增加额外的基本单元也不会导致电压降低的情况，即电流并不流过前面基本单元的导线，以后面扩展的亮度就跟前面的亮度是一样的，由此解决了现有技术中LED灯串存在LED灯显示亮度不均的问题。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种四线制串灯，其特征在于，包括第一接口(101)、第二接口(102)、连接在所述第一接口(101)和第二接口(102)之间的多个LED灯(121)、直连所述第一接口(101)和第二接口(102)的第一导电线(111)和第二导电线(112)、连接到所述LED灯(121)正极的第三导电线(113)以及连接至所述LED灯(121)负极的第四导电线(114)，至少一根所述第三导电线(113)连接至电源正极，至少一根所述第四导电线(114)连接至电源负极。

2.根据权利要求1所述的四线制串灯，其特征在于，多个所述LED灯(121)组成n个串联连接的灯串(120)，每个所述灯串(120)包括至少两个并联连接的LED灯(121)，其中n≥1。

3.根据权利要求2所述的四线制串灯，其特征在于，5≤n≤30。

4.根据权利要求3所述的四线制串灯，其特征在于，所述第一导电线(111)和第二导电线(112)为平行设置，多个所述LED灯(121)位于第一导电线(111)和第二导电线(112)之间呈线性等距分布，且线性延伸方向与第一导电线(111)和第二导电线(112)平行。

5.根据权利要求1-4中任一所述的四线制串灯，其特征在于，所述第一接口(101)设有第一连接结构，所述第二接口(102)处设有能与所述第一连接结构耦合的第二连接结构，多个所述四线制串灯通过所述第一连接结构和第二连接结构连接。

6.根据权利要求5所述的四线制串灯，其特征在于，所述第一连接结构处设置有两个导电插杆(1011)，所述第二连接结构处设置有两个导电插孔(1012)，且两个导电插孔(1012)和导电插杆(1011)均分别与第一导电线(111)和第二导电线(112)的两端电性连接；当所述第一连接结构与所述第二连接结构耦合时，所述导电插孔插入到所述导电插孔内并与其电连接。

7.根据权利要求6所述的四线制串灯，其特征在于，所述第一连接结构为转动套设在其外侧的连接套(1013)，且连接套(1013)的内侧刻设有内螺纹，所述第二连接结构的外侧刻设有外螺纹，且两个连接结构之间通过内外螺纹螺旋固定。

8.根据权利要求6所述的四线制串灯，其特征在于，所述第一连接结构为转动套设在其外侧的连接套(1013)，且连接套(1013)的表面开设有卡槽(1014)，所述第二连接结构外侧设置有卡扣(1015)，且两个连接结构之间卡合固定。

9.根据权利要求6-8中任一所述的四线制串灯，其特征在于，还包括电源接入模块，且电源接入模块与所述第一连接结构耦合连接。

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