CN214675778U - 一种led灯及其电源模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED灯及其电源模块，其特征在于，包括：为所述发光二极管灯供电的电源装置，用以接收交流驱动信号，并生成一电源信号；以及LED光源，用以接收所述电源信号而点亮。所述电源装置包含第一输入端和第二输入端，用以接收外交流驱动信号；第一整流电路，用以对接收到的交流驱动信号进行整流，以生成整流后信号；滤波电路，用以接收所述整流后信号并进行滤波，以生成滤波后信号；电源转化电路，用以接收所述滤波后信号，并进行电源转换，以生成所述电源信号；以及偏压产生电路，用以将所述交流驱动信号降压成所述电源转换电路的工作电压。

Description

一种LED灯及其电源模块

本实用新型申请是2020年06月01日进入中国国家阶段、申请号为201890001391.0、实用名称为“一种发光二极管灯”的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种发光二极管(LED)灯，特别是高功率LED灯，属于照明领域。

背景技术

LED灯因为具有节能，高效，环保，寿命长等优点而被广泛采用诸多照明领域中。LED灯作为节能绿色光源，高功率LED的散热问题益发受到重视，由于过高的温度会导致发光效率衰减，高功率LED运作所产生的废热若无法有效散出，则会直接对LED的寿命造成致命性的影响，因此，近年来高功率LED散热问题的解决成为许多相关者的研发重要课题。

在某些应用中，对于整个LED灯可能存在重量限制。例如，当LED灯采用某些特定规格的灯头，并且LED灯以垂吊方式使用时，LED灯的最大重量限制到一定范围内。因此，除去电源、灯罩、灯壳等必要的部件后，LED灯用于散热的散热器的重量被限制在一个有限的范围内。而对于某些大功率的LED灯，例如功率为

其光通量可达到20000流明至45000流明左右，也就是说，散热器在其重量限制内，需要消散来自产生20000至45000流明的LED灯所产生的热。

目前的LED灯的散热的部件大多采用风扇、热管、散热片、或其组合的设计，以透过热传导、对流及/或辐射的方式将LED灯所产生的热能散失。仅采用被动式散热的情况下(无风扇)，整体散热效果的好坏取决于散热器本身材料的导热系数和散热面积，在相同导热系数的条件下，无论是哪种散热器都是只能依靠对流和辐射两种方法来散发热量，而这两种方式的散热能力都和散热器本身的散热面积成正比，因此，在散热器存在重量限制的前提下，如何提高散热器的散热效率，是提高LED灯质量和降低整个LED灯的成本的途径。

现有技术中的LED灯一般包括光源、散热器、电源、灯壳和灯罩，光源与散热器固定，电源设于灯壳内，灯壳与散热器连接，灯壳包括用于连接灯座的灯头。现有技术中的LED灯具有以下缺点。

1.从电路部分来讲，现有技术叙明一般驱动电路的偏压都是通过在母线上取分压的方式产生。但在高功率LED灯(HID-LED，High intensity Discharge-LED)的应用下，一般偏压电路为了避免过多的功率浪费，偏压电路通常搭配大电容设计，如此便会造成HID-LED点亮速度较慢，一般偏压方式启动速度约为1秒，影响使用体验。

2.大功率的LED灯功率因数较差。

3.大功率的LED灯发热较大，存在安全隐患。

有鉴于上述问题,以下提出本发明及其实施例。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种用于为LED灯供电的电源模块及LED灯，以解决上述问题。

本申请提出一种用于为LED灯供电的电源模块，其特征在于，包含：第一输入端和第二输入端，用以接收交流驱动信号；第一整流电路，电性连接至所述第一输入端和所述第二输入端，用以将所述交流驱动信号转换为整流后信号；滤波电路，电性连接至所述第一整流电路，用以将所述整流后信号转换为滤波后信号；电源转换电路，电性连接至所述滤波电路，用以将滤波后信号转换为点亮LED光源的电源信号；以及偏压产生电路，电性连接至所述第一输入端、第二输入端以及所述电源转换电路，用以将所述交流驱动信号降压成所述电源转换电路的工作电压。

在本申请一实施例中，所述第一整流电路为全波整流电路或半波整流电路。

在本申请一实施例中，所述第一整流电路为全桥整流电路，包含第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管；所述第一二极管、所述第三二极管的阳极电性连接所述滤波电路的第一端，所述第一二极管、所述第三二极管的阴极分别电性连接所述第二二极管、所述第四二极管的阳极，而该所述第二二极管、所述第四二极管的阴极电性连接所述滤波电路的第二端。所述第一二极管及所述第二二极管的连接点电性连接所述第一输入端。所述第一二极管、所述第三二极管的阳极电性连接所述滤波电路的一端，阴极电性连接所述第二二极管、所述第四二极管的阳极，而所述第二二极管的阴极电性连接二极管所述第四二极管的阴极。所述第三二极管及所述第四二极管的连接点电性连接所述第二输入端。

在本申请一实施例中，所述滤波电路包含第一电容，所述第一电容的第一引脚电性连接至所述滤波电路的第二端，其第二引脚电性连接至所述滤波电路的第一端。

在本申请一实施例中，所述滤波电路还包含第二电容和第一电感；所述第一电感的第一引脚电性连接至所述第一电容的第一引脚，其第二引脚电性连接至第二电容的第一引脚，所述第一电容的第二引脚电性连接至所述第二电容的第二引脚。

在本申请一实施例中，所述偏压产生电路为主动式电源转换电路，所述偏压产生电路包含取电单元、开关控制器以及储能续流单元；所述取电单元电性连接至所述第一输入端、所述第二输入端和所述开关控制器，用以生成一取电信号并通过取电端输出；所述开关控制器电性连接至所述储能续流单元，用以根据所述取电信号控所述制储能续流单元的开关频率以形成所述电源转换电路的工作电压；所述储能续流单元包含一输出端，所述输出端电性连接至所述电源转换电路，用以向所述电源转换电路供应工作电压。

在本申请一实施例中，所述取电单元包含第二整流电路，所述第二整流电路包含第五二极管和第六二极管，所述第五二极管的阴极电性连接至所述第六二极管的阴极并电性连接至所述开关控制器，所述第五二极管的阳极电性连接至所述第一输入端，所述第六二极管的阳极电性连接至所述第二输入端；以及第三电容，其第一引脚电性连接至所述第五二极管的阴极，其第二引脚电性连接至接地端。

在本申请一实施例中，所述储能续流单元包含第二电感、第七二极管和第四电容；所述第二电感的第一引脚电性连接至所述第七二极管的阴极并电性连接至所述开关控制器，所述第七二极管的阳极电性连接至接地端，所述第四电容的第一引脚电性连接至所述第二电感的第二引脚，其第二引脚电性连接至所述接地端。

在本申请一实施例中，所述开关控制器包含一MOS开关。

在本申请一实施例中，所述偏压产生电路还包括第一采样电路和第二采样电路；所述第一采样电路电性连接至所述取电端和所述开关控制器，所述第二采样电路电性连接至所述输出端和所述开关控制器，所述开关控制器根据所述第一采样电路和所述第二采样电路的采样信号控制开关频率以输出稳定的工作电压。

在本申请一实施例中，所述电源模块更包含温度检测电路，电性连接至所述偏压产生电路，响应于所述偏压产生电路提供的工作电压而启动，并向所述电源转换电路反馈温度信息，其中，当温度超过设定阈值时，所述电源转换电路通过降低输出功率进行降温。

在本申请一实施例中,所述电源模块更包含温度补偿电路，所述温度补偿电路电性连接至所述温度检测电路和所述电源转换电路，所述温度检测电路输出一指示温度信息的电压，所述温度补偿电路通过比较所述电压和参考电压生成温度检测信号，所述电源转换电路根据所述温度检测信号调节输出功率。

在本申请一实施例中,所述电源模块更包含功率因数校正电路，所述功率因数校正电路电性连接于所述滤波电路和所述电源转换电路之间，用以调整所述滤波后信号的信号特征以提升所述滤波后信号的功率因数，所述信号特征为相位、电平或频率等特征。

在本申请一实施例中,所述功率因数校正电路为有源功率因数校正电路。

在本申请一实施例中,所述功率因数校正电路包含第一控制器、第一功率开关、第一电压互感器和第八二极管；所述第一控制器的第一端电性连接至所述偏压产生电路的输出端；第八二极管的阳极电性连接至所述第一电压互感器的第二引脚，其阴极电性连接至所述功率因数校正电路的第一输出端；所述第一电压互感器的第一引脚电性连接至所述滤波电路的第一输出端，其第三引脚电性连接至接地端，其第四引脚电性连接至所述第一控制器的第二端；第一功率开关的第三引脚电性连接至所述第一控制器的第三段，其第一引脚电性连接至所述第八二极管的阳极。

在本申请一实施例中,所述电源转换电路包含第二控制器、第二功率开关、第二电压互感器以及第九二极管；所述第二控制器接收所述工作电压而启动，并输出一PWM信号；所述第二功率开关的控制端电性连接至所述第二控制器，用以接收所述PWM信号，并根据所述PWM信号截止和导通，所述第二功率开关的第一引脚电性连接至所述第九二极管的阳极和所述电压互感器的第一引脚，所述第二功率开关的第二引脚电性连接至所述第二控制器，所述第二功率开关的第三引脚为所述控制端；所述第九二极管的阴极电性连接至所述电源转换电路的输出端的正极端，所述第二电压互感器的第二引脚电性连接至所述电源转换电路的输出端的负极端，所述第二电压互感器的第三引脚电性连接至所述第二控制器，所述第二电压互感器的第四引脚电性连接至接地端；

在本申请一实施例中,所述电源转换电路更包含第三采样电路、第四采样电路和第五采样电路；所述第三采样电路包含第一电阻和第五电容，用以采集母线电压；所述第四采样电路为所述第二电压互感器的第二线圈，用以采样输出电流；所述第五采样电路包含第二电阻，用以采集流经所述第二功率开关的电流。

本申请提出一种LED灯，其特征在于包含：如前述实施例任一所述的电源模块，用以生成一电源信号；

LED光源，电性连接至所述电源模块，用以接收所述电源信号而点亮。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明包括以下任一效果或其任意组合：

该电源模块利用偏压产生电路通过主动式的电源转换方式对外部输入的交流驱动信号进行电源转换，可以快速形成电源转换电路所需的工作电压，进而有效提升LED灯启动速度。采用本申请所述的电源模块可以将HID-LED的启动速度降至约60ms，具有非常高的应用价值和良好的使用体验。

采用本申请所述的电源模块可以有效提升HID-LED的功率因数。

本申请中的电源模块在温度超过阈值(即，温度过高)时，所述电源模块可以降低输出功率，从而进行降温控制，保证电路的运行安全。

附图说明

图1是本实施例中LED灯的主视结构示意图；

图2是图1的LED灯的剖视结构示意图；

图3是图1的LED灯的分解示意图；

图4是LED灯的剖视结构示意图，显示第一散热信道及第二散热信道；

图5是图1的LED灯的立体结构示意图一；

图6是是图5去掉光输出表面的结构示意图；

图7是本实施例的光透射示意图；

图8是图7的光型图；

图9是本申请一实施例的一种电源模块示意图；

图10是本申请一实施例的电磁干扰抑制电路的示意图；

图11是本申请一实施例的整流电路和滤波电路的示意图；

图12是本申请一实施例的功率因数校正电路的示意图；

图13是本申请一实施例的电源转换电路的示意图；

图14是本申请第一实施例的偏压产生电路的示意图；

图15是本申请第二实施例的偏压产生电路的示意图；

图16是本申请一实施例的温度检测电路示意图；

图17是本申请一实施例的温度补偿电路示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以通过许多不同的形式来实现，并不限于下面所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。下文中关于方向如“轴向方向”、“上方”、“下方”等均是为了更清楚的表明结构位置关系，并非对本发明的限制。在本发明中，所述“垂直”、“水平”、“平行”定义为：包括在标准定义的基础上±10％的情形。例如，垂直通常指相对基准线夹角为90度，但在本发明中，垂直指的是包括80度至100以内的情形。另外，本发明中所述LED照明灯的使用情况、使用状态，指的是LED灯以灯头竖直向上的垂吊方式的使用情境，如有其他例外情况将另做说明。

图1为本发明实施例中的LED灯的主视图。图2为图1的LED灯的剖视图。图3为图1的分解示意图。如图1、图2和图3所示，所述LED灯，包括：散热器1、灯壳2、灯板3、灯罩4及电源5。本实施例中，灯板3以贴合的方式连接在散热器1上，以利于灯板3工作时产生的热量快速传导至散热器1。具体的，于一些实施例中，灯板3与散热器1铆接，于一些实施例中，灯板3与散热器通过螺栓连接，于一些实施例中，灯板3与散热器1焊接固定，于一些实施例中，灯板3与散热器1黏接固定。于本实施例中，散热器1连接于灯壳2，灯罩4罩设在灯板3外，以使灯板3的光源产生的光通过灯罩4而射出，电源5位于灯壳2的内腔中，且电源5与LED芯片311电连接，以对LED芯片311供电。

如图4所示，显示本实施例中的LED灯的剖视图。如图2和4所示，本实施例中的灯壳2的内腔中形成第一散热通道7a，且第一散热通道7a在灯壳2的一端具有第一进气孔2201，而灯壳2上相对的另一端具有散热孔222(具体开设于灯颈22上部)。空气从第一进气孔2201进入，并从散热孔222排出，以此，可带走第一散热通道7a内的热量(主要是电源5工作时所产生的热量)。具体从散热路径来讲，电源5中的发热组件工作时产生的热量，先以热辐射的方式将热量传递至第一散热通道7a中的空气中(发热组件附近的空气)，外部空气以对流的方式进入第一散热信道7a，从而带走内部的空气而进行散热。其他实施例中，也可通过在灯颈22上开设散热孔222而直接进行散热。

如图1、图2和图4所示，散热鳍片11、散热底座13中形成第二散热通道7b，第二散热通道7b具有第二进气孔1301，空气从第二进气孔1301进入后，通过第二散热通道7b，最后从散热鳍片11之间的空间流出。以此，可带走散热鳍片11上的热量，加速散热鳍片11的散热。具体从散热路径来讲，LED芯片311产生的热量热传导至散热器1，散热器1的散热鳍片11将热量辐射至周围空气，第二散热通道7b对流散热时，带走散热器1内的空气而进行散热。

如图1和图4所示，散热器1设置第三散热通道7c，第三散热通道7c形成于两散热鳍片11之间或同一散热鳍片11延伸出的两个片体之间的空间，两散热鳍片11之间的径向外侧部分构成第三散热通道7c的入口，空气从LED灯的径向外侧的区域而进入到第三散热通道7c中，并带走散热鳍片11辐射到空气的热量。

图5为本实施例中的LED灯的立体结构示意图，显示散热器1与灯罩4的结合。图6为图5去掉光输出表面43的结构示意图。如图5和图6所示，本实施例中，灯罩4包括光输出表面43和端面44，端面44上设有透气孔41，空气通过透气孔41而进入到第一散热通道7a和第二散热通道7b。LED芯片311(图6中所示)发光时，光线穿射过该光输出表面43，而从灯罩4射出。本实施例中，光输出表面43可选用现有技术中的透光材质，比如玻璃、PC材质等。本发明所有实施例中所称的“LED芯片”，泛指所有以LED(发光二极管)为主体的发光源，包括但不限于LED灯珠、LED灯条或LED灯丝等，因此本说明书所指的LED芯片组亦可等同于LED灯珠组、LED灯条组或LED灯丝组等。如图5所示，本实施例中，光输出表面43的面积与端面44的面积的比值为1：4～7。优选的，光输出表面43的面积(光输出表面43单侧表面的面积，即远离LED芯片311一侧的表面的面积)与端面44(端面44单侧表面的面积，即远离LED芯片311一侧的表面的面积，包括透气孔41的面积)的面积的比值为1：5～6。最优选的，光输出表面43的面积与端面44的面积的比值为1：5.5。端面44用于供空气通过而进入到第一散热通道7a和第二散热通道7b，光输出表面43则用光源的出光，因此可使出光和散热之间达到平衡。本实施例中，为了满足第一散热通道7a和第二散热通道7b的进气需求，灯罩4的面积与端面44的面积的比值为5～8。优选的，灯罩4的面积与端面44的面积的比值为6～7。以此，使得光输出的范围与散热所需的空气之间达到平衡。

本实施例中，光输出表面43的面积(光输出表面43单侧表面的面积，即远离LED芯片311一侧的表面的面积)为所有LED芯片31在出光方向的表面的面积的3倍以上，且不超过10倍，在提供足够的出光区域的同时，控制其宽度尺寸。

如图5和图6所示，本实施例中，在灯罩4的光输出表面43在LED灯径向上的内侧设置内反射面4301，内反射面4301相对灯板3上的LED芯片311，内反射面4301相对任意一颗LED芯片311，其位于LED灯径向的更内侧。一实施例中，光输出表面43在LED灯径向上的外侧设置外反射面4302，外反射面4302相对灯板3上的LED芯片311，外反射面4302相对任意一颗LED芯片311，其位于LED灯径向的更外侧。内反射面4301和外反射面4302的设置，用于调整LED芯片组31的出光范围，使光线更加集中，从而提高局部的亮度的作用，也就是说，在相同光通量的情况下，提高LED灯的照度。具体来讲，本实施例中的LED芯片311设置时，全部设于灯板3下表面(使用状态时)，也就是说，LED芯片311不会有侧向的出光，工作时，LED芯片311的主发光面全部为向下，LED芯片311的光线至少60％以上是直接从光输出表面43射出，而无需经过反射，因此，相对于具有主发光面侧向发光的LED灯(侧向的光通过灯具或灯罩反射后而向下出光，而反射后具有一定比例的光损)，本实施例的LED芯片311的出光效率更好，也就是说，在相同的流明(光通量)情况下，本实施例的LED灯具有更高的照度。而通过内反射面4301和外反射面4302的设置，可使出光更加集中，提升一区域内的照度，比如说LED灯下方120度至130度之间的区域(LED灯下方120度至130度的出光角度范围)。而当LED灯设置的高度较高时，该出光角度下，LED灯的照射的范围依然满足需求，且在此范围内可以有更高的照度。图7是本实施例的光透射示意图，图8是图7的光型图。如图6、图7和图8所示，从出光效果来讲，在LED灯的投射方向上，也就是LED灯的下方具有光投射区域M，光透射区域M内具有聚光区m，而LED灯包括反射面，以此将至少部分LED芯片311所射出的光线反射至聚光区m，以提高聚光区m的亮度。反射面包括内反射面4301和外反射面4302，内反射面4301和外反射面4302均将LED芯片311的光线至少部分反射至聚光区m。本实施例中，优选的，光源的光通量的至少5％经过内反射面4301和外反射面4302的反射后从光输出表面43射出，从实际来讲，经过内反射面4301和外反射面4302的反射后从光输出表面射出的光总量至少为1000流明，优选的，经过内反射面4301和外反射面4302的反射后从光输出表面射出的光总量至少为1500流明。而经过外反射面4302反射的光总量大于经过内反射面4302反射的光总量，由此可看出，关于眩光问题，对于高流明的LED灯，设置外发射面4302可反射相当一部分的侧向的光通量，对于减小眩光具有重要意义。本实施例中的聚光区m为一环状区域，其内侧边界与LED灯的轴线所成圆心角为20°，其外侧边界与LED灯的轴线所成圆心角为50°。本实施例中，LED灯投射到聚光区m的光通量占总的光通量的35％～50％之间，以此使聚光区m具有较佳的光照效果。另外，通过内反射面4301和外反射面4302的设置，一方面可减少不必要的侧向发光，以防止眩光的产生，另一方面还可将LED芯片311的光线的至少部分反射至光透射区域M，以此提高光投射区域M内的照度。

内反射面4301用以反射最内围的LED芯片组31的LED芯片311所射出的部分光线，外反射面4302用以发射最外围的LED芯片组31的LED芯片311所射出的部分光线。其中，最外围的LED芯片组31所包括的LED芯片311的数量大于最内围的LED芯片组31所包括的LED芯片311的数量。外反射面4302的面积大于内反射面4301的面积，因为最外围的LED芯片组31包括了更多的LED芯片311，因此需要更多的反光面积来调和出光。

本实施例中，内反射面具有第一面积A1，外反射面具有第二面积A2，最外围的LED芯片组31所包括的LED芯片311的数量为N2，最内围的LED芯片组31所包括的LED芯片311的数量为N1；符合以下关系：

(A1/N1)：(A2/N2)为0.4～1。

当最内围的LED芯片组31中单个LED芯片311所对应的内发射面4301的面积与最外围的LED芯片组31中单个LED芯片311所对应的外发射面4302的面积的比值落入上述的范围时，最内围的LED芯片组31的LED芯片311和最外围的LED芯片组31的LED芯片311均具有较佳的出光效果。

如图6所示，内反射面4301靠近灯板3的一端，与灯板3抵接，以此来防止光线从内反射面4301和灯板3之间的间隙穿过，避免损失部分光线。同样的，外反射面4302靠近灯板3的一端，与灯板3抵接，以此来防止光线从外反射面4302和灯板3之间的间隙穿过，避免损失这部分光线。

如图2所示，本实施例中，内反射面4301和外反射面4302的延伸线之间形成一夹角a，该夹角a的角度为80度至150度之间，优选的，该角度为90度至135度之间，更优选的，该角度为100度至120度之间。内反射面4301和外反射面4302之间形成类似反光杯的结构，从而起到控制LED芯片出光范围或是提高局部的亮度的作用。本实施例中，外反射面4302与灯板2的夹角角度为30至60度，于一些实施例中，所述夹角为40至50度。

如图2所示，本实施例中，内反射面4301的高度低于外反射面4302的高度。该高度指的是LED灯轴向方向上两者的相对高度。通过将内反射面4301的高度设置为低于外反射面4302的高度，可避免减少LED灯正下方区域的光分布，防止LED灯的光分布区域的中间部分区域形成暗区。本实施中，外反射面4302的在LED灯轴向上的高度不超过20mm，优选的，外反射面4302的在LED灯轴向上的高度不超过15mm。从另一角度讲，为控制LED灯整体的高度尺寸，外反射面4302的高度占LED整灯的高度不超过9％，优选的，外反射面4302的高度占LED整灯的高度不超过6％，从外反射面4302的功能来讲，要保证外反射面4302的高度占LED整灯的高度的2％以上，优选的，外反射面4302的高度占LED整灯的高度的3％以上。也就是说，综合考虑到LED灯的高度尺寸的控制及反射、聚光、防眩光等功能，需要将外反射面4302的高度设置为占LED整灯的高度的2％～9％之间。优选的，外反射面4302的高度设置为占LED整灯的高度的3％～6％之间。

如图2、图5和图6所示，本实施例中，为防止灰尘沉积到LED芯片311表面而降低LED芯片311的光效或影响LED芯片311散热，LED芯片311可以被设置于封闭空间内，以防止灰尘进入而沉积到LED芯片311表面。举例来讲，灯罩4与灯板3之间形成一密闭的腔体9，具体来讲，光输出表面43、内反射面4301、外反射面4302及灯板3之间形成一密闭的腔体9(此处的密闭可以指的是无明显孔洞，不包括装配过程中不可避免的缝隙)。于一些实施例中，可以省去内反射面4301和外反射面4302的设置，则腔体9是形成于灯板3、光输出表面43之间，或灯板3、光输出表面43及散热器1之间。

如图4所示，光输出表面43在LED灯径向向外的方向上，其与LED灯板3的距离逐渐递增，从而使光输出表面43呈内凹状。以此，相比平直的表面，这种光输出表面43的结构强度得到提升，另外，光输出表面43通过上述这种较为平滑的过渡方式，不会产生夹角，因此光输出表面43的厚度比较均匀，因而不会影响到出光效果。最后，从使用状态来讲，灯板3在LED灯工作时由于光源而产生发热，如果光输出表面43为一平整的面，且平行于水平面(垂吊安装的使用状态下)，则光输出表面受热时沿水平向外膨胀，因此可能受散热器1挤压而破损。本实施例中，当光输出表面43为内凹状，灯罩4受热膨胀时，其膨胀的方向发生改变(垂吊安装的使用状态下，如果光输出表面43为平整的面，则受热后，光输出表面43主要沿水平方向膨胀，如果光输出表面43为内凹状，则膨胀方向分解为水平方向部分和向下部分)，将减小灯罩4在水平向外方向的膨胀，避免灯罩4因受散热器1挤压而破损。

如图1和图2所示，本实施例中，LED包括或仅被动式散热组件，该被动式散热组件仅采用自然对流和辐射等主要方式进行散热，而没有采用主动式散热组件，例如风扇等。本实施例中的被动式散热组件包括散热器1，散热器1包括散热鳍片11及散热底座13，散热鳍片11呈放射状均匀的沿散热底座周向分布，且与散热底座13连接。当LED灯使用时，LED芯片311所产生的热量以热传导的方式将至少一部分热量传导至散热器1，散热器1的至少一部分热量通过热辐射和对流的方式散到外部空气中。散热器1的径向上的外轮廓，其直径在高度方向向上时，其外轮廓的直径递减或大致上呈递减的趋势。以此可更好的与灯具配合。本实施例中的散热器1在散热的时候，至少部分热是通过热辐射到周围的空气而进行散热的。而影响热辐射的重要因素则是物体本身的辐射率或辐射系数。为提升散热器1的辐射率或辐射系数，本实施例中的散热器1的表面进行相应处理，例如，在散热器1的表面设置辐射散热漆或电泳涂层，以提高辐射散热的效率，从而将散热器1的热量快速散去，或是通过在电解液中通过阳极氧化在散热鳍片11的表面形成纳米结构的多孔氧化铝层，如此即可在散热鳍片11的表面形成一层氧化铝纳米孔，在不增加散热鳍片11数量的同时增强散热片的散热能力，又如，散热鳍片11的表面涂覆抗热辐射层，以减少散热鳍片11与散热鳍片11之间的热辐射，使散热鳍片11的热量更多的辐射到空气中，抗热辐射层可采用漆或氧化涂层等，漆可以采用普通油漆或者是辐射散热漆。为了进一步增强散热器1的散热效果，例如，于一些实施例的散热器1包括如下质量百分比的各组分：硅0.5～0.7份、铁0.5～0.6份、铜0.05～0.3、锰0.3～0.7、镁2.1～2.9、铬0.18～0.28、锌5.1～6.1、钛0.2～0.3份；优选地，还包括铝，如少量或者微量的铝。通过采用上述质量百分比的锌和镁，可形成强化效果显着的MgZn2，使得散热器1的热处理效果远远胜出一锌二元合金，抗拉强度将会得到极大的提高，且抗应力腐蚀以及抗剥落腐蚀能力也会增加，热传导性能也较大，散热器1的散热性能较好。另外，散热器1可用低热阻/高导热率的材料制成，例如铝合金。在一些实施例中，散热器1可用导热率k＝167W/m.k.、热辐射系数e＝0.7的阳极化6061T6铝合金制成。在其他实施例中，可使用其他材料，例如导热率k＝225W/m.k.、热辐射系数e＝0.9的6063T6或1050铝合金。在其他实施例中，仍然可使用其他合金，例如AL 1100等。在另一些实施例中，使用具有热传导性的压铸合金。在其他实施例中，散热器1可包括诸如铜等的其他金属。

如图2、图4和图5所示，散热器1的散热底座13上具有一下端面133，下端面133位于散热底座13相对散热鳍片11的另一侧，也就是说，下端面133与灯板3位于同一侧。本实施例中，下端面133在LED灯的轴向上超出灯板3，也就是说，在使用状态下，灯板3朝下设置时，下端面133的位置低于灯板3的位置。如此一来，下端面133的位置，可对LED灯板3起保护作用，当发生碰撞时，会先碰撞到下端面133，而不至于直接碰撞到灯板3。如图2和4所示，从另一角度讲，散热底座13具有凹陷区132，灯板3放置在凹陷区132内，凹陷区132为圆柱体或大致的圆柱体结构，或者圆台结构，如果是圆柱体结构，则圆柱体的直径小于散热底座13的直径。于散热底座13中设置凹陷区132的形式，有助于降低LED灯的眩光效应，提升使用者在使用该产品的直视感和舒适性(凹陷区132的内部的侧壁遮挡至少一部分的LED芯片311的侧向的发光，从而降低眩光)。于一些体实施例中，散热底座13也可以不具有凹陷区，为使灯板3与散热器1具有最大接触面积，保证散热效果，优选散热底座13的表面为平整表面。

如图2和图5所示，在使用状态下，灯板3朝下设置时，下端面133的位置低于灯罩4的端面44和光输出表面43的位置。如此一来，包装、运输或使用状态时，如果发生碰撞，则会碰撞到下端面133，以此可防止碰撞到灯罩3，而损坏端面44或光输出表面43。

如图2和图5所示，下端面133之间围成一容置空间(凹陷区132)，灯罩4置于该容置空间内，灯罩置于容置空间后，灯罩4的高度不超出下端面133。LED灯的高度大致包括灯壳2的高度、散热器1的高度和灯罩4的高度，本实施例中，将灯罩4设置的位置不超过散热器1的下端面133，可控制整灯的高度，使灯罩4的设置不会额外增加整灯的高度，从另一方面来讲，散热器1则额外增加了其可散热的部分(下端面133所在的相对灯板3而下凸的部分)。在其他实施例中，也可以使灯罩4部分超出下端面133。

如图2、图4和图5所示，端面44与灯板3保持间距，以此形成一空腔8，该空腔8分别与第一散热通道7a的第一进气孔2201及第二散热通道7b的第二进气孔1301连通，空气从端面44的透气孔41进入到空腔8后，在进入到第一散热通道7a及第二散热通道7b。空腔8的设置，使得空气进入后，有一个在空腔内混合的过程，然后再根据第一散热通道7a和第二散热通道7b的负压(因温差而产生的负压)情况而进行分配，使得气流的分配更加合理。

本实施例中，在采用被动式散热的情况下(无风扇)，LED灯的功率(瓦)与散热器1的散热面积(平方厘米)的比值为1：20～30之间，也就是说，每瓦需要20平方厘米至30平方厘米的散热面积做散热。优选的，LED灯的功率与散热器1的散热面积的比值为1:22～26之间。更优选的，LED灯的功率与散热器1的散热面积的比值为25。灯壳2的内腔中形成第一散热通道7a，且第一散热通道7a在灯壳2的一端具有第一进气孔2201，而灯壳2上相对的另一端具有散热孔222。空气从进气孔2201进入，并从散热孔222排出，以此，可带走第一散热通道7a内的热量。散热鳍片11、散热底座13中形成第二散热通道7b，第二散热通道7b具有第二进气孔1301，空气从第二进气孔1301进入后，通过第二散热通道7b，最后从散热鳍片11之间的空间流出。以此，可带走散热鳍片11辐射至周围空气的热量，加速散热鳍片11的散热。通过第一散热通道7a和第二散热通道7b的设置，从而增加了自然对流的效率，使得散热器1相应的所需的散热面积降低，使LED灯的功率与散热器1的散热面积的比值在20～30之间。本实施例中，LED灯整灯的重量小于1.7kg，给LED灯提供大约200W(300W以下，优选的，250W以下)的电能时，LED芯片311被点亮，且至少发出25000流明的光通量。

如图1所示，本实施例中散热器1的重量占LED灯的重量的50％以上，于一些实施例中，散热器1的重量占LED灯的重量的55～65％，而此时，散热器1的体积占LED灯总体的体积的20％以上，在散热器1的导热系数相同的情况下(也就是散热器1整体采用相同材质，或是使用两种导热系数趋于相同的相异材质)，散热器1所占的体积越大，其可用作散热的面积越大。因此，一定程度上，散热器1的体积占LED灯总体的体积的20％以上时，散热器1可具有更多可利用的空间，来增加其散热面积。在考虑到电源5、灯罩4和灯壳2的设置空间后，优选的，散热器1的体积占LED灯总体的体积的20％～60％，更为优选的，散热器1的体积占LED灯总体的体积的25％～50％，以此，在LED灯整体尺寸受限，且需要保证电源5、灯罩4和灯壳2的设置空间时，使散热器1体积最大化，更利于LED灯整体散热上的设计。

如图1、图2所示，前述的连接面沿所述LED灯径向定义一第一截面A1，散热器1与灯板3连接面沿LED灯径向定义一第二截面A2。在一实施例中，散热单元于LED灯的轴向投影于第一截面A1的数量，小于散热单元于LED灯的轴向投影于第二截面的数量。也就是说，在轴向上，由于空气向上对流，散热单元尽量避免被灯壳2遮挡，使得大多数的散热单元的上缘可以开放地暴露于空气中，而形成不受到灯壳2遮挡的散热通道，从而加强散热单元的对流效应。其他角度来讲，散热单元于LED灯的轴向投影于第一截面A1的数量，小于散热单元于LED灯的轴向投影于第一截面A1外部的数量，以达到上述技术效果。从散热单元的轴向投影的面积来讲，散热单元于LED灯的轴向投影于第一截面A1的面积，小于散热单元于LED灯的轴向投影于第一截面A1外部的面积，以达到上述技术效果。

请参考图9-图17。本申请实施方式中提供一种用于为LED灯供电的电源模块，包括：用于接收交流驱动信号的输入端(ACN、ACL)；第一整流电路100，其用于将所述交流驱动信号转换为整流后信号；滤波电路200，其用于将所述整流后信号转换为滤波后信号；电源转换电路400，其用于将滤波后信号转换为能够点亮LED光源500的电源信号；与所述输入端(ACN、ACL)、电源转换电路400相连接的偏压产生电路600；所述偏压产生电路600能将所述交流驱动信号降压形成所述电源转换电路400的工作电压。

本实施方式所提供的电源模块，通过设置偏压产生电路600将交流驱动信号降压形成所述电源转换电路400的工作电压，为电源转换电路400提供工作电压以使得电源转换电路400运行，将LED光源500驱动点亮。可见，该电源模块利用偏压产生电路600通过主动式的电源转换方式对外部输入的交流驱动信号进行电源转换，可以快速形成电源转换电路400所需的工作电压，进而有效提升LED灯启动速度。

在利用图10-图17所示实施例中的电源模块时，可以将HID-LED的启动速度降至约60ms，具有非常高的应用价值和良好的使用体验。

该电源模块可以适用于高功率LED灯中，其中，电源转换电路400的输出功率可以在30W以上。如图2所示，输入端可以为电源模块的两个接脚：第一接脚ACL、第二接脚ACN。通过两个接脚输入交流驱动信号。交流驱动信号可以为220V交流信号，也可以为其他电压值的交流信号。当然，输入端(ACN、ACL)也可以具有多个接脚，比如，四个接脚等等，只需能够输入交流电即可，本申请并不作限制。

在本申请实施方式中，第一整流电路100可以为一桥式整流电路。如图11所示，图11是本申请一实施例的整流电路和滤波电路的示意图。第一整流电路100包括二极管D7、D8、D9、D10。第一整流电路100可以对交流驱动信号(交流电)进行全波整流，以产生直流驱动信号(直流电)。

具体地如图11所示，二极管D7、D9的一阳极电性连接该滤波电路200的第一端，二极管D7、D9的阴极分别电性连接二极管D8、D10的阳极，而该二极管D08、D10的阴极电性连接该滤波电路200的第二端。上述的二极管D7及二极管D8的连接点电性连接第一接脚ACL。二极管D7、D9的阳极电性连接该滤波电路200的一端，阴极电性连接二极管D8、D10的阳极，而二极管D8的阴极电性连接二极管D10的阴极。上述的二极管D9及D10的连接点电性连接该第二接脚ACN。

另外，第一整流电路100也可以是其他种类的全波整流电路或半波整流电路，而不影响本发明方案欲达到的功能。

在本实施例中，该滤波电路200包含电容C1和C2以及电感L1。电容C1和电感L1的第一端作为滤波电路200的第二端电性连接二极管D8和D10的阴极，电感L1的第二端电性连接电容C1的第一端，并且电容C1和C2的第二端作为滤波电路200的第一端电性连接二极管D7和D9的阳极。该滤波电路200接收经第一整流电路100整流后的直流电(整流后信号)，并滤除直流电中的高频成分。经滤波电路200滤波后的直流电，其波形为一平滑的直流波形。经滤波后的信号会通过连接端301和302给到后级电路。

在一些实施例中，该滤波电路200也可以仅包含电容C1来实现滤波功能，而不影响本申请欲达到的功能。

在本申请实施方式中，输入端ACN、ACL与整流电路100之间还可以设有如图10所示的电磁干扰抑制电路900(也可以称为EMI抑制电路)。通过电磁干扰抑制电路900可以降低干扰磁场对于驱动信号带来的影响。在该电磁干扰抑制电路900中，输入端ACN、ACL的两个接脚所连接的电源线(母线、干路)上连接有励磁线圈LF2，将干路连接的电阻支路(比如电阻R1所在支路)和多个电容支路(比如电容CX2、CX1、CX3)所在支路，以及分别和在两个干路上的电感Li1、Li2电性连接。

当然，电磁干扰抑制电路900可以采用EMI滤波器电路，该电路上设有多个滤波组件，具体的，该EMI滤波器电路设有差模电容、共模电感、以及共模电容。

在本申请实施方式中，电源转换电路400能将滤波后信号转换为能够点亮LED光源500的电源信号。电源转换电路400可以对滤波后信号进行电压值的改变，形成目标电压值的直流驱动信号。电源转换电路400具有输出端，以向LED光源500输出目标电压的直流驱动信号。

另外，输入端ACN、ACL所连接的干路上还可以串联有保险丝F1。该保险丝F1可以为电流保险丝，也可以为温度保险丝，本实施方式并不作限制。

图13是本申请一实施例的电源转换电路的示意图。如图9、图13所示，电源转换电路400通过连接端401和402接收前级电路提供的信号，并且通过连接端501和502将产生的电源信号提供至后级，其中所述电源转换电路400可以采用PWM(Pulse Width Modulation)电路，通过控制脉冲宽度实现目标信号的输出。具体的，电源转换电路400可以包括控制器U2、功率开关Q2、电压互感器T2以及二极管D10，通过控制器U2、功率开关Q2、二极管D10与储能线圈(电压互感器T2中串接在功率开关Q2和连接端502之间的线圈)相配合输出所需电压值及/或电流值的电源信号(直流驱动信号)。其中，转换控制器U2响应于偏压产生电路600所供应的工作电压VCC信号而启动，从而输出PWM控制信号来控制功率开关Q2的切换，使所述储能线圈响应于功率开关Q2的切换而反复地充能和释能，并且通过二极D4管维持续流，进而在连接端501和连接端502间形成所需的电源信号。

其中，功率开关Q2可以为MOS开关管。控制器U2的第一端(电源端)连接所述偏压产生电路600的输出端，控制器U2的第二端连接所述电压互感器T2的感应线圈的一端。其中，所述电压互感器T2的储能线圈的一端连接直流输出端的负极端(即，连接端502)，另一端连接二极管D4的阳极。二极管D4的阴极连接直流输出端的正极端(即，连接端501)。控制器U2的第二端所连接的电压互感器T2的感应线圈的一端，该感应线圈的另一端接地。控制器U2的第三端通过电阻R9连接所述功率开关Q2的控制端，功率开关Q2的第一端连接二极管D4和电压互感器T2之间的连接点，并且功率开关Q2的第二端连接控制器U2的第四端。电源转换电路400还可设有采样电路来采样其工作状态，并且作为控制器U2输出信号的参考。

举例来说，所述采样电路例如包含电阻R8和R10、电容C6和电压互感器T2的感应线圈，其中控制器U2可以通过第一端从电阻R8和电容C6采样母线电压、通过第二端从所述感应线圈采样输出电流、并且通过第四端从电阻R10的一端采样流经功率开关Q2的电流。采样电路的设置与控制器U2的控制方式有关，本揭露不仅限于此。

在本实施例中，开关控制器U3的至少一端与电感L2所在的支路相连接，开关控制器和电感之间可以设有滤波组件和/或稳流组件，本申请并不作限制。

为减轻谐波对电路特性的影响，降低转换损耗。所述电源转换电路400和所述滤波电路200之间还可设有功率因数校正电路300。所述功率因数校正电路300能够通过调整所述滤波后信号的信号特性(例如相位、电平或频率等)提升所述滤波后信号的功率因数；所述功率因数校正电路300与所述偏压产生电路600的输出端相连接。具体的，该功率因数校正电路为PFC电路，该功率因数校正电路可以为有源功率因数校正电路300。

图12是本申请一实施例的功率因数校正电路的示意图。如图12所示，该功率因数校正电路300可通过连接端301和302从滤波电路300接收信号，并且通过连接端401和402将经校正的信号传送给后级的电源转换电路400，所述功率因数校正电路300包含控制器U1、与控制器U1相连接的功率开关Q1、电压互感器T1、以及二极管D3。功率开关Q1可以为MOS开关管。控制器U1的第一端(电源端)连接所述偏压产生电路600的输出端607。控制器U1的第二端连接所述电压互感器T1的一端，电压互感器T1的一个线圈串联在干路上，控制器U1的第二端所连接的线圈的另一端接地。该干路连接直流输出端的正极端(也可以称为第三接脚501)。二极管D3串联在干路上。二极管D3的阳极连接所述电压互感器T1的一端以及滤波电路200，阴极连接一连接端401，以连接所述端部电源转换电路400、第三接脚501。控制器U1的第三端连接所述功率开关Q1，功率开关Q1的一端连接二极管D3和电压互感器T1之间的第五连接点。控制器U1还可以连接有采样电路(电阻R2和电容C3之间的连接点与控制器U1相连接，电容C3并联有电阻R3)、以及其他电路，具体可以参考图5所示。

当然，考虑到PFC电路具有多种实现形式，且均能引用在本实施方式中，此处不再详细描述。

图14是本申请第一实施例的偏压产生电路的示意图。请参阅图10、图14，所述偏压产生电路600a可以包括取电单元610、开关控制器U3和储能续流单元630。所述取电单元610连接所述输入端(ACN、ACL)、所述开关控制器U3。所述开关控制器U3连接所述储能续流单元630。所述储能续流单元630具有用于输出工作电压的输出端607。所述输出端607连接所述电源转换电路400，以向所述电源转换电路400供应工作电压(VCC)。

其中，所述开关控制器U3根据所述取电单元610的取电信号控制储能续流单元630的开关频率以形成所述电源转换电路400的工作电压，并利用所述输出端607向所述电源转换电路400输出工作电压。其中，开关控制器U3响应于取电单元610的取电信号而启动，并通过控制储能续流单元630的导通时间，不断地导通截止而反复地充能和释能，并且利用二极管D5维持续流，借此形成所述电源转换电路400的工作电压，再利用所述输出端607向所述电源转换电路400输出。

在具体的实施例中，所述取电单元610能够将所述交流驱动信号转变成与交流驱动信号的电压相等的直流取电信号。如图10、图14所示。所述取电单元610可以通过第二整流电路来实施(底下称为第二整流电路610)。所述第二整流电路610包括相串联极性相反的第一二极管D1、第二二极管D2(即，第一二极管D1和第二二极管D2的阴极连接在一起)。所述第二整流电路610在所述第一二极管D1、第二二极管D2之间设有取电端601。所述取电端601连接所述开关控制器U3。通过极性相反的第一二极管D1、第二二极管D2将交流驱动信号整流，进而在取电端601输出直流驱动信号。

具体的，所述取电端501还连接第一电容C9的一端，所述第一电容C9的另一端连接接地端GND。所述开关控制器U3连接电感L2的一端，所述电感L2的另一端连接所述输出端607。其中，电感L2可以在开关控制器U3进行开关时起到储能和释能续流的作用。

在本实施例中，所述储能续流单元630可以包括电感L2、第三二极管D5以及第二电容C11。所述开关控制器U3和电感L2之间具有连接端603。该连接端603连接第三二极管D5的阴极，第三二极管D5的阳极连接所述接地端GND。所述电感L2和所述输出端607之间具有第二连接点604。该第二连接点604连接第二电容C11的一端，所述第二电容C11的另一端连接所述接地端GND。第二连接点604和输出端607之间还设有第三连接点(图10未示出)，该第三连接点连接负载电阻的一端，负载电阻的另一端连接所述接地端GND。

进一步地，开关控制器U3可以为MOS开关，具体可以为集成有MOS开关的IC芯片。当然，在有的实施例中，开关控制器U3也可以为三极管等开关管。开关控制器U3具有多个连接端也可以称为连接端口。其中，取电端601与接地端GND之间形成取电支路；第一电容C9串联在该取电支路上。开关控制器U3的至少一个连接端通过取电支路连接所述取电端601，取电支路和电感C9所在支路通过第四连接点602与取电端601相连接。接地端GND连接在接地线路640上，第三二极管D5、第二电容C11、以及负载电阻均连接接地线路640。

偏压产生电路600还可设有采样电路来采样其工作状态，并且作为开关控制器U3输出信号的参考。

举例来说，采样电路可以包括第一采样电路650、以及第二采样电路620。所述第一采样电路650连接所述取电端601(图14中形成连接点605)、所述开关控制器U3。所述第二采样电路620连接所述输出端607、所述开关控制器U3。所述开关控制器U3根据所述第一采样电路650和所述第二采样电路620的采样信号控制开关频率以输出稳定的工作电压。采样电路的设置与开关控制器U3的控制方式有关，本揭露不仅限于此。图7是本申请第二实施例的偏压产生电路的示意图；

在进一步地实施例中，所述偏压产生电路还可以用于为温度检测电路700提供工作电压，其中图15是本申请第二实施例的偏压产生电路的示意图，图16是本申请一实施例的温度检测电路示意图。如图15、图16所示，所述温度检测电路700与所述电源转换电路400相连接，以将温度检测信号发送至所述电源转换电路400。温度检测电路700可以设有温度传感器，该温度传感器可以与偏压产生电路600b相连接，从而，偏压产生电路600b向温度传感器提供工作电压。

在该实施例中，相较于前述图14实施例，本实施例的偏压产生电路600b更包含晶体管Q3、二极管D6、电阻R12以及电容C10。所述晶体管Q3可例如以三极管为例(底下以三极管Q3称之)。温度检测电路700与偏压产生电路600b的三极管Q3相连接。其中，三极管Q3的集电极连接所述输出端607和所述第六连接点之间的第六连接点。三极管Q3的发射极连接温度传感器的电源输入端。三极管Q3的基极连接有接地线，该接地线具有接地端GND。

其中，温度检测电路700响应于偏压产生电路600b从连接端701和702提供的工作电压而启动，并且向电源转换电路400的控制器U2反馈温度信息(Vtemp)。在温度超过阈值(即，温度过高)时，电源转换电路400的控制器U2可以降低输出功率，从而进行降温控制，保证电路的运行安全。

进一步地，如图17所示，所述温度检测电路700还连接有温度补偿电路800，其中图17是本申请一实施例的温度补偿电路示意图。所述温度检测电路700连接于所述温度补偿电路800和所述偏压产生电路600b之间。所述温度补偿电路800与所述电源转换电路400相连接。

该温度补偿电路800可以使得温度传感器的自由端的参考温度更合理。其中，本实施例的温度补偿电路800可利用比较器CP来实现(但不仅限于此)，所述比较器CP的一输入端可通过连接端801接收温度检测电路700所产生的指示温度信息的电压，并且将指示温度信息的电压与所述比较器CP的另一输入端上的一参考电压Vref进行比较，藉以判断温度检测电路700所检测到的温度是否超过阈值，并且在比较器CP的输出端上产生指示温度是否超过阈值的一温度检测信号Vtemp。温度补偿电路800的输出端会连接到电源转换电路400的控制器U2上，使所述温度检测信号Vtemp被反馈至电源转换电路400的控制器U2中，从而使控制器U2可响应于当前的系统环境温度来调节输出功率。

在其他实施例中，该温度补偿电路800上也可以具有稳压二极管以及热敏电阻。在热敏电阻之后，通过一个可调电位器连接到放大电路，由该放大电路负端与温度补偿电路800的输出端相连。

具体的，所述温度补偿电路800的电路图可以如图17所示，当然，考虑到该温度补偿电路的实现形式具有多种，本申请并不以图17所示电路为限制。

本申请实施方式中还提供一种高功率LED灯，包括：LED光源500；如上任一所述的电源模块，其与所述LED光源500相连接。该高功率LED灯可以是指输出功率在30W以上的任一类型LED灯、具有等效为氙气灯30W以上的输出功率的LED灯或者是LED光源500是采用大功率灯珠(例如额定电流大于20mA的灯珠)的LED灯。

本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。

除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的组件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他组件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的组件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些组件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个组件、成分、部件或步骤能够由单个集成组件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成组件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个组件、成分、部件或步骤。用来描述组件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的组件、成分、部件或步骤。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。

Claims (18)

1.一种用于为LED灯供电的电源模块，其特征在于，包含：

第一输入端和第二输入端，用以接收交流驱动信号；

第一整流电路，电性连接至所述第一输入端和所述第二输入端，用以将所述交流驱动信号转换为整流后信号；

滤波电路，电性连接至所述第一整流电路，用以将所述整流后信号转换为滤波后信号；

电源转换电路，电性连接至所述滤波电路，用以将滤波后信号转换为点亮LED光源的电源信号；以及

偏压产生电路，电性连接至所述第一输入端、第二输入端以及所述电源转换电路，用以将所述交流驱动信号降压成所述电源转换电路的工作电压。

2.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于，所述第一整流电路为全波整流电路或半波整流电路。

3.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于，所述第一整流电路为全桥整流电路，包含第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管；所述第一二极管、所述第三二极管的阳极电性连接所述滤波电路的第一端，所述第一二极管、所述第三二极管的阴极分别电性连接所述第二二极管、所述第四二极管的阳极，而该所述第二二极管、所述第四二极管的阴极电性连接所述滤波电路的第二端；所述第一二极管及所述第二二极管的连接点电性连接所述第一输入端；所述第一二极管、所述第三二极管的阳极电性连接所述滤波电路的一端，阴极电性连接所述第二二极管、所述第四二极管的阳极，而所述第二二极管的阴极电性连接二极管所述第四二极管的阴极；所述第三二极管及所述第四二极管的连接点电性连接所述第二输入端。

4.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于，所述滤波电路包含第一电容，所述第一电容的第一引脚电性连接至所述滤波电路的第二端，其第二引脚电性连接至所述滤波电路的第一端。

5.如权利要求4所述的电源模块，其特征在于，所述滤波电路还包含第二电容和第一电感；所述第一电感的第一引脚电性连接至所述第一电容的第一引脚，其第二引脚电性连接至第二电容的第一引脚，所述第一电容的第二引脚电性连接至所述第二电容的第二引脚。

6.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于，所述偏压产生电路为主动式电源转换电路，所述偏压产生电路包含取电单元、开关控制器以及储能续流单元；

所述取电单元电性连接至所述第一输入端、所述第二输入端和所述开关控制器，用以生成一取电信号并通过取电端输出；

所述开关控制器电性连接至所述储能续流单元，用以根据所述取电信号控制所述储能续流单元的开关频率以形成所述电源转换电路的工作电压；

所述储能续流单元包含一输出端，所述输出端电性连接至所述电源转换电路，用以向所述电源转换电路供应工作电压。

7.如权利要求6所述的电源模块，其特征在于，所述取电单元包含第二整流电路，所述第二整流电路包含第五二极管和第六二极管，所述第五二极管的阴极电性连接至所述第六二极管的阴极并电性连接至所述开关控制器，所述第五二极管的阳极电性连接至所述第一输入端，所述第六二极管的阳极电性连接至所述第二输入端；以及

第三电容，其第一引脚电性连接至所述第五二极管的阴极，其第二引脚电性连接至接地端。

8.如权利要求6所述的电源模块，其特征在于，所述储能续流单元包含第二电感、第七二极管和第四电容；所述第二电感的第一引脚电性连接至所述第七二极管的阴极并电性连接至所述开关控制器，所述第七二极管的阳极电性连接至接地端，所述第四电容的第一引脚电性连接至所述第二电感的第二引脚，其第二引脚电性连接至所述接地端。

9.如权利要求6所述的电源模块，其特征在于，所述开关控制器包含一MOS开关。

10.如权利要求6所述的电源模块，其特征在于，所述偏压产生电路还包括第一采样电路和第二采样电路；所述第一采样电路电性连接至所述取电端和所述开关控制器，所述第二采样电路电性连接至所述输出端和所述开关控制器，所述开关控制器根据所述第一采样电路和所述第二采样电路的采样信号控制开关频率以输出稳定的工作电压。

11.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于更包含温度检测电路，电性连接至所述偏压产生电路，响应于所述偏压产生电路提供的工作电压而启动，并向所述电源转换电路反馈温度信息，其中，当温度超过设定阈值时，所述电源转换电路通过降低输出功率进行降温。

12.如权利要求11所述的电源模块，其特征在于更包含温度补偿电路，所述温度补偿电路电性连接至所述温度检测电路和所述电源转换电路，所述温度检测电路输出一指示温度信息的电压，所述温度补偿电路通过比较所述电压和参考电压生成温度检测信号，所述电源转换电路根据所述温度检测信号调节输出功率。

13.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于更包含功率因数校正电路，所述功率因数校正电路电性连接于所述滤波电路和所述电源转换电路之间，用以调整所述滤波后信号的信号特征以提升所述滤波后信号的功率因数，所述信号特征为相位、电平或频率等特征。

14.如权利要求13所述的电源模块，其特征在于，所述功率因数校正电路为有源功率因数校正电路。

15.如权利要求13所述的电源模块，其特征在于，所述功率因数校正电路包含第一控制器、第一功率开关、第一电压互感器和第八二极管；所述第一控制器的第一端电性连接至所述偏压产生电路的输出端；第八二极管的阳极电性连接至所述第一电压互感器的第二引脚，其阴极电性连接至所述功率因数校正电路的第一输出端；所述第一电压互感器的第一引脚电性连接至所述滤波电路的第一输出端，其第三引脚电性连接至接地端，其第四引脚电性连接至所述第一控制器的第二端；第一功率开关的第三引脚电性连接至所述第一控制器的第三段，其第一引脚电性连接至所述第八二极管的阳极。

16.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于，所述电源转换电路包含第二控制器、第二功率开关、第二电压互感器以及第九二极管；

所述第二控制器接收所述工作电压而启动，并输出一PWM信号；

所述第二功率开关的控制端电性连接至所述第二控制器，用以接收所述PWM信号，并根据所述PWM信号截止和导通，所述第二功率开关的第一引脚电性连接至所述第九二极管的阳极和所述电压互感器的第一引脚，所述第二功率开关的第二引脚电性连接至所述第二控制器，所述第二功率开关的第三引脚为所述控制端；

所述第九二极管的阴极电性连接至所述电源转换电路的输出端的正极端，所述第二电压互感器的第二引脚电性连接至所述电源转换电路的输出端的负极端，所述第二电压互感器的第三引脚电性连接至所述第二控制器，所述第二电压互感器的第四引脚电性连接至接地端。

17.如权利要求16所述的电源模块，其特征在于，所述电源转换电路更包含第三采样电路、第四采样电路和第五采样电路；

所述第三采样电路包含第一电阻和第五电容，用以采集母线电压；

所述第四采样电路为所述第二电压互感器的第二线圈，用以采样输出电流；

所述第五采样电路包含第二电阻，用以采集流经所述第二功率开关的电流。

18.一种LED灯，其特征在于包含：

如权利要求1-17任一所述的电源模块，用以生成一电源信号；

LED光源，电性连接至所述电源模块，用以接收所述电源信号而点亮。

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