CN216896863U - 一种led直管灯 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种兼容电感镇流器的LED直管灯。所述LED直管灯包含灯管、电源模块、LED模块和安全电路。所述灯管包含2个用以连接灯座的灯头，每个灯头上设置有2个引脚。所述电源模块电性连接至第一个灯头的两个引脚，用以接收外部电力信号并进行电源转换以生成用以点亮LED模块的驱动信号，安全电路设置于第二个灯头上的两个引脚之间，被配置为当其两端的电压大于或等于3.6v时断开。

Description

一种LED直管灯

技术领域

本申请涉及LED照明领域，尤其涉及一种LED直管灯。

背景技术

更清洁高效的LED灯逐渐取代荧光灯进入人们的生活。

传统的荧光灯使用镇流器为其供电，镇流器一般设置在灯座上。在使用LED灯进行替换时，需要兼容旧的镇流器特别是电感镇流器以尽可能的减少线路改动。

EP3028541B1描述了一种用于LED灯的安全电路，所述安全电路设置于所述LED灯的一端，用以在供电回路的电流过大时熔断以防止电感镇流器过热引发危险。所述安全电路用以限制供电回路的电流以及被设置为7.06欧姆或者更大的电阻。由欧姆定律可知，当电流经过电阻时会产生热量，这种热量在非发热型电器中属于无用的损耗，将降低系统效率，增加用电损耗，特别是在LED灯照明电器中，这种热量将加速LED灯珠的衰减，减少寿命，所以，在进行电路设计时，尽可能的降低这种发热损耗。以供电回路的电流为200mA为例，若安全电路的电阻被设置为7.06欧姆，则在此安全电路上的热损耗为0.28W.

EP3005834B1公开了一种LED灯，所述LED灯包含一个安全模块，所述安全模块由一个第一模块(F1)和一个第二模块(,F2)组成，用以防止过流，当所述LED灯用电磁镇流器供电时且输入整流中至少一个二极管发生故障时，第二模块(F2)先于第一模块(F1)断开。当第二模块(F2)断开后，LED灯仍可以作为单端灯管，直接连接到电源使用。当系统中的电路故障未排除的情况下，这种使用方式可能会烧毁灯管，甚至损毁电路系统中的其他电器。

发明内容

本申请的目的在于提供一种LED直管灯，用以解决上述问题。

本申请提出一种LED直管灯，其特征在于，包括：灯管，具有分别位于其两端的第一灯头和第二灯头，所述第一灯头上设置有第一引脚和第二引脚，所述第二灯头上设置第三引脚和第四引脚；电源模块，电性连接至所述第一引脚和第二引脚，用以通过所述第一引脚和所述第二引脚接收外部电力信号并进行电源转换以生成驱动信号；LED模块，至少包含一个发光二极管，设置于所述灯管内，电性连接至所述电源模块，用以接收所述驱动信号而点亮；以及第一安全电路，设置于所述第三引脚和第四引脚之间，用以提供电流限制，所述安全电路被配置为在其两端的电压大于或等于3.6V时断开；其中所述安全电路用于与所述电源模块串联连接。

本申请一实施例中，所述第一安全电路的电阻值被配置为小于7.06欧姆。

本申请一实施例中，所述第一安全电路包含：第一电流限制组件，所述第一电流限制组件电性连接至所述第三引脚和所述第四引脚。

本申请一实施例中，所述第一电流限制组件包含第一电流保险丝，所述第一电流保险丝的第一接脚电性连接至所述第一引脚，其第二接脚电性连接至所述第四引脚。

本申请一实施例中，所述第一电流保险丝的熔断电流为250毫安或以上。

本申请一实施例中，所述第一电流保险丝的熔断电流为510毫安或以上。

本申请一实施例中，所述第一电流保险丝的熔断电流为2A或以上。

本申请一实施例中，所述电源模块包含第二安全电路和整流电路，所述第二安全电路耦接于第一引脚、第二引脚与整流电路之间，用以进行电流限制，所述第二安全电路的电流阈值小于所述第一安全电路的电流阈值。

本申请一实施例中，所述第二安全电路包含第二电流限制组件，所述第二电流限制组件电性连接至第一引脚和所述整流电路之间。

本申请一实施例中，所述第二安全电路更包含第三电流限制组件，所述第三电流限制组件电性连接于所述第二引脚和所述整流电路之间。

本申请一实施例中，所述第二电流限制组件和第三电流限制组件的电流阈值相同。

本申请一实施例中，所述第二电流限制组件和第三电流限制组件的电流阈值不同。

本申请一实施例中，所述第二电流限制组件包含第一电阻保险丝，所述第三电流限制组件包含第二电阻保险丝。

本申请提出一种LED直管灯，其特征在于，包括：灯管，具有分别位于两端的第一灯头和第二灯头，所述第一灯头上设置有第一引脚和第二引脚，所述第二灯头上设置第三引脚和第四引脚；第一安全电路，设置于所述第三引脚和第四引脚之间，用以进行电流限制；电源模块，电性连接至所述第一引脚和第二引脚，用以通过所述第一引脚和所述第二引脚接收外部电力信号并进行电源转换以生成驱动信号，所述电源模块包括一整流电路和一第二安全电路；；LED模块，至少包含一个发光二极管，设置于所述灯管内，电性连接至所述电源模块，用以接收所述驱动信号而点亮，以及其中所述第一安全电路包括第一电流限制组件，所述第二安全电路包括第二电流限制组件，所述第一电流限制组件和所述第二电流限制组件为相异类型，且所述第一安全电路用以使用电感镇流器供电时与所述第二安全电路串联连接。

本申请一实施例中，所述第一电流限制组件是电流保险丝、电阻保险丝中的其中一种。

本申请一实施例中，所述第二电流限制组件是电流保险丝、电阻保险丝的其中一种。

本申请一实施例中，所述第一电流限制组件包含第一电流保险丝，所述第二电流限制组件包含第一电阻保险丝，所述第一电流保险丝的电流阈值大于所述第一电阻保险丝的电流阈值。

本申请一实施例中，所述第一电流保险丝的电阻小于7.06欧姆。

本申请一实施例中，当所述第一电流保险丝两端的电压大于等于3.6V时，所述第一电流保险丝断开。

本申请一实施例中，所述第一电流保险丝的电流阈值为2A。

本申请一实施例中，所述整流电路包含至少2个二极管，其中所述第二安全电路被配置为在所述整流电路的二极管发生短路时断开。

通过上述实施例的公开的技术方案，可以极大的降低了LED直管灯的无用功耗，提升LED灯的效率。

附图说明

图1A为本申请一实施例的LED直管灯的电路结构示意图；

图1B为本申请又一实施例的LED直管灯的电路结构示意图；

图1C为本申请一实施例的电源模块的电路架构示意图；

图1D为本申请又一实施例的电源模块的电路架构示意图；

图2A为本申请一实施例的LED灯照明系统的电路结构示意图；

图2B为本申请另一实施例的LED灯照明系统的电路结构示意图；以及

图3为本申请又一实施例的LED灯照明系统的电路结构示意图。

具体实施方式

本申请提出一种为使本技术方案达到上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对提出的技术方案的具体实施例做详细的说明。下列本申请技术方案各实施例的叙述仅是为了说明而为例示,并不表示为本申请的全部实施例或将本申请限制于特定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本揭露保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

电路示意图中的单个电阻在实际电路中可采用多个电阻串联或者并联的方式等效替代，本申请不限于此。电容亦可以采用多个电容串联或者并联的方式等效替代。

参考图1A为本申请一实施例的LED直管灯的电路结构示意图，LED直管灯10包含灯管11以及设置于灯管11两端的灯头11a和11b、电源模块12、LED模块13和安全电路14。灯头11a上设置有第一引脚101和第二引脚102，灯头11b上设置有第三引脚103和第四引脚104。第一引脚101、第二引脚102、第三引脚103以及第四引脚104为金属引脚，连接至灯座用以固定灯管并电性连接至灯座的电引脚，用以接收外部电力信号。同时第一引脚101和第二引脚103电性连接至电源模块12，第三引脚103和第四引脚104电性连接至安全电路14。LED模块13电性连接至电源模块12，需要说明的是，安全电路14未电性连接至电源模块12和LED模块13。

本实施例中，LED直管灯10为单端供电型灯管，在直接使用市电进行供电时，只需要通过第一引脚101和第二引脚102接收外部电力信号即可正常点亮。第三引脚103和第四引脚104闲置即可。电源模块12通过第一引脚101和第二引脚102接收外部电力并进行电源转换，将外部电力信号转换为供LED模块13使用的驱动信号，以点亮LED模块。所述外部电力信号为市电信号或其他类型的供电信号，本申请不以此为限。外部电源用以提供所述外部电力信号。

一些实施例中，当发生LED直管灯10误用可例如是LED直管灯10的灯头11b接入外部电力信号，此时安全电路14断开以断开供电，防止系统过热而发生危险。本实施例中，安全电路14被设置为当第三引脚103和第四引脚104上的电压等于或大于3.6V时断开。

在传统的荧光灯中，为了保证电路安全，IEC(International ElectrotechnicalCommission，国际电工委员会)标准中使用3.6V的电压对灯丝进行测试，以保证灯丝电流在0.51A以下。通过欧姆定律可知，当设置安全电路14的阻值大于等于7.06Ω时，可以满足IEC的安全标准。但是，安全电路14的电阻越高，在其上消耗的无用功功率越多，造成能量的浪费。

本实施例中，当在第三引脚103和第四引脚104上施加测试电压3.6V，即在安全电路14上施加的电压为3.6V时，安全电路14断开，此时第三引脚103和第四引脚104之间的电流为零，即小于0.51A，如此即可满足IEC的安全要求。

本实施例中，安全电路14包含电流保险丝，所述电流保险丝包括有两个接脚，其中第一接脚电性连接至第三引脚103，其第二接脚电性连接至第四引脚104。

在一些实施例中，一般的LED灯的电流约为200mA,为了更好的保护LED灯，将安全电路14的阈值设置为250mA，当流经安全电路14的电流大于等于250mA时，安全电路14断开。

在一些实施例中，为了满足IEC的安全标准，安全电路14被设置为流经的电流等于或大于510mA时断开。在一些实施例中，安全电路14被配置为其电阻小于7.06欧姆。

参考图1B为本申请又一实施例的LED直管灯的电路结构示意图。本实施例中，LED直管灯10的配置与图1A所述的实施例相同，更进一步的，电源模块12包含安全电路121和整流电路122。安全电路121为电流限制组件，耦接于供电引脚(第一引脚101和第二引脚102)与整流电路中间，用以限制外部电力信号向整流电路122的供电电流，当流经安全电路121的电流大于设定阈值时，安全电路121断开，使LED灯10停止接收外部电力信号以保证电路安全。

本实施例中，安全电路121包含一电阻保险丝，当流经电阻保险丝的电流大于设定阈值时，所述电阻保险丝断开。安全电路121和安全电路14采用的电流限制组件为不同类型。

整流电路122为半桥或全桥式整流电路，整流电路122包含至少2个二极管，当电源模块12发生故障，可例如是整流电路122中的二极管发生短路或断路时，造成流经安全电路121的电流大于设定阈值时，安全电路121断开以保证电路安全。

参考图1C为本申请一实施例的电源模块12的电路架构示意图。本实施例中，电源模块12包含安全电路121和整流电路122，安全电路121包含电阻保险丝F1，电阻保险丝F1耦接于第一引脚101和整流电路之间，第二引脚102电性连接至整流电路。外部电力信号通过第一引脚101和第二引脚102向LED灯传输，流经电阻保险丝F1的电流即为外部电力信号的电流，当此电流大于电阻保险丝F1的设定阈值时，电阻保险丝F1断开，使LED灯10停止接收外部电力信号(外部电力信号停止向LED灯10供应)。

在其他实施例中，电阻保险丝F1可以使用电流保险丝或其他电流限制组件代替，本申请不以此为限。

参考图1D为本申请又一实施例的电源模块12的电路架构示意图。本实施例中，电源模块12包含安全电路121和整流电路122，安全电路121包含电阻保险丝F1和F2。电阻保险丝F1耦接于第一引脚101和整流电路之间，电阻保险丝F2耦接于第二引脚102与整流电路之间。外部电力信号通过第一引脚101和第二引脚102向LED灯10供应，流经电阻保险丝F1的电流与流经电阻保险丝F2的电流相等，当流经电阻保险丝F1的电流大于设定阈值时，电阻保险丝F1断开，当流经电阻保险丝F2的电流大于设定阈值时，电阻保险丝F2断开。本实施例中电阻保险丝F1的阈值与电阻保险丝F2的阈值相同。同时设置2个电阻保险丝在LED灯10的供电回路中，可使电路更加可靠，当其中一个电阻保险丝失效无法断开时，另一个电阻保险丝同样可以起到保护电路的作用。

在其他实施例中可令电阻保险丝F1的阈值与电阻保险丝F2的阈值不相同。另外，电阻保险丝F1和F2可以使用电流保险丝或其他电流限制组件代替，本申请不以此为限。

参考图2A为申请一实施例的LED灯照明系统的电路结构示意图。本实施例中，LED灯照明系统20除包含LED直管灯10外，还包含一电感镇流器21和一安全电路22。电感镇流器21电性连接至外部电力信号输入端L和第四引脚104，第二引脚102通过安全电路22电性连接至第三引脚103。第一引脚101电性连接至外部电力信号输入端N。

在对传统荧光灯进行替换时，为了尽可能的减少线路改动，一般的采用图2A所述的连接方式对LED直管灯10进行供电，这样接线的好处是，既能减少线路改动，又能保证LED直管灯10正接或反接灯座时都能正常供电。

本实施例中，外部电力信号通过电力信号输入端L、电感镇流器21、安全电路14、安全电路22、电源模块12以及电力信号输入端N形成的供电回路向LED直管灯10供电。电感镇流器21、安全电路14、电流限制组件21和电源模块12之间串联连接。

本实施例中，安全电路22为包含一保险丝，用于替换原启辉器。既能起到连接电路，又能防止供电回路的电路超出其阈值电流。所述保险丝的阈值电流被设置为300Ma。

本实施例中，安全电路14包含电流限制组件141，所述电流限制组件141可以是保险丝或其他限制电流的电子元件，本申请以保险丝为例进行说明。保险丝的阈值被设置为300mA，当流经保险丝的电流大于300mA时，保险丝断开，即安全电路14断开，供电回路被切断，以防止LED直管灯10的电流大于其安全阈值而造成电路损坏甚至火灾。

特别需要说明的是，由于安全电路14中的电流限制组件141串接于供电回路，流经LED直管灯10的电流与流经电流限制组件141的电流相同，以LED直管灯10正常点亮时，其供电回路中的电流为200mA为例，若电流限制组件141的电阻较大，以其电阻值阻为10欧姆为例，由欧姆定律可知，则在电流限制组件141上消耗的功率为0.4W,此部分功率会全部转化为热量，一年在此电流限制组件141消耗的电能为3.5kW·h。另外电流限制组件141产生的热量将提高LED直管灯10的工作温度，降低LED直管灯10的使用寿命。若将电流限制组件141的电阻设置为3欧姆，甚至以下，在电流限制组件上消耗的功率会极大减少，将极大的减少无用的电能消耗，更加环保和节能，同时使用寿命会更长。

在一些实施例中，电流限制组件141为保险丝，其电阻值为1欧姆或以下。

参考图2B为本申请又一实施例的LED灯照明系统的电路结构示意图。本实施例中的LED灯照明系统的电路架构与图2A所示的LED灯照明系统相同，更进一步的，本实施例中的电源模块12包含安全电路121和整流电路122。安全电路121为电流限制组件，耦接于供电引脚(第一引脚101和第二引脚102)与整流电路中间，用以限制外部电力信号的供电电流，当流经安全电路121的电流大于设定阈值时，安全电路121断开，使外部电力信号无法向整流电路122供应，也即是停止向电源模块供应。所述安全电路121包含的电流限制组件可以是电流保险丝或者电阻保险丝，本申请不以此为限。

本实施例中，安全电路121包含一电阻保险丝，当流经电阻保险丝的电流大于设定阈值时，所述电阻保险丝断开。安全电路121和安全电路14采用的电流限制组件为不同类型。

整流电路122为半桥或全桥式整流电路，整流电路122包含至少2个二极管，当电源模块12发生故障，可例如是整流电路122中的二极管发生短路或断路时，造成流经安全电路121的电流大于设定阈值时，安全电路121断开以保证电路安全。

当LED直管灯发生故障，可例如是电源模块12故障或电源模块12中的整流电路122故障时，导致供电回路的电流激增，若不及时断开供电回路，将引起电路器件发热损坏甚至着火，进而引发安全事故。

在一些实施例中，为了防止LED灯故障时或其他原因引起的供电回路的电流增加时，设置安全电路2的动作阈值小于安全电路121和安全电路14。即第三安全电路在电路发生故障时首先断开，这样设计的好处是当电路故障是由LED直管灯10外部引起时，第三电流限制组件动作可防止回路的非正常电流对LED直管灯10造成损坏，当电路故障排除后，替换掉第三安全电路，LED直管灯10仍可以正常使用。

在一些使用场景中，安全电路22被旁路，这时，当电路发生故障时，第一安全电路或第二安全电路动作。当第二安全电路先动作时若电路故障是由LED直管灯外部原因引起的，使用者通过修改电路令第一引脚101和第二引脚102直接接入市电，LED直管灯10仍可以正常使用；若电路故障是由LED直管灯10内部引起的，可例如是电源模块12中的整流电路故障，使用者如果仍然想要通过修改电路(令第一引脚101和第二引脚102直接接入市电)来继续使用，由于电路故障仍未排除，LED直管灯中的电路故障将会使第一电流限制组件15动作或市电线路异常。

本实施例中，令安全电路121的阈值小于安全电路14，以使当电路故障引起供电回路的电流激增时，安全电路121先于安全电路14动作，以断开电源模块的供电回路，这样即使使用者通过修改电路让第一引脚101和第二引脚102直接接入市电(参考图3)，LED灯仍然无法正常点亮，此时，安全电路121处于断开状态。通过此种配置方式，可以更大的保证电路安全和使用者的安全。

与前述实施例相同，为了满足IEC的安全标准，安全电路14包含的电流限制组件为电流保险丝，安全电路121使用的电流限制组件为电阻保险丝，电流保险丝在成本上相对于电阻保险丝，成本相对更高，为了降低维修成本，令安全电路121的阈值小于安全电路14，即当电源模块12发生故障导致供电回路的电流超出额定电流时，安全电路121先于安全电路14断开，这样进行维修时，只需要替换安全电路121中的电阻保险丝即可。本实施例中，安全电路14的电流阈值设置为2A，当流经安全电路14的电流大于等于2A时，安全电路14断开。

上述实施例中的保险丝可以为电流保险丝或电阻保险丝，本申请不以此为限。

本申请中所述实施例中所述电流保险丝为熔断型保险丝，当流经电流保险丝的电流大于等于其电流阈值(熔断阈值)时，电流保险丝断开。同理，所述电阻保险丝为熔断型保险丝，当流经电阻保险丝的电流大于等于其电流阈值(熔断阈值)时，电阻保险丝断开。

Claims (21)

1.一种LED直管灯，其特征在于，包括：

灯管，具有分别位于其两端的第一灯头和第二灯头，所述第一灯头上设置有第一引脚和第二引脚，所述第二灯头上设置第三引脚和第四引脚；

电源模块，电性连接至所述第一引脚和第二引脚，用以通过所述第一引脚和所述第二引脚接收外部电力信号并进行电源转换以生成驱动信号；

LED模块，至少包含一个发光二极管，设置于所述灯管内，电性连接至所述电源模块，用以接收所述驱动信号而点亮；以及

第一安全电路，设置于所述第三引脚和第四引脚之间，用以提供电流限制，所述安全电路被配置为在其两端的电压大于或等于3.6V时断开；

其中所述安全电路用于与所述电源模块串联连接。

2.如权利要求1所述的LED直管灯，其特征在于，所述第一安全电路的电阻值被配置为小于7.06欧姆。

3.如权利要求1所述的LED直管灯，其特征在于，所述第一安全电路包含：第一电流限制组件，所述第一电流限制组件电性连接至所述第三引脚和所述第四引脚。

4.如权利要求3所述的LED直管灯，其特征在于，所述第一电流限制组件包含第一电流保险丝，所述第一电流保险丝的第一接脚电性连接至所述第一引脚，其第二接脚电性连接至所述第四引脚。

5.如权利要求4所述的LED直管灯，其特征在于，所述第一电流保险丝的熔断电流为250毫安或以上。

6.如权利要求4所述的LED直管灯，其特征在于，所述第一电流保险丝的熔断电流为510毫安或以上。

7.如权利要求4所述的LED直管灯，其特征在于，所述第一电流保险丝的熔断电流为2A或以上。

8.如权利要求4所述的LED直管灯，其特征在于，所述电源模块包含第二安全电路和整流电路，所述第二安全电路耦接于第一引脚、第二引脚与整流电路之间，用以进行电流限制，所述第二安全电路的电流阈值小于所述第一安全电路的电流阈值。

9.如权利要求8所述的LED直管灯，其特征在于，所述第二安全电路包含第二电流限制组件，所述第二电流限制组件电性连接至第一引脚和所述整流电路之间。

10.如权利要求9所述的LED直管灯，其特征在于，所述第二安全电路更包含第三电流限制组件，所述第三电流限制组件电性连接于所述第二引脚和所述整流电路之间。

11.如权利要求9所述的LED直管灯，其特征在于，所述第二电流限制组件和第三电流限制组件的电流阈值相同。

12.如权利要求9所述的LED直管灯，其特征在于，所述第二电流限制组件和第三电流限制组件的电流阈值不同。

13.如权利要求10所述的LED直管灯，其特征在于，所述第二电流限制组件包含第一电阻保险丝，所述第三电流限制组件包含第二电阻保险丝。

14.一种LED直管灯，其特征在于，包括：

灯管，具有分别位于两端的第一灯头和第二灯头，所述第一灯头上设置有第一引脚和第二引脚，所述第二灯头上设置第三引脚和第四引脚；

第一安全电路，设置于所述第三引脚和第四引脚之间，用以进行电流限制；

电源模块，电性连接至所述第一引脚和第二引脚，用以通过所述第一引脚和所述第二引脚接收外部电力信号并进行电源转换以生成驱动信号，所述电源模块包括一整流电路和一第二安全电路；

LED模块，至少包含一个发光二极管，设置于所述灯管内，电性连接至所述电源模块，用以接收所述驱动信号而点亮，以及

其中所述第一安全电路包括第一电流限制组件，所述第二安全电路包括第二电流限制组件，所述第一电流限制组件和所述第二电流限制组件为相异类型，且所述第一安全电路用以使用电感镇流器供电时与所述第二安全电路串联连接。

15.如权利要求14所述的LED直管灯，其特征在于，所述第一电流限制组件是电流保险丝、电阻保险丝中的其中一种。

16.如权利要求14所述的LED直管灯，其特征在于，所述第二电流限制组件是电流保险丝、电阻保险丝的其中一种。

17.如权利要求14所述的LED直管灯，其特征在于，所述第一电流限制组件包含第一电流保险丝，所述第二电流限制组件包含第一电阻保险丝，所述第一电流保险丝的电流阈值大于所述第一电阻保险丝的电流阈值。

18.如权利要求17所述的LED直管灯，其特征在于，所述第一电流保险丝的电阻小于7.06欧姆。

19.如权利要求17所述的LED直管灯，其特征在于，当所述第一电流保险丝两端的电压大于等于3.6V时，所述第一电流保险丝断开。

20.如权利要求17所述的LED直管灯，其特征在于，所述第一电流保险丝的电流阈值为2A。

21.如权利要求14所述的LED直管灯，其特征在于，所述整流电路包含至少2个二极管，其中所述第二安全电路被配置为在所述整流电路的二极管发生短路时断开。

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