TW201028033A - LED light source and lamp comprising such a LED light source - Google Patents

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    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Description

201028033 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種適於由市電供電的LED光源且本發明 係關於一種包括此一 LED光源的燈。 【先前技術】 將電流供應至一 LED串的一極便宜方法係藉由將該LED 串連接至一整流器之若干輸出端子。在操作期間該整流器 之若干輸入端子係連接至市電電源且在該等輸出端子處該 經整流市電係跨過LED串存在使得一電流流過該LED串。 【發明内容】 在直接接近於市電電壓之零相交處，跨過LED串之電壓 係太低而不足以導致一電流流過該LED串。結果通過該 LED串的電流被兩倍於市電頻率的一頻率中斷。在定態操 作中未覺察閃爍，但照射一移動物體產生頻閃假像。 如果使用包括兩個LED串的一 LED光源且在第一 LED串 中及第二LED串中之電流之間實現一相移，則可最大程度 地抑制此等頻閃假像。可藉由將該等LED串之各者連接至 一不同整流器之輸出端子而實現此一相移。一第一整流器 係（例如）直接連接至市電電源或經由不導致一相移的組 件，及一第二整流器係（例如）經由導致一相移的一電抗組 件（如一電容性元件或一電感性元件）而連接至市電。該第 一整流器之輸出端子係連接至該第一 LED串且該第二整流 器之輸出端子係連接至該第二LED串。當通過該等LED串 之一者的電流為零時，由於該相移而使通過另一 LED串之 144822.doc 201028033 =不為零。結果該等頻閃假像受到最大程度的抑制。較 :，通過該第—LED串之電流與通過該第二·串之電 流之間之相移約為90度。 如果該LED光源包括三個或更多個咖串且通過相繼 LED串的電流被位移約職度（其中·刚之個數）， 則亦可抑制該等頻閃假像。為實現此相移，該㈣光源必 須：括至少-第三整流器及-第二電抗元件。
過ED串之電璧降被減小日夺，通過該LED串的電流 之工作週期（即該LED串引導一電流的該時間流逝與半個市 電電源週期之持續時間的比率)增大。此可藉由安置並聯 ^括於^LED串内的部分LED而為之。如果由電抗電流所 供應的跨過LED串之電壓降小於跨過另—咖串之電壓 降’則通過該等LED串之電流之間的相移被增大。 以上所述之光源極適於用在一 led燈中，該LED燈包 括容器；若干電觸點’其等用於連接至-電源；-散熱器’其至少部分包括於該燈容器Θ ;空間，由該燈容 器所包圍的該空間被分成許多隔室，該等隔室之各者至少 部分由該燈容器之-壁及該散熱器界^。包括於該led源 之該等LED串之各者内的該等㈣係連接至該散熱器且被 分佈在該等隔室之至少部分上方。 在-較佳實施例中，該LED燈包括：—燈頭；一燈泡， 其連接至該燈頭且被分成兩個或更多個部分丨及一散熱 器，其存在於該燈泡之部分之間且將該燈内之一空間分成 與該燈泡之該等部分之數量相等的許多隔室，其中包括於 144822.doc 201028033 該等LED串之各者内的該等LED係連接至該散熱器且被均 勻分佈在該等隔室上方。 【實施方式】 將利用圖式來更詳細地描述本發明之若干實施例。 在圖1中，K1及K2為用於連接至市電電源的輸入端子。 輸入端子K1係經由一歐姆電阻器R1而連接至整流器電橋 Recti之一第一輸入端子且亦經由一歐姆電阻器R2及一電 容器C而連接至一第二整流器電橋Rect2之一第一輸入端 子。該電容器C形成一電抗元件。輸入端子K2係連接至該 第一整流器電橋Recti之一第二輸入端子且連接至該第二 整流器電橋Rect2之一第二輸入端子。該第一整流器電橋 Recti之一第一輸出端子係連接至LED串LSI之一第一端。 LED串LSI之一第二端係連接至該第一整流器Recti之一第 二輸出端子。該第二整流器電橋Rect2之一第一輸出端子 係連接至一第二LED串LS2之一第一端。第二LED串LS2之 一第二端係連接至第二整流器Rect2之一第二輸出端子。 在圖1中，Comp 1及Comp2分別為包括於根據本發明之一 LED燈之一實施例内的一第一隔室及一第二隔室之示意 圖。該等LED串LSI及LS2之各者之LED被分佈在該第一隔 室Compl及該第二隔室Comp2上方使得各LED串之部分 LED存在於該第一隔室Compl中且各LED串之剩餘LED存 在於該第二隔室Comp2中。 圖1中所繪示之LED光源之操作如下。 當該等輸入端子K1及K2係連接至一市電電源之若干極 144822.doc -6- 201028033 時，由此市電電源供應之一第一正弦曲線狀低頻AC電壓 存在於該第一整流器電橋Rectl之該等輸入端子處，且被 整流成存在於该第一整流器電橋Rectl之該等輸出端子之 間，且因此跨過該第一 LED串LSI之一第一週期性Dc電 壓。一第二正弦曲線狀低頻AC電壓存在於該第二整流器 電橋Rect2之該等輸入端子處，且被整流成存在於該第二 整im·器電橋Re ct2之該等輸出端子之間，且因此跨過該第 二LED串LS2之一第二週期性〇(：電壓。該市電電源經由該 電容器C而供應該第二正弦曲線狀Ac電壓，且因此相對於 該第一正弦曲線狀AC電壓而相移該第二正弦曲線狀Ac電 壓。結果亦相對於該第一週期性DC電壓而相移該第二週 期性DC電壓。當該第一週期性]^^電壓之瞬時振幅係太小 而不足以導致一電流流過該第一 LED串LS1時，由於相移 所致’該第二週期性DC電壓之瞬時振幅係高至足以導致 一電流流過該第一 LED串LS2。結果，在任一時刻，該等 • LED串之一者總是運載一電流且因此產生光。因為各led 串之LED被为佈在該等隔室c〇mp 1及c〇mp2上方，所以在 任一時刻，於各隔室内均產生光。由於此原因，防止了頻 閃效應。 在圖2中，繪示具有一白熾燈形狀之一 led燈。該燈具 有一燈頭（1)及被分成兩個部分2及3之一燈容器或燈泡 (2/3)。在該兩個部分之間，存在一將在該燈泡内之空間分 成兩個1¾至的散熱器4。該LED燈包括如圖1中所、纟會示之一 LED光源。在該等隔室之各者中’屬於該兩個不同lEd串 144822.doc 201028033 之各者的半數LED存在於該散熱器上。該兩個不同led串 係以圖1中所繪示的方式連接至市電電源。因為各串中之 該等LED之第一半存在於該第一隔室内，且另一半存在於 該第二隔室内’所以產生於該等隔室之各者内之光的量總 是相等。該兩個整流器、該兩個電阻器及該電容器存在於 該燈頭内。 當然可選擇一燈容器’其具有不同於一白熾燈之形狀的 形狀。亦可將該燈容器内之空間分成至少部分由該散熱器 及該燈容器壁界定的三個或更多個隔室。該燈可配備有不 同於一燈頭或燈配件的電觸點。取決於該燈之實際使用， 可期望包括LED之各隔室的光輸出為近似相同。在此情況 下，需要將包括於該兩個或更多個LED串内的LED均句地 分佈在該等隔室的至少部分上方。在某些應用中，可期望 不同隔室具有不同光輸出。此可藉由將包括於該兩個或更 多個LED串内的LED不均勻地分佈在該等隔室的至少部分 上方來實現。 圖3B示意性描繪在一 LED燈之三個隔室上方之三個LED 串的分佈。該等LED串之各者係由一週期性DC電壓供應。 此等週期性DC電壓係由圖3A中所繪示之電路產生，包括 二個整流器（Recti、Rect2及Rect3)及呈兩個電容器形式的 兩個電抗元件C1及C2。該三個週期性Dc電壓分別存在於 該三個整流器的輸出端子（K3至K8)之間。相對於另外兩個 週期性DC電壓而相移此等週期性DC電壓之各者。—第一 LED串LSI係連接於整流器Rectl的輸出端子{：3與1^4之間。 144822.doc 201028033 一第二LED串LS2係連接於整流器Rect2的輸出端子K5與Κ6 之間。一第三LED串LS3係連接於整流器Rect3的輸出端子 K7與K8之間。該等LED串LSI、LS2及LS3之各者係分佈於 該三個隔室Compl、Comp2及Comp3之兩者上方，因為該 等LED之一第一部分存在於一隔室内，且該等LED之剩餘 部分存在於另一隔室内。各隔室包括相同數量的LED，且 因此在該LED燈操作期間具有相同的光輸出。具有三個隔 室的燈一般使產生的光具有一較好的全方向分佈。分別通 過三個LED串之三個經相移電流的使用提供一光強度，該 光強度隨時間推移的變動通常小於僅由兩個LED串產生光 的情況。 圖4亦示意性地描繪在一 LED燈之三個隔室上方三個 LED串之一分佈。該等LED串係由圖3A所繪示之電路供 電。該等LED串之各者係不均勻地分佈在該三個隔室上 方，因為各LED串包括8個LED，其中前三個被包括在一第 一隔室内，次三個在一第二隔室内，且剩餘兩個在一第三 隔室内。該三個隔室之各者包括相同數量的LED，使得包 括於該三個LED串内之LED的總數量係均勻地分佈在該三 個隔室上方。 圖5示意性地描繪在一 LED燈之兩個隔室上方之兩個 LED串之一分佈。與圖1中相似，各LED串係由一週期性 DC電壓供電。該兩個週期性DC電壓係相對於彼此相移。 在各LED串中，該等LED之部分存在於一第一隔室内，且 剩餘部分存在於一第二隔室内。在包括於該兩個串内之 144822.doc -9- 201028033 LED的總數量中，存在於該第—隔室㈣部分高於存在於 該第二隔室内的部分。結果’在操作期間，該第一隔室之 光輸出高於該第二隔室之光輪出、然而，因為各隔室包括 屬於兩個LED串的LED，所w县丄士 ^ 所以最大程度地抑制頻閃假像。 在該第一隔室内所產峰之丨 吓座生乞九可（例如）用以照亮一書桌，而 在該第二隔室内所產生之光 土 <尤J用以照亮該書桌之周圍部 分0 圖6緣示分佈在兩個隔室上方的兩個咖串。中或 圖5中般供電該兩個LED串。包括於該第二串内之[肋的至 二部分係並聯安置。如果此第二串係連接至圖4之整流 益（其具有-連接至其輸人端子的電容器）的輸出端子，且 串係連接至另整流器的輸出端子，則電容性電流的 工作週期被增大’因為跨過第一串的電壓降低於(如果)所 有LED被串聯安置時的電料。結果，跨過電容器的電麼 被增大，且因此增大通過該兩個串之電流之間的相移。 【圖式簡單說明】 圖1繪示根據本發明之-LED光源之一實施例及將包括 於LED串内的LED分佈絲據本發明之一㈣燈之一實施 例的若干隔室上方； 圖2繪示根據本發明之一 LED燈之—實施例； 圖3至圖靖示將包括於根據本發明之該咖光源之一實 施例之LED串内的LED分佈在包括於根據本發明之—㈣ 燈之一實施例内的隔室上方。 【主要元件符號說明】 144822.doc •10- 201028033
1 燈頭 2 燈容器 3 燈泡 4 散熱器 C 電容器 Cl 電容器 C2 電容器 COMP1 第一隔室 COMP2 第二隔室 COMP3 第三隔室 K1 輸入端子 K2 輸入端子 K3 輸出端子 K4 輸出端子 K5 輸出端子 K6 輸出端子 K7 輸出端子 K8 輸出端子 LSI 第一 LED串 LS2 第二LED串 LS3 第三LED串 R1 歐姆電阻器 R2 歐姆電阻器 R3 歐姆電阻器 144822.doc 201028033
Recti Rect2 Rect3 第一整流器電橋 第二整流器電橋 第三整流器電橋 144822.doc -12-

Claims (1)

  1. 201028033 七、申請專利範圍： 1. 一種LED光源’其包括： 一第一整流器，其具有用於連接至_AC供應電壓源之 一第一輸入端子及一第二輸入端子，且具有—第一輸出 端子與一第二輸出端子，及耦合於該第一輸出端子與該 第二輸出端子之間之一第一 LED串； 一第二整流器，其具有一第一輸入端子與一苐二輸入 端子及若干輸出端子，該第二整流器之該第—輸入端子 係耦合至該第一整流器之該第一輸入端子，且該第二整 流器之該第二輸入端子係耦合至該第一整流器之該第二 輸入端子，且一第二LED _係耦合於該等輸出端子之 間；及 構件，用於導致電壓之間之一相移，在操作期間，該 等電壓分別存在於該第一整流器之該等輸出端子處及該 第二整流器之該等輸出端子處。
    如明求項1之LED光源，其中用於導致一相移之該等構件 包括耦合於該第二整流器之該第一輸入端子與該第一整 流器之該第一輸入端子之間之一電抗元件。 如請求項2之LED光源，其包括具有一第一輸入端子與一 第二輸入端子及若干輸出端子的至少另一整流器，該另 一整流器之s亥第一輸入端子係經由另一電抗元件而耦合 至該第一整流器之該第一輸入端子，且該另一整流器i 该第二輸入端子係耦合至該第一整流器之該第二輸入端 子，且另一 LED串係耦合於該另一整流器之該等輸出端 144822.doc 201028033 子之間。 4. 如請求項1之LED光源，其中包括於該第二LED串内之該 等LED的至少部分係並聯連接。 5. 一種LED燈，其包括： 一燈容器； 若干電觸點； 一散熱器，其至少部分地包括於該燈容器内； 由該燈容器所包圍的空間，該空間被分成許多隔室， 該等隔室之各者至少部分係由該燈容器之一壁及該散熱 器界定； 如請求項1或2中之一 LED光源， 其中包括於該等LED串之各者内之該等LED係連接至 該散熱器，且係分佈在該等隔室之至少部分上方。 6. 如請求項5之LED燈，其包括： 一燈頭； 一燈泡，其連接至該燈頭且被分成兩個或更多個部 分； 一散熱器，其存在於該燈泡之若干部分之間，且將該 燈内之一空間分成與該燈泡之該等部分的數量相等的許 多隔室； 如請求項1或2中之一LED光源， 其中包括於該等LED串之各者内之該等LED係連接至 該散熱器，且係均勻地分佈在該等隔室上方。 144822.doc
TW098142344A 2008-12-12 2009-12-10 發光二極體光源裝置及包含此發光二極體光源裝置之燈 TWI532407B (zh)

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