TW201038132A - AC LED having current regulative diode - Google Patents

Description

201038132 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-種交流電發光二極體，尤指具有 定電流二極體之交流電發光二極體。 【先前技術】 在能源短缺的時代，使用高效率低耗能的物品已 〇 、經是目丽產業的趨勢，發光二極體技術因為具有能量 轉換效率尚、反應時間快、高閃爍頻率、使用壽命長 且省電等優點，因此成為新一代的照明工具。 然而一般的發光二極體，由於二極體本身之特 性’僅適用於直流電源中，最廣泛應用為汽機車之車 頭燈，因為汽機車係提供直流電源。 現行市面上的交流電發光二極體，多利用2〇〜3〇 顆的發光二極體晶片$聯，再接上一整流單元，例如 ° 橋式整流器，雖然如此接法可以使得發光二極體應用 於交流電源，但是卻產生了閃爍的問題，因為實際上 電力公司所提供的110V交流電，並不能夠一直保持 在110V，會因為電線、變壓等自然損耗，產生正負 10%的誤差，也就是說，市電真正的電壓值介於 99〜121V之間。 ' 由於電壓變動，會使交流電發光二極體產生閃爍 的現象’頻率在1〜30 Hz間的亮度瞬間變動會對人類 眼睛視感度造成影響’而頻率在1()HZ時的電壓變動 3 201038132 造成最大的閃爍視感度，一般而言，頻率超過16 Hz 或週期低於0.06秒時之亮度變動則因為視覺暫留現 象所以人的肉眼感覺不出閃爍現象。 然而習知技術僅能夠提供交流電發光二極體應用 於交流電源上，卻不能改善交流電發光二極體因為電 壓變動產生閃爍的情形，限制了交流電發光二極體在 照明應用上的發展。 0 因此，本發明的主要目的在於提供一種具有定電 流二極體使交流電源輸出穩定電流之交流電發光二極 體，以改善上述問題。 【發明内容】 综觀以上所述，在習知中交流電發光二極體無法 改善應用於交流電源上時所產生的閃爍問題，本發明 之目的在提供一種具有定電流二極體產生穩定輸出電 〇 流之交流電發光二極體。 本發明係關於一種具有定電流二極體之交流電發 光二極體。 本發明之交流電發光二極體主要是應用於交流電 源上，交流電源具有一第一電源輸出端以及一第二電 源輸出端，該交流電發光二極體包含一基板、一交流 電發光二極體、一橋式整流單元以及一定電流模組， 且上述該等元件皆結合於該基板上。 基板上並有兩相互絕緣之正、負連接點，橋式整 4 201038132 流單元的輸入端分別連接此正、負連接點，另外，正、 負連接點與交流電源耦接，因此交流電源便透過基板 將電源輸入之橋式整流單元。 橋式整流單元係由複數個二極體組成，橋式整流 單元之一端分別與第一電源輸入端以及第二電源輸入 端電性耦接，橋式整流單元的輸出端則與定電流模組 電性耦接。 0 發光二極體晶片組具有第一端以及第二端，第一 端與定電流模組電性耦接，第二端與第二整流輸入端 電性耦接。定電流模組是由至少一定電流二極體組 成，可以結合其他電子元件例如電阻、電容、或是電 感。定電流模組具有一電流輸入端以及一電流輸出 端，電流輸出端係與第一端電性耦接，電流輸入端係 與橋式整流單元之輸出端電性耦接。 定電流二極體若被施加順方向電壓’無論電壓多 〇 少，可以得到一額定大小的電流。市面上現有的定電 流二極體能夠支援的電壓範圍最大值有2 5 V、3 0 V以 及100V等多種，舉例說明，型號E-822之定電流二 極體的最大額定電壓為30V，因此30V以内的電壓輸 入會產生一 8200 //A的電流。 利用定電流二極體之特性，定電流模組可以承受 一定範圍的電壓變動，當交流電源輸入的時候，即使 電壓產生變動，發光二極體組依然接收到穩定的輸入 電流，如此一來，便能夠解決交流電電壓不穩定所產 5 201038132 生的閃爍問題。 流模極小，所組成的定電 了照明設備的空間，也節省d二節省 可以單獨製作定電流楔】乍成本’更進一步，還 極體上，同樣能夠角it’另行結合於交流電發光二 問題。 °午决白知交流電發光二極體閃爍的 Ο Ο 、f对=於本@明之優點與精神可以藉由以下的發明蟑 述及所附圖式得到進—步的瞭解。 叭月砰 【實施方式】 一 4,參閱第二圖及第五圖，第二圖係為本發明之第 “二=流提供之具有定 源12上，交产，二 應用於—交流電 式整流單元Γ發：更包含—基㈣、—橋 + 7L 、一疋電流模組3以 4。上述元件詳細說明如下。 極體組 Ι^Γ 12具有一第一電源輸出端⑵以及-第 出電源，當輸出』 :負=相時，電流則由第二電源輪出 別盘ί—*、上設有兩相互絕緣之正、負連接點，係分 輕接。 >原輸出端⑵以及第二電源輪出端122電性 6 201038132 橋式整流單元13係由複數個二極體131組成，主 要目的在於整流交流電，如圖所示，橋式整流單元13 具有輸入端、一第一整流輸出端132以及一第二整流輸 出端133。輸入端分別與正、負連接點耦接，因此當交 流電源12輸入交流電時，會透過基板11的正、負連接 點輸入至橋式整流單元13。 定電流模組3具有電流輸入端301、電流輸出端 302、至少一定電流二極體311以及一阻抗Z，且阻抗Z 與定電流二極體311並聯。 如第一圖所示，電流輸入端301與第一整流輸出端 132電性耦接，定電流二極體311之正極與電流輸入端 301電性耦接，其負極與電流輸出端302電性耦接；阻 抗Z與定電流二極體3Π並聯，阻抗Z可以是一個電阻、 電感或是電容，用以調整定電流模組3所輸出的電流。 因此，當正半週期波形產生時，電流會自第一電源 輸出端121輸出，經過第一整流輸出端132以及電流輸 入端301後，傳至定電流二極體311，再透過電流輸出 端302輸出至負載。而負半週期波形產生時，電流會自 第二電源輸出端122輸出，經過橋式整流單元12後會 自第一整流輸出端132輸出，再流經電流輸入端301 後，同樣傳至定電流二極體311。 定電流二極體311的特性在於若接收到加順方向 電壓，無論電壓多少’可以輸出一額定大小的電流。 因此只要在合乎定電流二極體規格内的電壓，都能夠 7 201038132 得到相同的電流。所以加上定電流二極體後*即使交 流電電壓產生10%的壓變，電流也不會因為壓變而產 生變化，達到輸出穩定電流的效果。 利用橋式整流單元12,便能夠使本發明應用於交流 電源12上，而藉由定電流二極體311以及阻抗Z並聯， 可以達到輸出穩定電流至負載的目的。 發光二極體晶片組4包含第一端401、第二端402 以及複數個發光二極體411。第一端401是為輸入端， 與電流輸出端302電性耦接，用於輸入電流至交流電發 光二極體411，其第二端402則與第二整流輸出端133 電性耦接，使得交流電發光二極體1形成迴路。 請參閱第三圖，其係為本發明之第二實施例示意 圖，如圖所示，定電流模組3亦可以電性耦接於發光二 極體晶片組4之後，此時需要將定電流二極體311的正 極與發光二極晶片組4耦接，其負極則與第二整流輸出 端133耦接，此種接法具有與第一實施例相同之功效。 請參閱第四圖，其係為本發明之第三實施例示意 圖，圖中耦接兩個定電流模組3、3a，同樣地能夠穩定 輸出電流，解決交流電發光二極體閃爍的問題。 請參閱第五圖，其係為本發明製程後成品示意 圖，如圖所示，基板11上設有至少一發光二極體晶片 組4，另外，將定電流模組3利用晶片長晶的方式， 使定電流模組3結合於基板11上，封裝後便使所有元 件均包含於本發明之交流電發光二極體1内。 8 201038132 此外，也可以將定電流模組3單獨製成一顆晶 片，再利用PIN連接器將定電流模組3與交流電發光 二極體1結合，只需要將橋式整流單元13的輸出端以 及第一端401或第二端402延伸出基板11，再與定電 流模組3結合，便形成外接式的交流電發光二極體1。 藉由上述各元件的耦接方式及各元件之功能，交 流電源12產生交流電，透過橋式整流單元13可以整 流為皆是正半週期的波形，利用定電流模組3輸出一 穩定電流至發光二極體晶片組4。而定電流模組3内 的定電流二極體311，可以讓一定範圍内的電壓皆有 相同的輸出電流。 舉例說明，型號A的定電流二極體，可以承受的 電壓範圍是X (V)，所產生的電流Y(mA)，因此輸出 一個電壓值為X-5(V)時，產生的電流還是Y(mA)，若 輸出X-15(V)時，同樣產生Y(mA)的電流。因此只要 控制交流電產生壓變時的電壓，依然在定電流二極體 所能夠承受的電壓範圍内，那麼所輸出的電流值皆會 相同，達到輸出穩定電流並改善交流電發光二極體因 壓變所產生的閃爍問題。 因此，藉由本發明之定電流二極體產生穩定輸出電 流之交流電發光二極體，能夠有效解決交流電所造成交 流電發光二極體閃爍的問題，如此交流電發光二極體才 能夠真正應用於照明設備上，當交流電發光二極體可以 廣泛應用於照明設備，再加上交流電發光二極體省電高 9 201038132 效率的優點，不但能夠節省電力，更響應環保。 而且’本發明所需要的定電流二極體體積極小’ 相較於變壓器等元件，本發明能提供一個不佔空間且 效率更優良的產品，具有高度產業利用價值。 藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加 清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露 的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反 地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排 於本發明所欲申請之專利範圍的範®壽内。 【圖式簡單說明】 第一 A圖係為習知技術示意圖； 第一 B圖係為具有整流器之習知技術示意圖； 第二圖係為本發明之第一實施例示意圖； 第三圖係為本發明第二實施例示意圖； 第四圖係為本發明第三實施例示意圖；以及 第五圖係為本發明之實際成品示意圖。 【主要元件符號說明】

電阻 R

阻抗 Z 交流電發光二極體 1 基板 11 交流電源 12 第一電源輸出端 121 10 201038132 第二電源輸出端 橋式整流單元 二極體 第一整流輸出端 第二整流輸出端 定電流模組 電流輸入端 Ο 電流輸出端 定電流二極體 發光二極體晶片組 第一端 弟 >一端 交流電發光二極體

Claims (1)

1. ⑽132 1、、申讀專利範圍： 具有疋電流二極體（Current Regulative Diode) 於人後發光二極體，該交流發光二極體係電性耦接 、〜交流電源上，其包含： 〜基板； 橋式整流單元’由複數個二極體電性耦接而 〇 成，係設置於該基板上； 〜定電流模組，係與該基板結合且包含至少一定 電流二極體(Current Regulative Diode)，並與該 橋式整流單元之輸出端電性輕接；以及 發光二極體晶片組，係設置於該基板上，並與 該定電流模組電性耦接； =中’該橋式整流單元之輸人端係迪於該交流電 上，/使。亥务光一極體晶片組直接應用於交流電源 Μ 4 ^1錢組與該基板之結合係透過直接設置 W 2、板上’或是外接於該基板。 2請專利範圍第1項所述之交流電發光二極體， 二：該橋式整流單元之輸出端更包含一第一整流 _! /而以及—第二整流輸出端，其輸人端分別與該 電源之一第—電源輸出端以及一第二電源輸 山端電性該定電流模組係與該第—整流輸出 端或該第二整流輸出端電性搞接。 3、：°中請專利範圍第1項所述之交流電發光二極體， 中忒發光二極體晶片組係包含至少一發光二極 12 201038132 體串。 4、 如申請專利範圍第3項所述之發光二極體串，係由 複數個發光二極體串接而成。 5、 如申請專利範圍第1項所述之交流電發光二極體， 該基板係具有二相互絕緣之正、負連接點，該正、 負連接點係與該橋式整流單元之輸入端連結，且該 正、負連接點係耦接至該交流電源。 6、 如申請專利範圍第1項所述之交流電發光二極體， 該定電流模組更包含一阻抗與定電流二極體 (Current Regulative Diode)並聯，該阻抗係為一電 感、一電容、一電阻或上述元件之組合。 7 >交流電發光二極體如申請專利範圍第1項所述之交 流電發光二極體，該定電流二極體接收一順向電壓 後係輸出一額定電流。 8、如申請專利範圍第1項所述之交流電發光二極體， 該橋式整流單元係由複數個發光二極體組成。 13