TW201524263A - 用於與螢光安定器一起使用之固態發光裝置 - Google Patents

用於與螢光安定器一起使用之固態發光裝置 Download PDF

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    • H05B45/30Driver circuits
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    • Y02B20/30Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Abstract

本發明揭示一種發光裝置,其包含:一固態發光電路;至少一個安定器連接埠;及至少一個低頻率阻斷阻抗,其將該至少一個安定器連接埠耦合至該固態發光電路。在一些實施例中,該至少一個低頻率阻斷阻抗可經組態以阻斷一DC偏移。在進一步實施例中,該至少一個低頻率阻斷阻抗可經組態以阻斷一標稱60Hz之頻率分量。該至少一個安定器連接埠可包含一第一安定器連接埠及一第二安定器連接埠,且該至少一個低頻率阻斷阻抗可包含將該第一安定器連接埠耦合至該固態發光電路之一第一終端之一第一低頻率阻斷阻抗及將該第二安定器連接埠耦合至該固態發光電路之一第二輸入終端之一第二低頻率阻斷阻抗。

Description

用於與螢光安定器一起使用之固態發光裝置 【相關申請案之交叉參考】
本申請案係一部分接續申請案且主張2013年10月16日申請之題為SOLID-STATE LIGHTING APPARATUS WITH FILAMENT IMITATION FOR USE WITH FLORESCENT BALLASTS之美國專利申請案第14/055,264號之權益,第14/055,264號申請案係一部分接續申請案且主張2013年7月16日申請之題為LED LIGHTING APPARATUS FOR USE WITH AC-OUTPUT LIGHTING BALLASTS之美國專利申請案第13/943,455號之權益,第13/943,455號申請案主張2013年6月28日申請之題為LED LIGHTING APPARATUS FOR USE WITH AC-OUTPUT LIGHTING BALLASTS之美國臨時專利申請案第61/840,697號之權益,且第61/840,697號申請案亦係一部分接續申請案且主張2013年1月24日申請之題為LED LIGHTING APPARATUS FOR USE WITH AC-OUTPUT LIGHTING BALLASTS之美國專利申請案第13/749,082號之權益,所有上述申請案之全部揭示內容特此以引用之方式併入本文。
本發明之標的係關於發光裝置及方法,且更特定言之係關於固態發光裝置。
固態發光陣列係用於眾多發光應用。一固態發光器件可包含(例如)包含一或多個發光二極體(LED)之一封裝發光器件。此等可包含無 機LED(其等可包含形成p-n接面之半導體層)及/或有機LED(OLED)(其等可包含有機發光層)。
固態發光器件普遍用於發光燈具中,其等包含工作發光、嵌入式燈具、頂置式嵌燈及類似物。固態發光面板亦普遍用作小型液晶顯示器(LCD)螢幕(諸如用於可攜式電子器件中之LCD顯示器螢幕)及更大顯示器(諸如LCD電視顯示器)之背光。
固態發光器件可對於改裝/更換應用具有吸引力,其中諸如LED等等之器件可提供改良之能量效率、減少之熱生成、延長之使用壽命及所需之效能特性,諸如特定顏色及/或演色能力。舉例而言,LED燈泡普遍用於更換筒燈及其他應用中之白熾燈泡以減少能量消耗且增加更換之間之時間。如(例如)在美國專利第6,936,968號、美國專利第7,507,001號、美國專利第8,089,213號、美國專利第8,358,056號及美國專利公開申請案第2008/0266849號中(該等案描述用於螢光燈具中LED更換之各種類型)展示,已開發螢光燈之基於LED之更換。
一些實施例提供一發光裝置,其包含一固態發光電路及經組態耦合至一安定器之第一安定器連接埠及第二安定器連接埠。一第一仿燈絲阻抗經耦合至第一安定器連接埠,且一第一低頻率阻斷阻抗將第一仿燈絲阻抗耦合至固態發光電路之一第一輸入終端。一第二仿燈絲阻抗經耦合至第二安定器連接埠,且一第二低頻率阻斷阻抗將第二仿燈絲阻抗耦合至固態發光電路之一第二輸入終端。一螢光更換燈可包含此一裝置,其中第一安定器連接埠及第二安定器連接埠之第一終端及第二終端包括經組態以連接至一螢光燈連接器之各自接腳。
在一些實施例中,第一仿燈絲阻抗及第二仿燈絲阻抗各包括至少一個電容器。第一仿燈絲阻抗及第二仿燈絲阻抗可經組態以按由安定器產生之一輸出之一標稱頻率傳輸電力且在第一安定器連接埠及第 二安定器連接埠處提供防止安定器關閉之阻抗。在一些實施例中,在各自第一安定器連接埠及第二安定器連接埠處提供之電容可在自約0.1μF至約4μF之一範圍中。第一仿燈絲阻抗及第二仿燈絲阻抗之各者可進一步包含與其之至少一個電容器並聯耦合之至少一個電阻器。
根據一些實施例,第一低頻率阻斷阻抗及第二低頻率阻斷阻抗之各者可經組態以阻斷一DC偏移。在進一步實施例中,第一低頻率阻斷阻抗及第二低頻率阻斷阻抗之各者可經組態以阻斷一標稱60Hz之頻率分量。第一低頻率阻斷阻抗及第二低頻率阻斷阻抗之各者可包含至少一個電容器。該裝置可進一步包含與第一低頻率阻斷阻抗及第二低頻率阻斷阻抗之至少一個電容器並聯耦合之各自電阻器。
在一些實施例中,固態發光電路可包含:一整流器電路,其具有耦合至第一低頻率阻斷阻抗及第二低頻率阻斷阻抗之一輸入埠;及至少一個發光二極體(LED),其耦合至整流器電路之一輸出埠。固態發光電路可進一步包含一匹配電路。該匹配電路可包含與整流器電路之輸出埠並聯耦合之至少一個電容器及耦合在至少一個電容器與至少一個LED之間之至少一個電感器。至少一個LED可包含至少一個LED串。
進一步實施例提供一發光裝置,該發光裝置包含一固態發光電路、至少一個安定器連接埠及至少一個低頻率阻斷阻抗,低頻率阻斷阻抗將至少一個安定器連接埠耦合至固態發光電路。在一些實施例中,至少一個低頻率阻斷阻抗可經組態一阻斷一DC偏移。在進一步實施例中,至少一個低頻率阻斷阻抗可經組態以阻斷一標稱60Hz之頻率分量。
至少一個低頻率阻斷阻抗可包含至少一個電容器。該裝置可進一步包含與至少一個電容器並聯耦合之至少一個電阻器。
該裝置可進一步包含將至少一個安定器連接埠耦合至至少一個 低頻率阻斷電路之一仿燈絲阻抗。
固態發光電路可包含:一整流器電路,其具有耦合至至少一個低頻率阻斷阻抗之一輸入埠;及至少一個LED,其耦合至整流器電路之一輸出埠。固態發光電路可進一步包含一匹配電路。該匹配電路可包含與整流器電路之輸出埠並聯耦合之至少一個電容器及耦合在至少一個電容器與至少一個LED之間之至少一個電感器。
在進一步實施例中,至少一個安定器連接埠可包含一第一安定器連接埠及一第二安定器連接埠,且至少一個低頻率阻斷阻抗可包含將第一安定器連接埠耦合至固態發光電路之一第一終端之一第一低頻率阻斷阻抗及將第二安定器連接埠耦合至固態發光電路之一第二輸入終端之一第二低頻率阻斷阻抗。第一低頻率阻斷阻抗及第二低頻率阻斷阻抗之各者可經組態以阻斷一DC偏移。在一些實施例中,第一低頻率阻斷阻抗及第二低頻率阻斷阻抗之各者可經組態以阻斷一標稱60Hz之頻率分量。
第一低頻率阻斷阻抗及第二低頻率阻斷阻抗之各者可包含至少一個電容器。該裝置可進一步包含與第一低頻率阻斷阻抗及第二低頻率阻斷阻抗之至少一個電容器並聯耦合之各自電阻器。
100‧‧‧發光裝置
101‧‧‧安定器連接埠/第一安定器連接埠
101a‧‧‧第一終端
101b‧‧‧第二終端
102‧‧‧第二埠/第二安定器連接埠
102a‧‧‧第一終端
102b‧‧‧第二終端
110‧‧‧LED發光電路
120‧‧‧仿燈絲阻抗
200‧‧‧發光裝置
300‧‧‧發光裝置
320a‧‧‧第一仿燈絲阻抗
320b‧‧‧第二仿燈絲阻抗
400‧‧‧發光裝置
500‧‧‧發光裝置
520a‧‧‧仿燈絲阻抗
520b‧‧‧仿燈絲阻抗
520c‧‧‧仿燈絲阻抗
520d‧‧‧仿燈絲阻抗
600‧‧‧發光裝置
700‧‧‧發光裝置
720‧‧‧仿燈絲阻抗
800‧‧‧發光裝置
820‧‧‧仿燈絲阻抗
830‧‧‧低頻率阻斷阻抗
900‧‧‧發光裝置
922‧‧‧仿燈絲阻抗
924‧‧‧阻斷阻抗
1000‧‧‧發光裝置
1020‧‧‧仿燈絲阻抗
1030‧‧‧低頻率阻斷阻抗
1100‧‧‧發光裝置
1112‧‧‧整流器電路
1114‧‧‧諧振匹配電路
1116‧‧‧LED
1120a‧‧‧第一仿燈絲阻抗
1120b‧‧‧第二仿燈絲阻抗
1130‧‧‧阻斷阻抗
1212‧‧‧二極體橋式電路/整流器電路
1214‧‧‧CL諧振電路/匹配電路
1216‧‧‧LED串
1400‧‧‧仿燈絲阻抗
1420a‧‧‧仿燈絲阻抗
1420b‧‧‧仿燈絲阻抗
1420c‧‧‧仿燈絲阻抗
1420d‧‧‧仿燈絲阻抗
1520a‧‧‧第一仿燈絲阻抗
1520b‧‧‧第二仿燈絲阻抗
1530‧‧‧阻斷電路
1620a‧‧‧第一仿燈絲阻抗
1620b‧‧‧第二仿燈絲阻抗
1700‧‧‧燈
1701‧‧‧第一安定器連接埠
1701a‧‧‧接腳
1701b‧‧‧接腳
1702‧‧‧第二安定器連接埠
1702a‧‧‧接腳
1702b‧‧‧接腳
1710‧‧‧管狀殼體
1720‧‧‧端部蓋
1730‧‧‧基板
1740‧‧‧LED
1750‧‧‧耦合電路
1800‧‧‧發光裝置
1812‧‧‧整流器電路/整流器
1814‧‧‧匹配電路
1816a‧‧‧第一串聯連接段/LED區段
1816b‧‧‧第二串聯連接段/LED區段
1820a‧‧‧第一仿燈絲阻抗
1820b‧‧‧第二仿燈絲阻抗
1830a‧‧‧第一阻斷阻抗
1830b‧‧‧第一阻斷阻抗
C1‧‧‧電容器
C2‧‧‧電容器
C3‧‧‧電容器
C4‧‧‧電容器
C5‧‧‧電容器
C6‧‧‧電容器
C7‧‧‧電容器
C8‧‧‧電容器
C9‧‧‧電容器
C10‧‧‧電容器
C11‧‧‧電容器
C13‧‧‧電容器
Cf‧‧‧電容器
D1‧‧‧二極體
D2‧‧‧二極體
D3‧‧‧二極體
D4‧‧‧二極體
D5‧‧‧二極體
D6‧‧‧二極體
D7‧‧‧二極體
D8‧‧‧二極體
L1‧‧‧電感器
Lf‧‧‧電感器
R1‧‧‧電阻器
R2‧‧‧電阻器
R3‧‧‧電阻器
R4‧‧‧電阻器
R5‧‧‧電阻器
R6‧‧‧電阻器
R13‧‧‧電阻器
R24‧‧‧電阻器
R25‧‧‧電阻器
R26‧‧‧電阻器
U1‧‧‧正溫係數(PTC)電阻器
U2‧‧‧正溫係數(PTC)電阻器
經包含以提供本發明標的之一進一步理解且經併入且構成本申請案之一部分之隨附圖式繪示本發明標的之(若干)特定實施例。在圖示中:圖1係繪示根據一些實施例之具有一仿燈絲阻抗之發光裝置之一示意圖;圖2係繪示根據一些實施例之使用一電容器作為一仿燈絲阻抗之發光裝置之一示意圖;圖3至圖6係繪示根據一些實施例之具有各種仿燈絲阻抗組態之 發光裝置之示意圖;圖7係繪示根據一些實施例之具有包含一電容器及電阻之一並聯組合之一仿燈絲阻抗之發光裝置之一示意圖;圖8至圖10係繪示根據各種實施例之具有一仿燈絲阻抗及阻斷阻抗之發光裝置之示意圖;圖11係繪示根據一些實施例之具有一整流器電路及匹配電路之發光裝置之一示意圖;圖12係繪示根據一些實施例之具有一CL諧振匹配電路之發光裝置之一示意圖;圖13係繪示根據進一步實施例之具有一CL諧振匹配電路之發光裝置之一示意圖;圖14係繪示根據一些實施例之一變溫仿燈絲阻抗之一示意圖;圖15及圖16係繪示根據一些實施例之使用變溫仿燈絲阻抗之發光裝置之示意圖;圖17繪示根據進一步實施例之一螢光燈管更換燈;及圖18A至圖18B係繪示根據進一步實施例之一發光裝置之示意圖。
現在將在下文中參考其中展示本發明標的之實施例之隨附圖式更充分描述本發明標的之實施例。然而,本發明之標的可以許多不同形式體現且不應被理解為限於本文闡述之實施例。實情係,提供此等實施例使得此揭示內容將係透徹且完整的,且將把本發明之範疇完全傳達給熟習此項技術者。全文中相同數字係指相同元件。
將瞭解儘管術語第一、第二等等可在本文中用來描述各種元件,但此等元件不應被此等術語限制。此等術語僅係用於將一個元件與另一元件進行區分。舉例而言,在不脫離本發明標的之範疇的情況 下,一第一元件可稱為一第二元件,且類似地,一第二元件可稱為一第一元件。如本文所使用,術語「及/或」包含一或多個相關聯所列出之品項之任何及所有組合。
將理解,當一元件稱為「經連接」或「經耦合」至另一元件時,其可經直接連接或耦合至另一元件或可存在中介元件。相反地,當一元件稱為「經直接連接」或「經直接耦合」至另一元件時,不存在中介元件。當一第三元件「耦合」第一元件及第二元件時,額外中介元件可存在於第三元件與各自第一元件及第二元件之間。將進一步理解,「串聯耦合之」或「串聯連接之」元件可經直接耦合或可經由中介元件耦合。
為易於描述,空間相對術語(諸如「下方」、「下面」、「下部」、「上方」、「上部」及類似物)可用於描述一個元件或特徵部與另一元件或特徵部之關係,如圖中所繪示。將理解,除圖中所描繪之定向外,空間相對術語意在涵蓋使用或操作中之器件之不同定向。貫穿說明書,圖中之相同元件符號指示相同元件。
本文所使用之術語僅係為描述特定實施例之目的,且並不意在限制本發明之標的。如本文使用,單數形式「一」及「該」意在亦包含複數形式,除非內文另有明確指示。將進一步理解,術語「包括」及/或「包含」當在本文中使用時指定存在所陳述之特徵、整體、步驟、操作、元件及/或組件,但並不排除一或多個其他特徵、整體、步驟、操作、元件、組件及/或其等之群組之存在或添加。
除非另有界定,否則本文使用之所有術語(包含計數及科學術語)皆具有與本發明標的所歸屬之技術領域之一般技術者之一者之普遍理解相同之含義。將進一步理解,本文使用之術語應被解釋為具有與本說明書之背景內容及相關技術中之其等含義一致之一含義,且並不以一理想化或過於正式之意義解釋,除非本文明確如此界定。本文使用 術語「複數」來指代兩個或更多個參考品項。
圖1繪示根據一些實施例之一發光裝置100。該裝置包含至少一個安定器連接埠101,安定器連接埠101包含第一終端101a及第二終端101b。終端101a、101b可包括(例如)經組態以連接至一螢光燈連接器(例如,一墓石連接器)之接腳,螢光燈連接器提供至一螢光發光安定器之電耦合。裝置100亦可包含一第二埠102,第二埠102具有用於(例如)雙接腳螢光燈管更換應用中之類似終端102a、102b。
一仿燈絲阻抗120耦合在第一終端101a與第二終端101b之間。此處展示為LED發光電路110之一固態發光電路(其可包含一或多個LED及用於驅動其等之相關聯電路)經耦合至仿燈絲阻抗120及第二終端101b。LED發光電路110亦可直接或經由中介電路耦合至第二安定器連接埠102之終端102a、102b。
根據一些實施例,仿燈絲阻抗120經組態以提供模擬一螢光燈之燈絲之行為之一阻抗。特定言之,仿燈絲阻抗可經組態以在一安定器連接埠之第一終端與第二終端之間呈現一阻抗,該阻抗模擬由一螢光燈之一燈絲提供之阻抗,同時容許安定器連接埠101與LED發光電路110之間的電力傳輸,使得可由安定器驅動LED發光電路110之一或多個LED。特定言之,一些螢光發光安定器可經組態以藉由監測連接至燈絲之端部之接腳之終端之間的AC及/或DC阻抗而偵測一附接燈之狀態,且可在阻抗指示一已發生故障/正發生故障的燈時關閉安定器。仿燈絲阻抗可在此監測下模擬一健康燈絲之阻抗且因此可防止不需要之關閉。如進一步展示,LED發光電路110可經組態以在第一安定器連接埠101與第二安定器連接埠102之間提供促進安定器與LED發光電路110之間的電力傳輸之一匹配阻抗。
如在圖2中所展示之發光裝置200,一仿燈絲阻抗可採取耦合至第一安定器埠101之第一終端101a及第二終端101b且耦合至一LED發 光電路110之一電容器C1之形式。電容器C1可經定大小使得其呈現超過對應於安定器之標稱輸出頻率之一特定頻率之一相對低阻抗,同時仍提供足以模仿一螢光燈之燈絲阻抗之一阻抗,且因此防止由於安定器之一燈絲測試失敗之關閉。如此,可提供燈絲模仿同時維持至LED發光電路110之有效電力傳輸。LED發光電路110可呈現與在安定器之標稱頻率處之安定器之一輸出阻抗大致匹配之一阻抗,使得可最佳化至LED發光電路110之電力傳輸。根據一些實施例,電容器C1可在安定器連接埠101之第一終端101a與第二終端101b之間提供在自約0.1μF至約4μF之一範圍中之一電容。
各種實施例可提供仿燈絲阻抗之不同配置。舉例而言,圖3繪示一發光裝置300,發光裝置300包含耦合在一第一安定器連接埠101之一第一終端101a與一第二終端101b之間的一第一仿燈絲阻抗320a及耦合在一第二安定器連接埠102之一第一終端102a與一第二終端102b之間的一第二仿燈絲阻抗。如在圖4中展示,一發光裝置400可使用使用第一電容器C1及第二電容器C2來實施之一配置。如在圖5中展示,一發光裝置500可包含耦合至第一安定器連接埠101之各自終端101a、101b及第二安定器連接埠102之各自終端102a、102b之各自仿燈絲阻抗520a、520b、520c、520d。如在圖6中所展示之發光裝置600,可使用各自電容器C1、C2、C3、C4實施此一配置。沿上文討論之線,此等配置可在第一安定器連接埠101之第一終端101a及第二終端101b之間且在第二安定器連接埠102之第一終端102a及第二終端102b之間提供在自約0.1μF至約4μF之一範圍中的電容。如上文所描述,LED發光電路110可在第一安定器連接埠101與第二安定器連接埠102之間提供一匹配阻抗。
根據在圖7中繪示之進一步實施例,一發光裝置700可包含一仿燈絲阻抗720,仿燈絲阻抗720包含一電容器C1及與電容器C1並聯連 接之一電阻器R1。一些螢光燈安定器經組態以偵測連接至一燈絲之端部之接腳之間的一DC電阻,且可在DC電阻過大時防止燈之操作。電阻器R1可提供終端101a與終端101b之間的足夠連續性以防止此一關閉。根據進一步實施例,電阻器R1可具有可操作以限制電流通過一附接啟動器電路(未展示)以抑制啟動器操作之一電阻,即,電阻器R1可提供足以減少或防止啟動器中之輝光放電之一電阻,使得啟動器中之一雙金屬開關保持斷開。對於T8更換應用之適當電阻器值(例如)可係在約1k歐姆至約50k歐姆之一範圍中。
圖8繪示根據本發明標的之一些實施例之一發光裝置800。一仿燈絲阻抗820經耦合至一第一安定器連接埠101之一第一終端101a。一低頻率阻斷阻抗830耦合在第一埠101之第二終端101b與一LED發光電路110之間。仿燈絲阻抗820經組態以向安定器呈現一阻抗,該阻抗具有類似於由一螢光燈之一燈絲提供之彼等特性之特性,且可採取(例如)上文參考圖1至圖7描述之仿燈絲阻抗之形式。阻斷阻抗830經組態以阻斷可由安定器提供之一低頻率分量,諸如由安定器產生之一DC偏移。在一些實施例中,裝置800可經組態以用於僅與高頻率電子安定器一起操作,且阻斷阻抗830可經組態以阻斷一60Hz之分量,使得在裝置800不正確連接至一磁性安定器時,可減少或防止至LED發光電路110之電力傳輸,從而防止損害及/或不適當之操作。
在一些螢光更換燈應用中,仿燈絲阻抗820及阻斷阻抗830之配置可促進安裝而不必關心燈相對於燈連接器之定向。一典型螢光燈管係對稱的,即,該管之端部上兩個接腳在功能上可互換。在一些燈具中,接腳之一者將連接至安定器,而接腳之另一者將連接至一啟動器電路。在此一燈具中沿圖8之線安裝一更換燈可導致第一終端101a經連接至安定器且第二終端101b經連接至啟動器,使得仿燈絲阻抗820亦可提供一低頻率阻斷功能。然而,若接腳101a、101b被反置,則安 定器可經連接至第二終端101b而非第一終端101a。在此配置,仿燈絲阻抗820仍將提供燈絲模仿,但不會提供所需之低頻率阻斷。此阻斷將由阻斷阻抗830提供。圖9繪示一例示性發光裝置900,其中由各自電容器C1、C2提供燈絲模仿及阻斷阻抗922及924。
根據在圖10中繪示之進一步實施例,一發光裝置1000可包含包括一電容器C1之一仿燈絲阻抗1020及包括一電容器C2之一低頻率阻斷阻抗1030,如上文描述。仿燈絲阻抗1020亦可包含與電容器C1並聯耦合之一電阻器R1。一些螢光燈安定器經組態以偵測在連接至一燈絲之端部之接腳之間的一DC電阻,且可在DC電阻過大時防止燈之操作。電阻器R1可在終端101a與終端101b之間提供足夠連續性以防止此一關閉。根據進一步實施例,電阻器R1可經定大小以限制電流通過一附接啟動器電路(在圖2中未展示)以抑制啟動器操作,如上文描述。如在圖10中亦展示,一額外電阻器R2可與阻斷電容器C2並聯連接。電阻器R2可經組態以釋放一DC電壓,該DC電壓可在裝置與特定類型之電子安定器一起使用時跨越阻斷電容器C2而產生。
圖11繪示根據進一步實施例之一發光裝置1100。裝置1100包含一第一仿燈絲阻抗1120a及一類似第二仿燈絲阻抗1120b,第一仿燈絲阻抗1120a包含如上文描述耦合至一第一安定器連接埠101之一電阻器R1及一電阻器C1,且第二仿燈絲阻抗1120b包含耦合至一第二安定器連接埠102之一電阻器R3及一電容器C3。一阻斷電容器C2及相關聯電阻器R2(用以形成阻斷阻抗1130)將第一仿燈絲阻抗1120a耦合至一整流器電路1112之一輸入埠。一諧振匹配電路1114可將整流器電路1112之一輸出埠耦合至一或多個LED 1116。諧振匹配電路1114可經組態以在連接埠101與連接埠102之間提供一阻抗,該阻抗實現至一或多個LED 1116之一最佳或近似最佳電力傳輸。
如在圖12中展示,整流器電路可包括一二極體橋式電路1212, 匹配電路可包括包含一電容器Cf及電感器Lf之一CL諧振電路1214,且一或多個LED可包括一或多個LED串1216。一第一仿燈絲阻抗1220a及一第二仿燈絲阻抗1220b亦展示於圖12中。根據在圖13中繪示之進一步實施例,一發光裝置可包含仿燈絲阻抗1420a、1420b、1420c、1420d,其等採取耦合在第一連接埠101及第二連接埠102之終端101a、101b、102a、102b之各自者與一整流器電路1212之間之電容器C1、C2、C3、C4及電阻器R1、R2、R3、R4之並聯組合之形式。此配置可消除對於一單獨阻斷阻抗之需要。
將瞭解,為圖解說明之目的提供在圖11至圖13中繪示之配置,且各種其他固態發光電路之任一者可用於本發明標的之實施例中。舉例而言,本發明標的之一些實施例可使用與以下申請案中描述之各種不同固態發光電路組合之仿燈絲阻抗:在2013年1月24日申請之題為「LED LIGHTING APPARATUS FOR USE WITH AC-OUTPUT LIGHTING BALLASTS」之一同在申請中之美國專利申請案第13/749,082號(代理人檔案編號第5308-1954號)及2013年1月24日申請之題為「LED LIGHTING APPARATUS FOR USE WITH AC-OUTPUT LIGHTING BALLASTS」之一同在申請中之美國專利申請案第13/943,455號(代理人檔案編號第5308-1954TSIP號),該等案之全部揭示內容以引用之方式併入本文中。
根據進一步實施例,一仿燈絲阻抗可係一變溫阻抗。一些安定器執行燈絲測試,其中藉由在通電前量測燈絲之一「冷」阻抗且接著在燈絲已通電且升溫後測試燈絲阻抗而測試一燈絲。若兩個溫度之間的阻抗改變無法符合一預定準則,則安定器可防止操作。圖14繪示一仿燈絲阻抗1400,仿燈絲阻抗1400包含沿上文描述之線之一電容器C1及電阻器R1,以及一額外電阻器R2與同電容器C1串聯耦合之一正溫係數(PTC)電阻器U1之一並聯組合。PTC電阻器U1具有隨著電流流 動通過PTC電阻器U1且使其升溫而增大之一電阻。此一配置可用於適應此一測試且防止因測試失敗而關閉。
圖15繪示在一發光裝置1500中之此一仿燈絲阻抗之使用,發光裝置1500包含沿上文參考圖12所討論之線之一整流器電路1211、匹配電路1214及(若干)LED串1216。一第一仿燈絲阻抗1520a包含一電容器C1、電阻器R1、R2及一PTC電阻器U1,且藉由包含一電容器C3及一電阻器R5之一阻斷電路1530耦合至整流器電路1212之一輸入埠之一第一終端。一第二仿燈絲阻抗1520b包含一電容器C2、電阻器R3、R4及一PTC電阻器U2,且經耦合至整流器電路1212之輸入埠之一第二終端。
圖16繪示在一發光裝置1600中之一變溫仿燈絲阻抗之另一使用,發光裝置1600包含沿上文參考圖13所討論之線之一整流器電路1212、匹配電路1214及(若干)LED串1216。一第一仿燈絲阻抗1620a包含電容器C1、C3、電阻器R1、R2、R5及PTC電阻器U1,且一第二仿燈絲阻抗1620b包含電容器C2、C4、電阻器R3、R4、R6及一PTC電阻器U2,第一仿燈絲阻抗1620a及第二仿燈絲阻抗1720b經耦合至整流器電路1212之一輸入埠之各自終端。
如上文提及,如上文描述之發光裝置可用於螢光燈更換應用中。圖17繪示根據一些實施例之一螢光燈管更換燈1700。燈1700包含一管狀殼體1710,管狀殼體1710包含一半透明部分1710a及端部蓋1720。燈1700包含在殼體1710之各自端部處之第一安定器連接埠1701及第二安定器連接埠1702。第一安定器連接埠1701包含接腳1701a、1701b,且第二安定器連接埠1702包含接腳1702a、1702b。一LED串之LED 1740可經安裝至定位於殼體1710內之一基板1730上。耦合電路1750可由基板支撐,且將LED 1740連接至埠接腳1701a、1701b、1702a、1702b。耦合電路1750可包含一或多個仿燈絲阻抗、一低頻率 阻斷阻抗、一整流器電路及一諧振匹配電路,如上文描述。
將瞭解,根據本發明標的之一些實施例之燈可採取不同於圖17中展示之管狀燈之各種其他形式之任一者。舉例而言,一些實施例可經組態以用於利用圓形(例如,T9)燈或非整合式精巧型螢光燈之燈具中。
圖18A至圖18B繪示根據進一步實施例之一發光裝置1800。裝置1800包含一整流器電路1812、一匹配電路1814、第一仿燈絲阻抗1820a、第二仿燈絲阻抗1820b、第一阻斷阻抗1830a及第二阻斷阻抗1830b。整流器電路1812係包含二極體D1至D8之一二極體橋。二極體橋經組態以藉由在二極體橋之各分支中包含各自串聯連接之二極體對D1/D5、D2/D7、D4/D8、D3/D6而提供冗餘。因此,若一給定分支中之二極體之一者在一短路條件下發生故障,則橋仍可以一可接受之方式操作。
第一仿燈絲阻抗1820a包含電容器C4、C5及電阻器R3、R4。第二仿燈絲阻抗1820b包含電容器C1、C2及電阻器R1、R2。此等電路亦經組態以藉由使用在電路分支之各者中之串聯連接之組件而提供分量冗餘。舉例而言,若電容器C4短路,則電容器C5仍可提供一適當仿燈絲阻抗功能以維持裝置1800之可接受操作。
第一仿燈絲阻抗1820a藉由第一阻斷阻抗1830a耦合至整流器電路1812之一輸入埠之一第一終端,第一阻斷阻抗1830a包含一電容器C7及一電阻器R5。第二仿燈絲阻抗1820b包含電容器C1、C2及電阻器R1、R2,且藉由第二阻斷阻抗1830b耦合至整流器電路1812之輸入埠之一第二終端,第二阻斷阻抗1830b包含一電容器C13及一電阻器R6。第一阻斷阻抗1830a及第二阻斷阻抗1830b亦提供冗餘,例如,若電容器C7、C13之一者發生故障,則低頻率阻斷仍可由另一電容器提供。
沿上文參考圖8所討論之線,第一阻斷阻抗1830a及第二阻斷阻抗1830b可經組態以阻斷可由安定器提供之一較低頻率分量,諸如由安定器產生之一DC偏移。在一些實施例中,裝置1800可經組態以用於僅與高頻率電子安定器一起操作,其中阻斷阻抗1830a、1830b經組態以阻斷一標稱60Hz(或其他基頻)之分量,使得若裝置1800經不正確連接至一磁性安定器,則可減少或防止至整流器1812之電力傳輸,從而防止損害及/或不適當之操作。
匹配電路1814包含電容器C2、C6、C8、C9及電感器L1,且經組態以耦合至至少一個LED,此處一LED串包含第一串聯連接區段1816a及第二串聯連接區段1816b。電容器C2、C6、C8、C9經組態以提供串聯冗餘,故匹配電路1814可在電容器C2、C6、C8、C9之一者短路時繼續以一可接受之方式操作。如進一步展示,一電阻器R26可與電感器L1串聯耦合。可改變電阻器R26之值(例如,藉由使用一可變電阻器及/或可在製造及/或現場安裝期間在其中安裝經選定之電阻器或導電跨接器之一組件槽)以調整匹配電路之效能,即,電阻器R26可經選定以針對各種不同安定器調適驅動器電路。
電容器C10、C11可跨越匹配電路1814之輸出而連接,且可提供對經提供至LED區段1816a、1816b之輸出之額外平滑化。電阻器R13、R24可與電容器C10、C11之各自者並聯耦合,其可用於在至裝置1800之電力被移除時給電容器C10、C11放電,從而實現LED區段1816a、1816b之乾脆利落之關閉。如進一步展示,一電阻器R25可與LED區段1816a、1816b串聯耦合。可調整電阻器R25之值(例如,以類似於上文針對電阻器R26所描述之一方式)以調整向驅動器電路呈現之一負載。舉例而言,電阻器R25可經變化亦容許使用具有不同LED負載之驅動器電路。
在所繪示之實施例,LED區段1816a、1816b之各者包含三個並聯 連接之LED串,但將瞭解可使用其他串配置。LED串之各者可包含具有實質上相同光譜輸出之LED或具有可經組合以產生一所需之彙總光譜輸出之不同光譜輸出之LED之一組合。沿在圖17中繪示之線,裝置1800可經包含至一螢光燈管更換燈中。
在圖式及說明書中,已揭示本發明標的之典型實施例,且儘管採用特定術語,但其等僅以一般及描述性意義使用且不用於限制之目的,本發明標的之範疇在隨附申請專利範圍中陳述。
100‧‧‧發光裝置
101‧‧‧安定器連接埠/第一安定器連接埠
101a‧‧‧第一終端
101b‧‧‧第二終端
102‧‧‧第二埠/第二安定器連接埠
102a‧‧‧第一終端
102b‧‧‧第二終端
110‧‧‧LED發光電路
120‧‧‧仿燈絲阻抗

Claims (33)

  1. 一種發光裝置,其包括:一固態發光電路;第一安定器連接埠及第二安定器連接埠,其等經組態以耦合至一安定器;一第一仿燈絲阻抗,其經耦合至該第一安定器連接埠;一第一低頻率阻斷阻抗,其將該第一仿燈絲阻抗耦合至該固態發光電路之一第一輸入終端;一第二仿燈絲阻抗,其經耦合至該第二安定器連接埠;及一第二低頻率阻斷阻抗,其將該第二仿燈絲阻抗耦合至該固態發光電路之一第二輸入終端;
  2. 如請求項1之裝置,其中該第一仿燈絲阻抗及該第二仿燈絲阻抗各包括至少一個電容器。
  3. 如請求項2之裝置,其中該第一仿燈絲阻抗及該第二仿燈絲阻抗經組態以按由該安定器產生之一輸出之一標稱頻率傳輸電力且在該第一安定器連接埠及該第二安定器連接埠處提供防止該安定器關閉之阻抗。
  4. 如請求項2之裝置,其中在該各自第一安定器連接埠及該第二安定器連接埠處提供之電容係在自約0.1μF至約4μF之一範圍中。
  5. 如請求項2之裝置,其中該第一仿燈絲阻抗及該第二仿燈絲阻抗之各者進一步包括與其之該至少一個電容器並聯耦合之至少一個電阻器。
  6. 如請求項1之裝置,其中該第一低頻率阻斷阻抗及該第二低頻率阻斷阻抗之各者經組態以阻斷一DC偏移。
  7. 如請求項1之裝置,其中該第一低頻率阻斷阻抗及該第二低頻率 阻斷阻抗之該各者經組態以阻斷一標稱60Hz之頻率分量。
  8. 如請求項1之裝置,其中該第一低頻率阻斷阻抗及該第二低頻率阻斷阻抗之各者包括至少一個電容器。
  9. 如請求項8之裝置,其進一步包括與該第一低頻率阻斷阻抗及該第二低頻率阻斷阻抗之該至少一個電容器並聯耦合之各自電阻器。
  10. 一種螢光更換燈,其包括請求項1之裝置,其中該第一安定器連接埠及該第二安定器連接埠之該等第一終端及該等第二終端包括經組態以連接至一螢光燈連接器之各自接腳。
  11. 如請求項1之裝置,其中該固態發光電路包括:一整流器電路,其具有耦合至該第一低頻率阻斷阻抗及該第二低頻率阻斷阻抗之一輸入埠;及至少一個發光二極體(LED),其經耦合至該整流器電路之一輸出埠。
  12. 如請求項11之裝置,其中該固態發光電路進一步包括一匹配電路。
  13. 如請求項11之裝置,其中該匹配電路包括:至少一個電容器,其與該整流器電路之該輸出埠並聯耦合;及至少一個電感器,其耦合在該至少一個電容器與該至少一個LED之間。
  14. 如請求項11之裝置,其中該匹配電路包括串聯連接之冗餘組件。
  15. 如請求項11之裝置,其中該至少一個LED包括至少一個LED串。
  16. 如請求項11之裝置,其進一步包括與該整流器電路之該輸出並聯耦合之至少一個平滑化電容器。
  17. 如請求項16之裝置,其進一步包括與該平滑化電容器並聯耦合 之至少一個電阻器。
  18. 如請求項1之裝置,其中該第一仿燈絲阻抗及該第二仿燈絲阻抗包括串聯連接之冗餘組件。
  19. 一種發光裝置,其包括:一固態發光電路;至少一個安定器連接埠;及至少一個低頻率阻斷阻抗,其將該至少一個安定器連接埠耦合至該固態發光電路。
  20. 如請求項19之裝置,其中該至少一個低頻率阻斷阻抗經組態以阻斷一DC偏移。
  21. 如請求項19之裝置,其中該至少一個低頻率阻斷阻抗經組態以阻斷一標稱60Hz之頻率分量。
  22. 如請求項19之裝置,其中該至少一個低頻率阻斷阻抗包括至少一個電容器。
  23. 如請求項22之裝置,其進一步包括與該至少一個電容器並聯耦合之至少一個電阻器。
  24. 如請求項19之裝置,其進一步包括將該至少一個安定器連接埠耦合至該至少一個低頻率阻斷阻抗之一仿燈絲阻抗。
  25. 如請求項19之裝置,其中該固態發光電路包括:一整流器電路,其具有耦合至該至少一個低頻率阻斷阻抗之一輸入埠;及至少一個LED,其經耦合至該整流器電路之一輸出埠。
  26. 如請求項25之裝置,其中該固態發光電路進一步包括一匹配電路。
  27. 如請求項26之裝置,其中該匹配電路包括:至少一個電容器,其與該整流器電路之該輸出埠並聯耦合; 及至少一個電感器,其耦合在該至少一個電容器與該至少一個LED之間。
  28. 如請求項27之裝置,其進一步包括與該電感器串聯耦合之一電阻器。
  29. 如請求項19之裝置,其中該至少一個安定器連接埠包括一第一安定器連接埠及一第二安定器連接埠,且其中該低頻率阻斷阻抗包括將該第一安定器連接埠耦合至該固態發光電路之一第一終端之一第一低頻率阻斷阻抗及將該第二安定器連接埠耦合至該固態發光電路之一第二輸入終端之一第二低頻率阻斷阻抗。
  30. 如請求項29之裝置,其中該第一低頻率阻斷阻抗及該第二低頻率阻斷阻抗之各者經組態以阻斷一DC偏移。
  31. 如請求項29之裝置,其中該第一低頻率阻斷阻抗及該第二低頻率阻斷阻抗之該各者經組態以阻斷一標稱60Hz之頻率分量。
  32. 如請求項29之裝置,其中該第一低頻率阻斷阻抗及該第二低頻率阻斷阻抗之各者包括至少一個電容器。
  33. 如請求項32之裝置,其進一步包括與該第一低頻率阻斷阻抗及該第二低頻率阻斷阻抗之該至少一個電容器並聯耦合之各自電阻器。
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