TWM493641U - 發光二極體燈具 - Google Patents

Description

發光二極體燈具

本創作係有關於一種燈具，特別是指一個驅動裝置接設多組光源的發光二極體燈具。

發光二極體(Light-Emitting Diode，LED)早期只能發出低光度的紅光，之後發展出其他單色光，今日LED能發出的光已遍及可見光、紅外線及紫外線，光度也提高到相當的光度，用途也由當初僅僅作為指示燈、顯示板之類簡易裝置，隨著白光發光二極體的出現而逐漸發展到能夠作為照明設備使用。此類LED燈具有效率高、壽命長、不易破損、開關速度快、高可靠性等傳統光源所無法達到的優點。

傳統的發光二極體燈具的直流驅動器均設置於燈具內，而內置式燈管的直流驅動器容易受熱故障，當受熱故障後燈具會立即停止運作，因此導致燈具壽命縮短。

鑒於以上的問題，本創作提供發光二極體燈具，其係可提升電能轉換效率，並且減少熱能的產生，讓電能損耗降低，以讓直流驅動裝置工作溫度較低，進而讓直流驅動裝置使用壽命延長。

本創作提供一種發光二極體燈具，其包含一直流驅動裝置與複數個發光二極體燈管，直流驅動裝置包含一電路保護模組、一濾波整流模組與複數個發光二極體燈管，電路保護模組具有一交流輸入端，濾波整流模組電性連接於電路保護模組，濾波整流模組具有一直流輸出端，直流輸出端輸出之一直流電壓數值大於交流輸入端輸入的一交流電壓數值，複數個發光二極體燈管相互並聯並電性連結於直流驅動裝置之直流輸出端，每一發光二極體燈管包含複數個發光二極體晶片與至少一限流晶片，每一發光二極體晶片相互串聯，限流晶片電性聯接於發光二極體晶片。

本創作提供一種發光二極體燈具，其中直流驅動裝置更包含一電能轉換模組、一啟動模組、一控制模組、一電壓調整輸出模組與一調光模組，電能轉換模組電性連接濾波整流模組，啟動模組電性連接濾波整流模組與電能轉換模組，啟動模組用於啟動電能轉換模組，控制模組電性連接電能轉換模組，電能轉換模組供給電能給控制模組，電壓調整輸出模組電性連接控制模組，電壓調整輸出模組具有一參考輸出端，控制模組控制參考輸出端之電壓，調光模組電性連接控制模組控制，調光模組驅使控制模組控制參考輸出端之電壓。

本創作提供一種發光二極體燈具，其中直流驅動裝置更包含一過電壓偵測模組，過電壓偵測模組電性連接於濾波整流模組和控制模組，過電壓偵測模組偵測濾波整流模組之一過電壓，控制模組驅使參考輸出端之電壓降低。

本創作提供一種發光二極體燈具，其中發光二極體燈管更包含一橋式整流晶片，橋式整流晶片電性連接於發光二極體晶片與限流晶片。

本創作之功效在於提供一種發光二極體燈具，其係利用直流驅動裝置並聯複數個發光二極體燈管，如此不需於發光二極體燈管內設置驅動的電子元件，因此可提升發光二極體燈管的使用壽命。另外，本創作之直流驅動裝置將電源先由電路保護模組處理後，再經由濾波整流模組處理後，直接輸出直流高壓電力，使輸出的直流電壓數值大於輸入的交流電壓數值，故可不需經由變壓器的轉換，即可輸出大功率的直流電力輸出，且直流高壓輸出可以降低能損，降低電流在電線中的損耗。如此可提升電能轉換效率，並且不會產生太多熱能，低能量損耗，使直流驅動裝置工作溫度較低，進而讓直流驅動裝置使用壽命延長。再者，本創作更藉由發光二極體燈管內的限流晶片穩定發光二極體通過的電流量，使發光二極體燈管亮度不會飄忽不定，且限流晶片本身具過熱保護功能，可預防電力品質較差時燒毀發光二極體晶片，讓發光二極體燈管使用壽命再提升。

本創作之另一功效在於提供一種發光二極體燈具，其係藉由電壓調整輸出模組之參考輸出端輸出電壓，並藉由控制模組控制參考輸出端輸出之電壓，在利用調光模組電性連接控制模組，因此當發光二極體燈管接設於直流輸出端與參考輸出端時，藉由調整參考輸出端輸出之電壓以調整直流輸出端與參考輸出端之壓降，如此即可進行發光二極體燈管的調光，進而增加本創作發光二極體燈具使用上的彈性。

本創作之另一功效在於提供一種發光二極體燈具，其係藉由過電壓偵測模組偵測具有過電壓時，以控制控制模組驅使參考輸出端之電壓降低，以降低直流驅動裝置的輸出瓦數，如此可避免直流輸出裝置因過電壓的產生毀損之情形發生。

本創作之另一功效在於提供一種發光二極體燈具，其係藉由橋式整流晶片讓發光二極體燈管具有交流、直流電源雙驅動之功能，可在直流電源切斷時切換交流電源作為備用電力。

100‧‧‧直流驅動裝置

101‧‧‧交流輸入端

102‧‧‧直流輸出端

112‧‧‧電路保護模組

1122‧‧‧突波吸收模組

1124‧‧‧EMI保護模組

114‧‧‧濾波整流模組

122‧‧‧電能轉換模組

124‧‧‧啟動模組

132‧‧‧控制模組

134‧‧‧電壓調整輸出模組

1342‧‧‧參考輸出端

136‧‧‧調光模組

142‧‧‧過電壓偵測模組

200‧‧‧發光二極體燈管

202‧‧‧發光二極體晶片

204‧‧‧限流晶片

206‧‧‧調整元件

208‧‧‧橋式整流晶片

第1圖為本創作第一較佳實施例之發光二極體燈具之示意圖。

第2圖為本創作第一較佳實施例之直流驅動裝置之示意圖。

第3圖為本創作第一較佳實施例之發光二極體燈管之線路示意圖。

第4圖為本創作第二較佳實施例之發光二極體燈具之示意圖。

第5圖為本創作第二較佳實施例之發光二極體燈管之線路示意圖。

第6圖為本創作第三較佳實施例之電路保護模組之結構示意圖。

第7圖為本創作第四較佳實施例之直流驅動裝置之結構示意圖。

第8圖為本創作第五較佳實施例之直流驅動裝置之結構示意圖。

請參閱第1圖、第2圖與第3圖，其係為本創作第一較佳實施例之發光二極體燈具之示意圖、直流驅動裝置之示意圖與發光二極體燈管之線路示意圖。如圖所示，本創作之發光二極體燈具包含一直流驅動裝置100與複數個發光二極體燈管200，直流驅動裝置100具有一交流輸入端101和一直流輸出端102，直流輸出端102與複數個發光二極體燈管200電性相接，且每一發光二極體燈管200相互並接。本實施例之發光二極體燈管200結構簡單，發光二極體燈管200內設置驅動的電子元件並無驅動用的電子元 件，且利用外置式的直流驅動裝置100並聯複數個發光二極體燈管200，因此本創作的發光二極體燈管200內並無驅動器或驅動元件受熱老化的問題，因此可提升每一發光二極體燈管200的使用壽命。

本實施例之直流驅動裝置100包含一電路保護模組112、一濾波整流模組114與複數個發光二極體燈管200，電路保護模組112設有交流輸入端101，濾波整流模組114電性連接於電路保護模組112，濾波整流模組114設有直流輸出端102，直流輸出端102輸出之一直流電壓數值大於交流輸入端101輸入的一交流電壓數值。本實施例之直流輸出端102之輸出電壓為直流280V，交流輸入端101之輸入電壓為交流220V，亦可依據實際使用需求設計，例如交流輸入端101之輸入電壓為交流110V，直流輸出端102之輸出電壓為直流160V。

複數個發光二極體燈管200相互並聯並電性連結於直流驅動裝置100之直流輸出端102，每一發光二極體燈管200包含複數個發光二極體晶片202與至少一限流晶片204，每一發光二極體晶片202相互串聯，限流晶片204電性聯接於發光二極體晶片202。本實施例是以發光二極體晶片202相互串聯並且製作成燈管狹長的燈管為範例作說明，亦可依據實際需求製作成球泡或是任亦形狀。

本創作之直流驅動裝置100將電源先由電路保護模組112處理後，再經由濾波整流模組114處理後，直接輸出直流高壓電力，因此使輸出的直流電壓數值大於輸入的交流電壓數值，故可不需經由變壓器的轉換，即可輸出大功率的直流電力輸出，且直流高壓輸出可以降低能損，降低電流在電線中的損耗。如此可提升電能轉換效率，並且不會產生太多熱 能，低能量損耗，使直流驅動裝置100工作溫度較低，進而讓直流驅動裝置100使用壽命延長。

此實施例之發光二極體燈管200更包含一調整元件206，調整元件206調整元件206為電阻，調整元件206與限流晶片204電性連接，調整元件206用於控制限流晶片204之輸出穩定的電流，不同電阻可讓限流晶片204輸出不同電流，因此可依實際需求使用不同阻值的調整元件206。本創作之發光二極體燈管200內的限流晶片204可穩定發光二極體晶片202通過的電流量，使發光二極體燈管200亮度不會飄忽不定。另外，限流晶片204本身具過熱保護功能，可預防電力品質較差時燒毀發光二極體晶片202，讓發光二極體燈管200使用壽命再提升。

請參閱第4圖與第5圖，其係為本創作第二較佳實施例之發光二極體燈具之示意圖與發光二極體燈管之線路示意圖。此實施例不同於第一實施例在於之發光二極體燈管200更包含一橋式整流晶片208，橋式整流晶片208電性連接於發光二極體晶片202與限流晶片204。橋式整流晶片208可輸入直流或交流電力，且直流電力輸入時，正負極亦可互換，而透過橋式整流晶片208輸出電能時，電能都是以既定電性的直流電輸出供發光二極體晶片202使用，故藉由橋式整流晶片208，讓本案之燈管具有交流、直流電源雙驅動之功能，可在直流電源切斷時切換交流電源作為備用電力。另外，由於可輸入直流電於橋式整流晶片208的電性可以互換，因此藉由橋式整流晶片208，可讓發光二極體燈管200兩側具有極性防呆設計，無需考慮發光二極體燈管200與電力極性的匹配。

請參閱第6圖，其係為本創作第三較佳實施例之電路保護模 組112之結構示意圖。如圖所示，本創作之電路保護模組112包含一突波吸收模組1122與一EMI保護模組1124，突波吸收模組1122設置交流輸入端101，突波吸收模組1122吸收交流輸入端101之突波，EMI保護模組1124則電性連接突波吸收模組1122以濾除交流輸入端101之EMI干擾。藉由電路保護模組112可保護直流驅動裝置100的電路結構，以延長直流驅動裝置100的使用壽命。

請參閱第7圖，其係為本創作第四較佳實施例之直流驅動裝置之結構示意圖。如圖所示，本創作之直流驅動裝置100更包含一電能轉換模組122、一啟動模組124、一控制模組132、一電壓調整輸出模組134與一調光模組136，電能轉換模組122電性連接濾波整流模組114，啟動模組124電性連接濾波整流模組114與電能轉換模組122，啟動模組124用於啟動電能轉換模組122，控制模組132電性連接電能轉換模組122，電能轉換模組122供給電能給控制模組132，電壓調整輸出模組134電性連接控制模組132，電壓調整輸出模組134具有一參考輸出端1342，控制模組132控制參考輸出端1342之電壓，調光模組136電性連接控制模組132控制，調光模組136驅使控制模組132控制參考輸出端1342之電壓。

本創作之濾波整流模組114具有輸出端點V₁ ，而參考輸出端1342為V₂ 。此實施例之直流輸出端102有兩組，一組為V₁ 與接地端組合形成，一組則是V₁ 與V₂ 組合形成。當交流電源220V流經電路保護模組112後，電能再經由濾波整流模組114而產生高壓直流約280V而直接輸出，本實施例中，V₁ 與接地端之壓差亦即為直流280V，故直流輸出端102亦極為280V，且燈管接設於V₁ 與接地端的壓差時，燈管無法透過控制模組132進行調光。

當本實施例的發光二極體燈管200接設於V₁ 與V₂ 之間時，發光二極體燈管200可透過調光模組136調整控制模組132而進行調光，調光模組136為一紅外線調光模組或是一PWM調光模組，本實施例中，交流輸入端101的電壓為220V，可讓V₁ 與V₂ 的壓差為直流300~0V。如此即可進行發光二極體燈管200的調光，進而增加本創作發光二極體燈具使用上的彈性。藉由調光模組136以調整參考輸出端1342之電壓，以讓V₁ 與V₂ 之間的電壓增加或減少，以達調光之效果，使本實施例的直流驅動裝置100更具有電壓調整功能。

請參閱第8圖，其係為本創作第五較佳實施例之直流驅動裝置之結構示意圖。如圖所示，此實施例不同於第四實施例在於此實施例更包含一過電壓偵測模組142，過電壓偵測模組142電性連接於濾波整流模組114和控制模組132。過電壓偵測模組142用於偵測濾波整流模組114輸出之電壓，此電壓若超過預設直而產生一過電壓，控制模組132將控制參考輸出端1342之電壓降低，以降低電力的輸出瓦數，以達到達過壓保護驅動之目的。

100‧‧‧直流驅動裝置

101‧‧‧交流輸入端

102‧‧‧直流輸出端

112‧‧‧電路保護模組

114‧‧‧濾波整流模組

200‧‧‧發光二極體燈管

202‧‧‧發光二極體晶片

204‧‧‧限流晶片

Claims (11)

1. 一種發光二極體燈具，其包含：一直流驅動裝置，包含：一電路保護模組，具有一交流輸入端；及一濾波整流模組，電性連接於該電路保護模組，該濾波整流模組具有一直流輸出端，該直流輸出端輸出之一直流電壓數值大於該交流輸入端輸入的一交流電壓數值；複數個發光二極體燈管，相互並聯並電性連結於該直流驅動裝置之該直流輸出端，每一該發光二極體燈管包含：複數個發光二極體晶片，每一該發光二極體晶片相互串聯；及至少一限流晶片，電性聯接於該等發光二極體晶片。
2. 如請求項1所述之發光二極體燈具，其中直流驅動裝置更包含：一電能轉換模組，電性連接該濾波整流模組；一啟動模組，電性連接該濾波整流模組與該電能轉換模組，該啟動模組用於啟動該電能轉換模組；一控制模組，電性連接該電能轉換模組，該電能轉換模組供給電能給該控制模組；一電壓調整輸出模組，電性連接該控制模組，該電壓調整輸出模組具有一參考輸出端，該控制模組控制該參考輸出端之電壓；及一調光模組，電性連接該控制模組控制，該調光模組驅使該控制模組控制該參考輸出端之電壓。
3. 如請求項2所述之發光二極體燈具，其中該直流驅動裝置更包含一過電壓偵測模組，該過電壓偵測模組電性連接於該濾波整流模組和該控制模組，該過電壓偵測模組偵測該濾波整流模組之一過電壓，該控制模組驅 使該參考輸出端之電壓降低。
4. 如請求項2所述之發光二極體燈具，其中該調光模組為一紅外線調光模組。
5. 如請求項2所述之發光二極體燈具，其中該調光模組為一PWM調光模組。
6. 如請求項1所述之發光二極體燈具，其中電路保護模組包含：一突波吸收模組，具有該交流輸入端，該突波吸收模組吸收該交流輸入端之突波；及一EMI保護模組，電性連接該突波吸收模組以濾除該交流輸入端之EMI干擾。
7. 如請求項1所述之發光二極體燈具，其中該發光二極體燈管更包含一橋式整流晶片，該橋式整流晶片電性連接於該等發光二極體晶片與該限流晶片。
8. 如請求項1所述之發光二極體燈具，其中該發光二極體燈管更包含一調整元件，該調整元件與該限流晶片電性連接並調整該限流晶片之輸出電流。
9. 如請求項8所述之發光二極體燈具，其中該調整元件為電阻。
10. 如請求項1所述之發光二極體燈具，其中該交流輸入端之輸入電壓為交流220V，該直流輸出端之輸出電壓為直流280V。
11. 如請求項1所述之發光二極體燈具，其中該交流輸入端之輸入電壓為交流110V，該直流輸出端之輸出電壓為直流160V。