TWM567844U - Light-emitting diode tube - Google Patents

Abstract

本創作係揭露一種發光二極體燈管，包含 一發光二極體模組、一整流器、一第一燈絲與一第二燈絲。整流器電性連接發光二極體模組，第一燈絲具有一第一內接端與二第一外接端，第二燈絲具有一第二內接端與二第二外接端。整流器電性連接於第一內接端與第二內接端之間，第一燈絲與第二燈絲利用第一外接端與第二外接端電性連接一電子安定器。電子安定器接收一低頻交流電壓，並將其轉換為一高頻工作交流電壓，且透過第一燈絲與第二燈絲傳送高頻工作交流電壓給整流器，進而轉換為一工作直流電壓，以藉此驅動發光二極體模組以低功耗發光。

Description

發光二極體燈管

本創作係有關於一種燈管，尤指一種發光二極體燈管。

歷經數十年來的研究及發展，發光二極體(LED)等發光元件之生產技術已有長遠進步，具有體積小、無污染、有效節能、使用壽命長、發光效率高等優點，因而被廣泛運用於各領域中，近年來更逐漸取代成為一般螢光燈管之光源。目前市面上現有的LED等發光元件燈管結構多半採用於透明管體內設置LED等發光元件模組的方式，且燈管之插接頭亦採用習知螢光燈管的插接頭設計。

如第1圖所示，由於現有建築物所配設的螢光燈燈具係為傳統之螢光燈管10，其電路係配置傳統的電子安定器12，用以產生高頻諧振頻率以及提供足夠高的啟動電壓。然而，當一般之螢光燈管10直接以LED燈管替換時，諧振所造成的高啟動電壓會導致該LED等發光元件崩潰及燒毀之現象產生，因此無法直接將LED等發光元件燈管安裝於配置傳統電子安定器的傳統螢光燈燈具上，同時亦會因為該種起動方式以及開關頻繁而會造成螢光燈管兩端黑化以及螢光燈壽命與光效變差。若要使用在裝有傳統電子安定器的燈具上，必須先將燈具內的電子安定器移除，並加以重新配置線路後方能使用，此將造成消費者的不便以及推廣節能、綠能的障礙。

因此，本創作係在針對上述的困擾，提出一種發光二極體燈管，以解決習知所產生的問題。

本創作的主要目的，在於提供一種發光二極體燈管，其係利用發光二極體模組配合現有的電子安定器發光，以降低耗電約30％～60％與熱的產生，也讓更換燈管的動作更加容易並更加節能。

本創作的另一目的，在於提供一種發光二極體燈管，其係利用保險絲與暫態電壓抑制器避免突波傷害發光二極體模組。

本創作的再一目的，在於提供一種發光二極體燈管，其係在電子安定器產生一偵測直流電壓以施加在燈絲，以產生偵測電流時，電子安定器根據偵測電流判斷是否產生高頻工作交流電壓，以避免燈絲黑化，降低燈管壽命。

為達上述目的，本創作提供一種發光二極體燈管，其係包含 一發光二極體模組、一整流器、一第一燈絲與一第二燈絲。整流器電性連接發光二極體模組，第一燈絲具有一第一內接端與二第一外接端，第二燈絲具有一第二內接端與二第二外接端。整流器電性連接於第一內接端與第二內接端之間，第一燈絲與第二燈絲利用第一外接端與第二外接端電性連接一電子安定器。電子安定器接收一低頻交流電壓，並將其轉換為一高頻工作交流電壓，且透過第一燈絲與第二燈絲傳送高頻工作交流電壓給整流器，整流器轉換高頻工作交流電壓為一工作直流電壓，以藉此驅動發光二極體模組發光。

在本創作之一實施例中，發光二極體燈管更包含一第一保險絲、一第一電容、一第二保險絲與一第二電容。第一保險絲電性連接於第一內接端與整流器之間，第一電容電性並聯第一保險絲。第二保險絲電性連接於第二內接端與整流器之間，第二電容電性並聯第二保險絲，整流器透過第一保險絲、第一電容、第二保險絲與第二電容接收高頻工作交流電壓。

在本創作之一實施例中，發光二極體燈管更包含一暫態電壓抑制器，其係電性連接於發光二極體模組與整流器之間。在工作直流電壓大於一預設電壓時，暫態電壓抑制器阻擋工作直流電壓施加在發光二極體模組上。

在本創作之一實施例中，電子安定器轉換低頻交流電壓為高頻工作交流電壓之前，電子安定器利用低頻交流電壓產生一偵測直流電壓，偵測直流電壓施加於第一燈絲，以產生一偵測電流，電子安定器接收偵測電流。在偵測電流小於一預設電流時，電子安定器停止運作。在偵測電流大於或等於預設電流時，電子安定器產生高頻工作交流電壓。

茲為使　貴審查委員對本創作的結構特徵及所達成的功效更有進一步的瞭解與認識，謹佐以較佳的實施例圖及配合詳細的說明，說明如後：

請參閱第2圖，並介紹本創作之發光二極體燈管之第一實施例。本創作之發光二極體燈管包含一發光二極體模組14、一整流器16、一第一燈絲18、一第二燈絲20、一第一保險絲22、一第一電容24、一第二保險絲26、一第二電容28與一暫態電壓抑制器30，其中發光二極體模組14例如為發光二極體矩陣，整流器16例如為橋式整流器。整流器16電性連接發光二極體模組14，第一燈絲18具有一第一內接端與二第一外接端，第二燈絲20具有一第二內接端與二第二外接端。整流器16電性連接於第一內接端與第二內接端之間，第一燈絲18與第二燈絲20利用二第一外接端與二第二外接端電性連接一電子安定器32。電子安定器32接收一低頻交流電壓LA，並將其轉換為一高頻工作交流電壓HA，且透過第一燈絲18與第二燈絲20傳送高頻工作交流電壓HA給整流器16，整流器16轉換高頻工作交流電壓HA為一工作直流電壓，以藉此驅動發光二極體模組14發光。本創作利用發光二極體模組14配合現有的電子安定器32發光，以降低耗電約30％～60％與熱的產生，也讓更換燈管的動作更加容易並更加節能。

作為整流器16之橋式整流器更包含一第一高頻二極體34、一第二高頻二極體36、一第三高頻二極體38與一第四高頻二極體40。第一高頻二極體34之第一陽極電性連接發光二極體模組14，第一高頻二極體34之第一陰極電性連接第一內接端。第二高頻二極體36之第二陽極電性連接第一陰極與第一內接端，第二高頻二極體36之第二陰極電性連接發光二極體模組14。第三高頻二極體38之第三陽極電性連接發光二極體模組14與第一陽極，第三高頻二極體38之第三陰極電性連接第二內接端。第四高頻二極體40之第四陰極電性連接發光二極體模組14與第二陰極，第四高頻二極體40之第四陽極電性連接第二內接端與第三陰極。第一高頻二極體34、第二高頻二極體36、第三高頻二極體38與第四高頻二極體40接收並轉換高頻工作交流電壓HA為工作直流電壓。

第一保險絲22電性連接於第一內接端與整流器16之間。具體而言，第一保險絲22之一端電性連接第一內接端，另一端電性連接第一陰極與第二陽極。第一電容24電性並聯第一保險絲22。第二保險絲26電性連接於第二內接端與整流器16之間。具體而言，第二保險絲26之一端電性連接第二內接端，另一端電性連接第三陰極與第四陽極。第二電容28電性並聯第二保險絲26。整流器16之第一高頻二極體34、第二高頻二極體36、第三高頻二極體38與第四高頻二極體40透過第一保險絲22、第一電容24、第二保險絲26與第二電容28接收高頻工作交流電壓HA。若低頻交流電壓LA避開第一燈絲18與第二燈絲20，直接通往發光二極體模組14時，第一電容24與第二電容28可以阻擋低頻交流電壓LA，以避免發光二極體模組14受到傷害。或者，若有突波避開第一燈絲18與第二燈絲20，直接通往發光二極體模組14時，第一保險絲22與第二保險絲26可以阻擋此突波，以避免發光二極體模組14受到傷害。

第一燈絲18更包含一第一可復式保險絲(PPTC)42與一第一電阻44，其分別電性連接二第一外接端，並共同電性連接第一內接端。第二燈絲20更包含一第二可復式保險絲46與一第二電阻48，其分別電性連接二第二外接端，並共同電性連接第二內接端。電子安定器32透過第一可復式保險絲42、第一電阻44、第二可復式保險絲46與第二電阻48傳送高頻工作交流電壓HA給整流器16。

此外，電子安定器32轉換低頻交流電壓LA為高頻工作交流電壓HA之前，電子安定器32利用低頻交流電壓LA產生一偵測直流電壓，偵測直流電壓施加於第一燈絲18之第一可復式保險絲42與第一電阻44，以產生一偵測電流DI，電子安定器32接收偵測電流DI。在偵測電流DI小於一預設電流時，代表第一可復式保險絲42與第一電阻44之至少其中一者老化，故電子安定器32停止運作，以避免第一燈絲18與第二燈絲20黑化，與降低燈管壽命。在偵測電流DI大於或等於預設電流時，電子安定器32產生高頻工作交流電壓HA。

電子安定器32更包含一控制器50、一換流器52與一諧振電路54。控制器50電性連接第一燈絲18之第一電阻44，換流器52電性連接控制器50，並接收低頻交流電壓LA。諧振電路54電性連接換流器52，控制器50驅動換流器52與諧振電路54利用低頻交流電壓LA產生偵測直流電壓。控制器50接收偵測電流DI，在偵測電流DI小於預設電流時，控制器50停止驅動換流器52與諧振電路54。在偵測電流DI大於或等於預設電流時，控制器50驅動換流器52與諧振電路54利用低頻交流電壓LA產生高頻工作交流電壓HA。

以下介紹本創作之發光二極體燈管之第一實施例之運作過程。因為電子安定器32是為現有的，不必更換，所以同樣會有預熱與啟動掃頻過程。首先，換流器52接收低頻交流電壓LA，控制器50驅動換流器52與諧振電路54利用低頻交流電壓LA產生高頻電壓，以施加在第一燈絲18與第二燈絲20上，並執行現有的預熱與啟動掃頻過程。接著，控制器50驅動換流器52與諧振電路54利用低頻交流電壓LA產生偵測直流電壓，使偵測直流電壓施加於第一燈絲18之第一可復式保險絲42與第一電阻44，以產生偵測電流DI，控制器50接收偵測電流DI。在偵測電流DI小於預設電流時，控制器50停止驅動換流器52與諧振電路54。在偵測電流DI大於或等於預設電流時，控制器50驅動換流器52與諧振電路54利用低頻交流電壓LA產生高頻工作交流電壓HA。第一高頻二極體34、第二高頻二極體36、第三高頻二極體38與第四高頻二極體40透過第一可復式保險絲42、第一電阻44、第二可復式保險絲46、第二電阻48、第一保險絲22、第一電容24、第二保險絲26與第二電容28接收並轉換高頻工作交流電壓HA為工作直流電壓，且將工作直流電壓施加在發光二極體模組14上。

暫態電壓抑制器30電性連接於發光二極體模組14與整流器16之第一高頻二極體34之第一陽極之間。在工作直流電壓大於一預設電壓時，暫態電壓抑制器30阻擋工作直流電壓施加在發光二極體模組14上，以防止工作直流電壓之突波破壞發光二極體模組14。在工作直流電壓小於或等於預設電壓時，工作直流電壓則順利施加在發光二極體模組14與暫態電壓抑制器30上。舉例來說，暫態電壓抑制器30更包含一空乏型N通道金氧半場效電晶體56與一可復式保險絲（PPTC）58。空乏型N通道金氧半場效電晶體56電性連接發光二極體模組14，可復式保險絲58之一端電性連接空乏型N通道金氧半場效電晶體56，另一端電性連接整流器16之第一高頻二極體34之第一陽極。在工作直流電壓大於預設電壓時，可復式保險絲58之電阻會迅速提高，以阻擋工作直流電壓施加在發光二極體模組14上。在工作直流電壓小於或等於預設電壓時，可復式保險絲58之電阻會迅速降低，使工作直流電壓則順利施加在發光二極體模組14、空乏型N通道金氧半場效電晶體56與可復式保險絲58上。

請參閱第2圖與第3圖，並介紹本創作之發光二極體燈管之第二實施例。第二實施例與第一實施例差別在於第二實施例缺少第一保險絲22、第一電容24、第二保險絲26與第二電容28，故第一高頻二極體34之第一陰極與第二高頻二極體36之第二陽極直接電性連接第一內接端，第三高頻二極體38之第三陰極與第四高頻二極體40之第四陽極直接電性連接第二內接端，使第一高頻二極體34、第二高頻二極體36、第三高頻二極體38與第四高頻二極體40透過第一可復式保險絲42、第一電阻44、第二可復式保險絲46與第二電阻48接收並轉換高頻工作交流電壓HA為工作直流電壓，且將工作直流電壓施加在發光二極體模組14上，其餘技術特徵與第一實施例相同，於此不再贅述。

綜上所述，本創作利用發光二極體模組配合現有的電子安定器發光，以降低耗電約30％～60％與熱的產生，也讓更換燈管的動作更加容易並更加節能。

以上所述者，僅為本創作一較佳實施例而已，並非用來限定本創作實施之範圍，故舉凡依本創作申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本創作之申請專利範圍內。

10‧‧‧螢光燈管

12‧‧‧電子安定器

14‧‧‧發光二極體模組

16‧‧‧整流器

18‧‧‧第一燈絲

20‧‧‧第二燈絲

22‧‧‧第一保險絲

24‧‧‧第一電容

26‧‧‧第二保險絲

28‧‧‧第二電容

30‧‧‧暫態電壓抑制器

32‧‧‧電子安定器

34‧‧‧第一高頻二極體

36‧‧‧第二高頻二極體

38‧‧‧第三高頻二極體

40‧‧‧第四高頻二極體

42‧‧‧第一可復式保險絲

44‧‧‧第一電阻

46‧‧‧第二可復式保險絲

48‧‧‧第二電阻

50‧‧‧控制器

52‧‧‧換流器

54‧‧‧諧振電路

56‧‧‧空乏型N通道金氧半場效電晶體

58‧‧‧可復式保險絲

第1圖為先前技術之螢光燈管與電子安定器之電路方塊圖。 第2圖為本創作之發光二極體燈管之第一實施例之電路方塊圖。 第3圖為本創作之發光二極體燈管之第二實施例之電路方塊圖。

Claims (10)

1. 一種發光二極體燈管，包含： 一發光二極體模組； 一整流器，電性連接該發光二極體模組； 一第一燈絲，其係具有一第一內接端與二第一外接端；以及 一第二燈絲，其係具有一第二內接端與二第二外接端，該整流器電性連接於該第一內接端與該第二內接端之間，該第一燈絲與該第二燈絲利用該些第一外接端與該些第二外接端電性連接一電子安定器，該電子安定器接收一低頻交流電壓，並將其轉換為一高頻工作交流電壓，且透過該第一燈絲與該第二燈絲傳送該高頻工作交流電壓給該整流器，該整流器轉換該高頻工作交流電壓為一工作直流電壓，以藉此驅動該發光二極體模組發光。
2. 如請求項1所述之發光二極體燈管，其中該整流器為橋式整流器。
3. 如請求項2所述之發光二極體燈管，其中該橋式整流器更包含： 一第一高頻二極體，其第一陽極電性連接該發光二極體模組，第一陰極電性連接該第一內接端： 一第二高頻二極體，其第二陽極電性連接該第一陰極與該第一內接端，第二陰極電性連接該發光二極體模組； 一第三高頻二極體，其第三陽極電性連接該發光二極體模組與該第一陽極，第三陰極電性連接該第二內接端；以及 一第四高頻二極體，其第四陰極電性連接該發光二極體模組與該第二陰極，第四陽極電性連接該第二內接端與該第三陰極，該第一高頻二極體、該第二高頻二極體、該第三高頻二極體與該第四高頻二極體接收並轉換該高頻工作交流電壓為該工作直流電壓。
4. 如請求項1所述之發光二極體燈管，更包含： 一第一保險絲，電性連接於該第一內接端與該整流器之間； 一第一電容，電性並聯該第一保險絲； 一第二保險絲，電性連接於該第二內接端與該整流器之間；以及 一第二電容，電性並聯該第二保險絲，該整流器透過該第一保險絲、該第一電容、該第二保險絲與該第二電容接收該高頻工作交流電壓。
5. 如請求項1所述之發光二極體燈管，其中該第一燈絲更包含一第一可復式保險絲與一第一電阻，其分別電性連接該二第一外接端，並共同電性連接該第一內接端，該第二燈絲更包含一第二可復式保險絲與一第二電阻，其分別電性連接該二第二外接端，並共同電性連接該第二內接端，該電子安定器透過該第一可復式保險絲、該第一電阻、該第二可復式保險絲與該第二電阻傳送該高頻工作交流電壓給該整流器。
6. 如請求項1所述之發光二極體燈管，更包含一暫態電壓抑制器，其係電性連接於該發光二極體模組與該整流器之間，在該工作直流電壓大於一預設電壓時，該暫態電壓抑制器阻擋該工作直流電壓施加在該發光二極體模組上。
7. 如請求項6所述之發光二極體燈管，其中該暫態電壓抑制器更包含： 一空乏型N通道金氧半場效電晶體，電性連接該發光二極體模組；以及 一可復式保險絲，其一端電性連接該空乏型N通道金氧半場效電晶體，另一端電性連接該整流器，在該工作直流電壓大於該預設電壓時，該可復式保險絲阻擋該工作直流電壓施加在該發光二極體模組上。
8. 如請求項1所述之發光二極體燈管，其中該電子安定器轉換該低頻交流電壓為該高頻工作交流電壓之前，該電子安定器利用該低頻交流電壓產生一偵測直流電壓，該偵測直流電壓施加於該第一燈絲，以產生一偵測電流，該電子安定器接收該偵測電流，在該偵測電流小於一預設電流時，該電子安定器停止運作，在該偵測電流大於或等於該預設電流時，該電子安定器產生該高頻工作交流電壓。
9. 如請求項8所述之發光二極體燈管，其中該電子安定器更包含： 一控制器，電性連接該第一燈絲； 一換流器，電性連接該控制器，並接收該低頻交流電壓；以及 一諧振電路，電性連接該換流器，該控制器驅動該換流器與該諧振電路利用該低頻交流電壓產生該偵測直流電壓，該控制器接收該偵測電流，在該偵測電流小於該預設電流時，該控制器停止驅動該換流器與該諧振電路，在該偵測電流大於或等於該預設電流時，該控制器驅動該換流器與該諧振電路利用該低頻交流電壓產生該高頻工作交流電壓。
10. 如請求項1所述之發光二極體燈管，其中該發光二極體模組為發光二極體矩陣。