可相容于電子安定器的led燈管的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種可相容于電子安定器的LED燈管，其包含有一波形轉(zhuǎn)換電路及至少一LED燈串，其中該波形轉(zhuǎn)換電路直接連接至一電子安定器，并且使用恢復(fù)時(shí)間小于2.5us以下的整流二極管，而該至少一燈串也同樣使用多個(gè)具有恢復(fù)時(shí)間小于2.5us以下的LED元件；當(dāng)該燈座的電源開(kāi)關(guān)開(kāi)啟時(shí)，電子安定器會(huì)視該波形轉(zhuǎn)換電路及至少一LED燈串為低阻抗負(fù)載而不輸出高壓的啟動(dòng)電壓；又，本發(fā)明的波形轉(zhuǎn)換電路及燈串均使用恢復(fù)時(shí)間短的元件，足以匹配20KHz～40KHz的高頻交流電源，避免高頻交流電源而燒毀。
【專利說(shuō)明】可相容于電子安定器的LED燈管
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明關(guān)于一種LED燈管,尤指一種可相容于電子安定器的LED燈管。
【背景技術(shù)】
[0002]一般燈座為點(diǎn)亮傳統(tǒng)日光燈管，如T5或T8燈管，燈座上會(huì)設(shè)有啟動(dòng)器搭配傳統(tǒng)安定器或直接使用電子安定器而無(wú)須啟動(dòng)器。由于傳統(tǒng)燈管必須高壓?jiǎn)?dòng)才能順利啟動(dòng)，故不論是傳統(tǒng)安定器或是電子安定器均會(huì)在交流電源開(kāi)啟瞬間啟動(dòng)輸出電壓高達(dá)1000V以上的啟動(dòng)電壓；正因如此，目前LED燈管在插入燈座時(shí)，必須將安定器與燈座的接線剪掉，再配接交流電源接線才能正常啟動(dòng)；倘若插入前未剪斷啟動(dòng)器或電子安定器的接線，LED燈管將會(huì)因啟動(dòng)電壓的電壓過(guò)大而燒毀，如圖5所示，以一線性LED燈管為例，其包含有一橋式電路50及一 LED單元，該LED單元60包含有一燈串61、一驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)621及一驅(qū)動(dòng)電路62，且一般采用IlOV或220V恒定電壓的交流電源(60Hz)，當(dāng)交流開(kāi)關(guān)12開(kāi)啟時(shí)，IlOV恒定電壓的交流電源(60Hz)輸入后，驅(qū)動(dòng)電路62才軟啟動(dòng)(Soft start)，意即該驅(qū)動(dòng)電路62會(huì)慢慢控制該開(kāi)關(guān)621從完全關(guān)閉，漸漸的打開(kāi)，最后才達(dá)到額定的電流使LED燈串61點(diǎn)亮。誠(chéng)如圖5所示，若將該橋式電路50直接連接至一電子安定器11，則于電源開(kāi)關(guān)12開(kāi)啟瞬間，因所使用的整流二極管51的恢復(fù)時(shí)間過(guò)慢，或驅(qū)動(dòng)電路62尚未令開(kāi)關(guān)621導(dǎo)通而呈斷路，故電子安定器11會(huì)視該LED燈管為高阻抗負(fù)載，進(jìn)而輸出高壓交流電源，使得LED燈管燒毀。
[0003]再者，目前亦有不少燈座使用電子安定器，以提供傳統(tǒng)燈管一高頻交流電源，改善啟動(dòng)器的異音、閃爍以及傳統(tǒng)燈管使用壽命低的缺陷；然而，正因電子安定器輸出高頻交流電源，令采用橋式整流器的LED燈管一樣被燒毀；主要原因在于一般橋式整流器使用的低速整流二極管僅適用于如60Hz低頻交流電源，但對(duì)于高達(dá)至少20KHz以上的高頻交流電源，由于其電壓恢復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)，使用于高頻交流電源中仍會(huì)被燒毀。除此之外，當(dāng)電子安定器先以高壓高頻交流電源啟動(dòng)傳統(tǒng)燈管點(diǎn)亮后，因燈管轉(zhuǎn)呈低阻抗，故電子安定器輸出交流電源的電流即為恒定電流，以驅(qū)動(dòng)低阻抗的燈管；然而，因?yàn)長(zhǎng)ED燈管的驅(qū)動(dòng)電路一般依據(jù)交流市電電源所設(shè)計(jì)，該交流市電電源具有恒定IIOV或220V電壓，故并無(wú)法轉(zhuǎn)換電子安定器所輸出的恒定電流的交流電源為L(zhǎng)ED燈管的驅(qū)動(dòng)電源。
[0004]因此，目前LED管燈不論是交換式LED燈管型式或是線性LED燈管型式，除非針對(duì)電子安定器輸出交流電源特性增加電源保護(hù)電路或轉(zhuǎn)換電路，否則無(wú)法直接插入燈座中使用；而此也正是目前LED燈管尚無(wú)法普及化的其中一因素，有必要進(jìn)一步改良之。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于上述LED燈管無(wú)法直接使用電子安定器的技術(shù)缺陷，本發(fā)明主要目的是提供一種可相容于電子安定器的LED燈管。
[0006]欲達(dá)上述目的所使用的主要技術(shù)手段是令該LED燈管包含有一透光管、一 LED燈條及二電插頭；其中該LED燈條插入透光管內(nèi)并固定之，二電插頭蓋合于該透光管二側(cè)開(kāi)口，并與該LED燈條電連接，其中該LED燈條上進(jìn)一步包含有:
[0007]至少一波形轉(zhuǎn)換電路，其包含多個(gè)整流二極管，各整流二極管的恢復(fù)時(shí)間小于
2.5us,以直接連接電子安定器的交電源輸出端子 '及
[0008]至少一 LED燈串，連接至該波形轉(zhuǎn)換電路的輸出端，又各LED燈串由多個(gè)LED元件串接而成。
[0009]上述本發(fā)明的LED燈管除波形轉(zhuǎn)換電路外，不再需要其它驅(qū)動(dòng)電路，而直接插設(shè)至具有電子安定器的燈座中，直接將具有高功因、高效率及全電壓等特性的電子安定器作為L(zhǎng)ED燈管的前置驅(qū)動(dòng)電路，故使用者于更換傳統(tǒng)燈管為L(zhǎng)ED燈管時(shí)，不必再剪斷燈座與電子安定器的接線，而且當(dāng)電源開(kāi)關(guān)開(kāi)啟時(shí)，由于LED燈串串接于波形轉(zhuǎn)換電路的電源回路上，該電子安定器視該波形轉(zhuǎn)換電路及LED燈串為低阻抗負(fù)載，而不會(huì)輸出高壓交流電源；再者,配合高速橋式具有快速的恢復(fù)時(shí)間特性,將電子安定器輸出高頻電源的恒定電流,加以轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)ED燈串可直接使用的直流電源，確實(shí)可直接使用電子安定器輸出的高頻電源，且亦可避免電子安定所輸出高交流電源燒毀。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖1為本發(fā)明LED燈管及傳統(tǒng)燈座的分解圖。
[0011]圖2為本發(fā)明LED燈管第一較佳實(shí)例的電路方塊圖。
[0012]圖3為本發(fā)明LED燈管第二較佳實(shí)例的電路方塊圖。
[0013]圖4為本發(fā)明LED燈管第三較佳實(shí)例的電路方塊圖。
[0014]圖5為既有一線性LED燈管連接電子安定器的電路方塊圖。
[0015]其中，附圖標(biāo)記:
[0016]10 燈座11 電子安定器
[0017]12 電源開(kāi)關(guān) 20 LED燈管
[0018]21 透光管22 LED燈條
[0019]23 電插頭30、30’波形轉(zhuǎn)換電路
[0020]301整流二極管 302第一燈串
[0021]303第一燈串 31 LED燈串
[0022]311 LED 元件32 電容
[0023]50 全橋電路 51 整流二極管
[0024]60 LED 單元61 LED 燈串
[0025]62 驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān) 621開(kāi)關(guān)
【具體實(shí)施方式】
[0026]首先請(qǐng)參閱圖1所示，為本發(fā)明LED燈管20設(shè)置于燈座10的分解圖，其中該燈座10上設(shè)有電子安定器11，該電子安定器11透過(guò)一電源開(kāi)關(guān)12連接至市電的交流電源(60Hz)，并于電源開(kāi)關(guān)12啟動(dòng)后，與本發(fā)明該LED燈管20構(gòu)成電源回路，而使LED燈管20點(diǎn)亮。其中該LED燈管20包含有一透光管21、一 LED燈條22及二電插頭23 ;其中該LED燈條22插入透光管21內(nèi)并固定之,二電插頭23蓋合于該透光管21 二側(cè)開(kāi)口，并與該LED燈條22電連接，以供插設(shè)至該燈座10之用。[0027]以下請(qǐng)進(jìn)一步配合圖2所示該LED燈條22的電路方塊圖，說(shuō)明本發(fā)明LED燈管20第一較佳實(shí)施例可順利插入具有電子安定器11燈座10的啟動(dòng)過(guò)程，其中該LED燈條22上
進(jìn)一步包含有:
[0028]一波形轉(zhuǎn)換電路30，電連接至該電插頭23，并包含多個(gè)整流二極管301，各整流二極管301的恢復(fù)時(shí)間小于2.5us,即以電子安定器為40KHz為基礎(chǔ)，并取其周期的1/10，以防止過(guò)熱，較佳者為Ius以下或0.2us ;該波形轉(zhuǎn)換電路30可為半橋電路或全橋電路 '及
[0029]至少一 LED燈串31，連接至該波形轉(zhuǎn)換電路30的輸出端。
[0030]由于二電插頭23分別包含有一第一電極端L1/L2及第二電極端N1/N2,故本實(shí)施例的二電插頭23的第一電極端L1/L2共同連接后，再連接至該波形轉(zhuǎn)換電路30，而第二電極端N1/N2亦共同連接后再連接至該波形轉(zhuǎn)換電路30。此外，上述波形轉(zhuǎn)換電路30的輸出端可進(jìn)一步再并聯(lián)一電容32，該電容32在交流電源由低壓升高至峰值電壓期間進(jìn)行充電，而于交流電源自峰值電壓下降至低壓時(shí)對(duì)該至少一燈串31釋放其蓄積電量，以解決燈串31點(diǎn)亮?xí)r的閃頻現(xiàn)象；一般而言，此頻閃的頻率甚高(20KHz-40KHz)，若加上此一電容后可將之完全消除；此電容較佳的電容量在1uF-20uF之間，因?yàn)殡娮影捕ㄆ鞯念l率甚高，故電容值不需要太大。
[0031]請(qǐng)參閱圖1及圖3所示，為本發(fā)明LED燈管20第二較佳實(shí)施例，其中該LED燈管20同樣插入至具有電子安定器11燈座10中，與第一較佳實(shí)施例不同處在于該LED燈管20再包含有另一組波形轉(zhuǎn)換電路30，也就是共計(jì)包含有二組波形轉(zhuǎn)換電路30，其中一組波形轉(zhuǎn)換電路30與該LED燈管20的其中一電插頭23的第一電極端LI,及另一電插頭的第二電極端NI連接，而另一組波形轉(zhuǎn)換電路30與該LED燈管20的其中一電插頭23的第一電極端L2，及第另一電插頭23的第二電極端N2連接。
[0032]請(qǐng)參閱圖4所示，為本發(fā)明LED燈管20第三較佳實(shí)施例，其中該LED燈管20同樣插入至具有電子安定器11燈座10中；于本實(shí)施例中，該波形轉(zhuǎn)換電路30’包含第一燈串302及第二燈串303，其中該第二燈串303反向并聯(lián)于該第一燈串302。其中該第一燈串302由多個(gè)第一 LED元件串接而成，并排列于該LED燈條22上；而該第二燈串303由多個(gè)第二 LED元件串接而成，并排列于該LED燈條22上。一般來(lái)說(shuō)LED元件的恢復(fù)時(shí)間均小于
2.5us。因此，本實(shí)施例直接以LED元件構(gòu)成波形轉(zhuǎn)換電路，即可隨著高頻交流電源點(diǎn)亮，因此本實(shí)施例較第一實(shí)施例來(lái)說(shuō)，即整并第一實(shí)施例的波形轉(zhuǎn)換電路30及LED燈串31于本實(shí)施例的可發(fā)光波形轉(zhuǎn)換電路30’。
[0033]上述三個(gè)較佳實(shí)施例的燈串?dāng)?shù)量以及各燈串的LED元件數(shù)量可依據(jù)LED燈管瓦數(shù)來(lái)決定之，即可以W=I XVf公式計(jì)算之；其中:
[0034]1:為電子安定器的額定輸出電流值，不同廠牌和不同瓦數(shù)的輸出電流值略為不同。
[0035]Vf:為所有串聯(lián)LED元件的總電壓降。
[0036]因此，LED燈管于設(shè)計(jì)時(shí)，倘若單一 LED無(wú)法承受電子安定器所輸出的電流，則需將多串的LED并聯(lián)以達(dá)到LED可容許的電流值；再者，因?yàn)長(zhǎng)ED燈管的瓦數(shù)是由LED元件串接數(shù)量來(lái)決定，故可根據(jù)需要而調(diào)整輸出瓦數(shù)。例如，為制作一只40W的LED燈管，其電子安定器輸出的電流為250mA，即調(diào)整LED元件的串接數(shù)量，使該LED燈管的Vf = 80V,以產(chǎn)生20W的LED燈管，如此該LED燈管的亮度即與40W的日光燈管相當(dāng)。若調(diào)整Vf = 160V則可產(chǎn)生40W的LED燈管，相對(duì)于Vf = 80V的LED燈管具有雙倍亮度。依此類推，當(dāng)Vf = 120V,則可生產(chǎn)30W的LED燈管。
[0037]當(dāng)電源開(kāi)關(guān)12啟動(dòng)時(shí)，低頻的市電交流電源會(huì)輸入至該電子安定器11，由于該至少一燈串31直接串接于波形轉(zhuǎn)換電路30、30’上，故波形轉(zhuǎn)換電路30、30’及至少一燈串31即為該電子安定器11的低阻抗負(fù)載，該電子安定器11不會(huì)輸出高壓交流電源；再者，由于該波形轉(zhuǎn)換電路30、30’于第一及第三較佳實(shí)施例使用具有快速恢復(fù)時(shí)間的整流二極管301或LED元件，故可匹配電子安定器11的高頻交流電源，而不會(huì)燒毀。
[0038]綜上所述，本發(fā)明LED燈管可直接使用燈座上的電子安定器而不會(huì)毀損，因此電子安定器即為該LED燈管的前置驅(qū)動(dòng)電路，加上該電子安定器具有高功因、高效率及全電壓等特性，故使得LED燈管的整體發(fā)光效率提升，相對(duì)地本發(fā)明LED燈管的結(jié)構(gòu)只包含有高速撟式電路，故結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、成本降低；是以，本發(fā)明的LED燈管確實(shí)可以解決傳統(tǒng)燈座上設(shè)置電子安定器帶來(lái)的問(wèn)題，而能相容于此一燈座上，對(duì)使用者來(lái)說(shuō)采用LED燈管即如更換傳統(tǒng)燈管般容易，不必另外剪斷燈座上啟動(dòng)器或電子安定器的接線，再重新配市電交流電源線；如此，本發(fā)明LED燈管有助于LED燈管的推廣使用。
【權(quán)利要求】
1.一種可相容于電子安定器的LED燈管，包含有一透光管、一 LED燈條及二電插頭；其中該LED燈條插入并固定于該透光管內(nèi)，該二電插頭分別蓋合于該透光管二側(cè)開(kāi)口，并與該LED燈條電連接，其中該LED燈條上進(jìn)一步包含有: 至少一波形轉(zhuǎn)換電路，透過(guò)該電插頭連接至一電子安定器，且包含多個(gè)整流二極管，各整流二極管的恢復(fù)時(shí)間小于2.5us以下；及 至少一 LED燈串，串接于該波形轉(zhuǎn)換電路的輸出端，以其輸出的弦波直流電源加以驅(qū)動(dòng)，又各LED單元由多個(gè)LED元件串接而成。
2.如權(quán)利要求1所述的LED燈管，其特征在于，該波形轉(zhuǎn)換電路為全橋電路或半橋電路。
3.如權(quán)利要求1或2所述的LED燈管，其特征在于，該波形轉(zhuǎn)換電路的輸出端并聯(lián)一電容。
4.如權(quán)利要求1或2所述的LED燈管，其特征在于，各整流二極管的恢復(fù)時(shí)間小于Ius或?yàn)?.2us。
5.如權(quán)利要求3所述的LED燈管，其特征在于，各整流二極管的恢復(fù)時(shí)間小于Ius或?yàn)?.2us。
6.如權(quán)利要求4所述的LED燈管，其特征在于，包含一組波形轉(zhuǎn)換電路，該二電接頭的第一及第二電極端共同連接至該波形轉(zhuǎn)換電路。
7.如權(quán)利要求5所述的LED燈管，其特征在于，包含一組波形轉(zhuǎn)換電路，該二電接頭的第一及第二電極端共同連接至該波形轉(zhuǎn)換電路。
8.如權(quán)利要求4所述的LED燈管，其特征在于，包含二組波形轉(zhuǎn)換電路，其中第一組波形轉(zhuǎn)換電路連接至二電接頭的其中一第一及第二電極端，而第二組波形轉(zhuǎn)換電路則連接至二電接頭的另一第一及第二電極端。
9.如權(quán)利要求5所述的LED燈管，其特征在于，包含二組波形轉(zhuǎn)換電路，其中第一組波形轉(zhuǎn)換電路連接至二電接頭的其中一第一及第二電極端，而第二組波形轉(zhuǎn)換電路則連接至二電接頭的另一第一及第二電極端。
10.一種可相容于電子安定器的LED燈管，包含有一透光管、一 LED燈條及二電插頭；其中該LED燈條插入并固定于該透光管內(nèi)，該二電插頭分別蓋合于該透光管二側(cè)開(kāi)口，并與該LED燈條電連接，其中該LED燈條上進(jìn)一步包含有: 一波形轉(zhuǎn)換電路，透過(guò)該電插頭連接至一電子安定器，其包含有一第一燈串及一第二燈串，該第二燈串反向并聯(lián)至該第一燈串，其中第一燈串由多個(gè)第一 LED元件串接而成，并排列于該LED燈條上，該第二燈串則由多個(gè)第二 LED元件串接而成，并排列于該LED燈條上。
11.如權(quán)利要求10所述的LED燈管，其特征在于，該二電接頭的第一及第二電極端共同連接至該波形轉(zhuǎn)換電路。
【文檔編號(hào)】F21Y101/02GK103867950SQ201310218385
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2013年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月11日
【發(fā)明者】潘政宏, 喻鵬飛 申請(qǐng)人:朗捷科技股份有限公司