專利名稱：Led光源以及包括這種led光源的燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適合于由市電供電的LED光源并且涉及包括這種LED光源的燈。
背景技術(shù)：
向LED串供給電流的一種非常廉價的方法是通過將LED串連接到整流器的輸出端子。在操作期間，整流器的輸入端子連接到市電電源并且在輸出端子處存在跨LED串的經(jīng)整流的市電，使得電流流過LED串。

發(fā)明內(nèi)容
在緊鄰市電電壓的過零點的附近，跨LED串的電壓太低，使得不能引起電流流過 LED串。結(jié)果，通過LED串的電流被以等于兩倍市電頻率的頻率中斷。在穩(wěn)態(tài)工作中不會感知到閃爍，但是照亮移動物體會引起頻閃假象(stroboscopic artefact) 0在使用包括兩個LED串的LED光源并且實現(xiàn)第一 LED串中的電流和第二 LED串中的電流之間的相移的情況中，可以很大程度上抑制這些頻閃假象。這樣的相移可以通過將每個LED串連接到不同整流器的輸出端子來實現(xiàn)。第一整流器例如直接或者經(jīng)由不會引起相移的組件連接到市電電源，并且第二整流器例如經(jīng)由引起相移的電抗元件(例如電容性元件或者電感性元件)連接到市電。第一整流器的輸出端子連接到第一 LED串，并且第二整流器的輸出端子連接到第二 LED串。當(dāng)通過一個LED串的電流等于零時，由于相移通過另一 LED串的電流不等于零。結(jié)果，很大程度上抑制了頻閃假象。優(yōu)選地，通過第一 LED串的電流與通過第二 LED串的電流之間的相移近似為90度。在LED光源包括三個或者更多LED串并且通過后續(xù)LED串的電流偏移近似180/n 度(其中η為LED串的數(shù)目)的情況中，也有可能抑制頻閃假象。為了實現(xiàn)該相移，LED光源必須包括至少第三整流器和第二電抗元件。當(dāng)跨LED串的電壓降減小時，通過LED串的電流的占空比(即LED串傳導(dǎo)電流期間逝去的時間與市電電源周期的一半的持續(xù)時間之間的比值)增加。這可以通過并聯(lián)布置 LED串中包括的部分LED來實現(xiàn)。在跨由電抗電流供電的LED串的電壓降比跨其他LED串的電壓降低時，通過LED串的電流之間的相移增加。此上描述的光源非常適合于在LED燈中使用，該LED燈包括燈容器；用于連接到供電源的電接觸；至少部分地包括在燈容器中的熱沉；由燈容器包圍的空間，該空間被劃分成多個隔間，每個隔間至少部分地由燈容器壁和熱沉界定。LED光源的每個LED串中包括的 LED連接到熱沉并且分布在至少部分隔間之上。在優(yōu)選實施方式中，LED燈包括燈頭、連接到燈頭并且被劃分成兩個或者更多部分的燈泡、存在于燈泡的所述多個部分之間并且將燈內(nèi)的空間劃分成等于燈泡的部分的數(shù)目的多個隔間的熱沉，其中每個LED串中包括的LED連接到熱沉并且被平均地分布在隔間之上。


將利用附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細描述。在附圖中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的LED光源的實施方式和LED串中包括的LED在根據(jù)本發(fā)明的LED燈的實施方式的隔間上的分布；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的LED燈的實施方式；圖3至圖6示出了 LED(包括在根據(jù)本發(fā)明的LED光源的實施方式的LED串中) 在根據(jù)本發(fā)明的LED燈的實施方式中包括的隔間之上的分布。
具體實施例方式在圖1中，Kl和K2是用于連接到市電電源的輸入端子。輸入端子Kl經(jīng)由歐姆電阻器Rl連接到整流器橋Recti的第一輸入端子，并且還經(jīng)由歐姆電阻器R2和電容器C連接到第二整流器橋Rect2的第一輸入端子。電容器C形成電抗元件。輸入端子K2連接到第一整流器橋Recti的第二輸入端子并且連接到第二整流器橋Rect2的第二輸入端子。第一整流器橋Recti的第一輸出端子連接到LED串LSl的第一端。LED串LSl的第二端連接到第一整流器Recti的第二輸出端子。第二整流器Rect2的第一輸出端子連接到第二 LED 串LS2的第一端。第二 LED串LS2的第二端連接到第二整流器橋Rect2的第二輸出端子。 在圖1中，Compl和Comp2分別是根據(jù)本發(fā)明的LED燈的實施方式中包括的第一隔間和第二隔間的示意性表示。各LED串LSl和LED串LS2中的LED分布在第一隔間Compl和第二隔間Comp2之上，使得每個LED串中的部分LED存在于第一隔間Compl中，并且每個LED串中的其余LED存在于第二隔間Comp2中。圖1中示出的LED光源的操作如下。當(dāng)輸入端子Kl和輸入端子K2連接到市電電源的電極時，由該市電電源提供的第一正弦形狀低頻AC電壓存在于第一整流器橋Recti的輸入端子處，并且被整流成存在于第一整流器橋Recti的輸出端子之間并且因此跨第一 LED串LSl的第一周期DC電壓。第二正弦形狀低頻AC電壓存在于第二整流器橋Rect2的輸入端子處，并且被整流成存在于第二整流器橋Rect2的輸出端子之間并且因此跨第二 LED串LS2的第二周期DC電壓。第二正弦形狀A(yù)C電壓由市電電源經(jīng)由電容器C供給，并且因此關(guān)于第一正弦形狀A(yù)C電壓相移。結(jié)果，第二周期DC電壓也關(guān)于第一周期DC電壓相移。當(dāng)?shù)谝恢芷贒C電壓的瞬時幅度太低以致不能引起電流流過第一 LED串LSl時，由于相移第二周期DC電壓的瞬時幅度足夠高到引起電流流過第二 LED串LS2。結(jié)果，在時間中的任何時刻，一個LED串總是承載電流并且因此生成光。因為每個LED串的LED分布在隔間Comp 1和隔間Comp2之上，在時間中的任何時刻，在每個隔間中生成光。由于這個原因，防止了頻閃效應(yīng)。在圖2中，LED燈被示出為具有白熾燈的形狀。燈具有燈頭(1)和被劃分成部分 2和部分3這兩個部分的燈容器或者燈泡0/3)。在兩個部分之間存在熱沉4，該熱沉將燈泡內(nèi)的空間劃分成兩個隔間。LED燈包括如在圖1中示出的LED光源。在每個隔間中，屬于兩個不同的LED串中的每個LED串的LED中的一半存在于熱沉上。兩個不同的LED串以在圖1中示出的方式連接到市電電源。因為每個串中的第一半LED存在于第一隔間中，并且另一半LED存在于第二隔間中，因此在每個隔間中生成的光的量總是相等的。燈頭中存在兩個整流器、兩個電阻器和電容器。
當(dāng)然可能選擇具有與白熾燈的形狀不同形狀的燈容器。也可能將燈容器內(nèi)的空間劃分成三個或者更多隔間，這些隔間至少部分地由熱沉和燈容器壁界定。燈可以裝備有與燈頭或者燈裝備件不同的電接觸。依賴于燈的實際使用，可能期望包括LED的每個隔間的光輸出近似地相等。在該情況中，兩個或者更多LED串中包括的LED需要均勻地分布在至少部分隔間之上。在一些應(yīng)用中，可以期望不同的隔間具有不同的光輸出。這可以通過將兩個或者更多LED串中包括的LED不均勻地分布在至少部分隔間之上來實現(xiàn)。圖;3B示意性地描繪了三個LED串在LED燈的三個隔間之上的分布。每個LED串由周期DC電壓供電。這些周期DC電壓由在圖3A中示出的電路生成，該電路包括三個整流器(Rectl、Rect2和Rect;3)和以兩個電容器形式存在的電抗元件Cl和電抗元件C2這兩個電抗元件。三個周期DC電壓存在于三個相應(yīng)整流器的輸出端子(K3-K8)之間。這些周期 DC電壓中的每個關(guān)于其他兩個周期DC電壓相移。第一 LED串LSl連接在整流器Recti的輸出端子K3和輸出端子K4之間。第二 LED串LS2連接在整流器Rect2的輸出端子K5和輸出端子K6之間。第三LED串LS3連接在整流器Rect3的輸出端子K7和輸出端子K8之間。LED串LS1、LS2和LS3中的每個分布在三個隔間Compl、Comp2和Comp3中的兩個隔間之上，因為第一部分LED存在于一個隔間中，并且其余LED存在于另一隔間中。每個隔間包括相同數(shù)目的LED并且因此在LED燈操作期間具有相同的光輸出。具有三個隔間的燈通常具有生成的光的更好的全方向分布。使用通過三個相應(yīng)LED串的三個相移的電流與在僅由兩個LED串生成光的情況中相比通常提供隨著時間變化較小的光強度。圖4也示意性地描繪了三個LED串在LED燈的三個隔間之上的分布。LED串由如在圖3A中示出的電路供電。每個LED串不均勻地分布在三個隔間之上，因為每個LED串包括8個LED，其中前三個包括在第一隔間中，次三個包括在第二隔間中，并且其余的兩個包括在第三隔間中。三個隔間中的每個包括相同數(shù)目的LED，使得在三個LED串中包括的LED 的總數(shù)目均勻地分布在三個隔間之上。圖5示意性地描繪了兩個LED串在LED燈的兩個隔間之上的分布。與在圖1中類似，每個LED串由周期DC電壓供電。兩個周期DC電壓關(guān)于彼此相移。每個LED串的部分 LED存在于第一隔間中，并且其余的存在于第二隔間中。在兩個串中包括的LED的總數(shù)目中，較大部分存在于第一隔間中，并且其余的存在于第二隔間中。結(jié)果，在操作期間第一隔間的光輸出比第二隔間的光輸出高。然而，因為每個隔間包括屬于兩個LED串的LED，很大程度上抑制了頻閃假象。在第一隔間中生成的光例如可以用來照亮桌子，而在第二隔間中生成的光可以用來照亮桌子的周邊。圖6示出了兩個LED串分布在兩個隔間之上。兩個LED串如在圖1或者圖5中示出的一樣來供電。第二串中包括的至少部分LED并聯(lián)布置。如果該第二串連接到圖1中具有連接到其輸入端子的電容器的整流器的輸出端子，并且另一串連接到另一整流器的輸出端子，則電容性電流的占空比增加，這是由于跨第一串的電壓降比假設(shè)所有LED都串聯(lián)布置要低。結(jié)果，跨電容器的電壓增加，并且因此通過兩個串的電流之間的相移也增加。
權(quán)利要求
1.一種LED光源，包括第一整流器，具有用于連接到AC供給電壓源的第一輸入端子和第二輸入端子，以及第一輸出端子和第二輸出端子，并且第一 LED串耦合在所述第一輸出端子和所述第二輸出端子之間，第二整流器，具有第一輸入端子和第二輸入端子以及輸出端子，所述第二整流器的所述第一輸入端子耦合到所述第一整流器的所述第一輸入端子，并且所述第二整流器的所述第二輸入端子耦合到所述第一整流器的所述第二輸入端子，并且第二 LED串耦合在所述輸出端子之間，以及用于引起在操作期間分別存在于所述第一整流器的所述輸出端子與所述第二整流器的所述輸出端子處的電壓之間的相移的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED光源，其中所述用于引起相移的裝置包括電抗元件，所述電抗元件耦合在所述第二整流器的所述第一輸入端子與所述第一整流器的所述第一輸入端子之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED光源，包括至少一個又一整流器，所述又一整流器具有第一輸入端子和第二輸入端子以及輸出端子，所述又一整流器的所述第一輸入端子經(jīng)由又一電抗元件耦合到所述第一整流器的所述第一輸入端子，并且所述又一整流器的所述第二輸入端子耦合到所述第一整流器的所述第二輸入端子，并且又一 LED串耦合在所述又一整流器的所述輸出端子之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED光源，其中所述第二LED串中包括的至少部分LED并聯(lián)連接。
5.一種LED燈，包括燈容器，電接觸，至少部分地包括在所述燈容器中的熱沉，由所述熱沉包圍的空間，所述空間被劃分成多個隔間，每個隔間至少部分地由所述燈容器的壁和所述熱沉界定，如權(quán)利要求1或者權(quán)利要求2所述的LED光源，其中所述LED串中的每個LED串中包括的所述LED連接到所述熱沉，并且分布在至少部分所述隔間之上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED燈，包括燈頭，燈泡，其連接到所述燈頭并且被劃分成兩個或者更多部分，熱沉，其存在于所述燈泡的所述部分之間并且將所述燈內(nèi)的空間劃分成等于所述燈泡的部分的數(shù)目的多個隔間，如權(quán)利要求1或者權(quán)利要求2所述的LED光源，其中所述LED串中的每個LED串中包括的LED連接到熱沉并且平均地分布在所述隔間之上。
全文摘要
一種LED光源包括第一整流器，具有用于連接到AC供給電壓源的第一輸入端子和第二輸入端子，以及由第一LED串連接的第一輸出端子和第二輸出端子；第二整流器，具有第一輸入端子和第二輸入端子以及輸出端子，所述第二整流器的所述第一輸入端子耦合到所述第一整流器的所述第一輸入端子，并且所述第二整流器的所述第二輸入端子耦合到所述第一整流器的所述第二輸入端子，并且輸出端子由第二LED串連接；以及用于引起在操作期間分別存在于所述第一整流器的所述輸出端子與所述第二整流器的所述輸出端子處的電壓之間的相移的裝置。LED串通過可以由市電電源電壓供電的非常簡單的電路驅(qū)動。由于相移，抑制了頻閃效應(yīng)。
文檔編號H05B33/08GK102246594SQ200980149852
公開日2011年11月16日 申請日期2009年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月12日
發(fā)明者A·A·M·馬里紐斯, P·戴克斯勒, V·S·D·吉倫 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司