單向發(fā)光二極管模塊裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供單向發(fā)光二極管模塊裝置，其包括：整流部；單向發(fā)光二極管模塊部，包括單向連接的多個(gè)發(fā)光二極管；恒定電壓部，若施加于上述單向發(fā)光二極管模塊部與整流部另一端之間的電壓大于預(yù)定電平，則維持恒定電壓；恒功率控制部，包括在活性區(qū)域和飽和區(qū)域工作的開關(guān)器件，并利用上述開關(guān)器件，來使上述單向發(fā)光二極管模塊部在預(yù)定范圍內(nèi)維持恒功率；分壓部，將從上述恒定電壓部輸出的恒定電壓進(jìn)行分壓，來輸出分壓電壓；放大部，對上述分壓電壓進(jìn)行放大，來輸出放大的分壓電壓；基準(zhǔn)電壓提供部，利用上述恒定電壓部內(nèi)施加于三端齊納二極管的兩端的電壓，來提供基準(zhǔn)電壓；以及調(diào)整電壓提供部，包括第一檢測部。
【專利說明】單向發(fā)光二極管模塊裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種發(fā)光二極管(LED,Luminescent Diode)模塊裝置,詳細(xì)而言，涉及一種單向發(fā)光二極管模塊裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]只有穩(wěn)定地向電流驅(qū)動(dòng)器件供給恒定電流，發(fā)光二極管(LED, LuminescentDiode)才可以工作。尤其是要求高功率的發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電流較大(通常350mA以上)，因而發(fā)光二極管本身發(fā)出較多的熱，致使亮度的衰退率大于低功率條件下的發(fā)光二極管。這直接關(guān)系到發(fā)光二極管的壽命，并且在照明市場上起到非常重要的因素的作用。由此，高功率條件下的發(fā)光二極管均以恒定電流驅(qū)動(dòng)，并且以脈沖寬度調(diào)制(PWM，Pulse WidthModulation)方式驅(qū)動(dòng)，以更加有效地使用用作恒定電流的電源的開關(guān)模式電源(SMPS，Switch Mode Power Supply)的功率，因而需要驅(qū)動(dòng)時(shí)所需的電子部件,致使存在制造成本增加的問題。因此，最近，適用對交流電源進(jìn)行整流，來施加于串聯(lián)的發(fā)光二極管模塊的方式。
[0003]圖1是實(shí)用新型的單向發(fā)光二極管模塊裝置，其中，附圖標(biāo)記Dl、D2、D3、D4表示
二極管。
[0004]實(shí)用新型的單向發(fā)光二極管模塊裝置包括:橋式二極管120，對施加的交流電源110進(jìn)行整流；單向發(fā)光二極管模塊130，通過電阻Rl與橋式二極管120相結(jié)合。
[0005]在這里，電阻Rl決定流入單向發(fā)光二極管模塊130的電流的大小。
[0006]圖2作為實(shí)用新型的單向發(fā)光二極管模塊的施加電壓及驅(qū)動(dòng)電流波形圖，V為施加的電壓波形，i為根據(jù)施加的交流電壓流入橋式二極管120的前端的電流波形。
[0007]若施加交流電源110的正半周期電壓，則在電壓的大小為發(fā)光二極管模塊130的正向閾值電壓以上的情況下，電流流動(dòng)，發(fā)光二極管模塊130發(fā)光。同樣，若施加交流電源110的負(fù)半周期，則在電壓的大小為發(fā)光二極管模塊130的正向閾值電壓以上的情況下，電流流動(dòng)，發(fā)光二極管模塊130發(fā)光。即，如圖2所示，負(fù)荷電流不會(huì)在a區(qū)間和b區(qū)間流動(dòng)。
[0008]像這樣，只有在施加的電壓的大小為正向閾值電壓以上的情況下才工作的發(fā)光二極管模塊130的工作特性，即，在通過施加交流電源來正向連接的發(fā)光二極管模塊130的正向閾值電壓以上的情況下被導(dǎo)通，從而使電流急劇流動(dòng)而工作，在施加的交流電源的一周期內(nèi)發(fā)光二極管模塊的工作區(qū)間較短，由此，存在功率因數(shù)(power factor)變低，總諧波失真(THD,total harmonic distortion)增加，過度產(chǎn)生閃爍(flicker)現(xiàn)象的問題。并且，由此，也存在發(fā)光效率下降的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0009]為了解決上述問題而提出的本實(shí)用新型的目的在于，提供一種施加交流電源時(shí)能夠抑制因交流發(fā)光二極管工作特性而產(chǎn)生的閃爍現(xiàn)象的單向發(fā)光二極管模塊裝置。
[0010]并且，本實(shí)用新型的再一目的在于，提供一種施加交流電源時(shí)能夠改善因交流發(fā)光二極管工作特性而引起的發(fā)光效率下降的單向發(fā)光二極管模塊裝置。
[0011]并且，本實(shí)用新型的另一目的在于，提供一種即使交流電源電壓的電平變動(dòng)，也能夠在預(yù)定范圍內(nèi)以規(guī)定電平維持耗電的單向發(fā)光二極管模塊裝置。
[0012]本實(shí)用新型的單向發(fā)光二極管模塊裝置包括:整流部320，對施加的交流電源進(jìn)行整流；單向發(fā)光二極管模塊部330，包括單向連接的多個(gè)發(fā)光二極管；恒定電壓部340，若施加于上述單向發(fā)光二極管模塊部與整流部輸出端之間的電壓大于預(yù)定電平，則維持恒定電壓；恒功率控制部350，包括在活性區(qū)域和飽和區(qū)域工作的第二開關(guān)器件Q2，并利用上述第二開關(guān)器件Q2，來使上述單向發(fā)光二極管模塊部在預(yù)定范圍內(nèi)維持恒功率；放大部370，將從上述恒定電壓部輸出的恒定電壓進(jìn)行分壓并放大，來輸出放大的分壓電壓；基準(zhǔn)電壓提供部380，利用上述恒定電壓部的輸出，來提供基準(zhǔn)電壓；以及調(diào)整電壓提供部390，包括第一控制電壓輸出部，上述第一控制電壓輸出部將上述放大的分壓電壓與上述基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，來作為上述恒功率控制部的控制電壓輸出。
[0013]根據(jù)本實(shí)用新型，上述調(diào)整電壓提供部390還包括積分儀，上述積分儀對與上述基準(zhǔn)電壓比較的值進(jìn)行積分并輸出。
[0014]根據(jù)本實(shí)用新型，其特征在于，上述恒功率控制部內(nèi)的第一半導(dǎo)體開關(guān)器件為場效應(yīng)晶體管、雙極結(jié)型晶體管及絕緣柵雙極晶體管中的某一種。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型，上述恒功率控制部350包括:控制電壓輸出部ZD2、R34，檢測在上述單向發(fā)光二極管模塊部流動(dòng)的負(fù)荷電流，并根據(jù)檢測出的負(fù)荷電流的大小，來將上述單向發(fā)光二極管模塊部與上述整流部另一端之間的電壓轉(zhuǎn)換為第一電平及第二電平的驅(qū)動(dòng)電壓；以及第二開關(guān)器件Q2，被上述第一電平及第二電平的驅(qū)動(dòng)電壓控制，提供恒功率。
[0016]根據(jù)本實(shí)用新型，上述控制電壓輸出部ZD2、R34包括:檢測電阻R34，檢測在上述單向發(fā)光二極管模塊部流動(dòng)的負(fù)荷電流；以及三端齊納二極管ZD2，若施加于上述檢測電阻的控制電壓為設(shè)定值以下，則輸出齊納電壓，若上述控制電壓大于上述設(shè)定值，則在陽極與陰極之間維持短路狀態(tài)。
[0017]根據(jù)本實(shí)用新型，施加交流電源時(shí)能夠抑制因交流發(fā)光二極管工作特性而產(chǎn)生的閃爍現(xiàn)象，從而適合作為照明裝置來使用。因閃爍現(xiàn)象被抑制而具有照明裝置的壽命延長的效果。并且，根據(jù)本實(shí)用新型，能夠改善發(fā)光效率下降，并改善功率因數(shù)的下降，即使交流電源電壓的電平變動(dòng)，也能夠在預(yù)定范圍內(nèi)以規(guī)定電平維持耗電。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是以往實(shí)用新型的單向發(fā)光二極管模塊裝置。
[0019]圖2是以往實(shí)用新型的單向發(fā)光二極管模塊的施加電壓及驅(qū)動(dòng)電流波形圖。
[0020]圖3是本實(shí)用新型的一實(shí)施例的單向發(fā)光二極管模塊裝置電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面，參照附圖，對本實(shí)用新型的(多個(gè))優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的說明。首先，在對各個(gè)附圖的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注附圖標(biāo)記時(shí)，對于相同的結(jié)構(gòu)要素，即使標(biāo)注在不同的附圖，也盡可能使用了相同的附圖標(biāo)記。
[0022]圖3是本實(shí)用新型的一實(shí)施例的單向發(fā)光二極管模塊裝置電路圖，其包括:交流電源310、整流部320、單向發(fā)光二極管模塊部330、恒定電壓部340、恒功率控制部350、分壓部360、放大部370、基準(zhǔn)電壓提供部380及調(diào)整電壓提供部390。圖3中，附圖標(biāo)記Dl、D2、D3、D4表示二極管，C1、C2表示電容器。
[0023]整流部320對施加的交流電源310進(jìn)行整流。
[0024]單向發(fā)光二極管模塊部330以單向方式連接在整流部320的輸出側(cè)與恒定電流部350的上端之間。
[0025]就恒定電壓部340而言，若施加于單向發(fā)光二極管模塊部330與整流部320的另一端之間的電壓大于預(yù)定電平，例如，大于2.5V，則齊納二極管ZDl的兩端維持齊納電壓，由齊納電壓開啟第一開關(guān)器件Q1，從而向第一開關(guān)器件Ql的源端子Si施加與齊納電壓相應(yīng)的恒定電壓。在這里，若施加于檢測電阻的控制電壓為設(shè)定值以下，則三端齊納二極管ZD2具有與普通的齊納二極管特性相同的特性，來輸出齊納電壓，若控制電壓大于設(shè)定值，則在陽極與陰極之間維持短路狀態(tài)。由此，即使在較低的輸入電壓也使單向發(fā)光二極管模塊部330開啟，來減少閃爍現(xiàn)象，擴(kuò)大發(fā)光二極管工作區(qū)間，增加有效功率，以提高功率因數(shù)。
[0026]就恒功率控制部350而言，經(jīng)由第二開關(guān)器件Q2的負(fù)荷電流Il隨著施加于三端齊納二極管ZD2的檢測電阻(R33+R34)的控制電壓的大小而不同。例如，若施加于三端齊納二極管ZD2的檢測電阻(R33+R34)的控制電壓為設(shè)定值以下，則三端齊納二極管ZD2輸出齊納電壓，因此由三端齊納二極管ZD2的齊納電壓開啟第二開關(guān)器件Q2，使得較大的負(fù)荷電流Il流動(dòng)。另一方面，若較大的負(fù)荷電流使施加于分路的檢測電阻R34的電壓VR34上升，則施加于三端齊納二極管ZD2的檢測電阻(R33+R34)的控制電壓上升，若控制電壓大于設(shè)定值，則三端齊納二極管ZD2轉(zhuǎn)換為短路狀態(tài)。若三端齊納二極管ZD2轉(zhuǎn)換為短路狀態(tài)，則向第二開關(guān)器件Q2的漏端子與源端子之間施加逆電壓VR34，使得第二開關(guān)器件Q2在活性區(qū)域工作，因而負(fù)荷電流Il的大小變小。利用這種方式來工作的第二開關(guān)器件Q2起到提供恒功率的恒功率提供部的功能。
[0027]分壓部360由串聯(lián)的電阻R35、R36構(gòu)成，對施加于電阻R31和齊納二極管ZDl的電壓進(jìn)行分壓。
[0028]放大部370放大施加于分壓電阻R36的分壓電壓，來輸出放大的分壓電壓。
[0029]基準(zhǔn)電壓提供部380利用施加于三端齊納二極管ZD2的電壓，來提供基準(zhǔn)電壓VR41。
[0030]調(diào)整電壓提供部390用于改善恒功率控制部350的功能，該調(diào)整電壓提供部390包括:第一檢測部，檢測施加于發(fā)光二極管模塊部330的后端的全電壓變動(dòng)值；第二檢測部，檢測施加于第一開關(guān)器件Ql的源端子的電壓變動(dòng)值。例如，若施加于發(fā)光二極管模塊部330的后端的全電壓(VR35+VR36)變動(dòng)，則第一檢測部在放大部370使與變動(dòng)值相應(yīng)的第一變動(dòng)值放大，并通過電阻R45提供。并且，若施加于分路的檢測電阻R34的電壓VR34變動(dòng)，則第二檢測部通過電阻R42提供與變動(dòng)值相應(yīng)的第二變動(dòng)值。將加上第一變動(dòng)值和第二變動(dòng)值的合計(jì)變動(dòng)值與基準(zhǔn)電壓VR41進(jìn)行比較并積分，來作為調(diào)整電壓輸出，并利用于三端齊納二極管的控制電壓。
[0031]由此，可在活性區(qū)域和飽和區(qū)域更細(xì)致地控制第二開關(guān)器件Q2并控制恒功率。
【權(quán)利要求】
1.一種單向發(fā)光二極管模塊裝置，其特征在于，包括: 整流部,對施加的交流電源進(jìn)行整流； 單向發(fā)光二極管模塊部，包括單向連接的多個(gè)發(fā)光二極管； 恒定電壓部，若施加于上述單向發(fā)光二極管模塊部與上述整流部輸出端之間的電壓大于預(yù)定電平，則維持恒定電壓； 恒功率控制部，包括在活性區(qū)域和飽和區(qū)域工作的第二開關(guān)器件，并利用上述第二開關(guān)器件，來使上述單向發(fā)光二極管模塊部在預(yù)定范圍內(nèi)維持恒功率； 放大部，將從上述恒定電壓部輸出的恒定電壓進(jìn)行分壓并放大，來輸出放大的分壓電壓； 基準(zhǔn)電壓提供部，利用上述恒定電壓部的輸出，來提供基準(zhǔn)電壓；以及調(diào)整電壓提供部，包括第一控制電壓輸出部，上述第一控制電壓輸出部將上述放大的分壓電壓與上述基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，來作為上述恒功率控制部的控制電壓輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單向發(fā)光二極管模塊裝置，其特征在于，上述調(diào)整電壓提供部還包括積分儀，上述積分儀對與上述基準(zhǔn)電壓比較的值進(jìn)行積分并輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單向發(fā)光二極管模塊裝置，其特征在于，上述恒功率控制部內(nèi)的半導(dǎo)體開關(guān)器件為場效應(yīng)晶體管、雙極結(jié)型晶體管及絕緣柵雙極晶體管中的某一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2及3中任一項(xiàng)所述的單向發(fā)光二極管模塊裝置，其特征在于， 上述恒功率控制部包括: 控制電壓輸出部，檢測在上述單向發(fā)光二極管模塊部流動(dòng)的負(fù)荷電流，并根據(jù)檢測出的負(fù)荷電流的大小，將上述單向發(fā)光二極管模塊部與上述整流部另一端之間的電壓轉(zhuǎn)換為第一電平及第二電平的驅(qū)動(dòng)電壓；以及 第二開關(guān)器件，被上述第一電平及第二電平的驅(qū)動(dòng)電壓控制，提供恒功率。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單向發(fā)光二極管模塊裝置，其特征在于， 上述控制電壓輸出部包括: 檢測電阻，檢測在上述單向發(fā)光二極管模塊部流動(dòng)的負(fù)荷電流；以及三端齊納二極管，若施加于上述檢測電阻的控制電壓為設(shè)定值以下，則輸出齊納電壓，若上述控制電壓大于上述設(shè)定值，則在陽極與陰極之間維持短路狀態(tài)。
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK203554754SQ201320657819
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月31日
【發(fā)明者】崔鐘基 申請人:株式會(huì)社艾爾泰科