專利名稱：一種單端led節(jié)能燈及其驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED燈具，具體的涉及一種采用設(shè)有恒流驅(qū)動(dòng)電路、可以 直接替代現(xiàn)有白熾燈泡或熒光燈的單端LED節(jié)能燈及其驅(qū)動(dòng)電路。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中燈具，白熾燈為第一代照明燈具，采用金屬絲通電發(fā)光原 理，其功耗較大、使用壽命較短，且其光效率低，但是其安裝使用簡(jiǎn)便、 價(jià)格低廉，使用范圍廣泛；現(xiàn)有技術(shù)中的熒光燈屬于氣體放電燈，又稱熱 陰極低氣壓水銀熒光燈，它逐步代替了白熾燈而成為第二代主流照明光源， 其光效、壽命較白熾燈有了較大進(jìn)步，但是其功耗仍然較大；其小部分沿 用了原有白熾燈的燈座等燈具，大部分另外開發(fā)了專用燈架。隨著固體照 明技術(shù)的發(fā)展，集多種優(yōu)點(diǎn)于一身的LED照明正逐步向第三代主流光源邁 進(jìn)。LED光源改變了白熾燈鎢絲發(fā)光與熒光燈三基色粉發(fā)光的原理，是利 用電場(chǎng)發(fā)光，具有光效高、無輻射、壽命長(zhǎng)、低功耗和環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。LED 光源的光譜幾乎全部集中在可見光頻段，發(fā)光效率高達(dá)90%以上，接近電 光轉(zhuǎn)換的極限；且其光線質(zhì)量高，基本上無輻射，不含汞等有害物質(zhì)，壽 命終結(jié)后也容易處理，屬于典型的綠色環(huán)保照明光源；而壽命更是達(dá)到了 IO萬小時(shí)以上，可靠耐用，維護(hù)成本低。雖然LED光源具有了如此多的優(yōu) 點(diǎn)，但由于單位制造成本比較高、散熱不良等問題沒有較好的解決等因素 的影響，目前在普通照明中還沒有得到大量的普及使用，尤其是沒有解決 如何充分利用現(xiàn)有的白熾燈、熒光燈燈座資源的問題，如果用戶要采用新 的LED光源，往往就必須拆除熒光燈燈座，而重新安裝新的LED燈座，導(dǎo)
致更換時(shí)成本較高。
LED光源通常需要專門的驅(qū)動(dòng)電路來保障其正常工作。由于大功率 LED的每瓦制造成本很高(目前一般在十到二十元/瓦)，所以驅(qū)動(dòng)一個(gè)3
瓦以上大功率LED時(shí)，光源的成本相對(duì)驅(qū)動(dòng)的成本要高的多，因此做好驅(qū) 動(dòng)電路顯得相當(dāng)重要?，F(xiàn)有技術(shù)中的大功率LED驅(qū)動(dòng)電路，都是采用恒電 壓的驅(qū)動(dòng)方式，這種方式的缺點(diǎn)就是隨著電路的電流變化，LED的亮度會(huì) 不一致，同時(shí)也會(huì)因?yàn)長(zhǎng)ED組里面某個(gè)LED的損壞使得整體的電流變大， 容易導(dǎo)致整個(gè)LED組損壞和壽命縮短，因而這種驅(qū)動(dòng)電路急需改良。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中LED燈具所存在的上述不足，本發(fā)明目的之一在 于，提供-一種采用LED光源作為光源、并可直接替換現(xiàn)有白熾燈泡或熒光 燈、可達(dá)到節(jié)能、環(huán)保和提高照明質(zhì)量的單端替換型LED節(jié)能燈；
本發(fā)明目的之二在于，提供一種用于上述單端替換型LED節(jié)能燈的驅(qū) 動(dòng)電路。
本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，所提供的技術(shù)方案是
---種單端替換型LED節(jié)能燈，其包括若干LED光源，整體為一柱形，其 特征在于，其還包括由后向前依次連接的一金屬接頭、 一燈座、 一驅(qū)動(dòng)電 路、 一風(fēng)扇、 一散熱座、一LED光板、 一透鏡；所述的燈座及散熱座均為 筒狀構(gòu)件，所述金屬接頭設(shè)置在該燈座尾部，所述驅(qū)動(dòng)電路板設(shè)置在該燈 座內(nèi)，所述風(fēng)扇及LED光板設(shè)置在該散熱座內(nèi)，所述透鏡設(shè)置在所述散熱 座前部；所述的金屬接頭的電極、驅(qū)動(dòng)電路板、風(fēng)扇與LED光板電性連接。
所述的單端替換型LED節(jié)能燈，其特征在于所述的LED光板，是一 設(shè)置有依次串接的若干LED的PCB板，且其復(fù)合有一散熱金屬板層，該板 與各LED散熱片接觸，且同時(shí)也與所述散熱座接觸。通常，LED是通過焊 接的方式與散熱金屬板緊密結(jié)合，散熱金屬板再固定在散熱座上。
所述的單端替換型LED節(jié)能燈，其特征在于所述的散熱座為一空心 齒輪狀金屬構(gòu)件，其座壁后端面上設(shè)有若干向前延伸至其中部的通風(fēng)孔； 所述的風(fēng)扇也設(shè)有一散熱底座，該散熱底座的底面與所述PCB板的散熱金屬 板層接觸；該座的底面與燈座采用螺絲連接。
所述的單端替換型LED節(jié)能燈，其特征在于其還包括一反光燈杯，其為一開口向前、內(nèi)側(cè)壁為一反光面的喇叭狀構(gòu)件，其設(shè)置在所述散熱座
前部?jī)?nèi)側(cè)壁與所述LED光板之間。
所述的單端替換型LED節(jié)能燈，其特征在于所述的透鏡，是凸透鏡、
凹透鏡或平鏡之一。
所述的單端替換型LED節(jié)能燈，其特征在于所述的金屬接頭，是與 PLC管G24接口或與E27、 E14、 E40接口或其他接口之一配套使用的接頭， 并可直接連接在該接口上。
一種用于前述單端替換型LED節(jié)能燈的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于其包 括一AC/DC電源模塊，該模塊包括依次串接的整流電路、隔離變壓電路、 恒流電路；市電交流電源連接該整流電路的輸入端，該恒流電路的輸出端 連接所述的LED光板。
所述的單端替換型LED節(jié)能燈驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述的恒流輸 出電路，由一比較器TL431及一電流放大電路連接而成。
所述的單端替換型LED節(jié)能燈驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述整流電路 與隔離變壓電路之間還設(shè)有功率因數(shù)校正電路；所述交流電源輸入端與整 流電路之間，還串接有一共模方式的電磁兼容電路。
所述的單端替換型LED節(jié)能燈驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述整流電路 與隔離變壓電路之間還串接有一功率因數(shù)校正電路；所述隔離變壓電路與 恒流輸出電路之間還設(shè)有 一濾波電路。
本發(fā)明提供的單端替換型LED節(jié)能燈由于采用了LED光板作為光源，該 LED光板帶設(shè)有散熱金屬板，再配合齒輪形散熱座結(jié)構(gòu)，使散熱面積大大 增加，且散熱座的外壁及內(nèi)壁大部都直接暴露于空氣中，再加上其內(nèi)置風(fēng) 扇，可以更為及時(shí)、有效地散去LED光源工作時(shí)所產(chǎn)生的熱量，較好的解 決了大功率LED光源散熱的難題，因此，本發(fā)明提供的燈所采用的LED光源， 可以是] 16W甚至更大的大功率LED，其數(shù)量可以為1 30，并根據(jù)實(shí)際要 求可再增加或減少。
本發(fā)明提供的單端替換型LED節(jié)能燈的LED光板上所承載的LED
是采用側(cè)面發(fā)光的方式，其光線經(jīng)散熱座內(nèi)惻壁或燈杯反光后再射出燈外； 具體的，其再配配合散熱座內(nèi)側(cè)壁或燈杯反光的聚光結(jié)構(gòu)，可將整個(gè)LED
光板發(fā)出的光線匯集后全部照射在前部透鏡上若其前部安裝的是凸透鏡，
則將光線匯聚后射向較小的被照區(qū)域，可以充分發(fā)揮LED燈光效高的優(yōu)點(diǎn)， 提高被照區(qū)域的光照度；若其前部安裝的是凹透鏡，則將光線發(fā)散后再射 向較大的被照區(qū)域，可以解決點(diǎn)光源的照射區(qū)域偏J 、的問題。
同時(shí)，本發(fā)明提供的單端替換型LED節(jié)能燈的后部設(shè)有與現(xiàn)有PLC管 G24接口或與E27接口之一配套使用的金屬接頭，并且內(nèi)置了驅(qū)動(dòng)電路，使 用時(shí)無需對(duì)原有線路及燈座做任何改變，即可將其整體安裝到該燈座上， 達(dá)到輕松實(shí)現(xiàn)替換現(xiàn)有的白熾燈及熒光燈的目的，并沒有增加剛換成本及 造成資源浪費(fèi)。其也可作為獨(dú)立光源使用。
本發(fā)明提供的驅(qū)動(dòng)電路，由于其采用了恒流電路和恒流驅(qū)動(dòng)的工作方 式，能有效解決LED的亮度均勻性和LED壽命的問題；工作時(shí)可以避免因 為L(zhǎng)ED組里面某個(gè)LED的損壞使得整組的電流變大，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)LED 組損壞和壽命縮短；并且由于其采用了輸入輸出隔離方式，輸出端安全可 靠；采用了EMC電路，能有效抑制電磁干擾；采用本發(fā)明的燈具，其功耗 低，亮度強(qiáng)，--只功率為16瓦的LED燈管，其照明亮度可以相當(dāng)于80瓦 的日光燈；同時(shí)本發(fā)明提供的大功率LED驅(qū)動(dòng)器的電路設(shè)計(jì)合理、制造成 本低廉；在本發(fā)明的制造過程、使用過程，避免了日光燈的汞污染問題， 符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)；其光線亮度可以自動(dòng)調(diào)節(jié)，使照明亮度符合照明要求，同 時(shí)節(jié)約能源；更不會(huì)出現(xiàn)玻璃日光燈的玻璃破裂等安全問題。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明提供的單端替換型LED節(jié)能燈，其結(jié)構(gòu)合 理，散熱性能好，具有節(jié)能、環(huán)保、安全、使用壽命長(zhǎng)、消除頻閃、免維 修等優(yōu)點(diǎn)，且在現(xiàn)有所有使用白熾燈或熒光燈的地方，在不改變其燈座的 條件下，直接用其替換下現(xiàn)有燈即可，節(jié)省了大量的財(cái)力和物力。本發(fā)明 可廣泛應(yīng)用于寫字樓、倉(cāng)庫(kù)、食堂、禮堂、住宅、賓館、走道以及樓梯、 墻壁等地方。
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1燈的立體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1的立體裝配結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明實(shí)施例1的驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)框圖； 圖4是本圖3的電路原理示意圖； 圖5是實(shí)施例2中燈立體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6是實(shí)施例2的立體裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例l:參見圖1 圖2，本發(fā)明提供的一種單端替換型LED節(jié)能燈1， 其包括若干LED光源，其整體為一柱形，其還包括由后向前依次連接的一 金屬接頭2、 一燈座3、，一驅(qū)動(dòng)電路板4、 一風(fēng)扇5、 一散熱座6、 一LED光板 7、 一透鏡8;所述的燈座3及散熱座6均為筒狀金屬構(gòu)件，所述金屬接頭2設(shè) 置在該燈座3的尾部，所述驅(qū)動(dòng)電路板4上設(shè)有一驅(qū)動(dòng)電路，其被設(shè)置在該 燈座3內(nèi)，所述風(fēng)扇5及LED光板7設(shè)置在該散熱座6內(nèi)，所述透鏡8設(shè)置在所 述散熱座6前部；金屬接頭2的電極、驅(qū)動(dòng)電路板4、風(fēng)扇5與LED光板7相互 電性連接；其還包括一反光燈杯9，其為一開口向前、內(nèi)側(cè)壁為一反光面的 喇叭狀構(gòu)件，其設(shè)置在所述散熱座6前部的內(nèi)側(cè)壁與所述LED光板7之間， 將該光板7置于其內(nèi)。
前述的LED光板7，是-一設(shè)置有依次串接的若干LED71的PCB板，且其 復(fù)合有--一散熱金屬板72層，該板72與各LED 71的散熱片接觸，且同時(shí)也與 所述散熱座6接觸，本實(shí)施例中，其LED71是通過焊接的方式與散熱金屬板 72緊密結(jié)合，散熱金屬板72再固定在散熱座6上。
前述的散熱座6為一空心齒輪狀鋁制構(gòu)件，其座壁后端面上設(shè)有若干向 前延伸至其中部的通風(fēng)孔61;所述的風(fēng)扇5也設(shè)有一散熱底座51，該散熱底 座51的底面與所述PCB板7的散熱金屬板72層接觸；該座51的底面與燈座6 采用螺絲連接。所述的透鏡8，是凸透鏡、凹透鏡或平鏡之一；本實(shí)施例中采用的是具 有聚光效果的凸透鏡8。
所述的金屬接頭2，本實(shí)施例中是與E27接口配套使用的螺旋型接頭2， 其可直接連接在該接口上。
參見圖3、圖4， 一種用于前述單端替換型LED節(jié)能燈1的驅(qū)動(dòng)電路， 其包括依次串接的交流電源輸入端、EMC電路、整流電路、功率因數(shù)校正 電路、隔離變壓電路、恒流輸出電路，其輸入端連接市電，其輸出端連接 LED燈組。具體的，本實(shí)施例中提供了包括分別由8個(gè)發(fā)光二極管組成的 燈組，其中每個(gè)燈組的各發(fā)光二極管依次串聯(lián)；該燈組的兩端連接所述驅(qū) 動(dòng)電路的輸出端；其他實(shí)施例中，也可設(shè)置多組LED燈組，其相互并聯(lián)連 接在該驅(qū)動(dòng)電路的輸出端。前述的LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，其具體地包括一電 源模塊，該模塊包括連接市電的交流電源輸入端，并依次順序連接有一共 模方式EMC電路、-"整流電路、 一功率因數(shù)校正電路、 一隔離變壓電路、 一恒流輸出電路，該恒流輸出電路再連接接燈組。本實(shí)施例中采用的發(fā)光 二極管為1W 350MA的LED，其數(shù)量最少為可為1 28個(gè)，或更多。圖2 中示出了 -個(gè)燈組。所述的恒流輸出電路，由一比較器TL431及一電流放 大電路連接而成。前述的功率因數(shù)校正電路包括-控制集成塊及一電流感 應(yīng)電路，該集成塊地控制輸入端連接PC817電流感應(yīng)電路，其控制輸出端 與隔離變壓電路的電壓輸入線圈的負(fù)極端(圖2中的5端)、接零之間設(shè)一 個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管Q2。 PC817電流感應(yīng)電路感應(yīng)并導(dǎo)通電流后，控制輸入端得電， 控制輸出端則開啟場(chǎng)效應(yīng)管Q2，場(chǎng)效應(yīng)管Q2再控制電壓輸入線圈電路的 導(dǎo)通。實(shí)現(xiàn)輸入功率因數(shù)的校正和功率輸出。前述的隔離變壓電路為一互 感線圈L3，其將從交流電輸入端得到的電流，經(jīng)互感線圈L3的變壓隔斷， 再輸送給恒流輸出電路，可減小電路中的電流強(qiáng)度的波動(dòng)影響，對(duì)輸出端 實(shí)現(xiàn)安全供電。
在該恒流輸出電路中，隔離變壓電路的電壓輸出端的正極端正接二極 管D7后，還接有濾波電路(線圈L2)。濾波電路的后端接三極管Q1的集電
極，隔離變壓電路的電壓輸出端的負(fù)極端接三極管Q1的發(fā)射極，燈組的負(fù)
極端經(jīng)電阻接三極管Q1的基極。三極管Q1的集電極正接比較器TL431， 比較器TL431負(fù)極接零，燈組正極端經(jīng)電阻接比較器TL431控制端。比較 器TL431控制端實(shí)時(shí)感應(yīng)流經(jīng)燈組的電流的變化，并恒流控制，使三極管 Ql集電極的電流處于設(shè)定的電流范圍內(nèi)。這樣發(fā)射極輸出的電流就會(huì)在士 2%的波動(dòng)范圍內(nèi)，并提供大功率的電流輸出。
實(shí)施例2:參見圖4、圖5，本發(fā)明提供的--種述單端替換型LED節(jié)能燈 及其驅(qū)動(dòng)電路，其基本結(jié)構(gòu)與實(shí)施例l相同，其不同之處在于，其所述單端 替換型LED節(jié)能燈1所采用的金屬接頭2，是與PLC管G24接口配套使用的四 方形接頭，其包括一插頭本體21及設(shè)置在該本體21上的兩個(gè)金屬電極22， 其可直接插接在該G24接口上；其所采用的透鏡8，是具有散光效果的凹透 鏡，具體是雙面凹透鏡。
在其他實(shí)施例中，所述的金屬接頭2，還可以是與是與如E14、 E40等配 套使用的其他燈座接口的各種接頭；所述的透鏡8還可以是平鏡或其他類型 的凸透鏡、凹透鏡。
如本發(fā)明上述實(shí)施例所述，采用與其相同或相似結(jié)構(gòu)而得到的其他單 端替換型LED節(jié)能燈及其驅(qū)動(dòng)電路，均在本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種單端替換型LED節(jié)能燈，其包括若干LED光源，整體為一柱形，其特征在于，其還包括由后向前依次連接的一金屬接頭、一燈座、一驅(qū)動(dòng)電路、一風(fēng)扇、一散熱座、一LED光板、一透鏡；所述的燈座及散熱座均為筒狀構(gòu)件，所述金屬接頭設(shè)置在該燈座尾部，所述驅(qū)動(dòng)電路板設(shè)置在該燈座內(nèi)，所述風(fēng)扇及LED光板設(shè)置在該散熱座內(nèi)，所述透鏡設(shè)置在所述散熱座前部；所述的金屬接頭的電極、驅(qū)動(dòng)電路板、風(fēng)扇與LED光板電性連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單端替換型LED節(jié)能燈，其特征在于所述 的LED光板，是一設(shè)置有依次串接的若干LED的PCB板，且其復(fù)合有一散熱 金屬板層，該板與各LED散熱片接觸，且同時(shí)也與所述散熱座接觸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的單端替換型LED節(jié)能燈，其特征在于所 述的散熱座為一齒輪狀金屬構(gòu)件，其座壁后端面上設(shè)有若干向前延伸至其 中部的通風(fēng)孔；所述的風(fēng)扇也設(shè)有一散熱底座，該散熱底座的底面與所述 PCB板的散熱金屬板層接觸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的單端替換型LED節(jié)能燈，其特征在于其 還包括一反光燈杯，其為一開口向前、內(nèi)側(cè)壁為一反光面的喇叭狀構(gòu)件， 其設(shè)置在所述散熱座前部?jī)?nèi)側(cè)壁與所述LED光板之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的單端替換型LED節(jié)能燈，其特征在于所 述的透鏡，是凸透鏡、凹透鏡或平鏡之一。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的單端替換型LED節(jié)能燈，其特征在于所 述的金屬接頭，是與PLC管G24接口或與E27、 E14、 E40接口之一配套使用 的接頭，并可直接連接在該接口上。
7. —種用于權(quán)利要求1所述的單端替換型LED節(jié)能燈的驅(qū)動(dòng)電路，其 特征在于其包括一AC/DC電源模塊，該模塊包括依次串接的整流電路、 隔離變壓電路、恒流電路；市電交流電源連接該整流電路的輸入端，該恒流電路的輸出端連接所述的LED光板。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的單端替換型LED節(jié)能燈驅(qū)動(dòng)電路，其特征 在于所述的恒流輸出電路，由一比較器TL431及一電流放大電路連接而成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的單端替換型LED節(jié)能燈驅(qū)動(dòng)電路，其 特征在于所述整流電路與隔離變壓電路之間還設(shè)有功率因數(shù)校正電路； 所述交流電源輸入端與整流電路之間，還串接有一共模方式的電磁兼容電 路。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的單端替換型LED節(jié)能燈驅(qū)動(dòng)電路，其 特征在于所述整流電路與隔離變壓電路之間還串接有一功率因數(shù)校正電 路；所述隔離變壓電路與恒流輸出電路之間還設(shè)有一濾波電路。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種單端替換型LED節(jié)能燈，其包括若干LED光源，整體為一柱形，其還包括由后向前依次連接的一金屬接頭、一燈座、一驅(qū)動(dòng)電路、一風(fēng)扇、一散熱座、一LED光板、一透鏡；所述的燈座及散熱座均為筒狀構(gòu)件，所述金屬接頭設(shè)置在該燈座尾部，所述驅(qū)動(dòng)電路板設(shè)置在該燈座內(nèi)，所述風(fēng)扇及LED光板設(shè)置在該散熱座內(nèi)，所述透鏡設(shè)置在所述散熱座前部；所述的金屬接頭的電極、驅(qū)動(dòng)電路板、風(fēng)扇與LED光板電性連接。本發(fā)明還公開了一種用于前述燈的驅(qū)動(dòng)電路，其包括一AC/DC電源模塊，該模塊包括依次串接的整流電路、隔離變壓電路、恒流電路；市電交流電源連接該整流電路的輸入端，該恒流電路的輸出端連接LED光板。
文檔編號(hào)F21V29/02GK101201157SQ20071016600
公開日2008年6月18日 申請(qǐng)日期2007年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月31日
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