一種自適應(yīng)led筒燈的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種自適應(yīng)LED筒燈，其包括驅(qū)動(dòng)電路板、LED光源模組板、燈殼和出光罩，在所述驅(qū)動(dòng)電路板上設(shè)有LED交流驅(qū)動(dòng)電路，若干LED單元設(shè)置在所述LED光源模組板上，其特征在于，所述LED交流驅(qū)動(dòng)電路包括彼此連接的供電模塊和控制發(fā)光模塊，所述控制發(fā)光模塊包括所述LED單元和恒流單元，其中每個(gè)恒流單元分別包括一個(gè)運(yùn)算放大器、一個(gè)晶體管和一個(gè)采樣電阻，在每個(gè)恒流單元中，其晶體管的漏極連接至對應(yīng)的LED單元的輸出端，其晶體管的源極連接至其采樣電阻，其晶體管的柵極連接其運(yùn)算放大器的輸出端，在每個(gè)恒流單元中，其運(yùn)算放大器的反相端經(jīng)采樣電阻輸出連接至其下一恒流單元的運(yùn)算放大器的反相端。
【專利說明】一種自適應(yīng)LED筒燈
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種LED照明裝置，尤其涉及一種自適應(yīng)LED筒燈。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在國家倡導(dǎo)節(jié)能減排，在照明領(lǐng)域采用LED光源的照明產(chǎn)品，以其優(yōu)良的節(jié)能、低碳和綠色環(huán)保，迅速發(fā)展起來。當(dāng)LED作為照明裝置光源時(shí)，照明裝置的壽命不僅僅取決于LED，還包括驅(qū)動(dòng)電源等組件。在目前的應(yīng)用方案中，LED照明裝置壽命的瓶頸仍然是驅(qū)動(dòng)電源。為了降低驅(qū)動(dòng)電源壽命對LED燈具壽命影響，研究人員一方面改良現(xiàn)有的直流電源驅(qū)動(dòng)裝置，另一方面設(shè)計(jì)全新的交流電直接驅(qū)動(dòng)LED的電路。
[0003]對于普通老百姓來說使用最多的是筒燈，但是現(xiàn)有的LED筒燈存在的問題是驅(qū)動(dòng)壽命短。因?yàn)楝F(xiàn)有的市面上采用的驅(qū)動(dòng)方案為傳統(tǒng)的開關(guān)電源技術(shù)，這種技術(shù)相對成熟，但是電源的體積較大，需要有良好的散熱性能，在將這種電源技術(shù)引入到LED筒燈時(shí)，其提供給驅(qū)動(dòng)電源的空間狹小，工作環(huán)境溫度較高(高于60°C)，這樣直接導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)壽命降低，同時(shí)開關(guān)電源的成本高，且EMC特性差(需要外加輔助元件)。而且現(xiàn)有的LED筒燈一旦損壞，基本沒有維修的價(jià)值，需要直接更換驅(qū)動(dòng)電源，但是由于受限LED筒燈電源腔體的限制，一般只能更換指定廠家，指定型號的驅(qū)動(dòng)電源，且維修過程復(fù)雜。
[0004]現(xiàn)在也有一些交流直接驅(qū)動(dòng)LED電路，其采用的方法是傳統(tǒng)的阻容降壓或者采用單路線性恒流技術(shù)，這些技術(shù)中，存在的問題是，阻容降壓雖然成本低，但是功率因數(shù)較低(一般為0.2?0.5)且需要高壓電容,這種電容的體積大,壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于LED, —旦電容損壞LED也就全部會(huì)被擊穿，直接導(dǎo)致整燈報(bào)廢；采用單路線性恒流技術(shù)，雖然解決了功率因數(shù)的偏低的問題(一般在0.8?0.85)，但是在交流市電工作的一個(gè)周期中，由于電路需要一個(gè)啟動(dòng)電壓，這個(gè)電壓一般較高，因而有很長時(shí)間電路處于不工作狀態(tài)(利用率低于60%)。專利103152894A公布了一種基于AC電源的分段式LED驅(qū)動(dòng)電路。未采用穩(wěn)壓單元，電路工作的穩(wěn)定性得不到保證。而且恒流驅(qū)動(dòng)單元中沒有使用采樣電阻，不利于更精確的通過反饋來進(jìn)行控制，不具有高的功率因數(shù)。因此需要一種技術(shù)能夠解決好現(xiàn)有技術(shù)的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]為了克服現(xiàn)有的LED筒燈存在的上述不足，本實(shí)用新型提供了一種自適應(yīng)LED筒燈，其包括:驅(qū)動(dòng)電路板、LED光源模組板、燈殼和出光罩，其中，在所述驅(qū)動(dòng)電路板上設(shè)有LED交流驅(qū)動(dòng)電路，若干LED單元設(shè)置在所述LED光源模組板上，其特征在于，
[0006]所述LED交流驅(qū)動(dòng)電路包括彼此連接的供電模塊和控制發(fā)光模塊，
[0007]所述控制發(fā)光模塊包括所述LED單元和恒流單元，其中每個(gè)恒流單元分別包括一個(gè)運(yùn)算放大器、一個(gè)晶體管和一個(gè)采樣電阻，
[0008]在每個(gè)恒流單元中，其晶體管的漏極連接至對應(yīng)的LED單元的輸出端，其晶體管的源極連接至其采樣電阻，其晶體管的柵極連接其運(yùn)算放大器的輸出端，
[0009]在每個(gè)恒流單元中，其運(yùn)算放大器的反相端經(jīng)采樣電阻輸出連接至其下一恒流單元的運(yùn)算放大器的反相端。
[0010]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述燈殼包括電源盒上蓋、電源盒下蓋和散熱體，所述電源盒下蓋通過第一緊固件與所述散熱體連接，
[0011]所述LED光源模組板通過第二緊固件與所述散熱體連接，
[0012]所述出光罩包括彼此連接的擴(kuò)散板和裝飾板，并且所述出光罩也連接至所述散熱體，從而限定了一個(gè)密閉空間。
[0013]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述散熱體的外側(cè)壁設(shè)有彈簧加載的卡扣機(jī)構(gòu)，用以將所述自適應(yīng)LED筒燈固定至天花板開口之內(nèi)。
[0014]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述供電模塊還包括整流單元，所述整流單元為多個(gè)二極管所構(gòu)成的整流橋，其中，
[0015]第一二極管的負(fù)端與第一供電輸入端相連，第一二極管的正端與第三二極管的正端相連；
[0016]第二二極管的正端與第一供電輸入端相連，第二二極管的負(fù)端與第四二極管的負(fù)端相連；
[0017]第三二極管的負(fù)端與第二供電輸入端相連，第三二極管的正端與穩(wěn)壓單元和第一LED單元的輸入端相連；并且
[0018]第四二極管的正端與第二供電輸入端相連。
[0019]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述供電模塊還包括穩(wěn)壓模塊，所述穩(wěn)壓模塊由第一限流電阻、第二限流電阻、第一穩(wěn)壓管、第二穩(wěn)壓管、第一電容和第二電容構(gòu)成，其中:
[0020]各個(gè)運(yùn)算放大器的電源端連接到所述第二穩(wěn)壓管的正端，各個(gè)運(yùn)算放大器的同相端連接到所述第一穩(wěn)壓管正端；
[0021]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，第一限流電阻的一端與所述整流單元的第一二極管和第三二極管的正端相連，所述第一限流電阻的另一端與第一穩(wěn)壓管的正端相連；
[0022]所述第一穩(wěn)壓管的正端與所述第一電容的一端相連，所述第一穩(wěn)壓管的負(fù)端與所述第一電容的另一端相連后接地；
[0023]所述第二限流電阻的一端與所述整流單元的第一二極管和第三二極管的正端相連，所述第二限流電阻的另一端與所述第二穩(wěn)壓管的正端相連；
[0024]所述第二穩(wěn)壓管的正端與所述第二電容的一端相連，所述第二穩(wěn)壓管的負(fù)端與第二電容的另一端相連后接地。
[0025]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述驅(qū)動(dòng)電路還包括計(jì)數(shù)模塊，并且該所述計(jì)數(shù)模塊包括光電計(jì)數(shù)器。
[0026]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述散熱體包括外壁和中空內(nèi)腔，并且所述散熱體沿周向具有對稱分布的安裝通孔，
[0027]所述第一緊固件和所述第二緊固件穿過所述安裝通孔，將所述LED光源模組板和所述電源盒下蓋固定在所述散熱體上。
[0028]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述擴(kuò)散板安裝在所述散熱體的中空內(nèi)腔中。
[0029]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述LED光源模組板是單顆低電壓LED模組或采用COB封裝的高電壓LED模組。
[0030]根據(jù)另一種優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型還提供了一種自適應(yīng)LED筒燈，其包括:緊固件、電源盒上蓋、電源盒下蓋、驅(qū)動(dòng)電路板、卡扣機(jī)構(gòu)、散熱體、LED光源模組板、擴(kuò)散板和裝飾板，其特征在于，所述擴(kuò)散板和裝飾板連接后再與散熱體連接，所述LED光源模組板通過緊固件與散熱體連接，電源盒下蓋與散熱體通過緊固件連接，電源盒上蓋通過緊固件連接驅(qū)動(dòng)電路板，LED光源模組板與驅(qū)動(dòng)電路板連接，
[0031 ] 所述驅(qū)動(dòng)電路板包括LED交流驅(qū)動(dòng)電路，該所述LED交流驅(qū)動(dòng)電路包括供電模塊和控制發(fā)光模塊，所述供電模塊輸入端連接交流市電，所述控制發(fā)光模塊連接所述供電模塊和地線，所述供電模塊包括整流單元和穩(wěn)壓單元，所述控制發(fā)光模塊包括多個(gè)控制發(fā)光模塊，
[0032]所述控制發(fā)光模塊包括LED單元和恒流單元，該所述每個(gè)恒流單元包括運(yùn)算放大器、晶體管和采樣電阻，
[0033]所述晶體管的漏極連接對應(yīng)的所述LED單元的輸出端，源極連接所述采樣電阻，柵極連接所述運(yùn)算放大器的輸出端，第一恒流單元中運(yùn)算放大器反相端經(jīng)采樣電阻輸出連接第二恒流單元中運(yùn)算放大器反相端，第η-1恒流單元中運(yùn)算放大器反相端經(jīng)采樣電阻輸出連接第η恒流開關(guān)單元中運(yùn)算放大器的反相端。
[0034]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述整流單元為多個(gè)二極管所構(gòu)成的整流橋，其中，
[0035]第一二極管的負(fù)端與第一輸入端相連，其正端與第三二極管的正端相連；
[0036]第二二極管的正端與第一輸入端相連，其負(fù)端與第四二極管的負(fù)端相連；
[0037]第三二極管的負(fù)端與第二輸入端相連，其正端與穩(wěn)壓單元和第一 LED單元的輸入端相連；
[0038]第四二極管的正端與第二輸入端相連，負(fù)端接地。
[0039]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述穩(wěn)壓模塊包括第一穩(wěn)壓支路和第二穩(wěn)壓支路，第一限流電阻的一端與第一二極管和第三二極管的正端相連，另一端與第一穩(wěn)壓管的正端相連；第一穩(wěn)壓管的正端與第一電容的一端相連，負(fù)端與第一電容的另一端相連后接地；
[0040]第二限流電阻的一端與第一二極管和第三二極管的正端相連，另一端與第二穩(wěn)壓管的正端相連；第二穩(wěn)壓管的正端與第二電容的一端相連，負(fù)端與第二電容的另一端相連后接地。
[0041]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述運(yùn)算放大器的正相端參考電壓由所述第一穩(wěn)壓支路提供，電源電壓由所述第二穩(wěn)壓支路提供，其中，
[0042]所述運(yùn)算放大器的電源端連接到第二穩(wěn)壓管的正端和地線之間，同相端連接到第一穩(wěn)壓管正端，反相端連接所述晶體管的源極和所述采樣電阻的一端。
[0043]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述驅(qū)動(dòng)電路還包括計(jì)數(shù)模塊，并且該所述計(jì)數(shù)模塊包括光電計(jì)數(shù)器。
[0044]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述散熱體包括帶有所述卡扣機(jī)構(gòu)的外壁、中空內(nèi)腔和具有定位槽的內(nèi)壁，并且所述散熱體與擴(kuò)散板和裝飾板連接后構(gòu)成密閉的空間。
[0045]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述散熱體兩側(cè)具有對稱分布的安裝通孔，所述LED光源模組板和所述電源盒下蓋均有與之匹配的安裝通孔，使得所述緊固件穿過所述安裝通孔，將所述LED光源模組板和所述電源盒下蓋固定在所述散熱體上。
[0046]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述定位槽的高度至少大于所述擴(kuò)散板的外周緣厚度，使得所述擴(kuò)散板能安裝在所述散熱體的中空腔里，所述定位槽位于所述自適應(yīng)LED筒燈的出光口處，并且所述擴(kuò)散板能旋轉(zhuǎn)地保持在所述定位槽里。
[0047]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述LED光源模組板是單顆低壓光源或采用COB封裝的高壓LED模組。
[0048]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0049]能采用交流電直接驅(qū)動(dòng)，未使用傳統(tǒng)電源技術(shù)中所用的電解電容和電感，因而使用壽命長、具有較好的EMC特性、體積小且成本低。并且還具有功率因數(shù)高，利用率高的優(yōu)點(diǎn)。計(jì)數(shù)模塊讓使用者能掌握該裝置的功耗情況。散熱體的設(shè)計(jì)讓它和其它構(gòu)件緊密的連接在一起，具有體積小，安裝方便的優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0050]圖1是本實(shí)用新型的自適應(yīng)LED筒燈的立體分解圖；
[0051]圖2是本實(shí)用新型的自適應(yīng)LED筒燈的剖視圖；[0052]圖3是本實(shí)用新型的自適應(yīng)LED筒燈驅(qū)動(dòng)電路基本電路原理圖。
[0053]附圖標(biāo)記列表
[0054]101、104、108、110:緊固件102:電源盒上蓋105電源盒下蓋
[0055]103:驅(qū)動(dòng)電路板106:卡扣機(jī)構(gòu)
[0056]107:散熱體109:LED光源模組板
[0057]111:擴(kuò)散板112:裝飾板 121:整流單元
[0058]100:自適應(yīng)LED筒燈210 =LED筒燈剖視圖
[0059]122:穩(wěn)壓單元120:供電模塊
[0060]IN1, IN2:交流市電輸入端130:控制發(fā)光模塊
[0061]C1, C2:濾波電容D1~D4:二極管
[0062]A1~An:運(yùn)算放大器L1~Ln =LED單元
[0063]Sff1~SWn:恒流單元GND:地線
[0064]M1~Mn:晶體管RL1、RL2:限流電阻
[0065]R1-Rn:采樣電阻VCC:運(yùn)算放大器正電源端
[0066]V1:運(yùn)算放大器正相端參考電壓Zp Z2:穩(wěn)壓管
【具體實(shí)施方式】
[0067]下面結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】本實(shí)用新型。其中，圖1是本實(shí)用新型的自適應(yīng)LED筒燈的立體分解圖。圖3是本實(shí)用新型的自適應(yīng)LED筒燈驅(qū)動(dòng)電路基本電路原理圖。
[0068]如圖1所示，本實(shí)用新型的交流LED筒燈包括緊固件101、104、108、110，電源盒上蓋102，電源盒下蓋105，驅(qū)動(dòng)電路板103，卡扣機(jī)構(gòu)106，散熱體107，LED光源模組板109，擴(kuò)散板111和裝飾板112。將電源盒下蓋105與散熱體107通過緊固件104連接；再將驅(qū)動(dòng)電路板103和電源盒上蓋102通過緊固件101連接一個(gè)整體；再將LED光源模組板109通過緊固件110與散熱體107連接；再將擴(kuò)散板111和裝飾板112連接后再與散熱體107連接；其中由擴(kuò)散板111和裝飾板112和散熱體107連接后使起內(nèi)部形成以一個(gè)密閉的空間。驅(qū)動(dòng)電路板103與光源板間有電氣連接，驅(qū)動(dòng)電路板103的另一端有接線端子與交流市電連接。LED光源模組板109可以是由單顆低壓光源構(gòu)成，也可以是采用COB封裝的高壓LED模組。
[0069]如圖3所示，驅(qū)動(dòng)電路板103包括LED交流驅(qū)動(dòng)電路，該電路由4顆整流二極管D1、D2、D3、D4 ;2顆穩(wěn)壓管ZpZ2 ;限流電阻RLpRL2 ;濾波電容CpC2 ;運(yùn)算放大器A1,A2>A3>A4 ;采樣電阻RpH R4 ;晶體管MpMyMpM4 ;以及LED單元L1' L2> L3、L4組成(每個(gè)分組單元的LED數(shù)量為不小于或等于一顆，采用串聯(lián)方式連接)。二極管DpD2、D3、D4可以是普通整流二極管，也可以是耐壓足夠的肖特基二極管或者是可以實(shí)現(xiàn)相同功能的其他元器件；晶體管M1、M2、M3、M4可以是N-MOSFET，也可以是NPN三極管。LED交流驅(qū)動(dòng)電路包括供電模塊120和控制發(fā)光模塊130，供電模塊120輸入端連接交流市電，控制發(fā)光模塊130連接供電模塊120和地線GND。供電模塊120包括整流單元121和穩(wěn)壓單元122?？刂瓢l(fā)光模塊130包括多個(gè)控制發(fā)光模塊?？刂瓢l(fā)光模塊包括LED單元Lp L2, L3>…、Ln和恒流單元SW1' Sff2,Sff3> 每個(gè)恒流單元SWpSWySWy…、SWn都由一個(gè)運(yùn)算放大器、一個(gè)晶體管和一個(gè)采樣電阻組成。運(yùn)算放大器的正相端參考電壓V1由第一穩(wěn)壓支路提供，電源電壓VCC由第二穩(wěn)壓支路提供。運(yùn)算放大器A1的反相端與晶體管M1的源極連接后再與采樣電阻R1的第一端連接。運(yùn)算放大器A2的反相端與晶體管M2的源極連接后再與采樣電阻R1的第二端和采樣電阻R2的第一端連接。運(yùn)算放大器A3的反相端與晶體管M3的源極連接后再與采樣電阻民的第二端和采樣電阻R3的第一端連接。運(yùn)算放大器A4的反相端與晶體管M4的源極連接后再與采樣電阻R3的第二端和采樣電阻R4的第一端連接。采樣電阻R4的第二端與二極管仏、D4的正端連接。運(yùn)算放大器A1的輸出端與晶體管M1的柵極連接。運(yùn)算放大器A2的輸出端與晶體管M2的柵極連接；運(yùn)算放大器A3的輸出端與晶體管M3的柵極連接。運(yùn)算放大器A4的輸出端與晶體管M4的柵極連接。LED單元L1的正端與二極管DpD3的負(fù)端連接。LED單元L1的負(fù)端與LED單元L2的正端連接后再連接到晶體管M1的漏極。LED單元L2的負(fù)端與LED單元L3的正端連接后再連接到晶體管M2的漏極；LED照明單元L3的負(fù)端與LED照明單元L4的正端連接后再連接到晶體管M3的漏極；LED照明單元L4的負(fù)端與晶體管M4的漏極連接。
[0070]由于電路的工作方式的是隨電壓變化而調(diào)整LED的導(dǎo)通單元數(shù)目，使得驅(qū)動(dòng)的電流變化接近于電壓變化，這種電路直接帶來的好處是具有較高的功率因數(shù)(不小于0.95)，且又能夠提高電壓的利用率(大于90%)。此電路中沒有用到傳統(tǒng)開關(guān)電源技術(shù)中所需要的電解電容，因而壽命高；同樣電路中也沒有電感，因而具有良好的EMC特性。這種電路結(jié)構(gòu)簡單，成本低，壽命長(半導(dǎo)體器件壽命高與LED壽命)。
[0071]如圖3所示，整流單元121為四個(gè)二極管Dp D2、D3、D4所構(gòu)成的整流橋。其中，第一輸入端INl連接在二極管D1正端、D2負(fù)端。二極管D2正端連接在二極管D4正端。第二輸入端IN2連接在二極管D3正端、D4負(fù)端。二極管D3負(fù)端連接在二極管D1負(fù)端。電阻RL1第一端、穩(wěn)壓管Z1的正端和濾波電容C1的第一端連接；電阻RL1第二端與二極管DpD3的負(fù)端連接；電容C1的第二端與整流二極管D2、D4的正端，以及穩(wěn)壓管Z1的負(fù)端連接；電阻RL2第一端、穩(wěn)壓管Z2的正端和濾波電容C2的第一端連接；電阻RL2第二端與二極管DpD3的負(fù)端連接；電容C2的第二端與整流二極管D2、D4的正端，以及穩(wěn)壓管Z2的負(fù)端連接。
[0072]在整流橋的每個(gè)工作周期內(nèi)，同一時(shí)間只有兩個(gè)二極管進(jìn)行工作，通過二極管的單向?qū)üδ?，把交流電轉(zhuǎn)換成單向的直流脈動(dòng)電壓。整流單元121具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、外接線簡單、便于安裝等優(yōu)點(diǎn)。[0073]如圖3所示，穩(wěn)壓單元122包括:由第一限流電阻RL1、第一穩(wěn)壓管Z1、第一濾波電容C1構(gòu)成的第一穩(wěn)壓支路和由第二限流電阻RL2、第二穩(wěn)壓管Z2、第二濾波電容C2構(gòu)成的第二穩(wěn)壓支路，這兩條支路并聯(lián)于整流單元121的輸出端，且分別在兩個(gè)穩(wěn)壓管正端產(chǎn)生運(yùn)算放大器所需的工作電壓和正相端參考電壓％。穩(wěn)壓管Z1的正端與運(yùn)算放大器4、A2、A3、A4的供電端VCC連接；運(yùn)算放大器ApA2、A3、A4的接地端(GND)與二極管D2、D4的正端(GND)連接；穩(wěn)壓管Z2的正端與運(yùn)算放大器Ap A2, A3、A4的同相端連接。穩(wěn)壓模塊由兩個(gè)穩(wěn)壓支路構(gòu)成，產(chǎn)生運(yùn)算放大器所需的工作電壓和正相端參考電壓使驅(qū)動(dòng)電路能夠有效，穩(wěn)定的工作，從而達(dá)到使LED射燈工作穩(wěn)定，延長LED射燈使用壽命的效果。
[0074]交流市電八(:經(jīng)過整流二極管01、02、03、04組成的橋式整流后輸出脈動(dòng)直流電。脈動(dòng)直流電通過電阻RL1穩(wěn)壓管Z1和濾波電容C1后，在穩(wěn)壓管Z1的正端獲得一個(gè)穩(wěn)定的電壓V1，V1用于提供運(yùn)算放大器VA2、A3、A4所需要工作電壓；脈動(dòng)直流電通過電阻RL2穩(wěn)壓管Z2和濾波電容C1后，在穩(wěn)壓管Z2的正端獲得一個(gè)穩(wěn)定的電壓V2，V2用于提供運(yùn)算放大器ApA2、A3、A4所需要同相端的參考電壓；米樣電阻RpHR4構(gòu)成一個(gè)串聯(lián)的電路，分別連接到運(yùn)算放大器A1、A2、A3、A4的反相端和晶體管的源極，用于設(shè)定流過LED照明單元的電流。LED照明單元L1、L2、L3、L4的正向?qū)妷簽閂F1、VF2、VF3、VF4。
[0075]其工作方式是:在初始時(shí)，脈動(dòng)直流電壓由OV上升到VFl時(shí)，運(yùn)算放大器A1的反相端的電阻值為采樣電阻札、R2> R3、R4串聯(lián)后的阻值，由于此時(shí)運(yùn)算放大器A1的同相端電壓大于反相端電壓，運(yùn)算放大器輸出端電壓為高電壓，使晶體管M1處于導(dǎo)通狀態(tài)，這樣LED分組光源L1導(dǎo)通后開始發(fā)光。電流經(jīng)過LED分組光源L1和晶體管M1后，流過串聯(lián)電阻札、R2、R3、&后，在運(yùn)算放大器A1的反相端獲得一個(gè)反饋的電壓，用于調(diào)節(jié)晶體管M1的柵極電壓，從而使晶體管M1工作在放大區(qū)，實(shí)現(xiàn)了恒流。 [0076]在電壓從VFl上升到VF1+VF2時(shí)，運(yùn)算放大器A2的反相端的電阻值為采樣電阻R2、R3、R4串聯(lián)后的阻值，由于此時(shí)運(yùn)算放大器A2的同相端電壓大于反相端電壓，運(yùn)算放大器輸出端電壓為高電壓，使晶體管M2處于導(dǎo)通狀態(tài)，這樣LED照明單元U、L2導(dǎo)通后開始發(fā)光。電流經(jīng)過LED照明單元LpL2和晶體管M2后，流過串聯(lián)的采樣電阻R2、R3、R4后，在運(yùn)算放大器4的反相端獲得一個(gè)反饋的電壓，用于調(diào)節(jié)晶體管M2的柵極電壓，從而使晶體管M2工作在放大區(qū)，實(shí)現(xiàn)了恒流，在運(yùn)算放大器4的反相端的電壓為接近同相端的參考電壓V2，因而采樣電阻民的一端連接到運(yùn)算放大器A2的反相端的電壓為無限接近參考電壓V2，這樣導(dǎo)致了采樣電阻R1連接到運(yùn)算放大器A1的反相端的電壓高于參考電壓V2。此時(shí)運(yùn)算放大器A1的輸出低電壓，使晶體管M1處于截止?fàn)顟B(tài)。
[0077]在電壓從VF1+VF2上升到VF1+VF2+VF3時(shí)，運(yùn)算放大器A3的反相端的電阻值為采樣電阻R3、R4串聯(lián)后的阻值。由于此時(shí)運(yùn)算放大器A3的同相端電壓大于反相端電壓，運(yùn)算放大器輸出端電壓為高電壓，使晶體管M3處于導(dǎo)通狀態(tài)，這樣LED照明單元U、L2, L3導(dǎo)通后開始發(fā)光。電流經(jīng)過LED照明單元U、L2, LdP晶體管M3后，流過串聯(lián)的采樣電阻R3、R4后，在運(yùn)算放大器A3的反相端獲得一個(gè)反饋的電壓，用于調(diào)節(jié)晶體管M3的柵極電壓，從而使晶體管M3工作在放大區(qū)，實(shí)現(xiàn)了恒流。在運(yùn)算放大器A3的反相端的電壓為接近同相端的參考電壓V2，因而采樣電阻R3的一端連接到運(yùn)算放大器A3的反相端的電壓為無限接近參考電壓V2，這樣導(dǎo)致了采樣電阻R2連接到運(yùn)算放大器A2的反相端的電壓高于參考電壓V2。此時(shí)運(yùn)算放大器A2的輸出低電壓，使晶體管M2處于截止?fàn)顟B(tài)；同時(shí)運(yùn)算放大器仏的反相端的電壓也高于參考電壓V2，因此晶體管M1也處于截止?fàn)顟B(tài)。
[0078]在電壓從VF1+VF2+VF3上升到VF1+VF2+VF3+VF4時(shí)，運(yùn)算放大器A4的反相端的電阻值為采樣電阻R4的阻值，由于此時(shí)運(yùn)算放大器A4的同相端電壓大于反相端電壓，運(yùn)算放大器輸出端電壓為高電壓，使晶體管M4處于導(dǎo)通狀態(tài)，這樣1^0照明單元1^、1^、1^、1^4導(dǎo)通后開始發(fā)光。電流經(jīng)過LED照明單元L1、L2、L3、L4和晶體管M4后，流過采樣電阻R4后，在運(yùn)算放大器A4的反相端獲得一個(gè)反饋的電壓，用于調(diào)節(jié)晶體管M4的柵極電壓，從而使晶體管M4工作在放大區(qū)，實(shí)現(xiàn)了恒流，在運(yùn)算放大器A4的反相端的電壓為接近同相端的參考電壓V2，因而采樣電阻R4的一端連接到運(yùn)算放大器A4的反相端的電壓為無限接近參考電壓V2，這樣導(dǎo)致了采樣電阻R3連接到運(yùn)算放大器A3的反相端的電壓高于參考電壓V2。此時(shí)運(yùn)算放大器A3的輸出低電壓，使晶體管M3處于截止?fàn)顟B(tài)；同時(shí)運(yùn)算放大器Ap A2的反相端的電壓也高于參考電壓V2，因此晶體管MpM2也處于截止?fàn)顟B(tài)。
[0079]上述過程為可逆過程，當(dāng)電壓從VF1+VF2+VF3+VF4下降到VF1+VF2+VF3時(shí)，此時(shí)雖然運(yùn)算放大器A4的輸出端為高電壓，因?yàn)殡妷航档土耍_(dá)不到使LED照明單元U、L2, L3、L4同時(shí)點(diǎn)亮，采樣電阻R4上獲得的反饋電壓降低，直接導(dǎo)致了運(yùn)算放大器A3的反相端的反饋電壓也降低，這樣就使運(yùn)算放大器A3的輸出端為高電壓，直接使晶體管M3處于放大區(qū)的工作狀態(tài)。這樣電流流過LED照明單元L1、L2、L3、L4和晶體管M3，LED照明單元L1、L2、L3繼續(xù)發(fā)光，LED照明單元L4熄滅。
[0080]當(dāng)電壓從VF1+VF2+VF3下降到VF1+VF2時(shí)，運(yùn)算放大器A3、A4的輸出端為高電壓，由于電壓下降了，不能夠同時(shí)點(diǎn)亮LED照明單元U、L2, L3,因此使得晶體管M3、M4上沒有電流流過，采樣電阻R3、R4上沒有電流流過了，也就使得運(yùn)算放大器A2的反相端的電壓低于參考電壓V2，使得運(yùn)算放大器A2的輸出端為高電壓，晶體管M2開始工作在放大區(qū)。這樣電流流過LED照明單元U、L2和晶體管M2, LED照明單元U、L2繼續(xù)發(fā)光，LED照明單元L3、L4熄滅。
[0081]當(dāng)電壓從VF1+VF2下降到VFl時(shí)，運(yùn)算放大器A2、A3、A4的輸出端都為高電壓，由于電壓下降了，不能夠同時(shí)點(diǎn)亮LED照明單元U、L2,因此使得晶體管M2' M3、M4上沒有電流流過，采樣電阻R2、R3、R4上沒有電流流過了，也就使得運(yùn)算放大器A1的反相端的電壓低于參考電壓V2，使得運(yùn)算放大器A1的輸出端為高電壓，晶體管M1開始工作在放大區(qū)。這樣電流流過LED分組光源L1和晶體管M1, LED照明單元L1繼續(xù)發(fā)光，LED照明單元L2、L3、L4熄滅。
[0082]當(dāng)電壓從VFl下降到Ov時(shí)，運(yùn)算放大器ApA2、A3、A4的輸出端都是高電壓，由于電壓下降了，不能夠點(diǎn)亮LED照明單元L1,因此使得晶體管MpM2、M3、M4上沒有電流流過，這樣LED照明單元Lp L2> L3、L4全部熄滅。
[0083]由于電路的工作方式的是隨電壓變化而調(diào)整LED的導(dǎo)通單元數(shù)目，使得驅(qū)動(dòng)的電流變化接近于電壓變化，這種電路直接帶來的好處是具有較高的功率因數(shù)(不小于0.95)，且又能夠提高電壓的利用率(大于90%)。此電路中沒有用到傳統(tǒng)開關(guān)電源技術(shù)中所需要的電解電容，因而 壽命高；同樣電路中也沒有電感，因而具有良好的EMC特性。這種電路結(jié)構(gòu)簡單，成本低，壽命長(半導(dǎo)體器件壽命高與LED壽命)。
[0084]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，供電模塊120輸入端與交流市電連接,供電模塊120的輸出端連接控制發(fā)光模塊130的輸入端。計(jì)數(shù)模塊中光電計(jì)數(shù)器檢測控制發(fā)光模塊130中LED單元Lp L2, L3>…、Ln的光信號，將LED單元L1' L2, L3>…、Ln點(diǎn)亮數(shù)記錄在顯示裝置上。具體的，控制發(fā)光模塊130中LED單元L1、L2、L3、…、Ln發(fā)射出的光線由計(jì)數(shù)模塊中的接收裝置接收。在接收到光線之后，計(jì)數(shù)模塊中的光電轉(zhuǎn)換裝置將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。計(jì)數(shù)模塊中的顯示裝置根據(jù)電信號將計(jì)數(shù)信息顯示出來。由于每個(gè)LED單元L1、L2、L3、…、Ln的功耗是是不變的，根據(jù)計(jì)數(shù)模塊顯示出的LED單元U、L2、L3、…、Ln點(diǎn)亮數(shù)就可粗略推算出整個(gè)LED單元的功耗，便于使用者掌握該裝置的功耗情況。
[0085]如圖1所示，燈殼包括電源盒上蓋102、電源盒下蓋105和散熱體107，電源盒下蓋105通過第一緊固件104與散熱體107連接。LED光源模組板109通過第二緊固件110與散熱體107連接。出光罩包括彼此連接的擴(kuò)散板111和裝飾板112，并且出光罩也連接至散熱體107，從而限定了一個(gè)密閉空間。并且散熱體107的外側(cè)壁設(shè)有彈簧加載的卡扣機(jī)構(gòu)106?？凼怯糜谝粋€(gè)零件與另一個(gè)零件的嵌入連接或整體閉鎖的機(jī)構(gòu)，通常用于塑料件的連接，其材料通常是具有一定柔韌性的塑料材料構(gòu)成。該彈簧加載的卡扣機(jī)構(gòu)106用于將自適應(yīng)LED筒燈100固定至天花板開口之內(nèi)。
[0086]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，散熱體107包括外壁和中空內(nèi)腔，并且散熱體107沿周向具有對稱分布的安裝通孔。第一緊固件104和第二緊固件110穿過安裝通孔，將LED光源模組板109和電源盒下蓋105固定在散熱體107上。并且擴(kuò)散板111安裝在散熱體107的中空內(nèi)腔中。該固定方式充分利用了散熱體107的結(jié)構(gòu)，使得LED筒燈的體積減小。
[0087]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，LED光源模組板103是單顆低壓光源或采用COB封裝的高壓LED模組，可以滿 足不同用戶的需求。COB封裝就是將裸芯片用導(dǎo)電或非導(dǎo)電膠粘附在互連基板上，然后進(jìn)行引線鍵合實(shí)現(xiàn)其電連接。采用COB封裝技術(shù)具有低熱阻優(yōu)勢和成本優(yōu)勢，可以改善光的亮度與品質(zhì)，減少了配光的光度損失。
[0088]本實(shí)用新型至少具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0089]1、本實(shí)用新型驅(qū)動(dòng)電路中沒有用到傳統(tǒng)技術(shù)中所需的電解電容和電感，因而使用壽命長、具有較好的EMC特性、體積小且成本低。
[0090]2、本實(shí)用新型通過恒流單元控制使串聯(lián)起來的LED單元自動(dòng)適應(yīng)驅(qū)動(dòng)電壓的變化，其電壓利用率高達(dá)90%以上，功率因數(shù)高達(dá)0.95以上。
[0091]3、本實(shí)用新型中采用了計(jì)數(shù)模塊，方便使用者了解該裝置的功耗情況。
[0092]4、本實(shí)用新型中散熱體部分設(shè)計(jì)合理，其內(nèi)壁開有凹槽，外壁具有卡扣機(jī)構(gòu)，將其它構(gòu)件緊密的連接在一起，具有體積小的優(yōu)點(diǎn)。
[0093]需要注意的是，上述具體實(shí)施例是示例性的，在本實(shí)用新型的上述教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行各種改進(jìn)和變形，而這些改進(jìn)或者變形落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，上面的具體描述只是為了解釋本實(shí)用新型的目的，并非用于限制本實(shí)用新型。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種自適應(yīng)LED筒燈，其包括:驅(qū)動(dòng)電路板(103)、LED光源模組板(109)、燈殼和出光罩，其中，在所述驅(qū)動(dòng)電路板(103)上設(shè)有LED交流驅(qū)動(dòng)電路，若干LED單元(LpLy L3、…、Ln)設(shè)置在所述LED光源模組板(109)上， 其特征在于， 所述LED交流驅(qū)動(dòng)電路包括彼此連接的供電模塊(120)和控制發(fā)光模塊(130)，所述控制發(fā)光模塊包括所述LED單元(LrLyLy…、Ln)和恒流單元(SWpSW^SW^…、SWn)，其中每個(gè)恒流單元(SW1、SW2、SW3、…、Sffn)分別包括一個(gè)運(yùn)算放大器、一個(gè)晶體管和一個(gè)米樣電阻， 在每個(gè)恒流單元(SWn)中，其晶體管的漏極連接至對應(yīng)的LED單元(Ln)的輸出端，其晶體管(Mn)的源極連接至其采樣電阻，其晶體管(Mn)的柵極連接其運(yùn)算放大器(An)的輸出端， 在每個(gè)恒流單元(SWn)中，其運(yùn)算放大器(An)的反相端經(jīng)采樣電阻(Rn)輸出連接至其下一恒流單元(SWn+1)的運(yùn)算放大器(An+1)的反相端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)LED筒燈，其特征在于， 所述燈殼包括電源盒上蓋(102)、電源盒下蓋(105)和散熱體(107)，所述電源盒下蓋(105)通過第一緊固件(104)與所述散熱體(107)連接， 所述LED光源模組板(109)通過第二緊固件(110)與所述散熱體(107)連接， 所述出光罩包括彼此連接的擴(kuò)散板(111)和裝飾板(112)，并且所述出光罩也連接至所述散熱體(107 )，從而限定了一個(gè)密閉空間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自適應(yīng)LED筒燈，其特征在于，所述散熱體的外側(cè)壁設(shè)有彈簧加載的卡扣機(jī)構(gòu)(106)，用以將所述自適應(yīng)LED筒燈(100)固定至天花板開口之內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的自適應(yīng)LED筒燈，其特征在于，所述供電模塊(120)還包括整流單元(121 )，所述整流單元(121)為多個(gè)二極管所構(gòu)成的整流橋，其中， 第一二極管(D1)的負(fù)端與第一供電輸入端(IN1)相連，第一二極管(D1)的正端與第三二極管(D3)的正端相連； 第二二極管(D2)的正端與第一供電輸入端(IN1)相連，第二二極管(D2)的負(fù)端與第四二極管(D4)的負(fù)端相連； 第三二極管(D3)的負(fù)端與第二供電輸入端(IN2)相連，第三二極管(D3)的正端與穩(wěn)壓單元(122)和第一 LED單元(L1)的輸入端相連；并且 第四二極管(D4)的正端與第二供電輸入端(IN2)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自適應(yīng)LED筒燈，其特征在于，所述供電模塊(120)還包括穩(wěn)壓模塊(122)，所述穩(wěn)壓模塊(122)由第一限流電阻(RL1X第二限流電阻(RL2)、第一穩(wěn)壓管(Z1)、第二穩(wěn)壓管(Z2)、第一電容(C1)和第二電容(C2)構(gòu)成,其中: 各個(gè)運(yùn)算放大器的電源端連接到所述第二穩(wěn)壓管(Z2)的正端，各個(gè)運(yùn)算放大器的同相端連接到所述第一穩(wěn)壓管(Z1)正端； 所述第一限流電阻(RL1)的一端與所述整流單元(121)的第一二極管(D1)和第三二極管(D3)的正端相連，所述第一限流電阻(RL1)的另一端與第一穩(wěn)壓管(Z1)的正端相連； 所述第一穩(wěn)壓管(Z1)的正端與所述第一電容(C1)的一端相連，所述第一穩(wěn)壓管(Z1)的負(fù)端與所述第一電容(C1)的另一端相連后接地(GND)；所述第二限流電阻(RL2)的一端與所述整流單元(121)的第一二極管(D1)和第三二極管(D3)的正端相連，所述第二限流電阻(RL2)的另一端與所述第二穩(wěn)壓管(Z2)的正端相連； 所述第二穩(wěn)壓管(Z2)的正端與所述第二電容(C2)的一端相連，所述第二穩(wěn)壓管(Z2)的負(fù)端與第二電容(C2)的另一端相連后接地(GND)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的自適應(yīng)LED筒燈，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路還包括計(jì)數(shù)模塊，并且該所述計(jì)數(shù)模塊包括光電計(jì)數(shù)器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的自適應(yīng)LED筒燈，其特征在于，所述散熱體(107)包括外壁和中空內(nèi)腔，并且所述散熱體(107)沿周向具有對稱分布的安裝通孔， 所述第一緊固件(104)和所述第二緊固件(110)穿過所述安裝通孔，將所述LED光源模組板(109 )和所述電源盒下蓋(105 )固定在所述散熱體(107 )上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的自適應(yīng)LED筒燈，其特征在于，所述擴(kuò)散板(111)安裝在所述散熱體(107)的中空內(nèi)腔中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的自適應(yīng)LED筒燈，其特征在于，所述LED光源模組板(109)是單顆低電壓L ED模組或采用COB封裝的高電壓LED模組。
【文檔編號】F21Y101/02GK203757483SQ201320779553
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】楊冕, 李東明, 肖玉紅 申請人:四川新力光源股份有限公司