專利名稱：發(fā)光二極管燈管驅(qū)動系統(tǒng)及其燈管的制作方法
技術領域：
本實用新型系關于一種驅(qū)動系統(tǒng)，特別是一種發(fā)光二極管燈管驅(qū)動系統(tǒng)及其燈管。
背景技術：
照明與人類的生活息息相關，而照明技術的發(fā)展隨著科技的進步也跟著日新月異。舉例來說，如何增加照明設備的照明效率、減少照明設備的消耗功率、降低照明設備制造成本、延長照明設備的使用壽命以及降低照明設備的污染都是目前照明技術的設計趨勢與研發(fā)重點之一。由于發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)具有省電、體積小、亮度高以及重量輕等優(yōu)點，近年來各家廠商皆紛紛投入并研發(fā)出各種相關照明設備。然而，基于LED的特性需由直流電源驅(qū)動發(fā)光，因此若直接使用交流電源驅(qū)動的話，當交流電源的正半周電流流入LED時，則LED發(fā)光，當交流電源的負半周電流流入LED時，則LED不發(fā)光，甚至會造成 LED短路燒壞而無法使用。因此，大部分的LED無法直接使用市電，必須通過交流轉直流模塊先將交流電源轉換直流電源，才得以使LED穩(wěn)定發(fā)光?，F(xiàn)有的LED驅(qū)動電路設計將交流轉直流模塊整合在LED燈管中，因此對于使用者來說，僅需將LED燈管與市電連接即可正常使用，具有其便利性。然而對于制造LED燈管的廠商來說，由于每一個LED燈管中皆須設置交流轉直流模塊，在量產(chǎn)情況下，其LED燈管的制造成本相當可觀。另外，在多燈管的驅(qū)動電路中，驅(qū)動電源的功率因子會偏低，因此，如何能提供一種可降低LED燈管制造成本以及提升驅(qū)動電源功率因子的電路設計，成為研究人員待解決的問題之一。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種發(fā)光二極管燈管驅(qū)動系統(tǒng)及其燈管，以解決現(xiàn)有技術LED燈管的制造成本較高的技術問題。本實用新型的實施例提供一種發(fā)光二極管燈管驅(qū)動系統(tǒng)，包括有一交流轉直流模塊，用以接收一交流電源并轉換交流電源為一直流電源；以及一發(fā)光二極管燈管，與交流轉直流模塊連接，其中發(fā)光二極管燈管內(nèi)包括有一直流轉直流模塊，與交流轉直流模塊連接，用以轉換直流電源為一預定電壓值；及一定電流模塊，與直流轉直流模塊連接，用以控制流過發(fā)光二極管燈管的電流值。另外，本實用新型實施例提供一種發(fā)光二極管燈管，包括有至少一個發(fā)光二極管；及一定電流模塊與至少一發(fā)光二極管連接，，用以控制流過至少一個發(fā)光二極管的電流值。由于采用以上技術特征，本實用新型相比現(xiàn)有技術，具有以下的優(yōu)點和積極效果綜上所述，本實用新型之發(fā)光二極管燈管驅(qū)動系統(tǒng)及其燈管，由于直流轉直流模塊相較于交流轉直流模塊具有較低的制造成本，因此通過將直流轉直流模塊設置在LED燈管內(nèi)，如此一來即可降低LED燈管的制造成本，并且通過交流轉直流模塊中的功率因子校正電路來提升驅(qū)動電源功率因子，以改善驅(qū)動電源的供電質(zhì)量，進一步達到節(jié)電的目的。另外，當發(fā)光二極管燈管需要以直流方式供電時，直流轉直流模塊可以被移除，使得發(fā)光二極管燈管可以操作在直流模式。為使能更進一步了解本實用新型之特征及技術內(nèi)容，請參閱以下有關本實用新型之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅用來說明本實用新型，而非對本實用新型的權利范圍作任何的限制。

圖1為本實用新型第一實施例的電路方塊圖；圖2為本實用新型第一燈管的另一電路方塊圖；圖3為本實用新型第二實施例之的電路示意圖；圖4A為本實用新型直流轉直流模塊的電路示意圖；圖4B為本實用新型直流轉直流模塊的另一電路示意圖；圖4C為本實用新型直流轉直流模塊的另一電路示意圖。
具體實施方式
請參照圖1，圖1是本實用新型第一實施例的電路方塊圖。本實用新型的發(fā)光二極管燈管驅(qū)動系統(tǒng)包括有交流轉直流模塊1與第一燈管2。其中交流轉直流模塊1與第一燈管2可通過快速接頭、金屬端子與/或電性導線等其它電性連接手段相互連接或分離。交流轉直流模塊1用以接收交流電源，并將接收的交流電源轉換為直流電源。交流轉直流模塊1中包括有功率因子校正電路12與變壓器14。另外，交流轉直流模塊1中還可包括有連接在功率因子校正電路12前級的電磁干擾濾除電路(圖中未示)與橋式整流器(圖中未示)，而電磁干擾濾除電路用以降低或濾除交流電源中的電磁噪聲，橋式整流器用以轉換交流電源為直流電源。交流轉直流模塊1可包括有反馳式(Flykick)、順向式 (Forward)、半橋式(Half-bridge)、全橋式(Full bridge)、推挽式(Push-pull). . ·等其它隔離型電路架構，或者非隔離型電路架構。藉由將交流轉直流模塊1設置于第一燈管2的外部，因此可降低第一燈管2工作時的溫度，相對來講也可延長第一燈管2中發(fā)光負載(即第一發(fā)光二極管M至第η發(fā)光二極管觀)的壽命。功率因子校正電路12可縮小輸入電源中電壓與電流的相位角，或者將輸入電源中電壓與電流的相位角保持一致，藉以校正交流轉直流模塊1中的輸入電源的功率因子。 功率因子校正電路12可包括有主動式與被動式兩種。被動式功率因子校正電路用以降低電流畸變與高次諧波量，藉以提高功率因子。其中被動式功率因子校正電路可由電感與電容組成。被動式功率因子校正電路可以例如是電感電容(LC)型濾波電路，或者π型濾波電路。前述的η型濾波電路可由一個電感與兩個電容所組成，其中電感可為有氣隙硅鋼片， 而第一個電容可為陶瓷電容，用以降低或濾除高頻突波，而第二個電容可為電解電容，用以對電源濾波，藉以提高功率因子。主動式功率因子校正電路可操作于連續(xù)導電模式(Continuous ConductionMode,CCM)下或不連續(xù)導電模式(Discontinuous Conduction Mode，DCM)下。主動式功率因子校正電路還可區(qū)分為單級與雙級的電路架構。前述雙級功率因子校正電路可由具兩個切換開關的電力轉換器所組成，用以校正輸入電源的功率因子與穩(wěn)定主動式功率因子校正電路的輸出電壓。前述單級功率因子校正電路可由具一個切換開關的電力轉換器所組成， 同樣用以校正輸入電源的功率因子與穩(wěn)定主動式功率因子校正電路的輸出電壓。變壓器14具有一次側連接端(或電源輸入端)與二次側連接端(或電源輸出端)。 變壓器14的一次側連接端(電源輸入端)與功率因子校正電路12的輸出端連接。變壓器 14可以例如是隔離型變壓器或非隔離型變壓器，若變壓器14為非隔離型變壓器(例如，自耦變壓器)則無前述的一次側連接端與二次側連接端，而是電源輸入端與電源輸出端。藉由將變壓器14設置于第一燈管2的外部，可降低第一燈管2的工作溫度，以及減輕第一燈管2的重量。第一燈管2中包括有直流轉直流模塊21、定電流模塊22、第一發(fā)光二極管M與第 η發(fā)光二極管觀，其中第一發(fā)光二極管M與第η發(fā)光二極管觀之間還串聯(lián)有多個發(fā)光二極管，而圖中并未一一標示。第一燈管2可為一燈排式(LED Bar)結構。直流轉直流模塊21與交流轉直流模塊1連接。直流轉直流模塊21用以接收交流轉直流模塊1輸出的直流電源，并將接收的直流電源轉換為一預定電壓值的直流電源，例如，升壓、降壓或穩(wěn)壓。直流轉直流模塊21可為一降壓型(Buck)、一升壓型(Boost)或一降-升壓型(Buck-Boost)直流轉直流模塊。由于第一燈管2中的直流轉直流模塊21的制造成本較低于交流轉直流模塊1，因此，在單燈管的發(fā)光二極管驅(qū)動系統(tǒng)中可降低LED燈管的制造成本。需要注意的是，當?shù)谝粺艄?所具有的發(fā)光二極管要以直流方式供電時，直流轉直流模塊21也可以被移除，以使第一燈管2可以通過直流供電發(fā)光，以操作在直流模式。 (例如第一燈管2直接連接一個外部的直流電源)。定電流模塊22與直流轉直流模塊21連接，使得直流轉直流模塊21得以提供定電流模塊22工作時所需的直流電源。定電流模塊22用以控制或穩(wěn)定第一燈管2的電流值。 定電流模塊22可包括有過電壓保護、短路保護和/或過載保護的電路設計。定電流模塊22 可由限流電阻、具脈波寬度調(diào)變控制的晶體管開關或邏輯組件...等其它電路架構組成。第一發(fā)光二極管M與定電流模塊22連接。第一發(fā)光二極管M可由白色、紅色、藍色、綠色或可變色等其它波長的發(fā)光二極管所組成。同樣的，第η發(fā)光二極管觀以及圖中并未一一標示的第一發(fā)光二極管M與第η發(fā)光二極管觀之間的發(fā)光二極管也可由白色、 紅色、藍色、綠色或可變色等其它波長的發(fā)光二極管所組成。請參照圖2，圖2是本實用新型第一燈管的另一電路方塊圖。圖2中第一燈管加與圖1中第一燈管2的不同之處在于第一燈管加中的第一發(fā)光二極管M與直流轉直流模塊21連接，也就是說，第一發(fā)光二極管M設置在直流轉直流模塊21的次級，而定電流模塊22與第η發(fā)光二極管觀連接，也就是說，第η發(fā)光二極管觀設置在直流轉直流模塊21 的次級。直流轉直流模塊21用以提供驅(qū)動第一發(fā)光二極管M至第η發(fā)光二極管觀所需的直流電源。另外，第一燈管加中其余組件的運作功能與第一燈管2相同，以下不再贅述。實施例二請參照圖3，圖3是本實用新型第二實施例的電路方塊圖。本實用新型第二實施例的交流轉直流模塊1、第一燈管2與第一實施例相同，其中第二燈管3中各電路方塊與第一燈管2相同，故以下不再贅述。第二燈管3與第一燈管2以一并聯(lián)方式與交流轉直流模塊1 連接。另外，圖3中的第二燈管3中各模塊與組件的電路連接方式也可與圖2中的第一燈管加相同。在本實施例中，交流轉直流模塊1連接兩個燈管(第一燈管2與第二燈管3)， 然而本實用新型并不因此限定。換句話說，交流轉直流模塊1也可以連接超過兩個燈管。接下來，請參照圖4A，圖4A是本實用新型直流轉直流模塊的電路示意圖。直流轉直流模塊21a為一降壓型的電路架構。直流轉直流模塊21a中包括有第一開關SWl、第一電感Li、第一二極管Dl與第一電容Cl。以下說明各電路組件的連接關系。第一開關SWl的一端與輸入端連接，其中第一開關SWl可以例如是晶體管開關，并可通過脈沖寬度調(diào)變器(圖中未示)控制第一開關SWl的導通(On)與截止(Off)。第一二極管Dl具有第一端(即陽極)與第二端(即陰極)，第一二極管Dl的第二端與第一開關 Sffl的另一端連接。第一二極管Dl的第一端與輸入端連接。第一電感Ll的第一端與第一二極管Dl的第二端連接。第一電容Cl的第一端分別與第一電感Ll的第二端以及輸出端連接。第一電容Cl的第二端分別與第一二極管Dl的第一端以及輸出端連接。前述的輸入端可與交流轉直流模塊1連接，而輸出端可與第一發(fā)光二極管21至第η發(fā)光二極管觀連接。請參照圖4Β，圖4Β是本實用新型直流轉直流模塊的另一電路示意圖。直流轉直流模塊21b為一升壓型的電路架構。直流轉直流模塊21b中包括有第一開關SW1、第一電感 Li、第一二極管Dl與第一電容Cl。以下說明各電路組件的連接關系。第一電感Ll的第一端與輸入端連接。第一開關SWl的一端與第一電感Ll的第二端連接。第一開關SWl的另一端與輸入端連接，其中第一開關SWl可以例如是晶體管開關， 并可通過脈沖寬度調(diào)變器(圖中未示)控制第一開關SWl的導通(On)與截止(Off)。第一二極管Dl具有第一端(即陽極)與第二端(即陰極)。第一二極管Dl的第一端與第一電感Ll的第二端連接。第一電容Cl的第一端分別與第一二極管Dl的第二端以及輸出端連接。第一電容Cl的第二端分別與第一開關SWl的另一端以及輸出端連接。前述的輸入端可與交流轉直流模塊1連接，而輸出端可與第一發(fā)光二極管21至第η發(fā)光二極管觀連接。請參照圖4C，圖4C是本實用新型直流轉直流模塊的電路示意圖。直流轉直流模塊21c為一降-升壓型的電路架構。直流轉直流模塊21c中包括有第一開關SW1、第一電感 Li、第一二極管Dl與第一電容Cl。以下說明各電路組件的連接關系。第一開關SWl的一端與輸入端連接，其中第一開關SWl可以例如是晶體管開關，并可通過脈沖寬度調(diào)變器(圖中未示)控制第一開關SWl的導通(On)與截止(Off)。第一電感Ll的第一端與第一開關SWl的另一端連接。第一電感Ll的第二端與輸入端連接。第一二極管Dl具有第一端(即陽極)與第二端(即陰極)，第一二極管Dl的第一端與第一電感Ll的第一端連接。第一電容Cl的第一端分別與第一二極管Dl的第二端以及輸出端連接。第一電容Cl的第二端分別與第一電感Ll的第二端以及輸出端連接。前述的輸入端可與交流轉直流模塊1連接，而輸出端可與第一發(fā)光二極管21至第η發(fā)光二極管觀連接。綜上所述，本實用新型的發(fā)光二極管燈管驅(qū)動系統(tǒng)及其燈管，由于直流轉直流模塊相較于交流轉直流模塊具有較低的制造成本，因此通過將直流轉直流模塊設置在LED燈管內(nèi)，如此一來即可降低LED燈管的制造成本，并且通過交流轉直流模塊中的功率因子校正電路來提升驅(qū)動電源功率因子，以改善驅(qū)動電源的供電質(zhì)量，進一步達到節(jié)電的目的。另外，當發(fā)光二極管燈管需要以直流方式供電時，直流轉直流模塊可以被移除，使得發(fā)光二極管燈管可以操作在直流模式。 以上所述僅為本實用新型的實施例，其并非用以局限本實用新型的專利范圍。
權利要求1.一種發(fā)光二極管燈管驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，包括一交流轉直流模塊，用以接收一交流電源并轉換該交流電源為一直流電源；以及一發(fā)光二極管燈管，與該交流轉直流模塊連接，該發(fā)光二極管燈管內(nèi)包括有 一直流轉直流模塊，與該交流轉直流模塊連接，用以轉換該直流電源為一預定電壓值;及一定電流模塊，與該直流轉直流模塊連接，用以控制流過該發(fā)光二極管燈管的電流值。
2.如權利要求1所述的發(fā)光二極管燈管驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，其中該發(fā)光二極管燈管內(nèi)還包括由至少一發(fā)光二極管串接組成。
3.如權利要求1所述的發(fā)光二極管燈管驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，其中該交流轉直流模塊包括有一功率因子校正電路。
4.如權利要求1所述的發(fā)光二極管燈管驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，其中該交流轉直流模塊包括有一隔離型變壓器。
5.如權利要求1所述的發(fā)光二極管燈管驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，其中該交流轉直流模塊包括有一非隔離型變壓器。
6.如權利要求1所述的發(fā)光二極管燈管驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，其中該直流轉直流模塊為一降壓型直流轉直流模塊。
7.如權利要求1所述的發(fā)光二極管燈管驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，其中該直流轉直流模塊為一升壓型直流轉直流模塊。
8.如權利要求1所述的發(fā)光二極管燈管驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，其中該直流轉直流模塊為一降-升壓型直流轉直流模塊。
9.一種發(fā)光二極管燈管，其特征在于，包括有 至少一發(fā)光二極管；及一定電流模塊，與該至少一發(fā)光二極管連接，用以控制流過該至少一發(fā)光二極管的電流值。
10.如權利要求9所述的發(fā)光二極管燈管，其特征在于，還包括直流轉直流模塊，與該定電流模塊連接，用以提供驅(qū)動該定電流模塊所需的直流電源。
專利摘要本實用新型提供一種發(fā)光二極管燈管驅(qū)動系統(tǒng)及其燈管，其發(fā)光二極管燈管驅(qū)動系統(tǒng)，包括有一交流轉直流模塊與一發(fā)光二極管燈管。其中發(fā)光二極管燈管內(nèi)包括有一直流轉直流模塊，與交流轉直流模塊連接，用以轉換交流轉直流模塊輸出的直流電源為一預定電壓值；及一定電流模塊，與直流轉直流模塊連接，用以控制流過發(fā)光二極管燈管的電流值。
文檔編號H02M3/155GK202276512SQ20112036098
公開日2012年6月13日 申請日期2011年9月15日 優(yōu)先權日2011年9月15日
發(fā)明者李日源 申請人:銥寶電子股份有限公司