專利名稱：一種可調(diào)光的交流led燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于半導(dǎo)體照明應(yīng)用領(lǐng)域，涉及一種可調(diào)光的交流LED燈。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體照明燈具由于具有發(fā)光效率高、節(jié)電效果明顯、壽命長(zhǎng)、無(wú)污染、抗震動(dòng)等 顯著優(yōu)點(diǎn)，已日益受到世界各國(guó)的重視，有望在不久的將來(lái)取代傳統(tǒng)的各種照明燈具。交流LED是由多個(gè)超細(xì)LED晶粒組成的，每個(gè)晶粒就是一個(gè)LED PN結(jié)，其微晶粒 可按多種工藝排列，例如交錯(cuò)矩陣排列工藝，如圖1所示。交流LED可以流過(guò)雙向電流，電 路上可等效為兩串直流LED反向并聯(lián)聯(lián)接，如圖4中交流LED燈串2所示，實(shí)際應(yīng)用中將多 個(gè)直流LED按一定的順序連接而使整體能流過(guò)雙向電流的結(jié)構(gòu)，也可以作為廣義上的交流 LED。傳統(tǒng)的交流LED驅(qū)動(dòng)大多都采用正弦電壓作驅(qū)動(dòng)源(AC電源)，直接加在交流LED 兩端(如圖2)，或先經(jīng)過(guò)一個(gè)大容值的電解電容C(如圖3)，再加在交流LED上，由于串聯(lián)的 LED有一個(gè)很大的門檻電壓，電壓小于門檻電壓時(shí)，LED不導(dǎo)通，而電壓是按正弦從0緩慢上 升的，因此在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)交流LED都是不導(dǎo)通的，這種驅(qū)動(dòng)方式使得LED的利用率下降； 另一方面，由于加在交流LED兩端的電壓波動(dòng)較大，使得流過(guò)LED的電流劇烈波動(dòng)，會(huì)加速 LED的光衰，嚴(yán)重影響LED的壽命。本實(shí)用新型解決了上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，并且該驅(qū)動(dòng)方法還具有良好的調(diào)光性 能。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適用于交流LED的驅(qū) 動(dòng)和調(diào)光方法。本實(shí)用新型在LED導(dǎo)通時(shí)流過(guò)恒定電流，確保LED發(fā)光穩(wěn)定，保證LED長(zhǎng)壽 命，通過(guò)調(diào)節(jié)控制方波電流發(fā)生電路輸出電流的占空比，可調(diào)節(jié)LED的光輸出量，并保持峰 值波長(zhǎng)基本不漂移，色溫穩(wěn)定。本實(shí)用新型通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種可調(diào)光的交流LED燈，包括交流LED燈和方波電流發(fā)生電路，方波電流發(fā)生電 路與交流LED燈的兩輸入端連接。上述可調(diào)光的交流LED燈中，所述交流LED等效成并聯(lián)在一起的兩串LED，且兩串 LED的極性相反。上述可調(diào)光的交流LED燈中，所述方波電流發(fā)生電路包括兩個(gè)輸出電流大小一 致、方向相反的直流恒流電路，兩個(gè)直流恒流電路各自通過(guò)一個(gè)可控開關(guān)(1\、T2)與交流 LED燈的輸入端連接。本實(shí)用新型利用方波電流發(fā)生電路產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)交流LED的電流，方波電流發(fā)生 電路的正向電流的幅值和反向電流幅值相等，兩串LED交替導(dǎo)通，導(dǎo)通時(shí)發(fā)光亮度相同。所 述正向電流和反向電流的導(dǎo)通寬度相等或不相等，在相鄰的正向電流和反向電流之間是電流為0的區(qū)段，該區(qū)段寬度可調(diào)節(jié)。LED的點(diǎn)亮?xí)r間通過(guò)調(diào)節(jié)方波電流發(fā)生電路輸出電流的 占空比來(lái)調(diào)節(jié)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有有如下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型在單串LED導(dǎo)通時(shí)流 過(guò)的電流是恒定的，從而確保了 LED發(fā)光穩(wěn)定，減小了電流波動(dòng)對(duì)LED的影響，保證了 LED 的長(zhǎng)壽命；LED串加和2b交替工作，在其中一串LED正常發(fā)光工作時(shí)，另一串LED不工作， 流過(guò)的電流為0，ΡΝ結(jié)向周圍散熱，使LED結(jié)溫不致過(guò)高；當(dāng)加上圖6所示電流時(shí)，LED立即 導(dǎo)通，只在電流為0時(shí)LED不導(dǎo)通，LED點(diǎn)亮?xí)r程可以控制，最大點(diǎn)亮?xí)r程理論上可達(dá)到全 周期360° ；通過(guò)調(diào)節(jié)控制方波電流發(fā)生電路輸出電流的占空比，可調(diào)節(jié)LED的光輸出量， 同時(shí)由于調(diào)光時(shí)電流幅值不改變，使得峰值波長(zhǎng)基本不發(fā)生漂移，色溫穩(wěn)定，調(diào)光性能好。

圖1為交流LED的晶粒矩陣排布圖。圖2為一種現(xiàn)有的交流LED驅(qū)動(dòng)電路。圖3為另一種現(xiàn)有的交流LED驅(qū)動(dòng)電路。圖4為本實(shí)用新型實(shí)施方式的交流LED調(diào)光驅(qū)動(dòng)電路整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本實(shí)用新型實(shí)施方式中的一種交流LED調(diào)光驅(qū)動(dòng)電路。圖6為本實(shí)用新型實(shí)施方式中基本的交流LED驅(qū)動(dòng)電流波形。圖7為本實(shí)用新型實(shí)施方式中的交流LED調(diào)光驅(qū)動(dòng)電流波形。
具體實(shí)施方案
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施作進(jìn)一步描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施和保 護(hù)不限于此。如圖4所示，電路主要由方波電流發(fā)生電路1和交流LED燈串2組成；方波電流發(fā) 生電路1產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)交流LED燈串2的電流i，i的波形如圖7所示，恒定幅值的電流驅(qū) 動(dòng)燈串( 和2b)交替穩(wěn)定發(fā)光，確保了 LED發(fā)光穩(wěn)定，并保證LED長(zhǎng)壽命工作；另外通過(guò) 調(diào)節(jié)控制方波電流發(fā)生電路輸出電流i的占空比，可調(diào)節(jié)LED的光輸出量，同時(shí)由于調(diào)光時(shí) 電流幅值不改變，使得峰值波長(zhǎng)基本不發(fā)生漂移，色溫穩(wěn)定，調(diào)光性能好。如圖5所示為本實(shí)用新型的一種具體的交流LED調(diào)光驅(qū)動(dòng)電路，方波電流發(fā)生電 路可以采用多種方式實(shí)現(xiàn)，例如圖5所示電流合成電路，即采用兩套直流恒流電路，其電流 恒流值相等，通過(guò)開關(guān)1\、T2的切換控制，使交流LED獲得如圖7所示電流波形。該電路的方波電流發(fā)生電路由兩套直流恒流電路(II和12)組成，通過(guò)控制可控 開關(guān)TpT2的互補(bǔ)切換，Il和12交替工作，即可產(chǎn)生圖6所示驅(qū)動(dòng)電流波形。當(dāng)T1導(dǎo)通時(shí)， 第一直流恒流電路Il工作，產(chǎn)生正向電流，交流LED燈串2中的LED陣列加導(dǎo)通，全部回 路電流i經(jīng)LED陣列加流回電源端，此時(shí)LED陣列加支撐著交流LED的全部光輸出，其結(jié) 溫升高，在這個(gè)過(guò)程中，由于流過(guò)LED的電流保持恒定，因此光輸出恒定，并且沒(méi)有電流的 大波動(dòng)對(duì)LED造成影響；在此階段，LED陣列2b由于不能流過(guò)反向電流而截止，PN結(jié)向周 圍散熱，結(jié)溫下降。當(dāng)T2導(dǎo)通時(shí)，第二直流恒流電路12工作，工作情況正好與上述工作情況 相反，由于正負(fù)電流幅值相等，從而使交流LED的光輸出量基本保持不變，同時(shí)由于LED陣 列加和2b交替工作，使LED結(jié)溫不致過(guò)高。[0024]當(dāng)方波電流發(fā)生電路產(chǎn)生圖7所示驅(qū)動(dòng)電流波形時(shí)，如通過(guò)控制圖5中的Tl和T2 的導(dǎo)通狀態(tài)，在Tl導(dǎo)通時(shí)，電路產(chǎn)生正向電流，交流LED的加發(fā)光工作，電路工作狀態(tài)與圖 6中電流為正時(shí)情況完全相同；在T1J2均不導(dǎo)通時(shí)，交流LED與電源斷開，電流幅值為0，2a 和2b都不工作，整個(gè)交流LED的光輸出為0 ；在T2導(dǎo)通時(shí)，電路產(chǎn)生反向電流，交流LED的 2b發(fā)光工作，電路工作狀態(tài)與圖6中電流為負(fù)時(shí)情況完全相同；在整個(gè)驅(qū)動(dòng)周期中，在電流 不為0時(shí)，交流LED有光輸出，且光輸出恒定，在電流為0時(shí)，交流LED的無(wú)光輸出，因而只 要改變電流為0階段的時(shí)間長(zhǎng)短，即調(diào)節(jié)電流的占空比，即可調(diào)節(jié)整個(gè)周期內(nèi)LED的光輸出 量，從而調(diào)節(jié)LED的亮度。在整個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程中，LED工作時(shí)電流幅值保持不變，從而峰值波 長(zhǎng)基本不發(fā)生漂移，LED色溫穩(wěn)定，調(diào)光性能好。上述兩種驅(qū)動(dòng)情況，正向電流的寬度和反向電流的寬度可以相等，也可以不相等， 但為了保持交流LED的散熱均勻性，優(yōu)選寬度相等情形。
權(quán)利要求1.一種可調(diào)光的交流LED燈，包括交流LED燈，其特征在于還包括方波電流發(fā)生電路， 方波電流發(fā)生電路與交流LED燈的兩輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)光的交流LED燈，其特征在于所述交流LED等效成并聯(lián) 在一起的兩串LED，且兩串LED的極性相反。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)光的交流LED燈，其特征在于所述方波電流發(fā)生電路包 括兩個(gè)輸出電流大小一致、方向相反的直流恒流電路，兩個(gè)直流恒流電路各自通過(guò)一個(gè)可 控開關(guān)與交流LED燈的輸入端連接。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種可調(diào)光的交流LED燈，包括交流LED燈和方波電流發(fā)生電路，方波電流發(fā)生電路與交流LED燈的兩輸入端連接。所述交流LED等效成并聯(lián)在一起的兩串LED，且兩串LED的極性相反。本實(shí)用新型的交流LED交替工作，改善了單串LED的散熱性能；在單串LED導(dǎo)通時(shí)流過(guò)恒定的電流，確保LED發(fā)光穩(wěn)定，保證了LED的長(zhǎng)壽命；采用電流驅(qū)動(dòng)，交流LED利用率高；調(diào)節(jié)控制方波電流發(fā)生電路輸出電流的占空比，可調(diào)節(jié)LED的光輸出量，同時(shí)由于調(diào)光時(shí)電流幅值不改變，使得峰值波長(zhǎng)基本不發(fā)生漂移，色溫穩(wěn)定，調(diào)光性能好。
文檔編號(hào)H05B37/00GK201854468SQ20102058766
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2010年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月2日
發(fā)明者丘東元, 巢時(shí)斌, 張桂東, 張波, 張雪霽, 眭永明, 肖文勛 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)