恆流燈條裝置的製作方法
2023-05-06 18:56:21
專利名稱：恆流燈條裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型是關於一種恆流燈條裝置，尤指一種可使燈條在通電發光時憑藉恆流 裝置得到恆定的電流，進而使燈條達到省電，且燈條的亮度均勻，而不易發熱，並可 使發光單元損壞的機率減至最小。
背景技術：
一般常見的「LED光條」，雖以電阻搭配LED燈泡達到調節電流輸出，使該LED 燈泡布置因電流過大而產生燒壞的現象，但是以一 LED搭配一電阻時，由於該LED 燈泡及電阻均會發熱，所以若串聯組多時該LED光條則會有溫度過高的情形，且上述 的LED光條電路結構其電能大部分皆因其電阻發熱而損耗掉實質上僅少部份提供給 LED燈泡發光的使用而造成能源的極端浪費，況且該電阻於電壓變動時，並無法自動 隨意的調整因此當其電流的輸出為低電壓時如燈條較長(串聯組數多)時則尾端的壓 降會變大，造成尾端的亮度較暗，使整個燈條發光亮度不均勻，又因為每一個LED 燈泡的順向電壓與順向電流均不盡相同，且電壓誤差大，使串聯電路中順向電壓比較 低的LED燈泡容易損壞，從而使得整條光條發光失效，所以，上述的常用LED光條構 造並無法符合實際使用時的需要。
為此，美國發明第4,717,868號『均一電流控制器』的創意目的即在改進上述 LED光條的缺點，其電路設計主要是利用燈條暨發光組件由接點19輸入的電壓，經 電阻組件R2分壓而分別觸發電晶體Q3、 Q4、 Q7，並利用節點13控制輸入的高、低 位準，觸發電晶體Ql並作為邏輯N0R閘17(NOR gate)及反向器16之一運算輸入訊 號，該邏輯NOR閘17(N0R gate)的另一運算輸入訊號是由節點14控制輸入的高、低 位準，觸發電晶體Q6使比較器15利用節點27、 28的電壓訊號產生一比較電壓訊號 輸出，再由邏輯N0R閘17(NOR gate)根據比較器15及節點13控制輸入的高、低位 準運算輸出以控制觸發電晶體Q5導通，以保持燈條暨發光組件的恆流狀態。只是此一結構設計，必需利用節點13、 14輸入高、低位準控制，及邏輯N0R閘17的運算與輸出，且不僅對於環境溫度的變化無法實時反應，更不具有任何過載保護設計，同時，無法直接應用於脈波寬度調整器(P麗)方式來達成LED光條的恆流控制目的。
實用新型內容
本實用新型的主要目的，在於提供一種恆流燈條裝置，使燈條在通電發光時憑藉具溫度補償的恆流裝置得到恆定的電流控制目的。
本實用新型的另一 目的在於提供一種恆流燈條裝置，可使燈條不受任何溫度溫升影響而達到省電，且整條燈條亮度均勻、不易發熱，並可使發光單元損壞的機率減至最小。
本實用新型的又一目的在於提供一種恆流燈條裝置，可使不同Vf值及不同色光的LED用於同一燈串無任何配電問題產生。
為達上述的目的，本實用新型恆流燈條裝置是利用一燈條，該燈條由多數個發光單元配合導線以正、負極電性連接的串聯方式呈一導通的狀態，且該燈條的二端預留有一正極導線及一負極導線可供連接外部電源使用；
一恆流裝置，該恆流裝置是與上述燈條的一電極導線電性連接；
其中，該恆流裝置包括-
一電流調節器，與燈條的發光組件並聯連接電壓源及一穩流電路裝置；一電流取樣組件，配合一端接連接形成電流取樣輸出；
一穩流電路裝置，與上述電流調節器、燈條的發光組件及電流取樣組件並聯連接，包含有
一開關組件，配合一電阻組件與上述電流調節器及燈條的發光組件並聯連接，並由電阻組件的分壓以觸發導通；
一檢控組件，並聯連接上述開關組件及電流取樣組件，以根據電流取樣組件的取樣電流檢控開關組件導通程度；
一溫度補償電路，配合電阻組件及電容組件與上述開關組件並聯；一基準電壓的比較與放大電路，由第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、第四電晶體、多數電阻組件及一電容組件所組成，連接由開關組件的輸出電壓訊號觸發，以取得電流調節器輸入基準電壓進行比較與訊號放大並由該電阻組件分壓對連接的電容組件充電；
上述基準電壓的比較與放大電路在環境溫度升高時，電容組件放電觸發上述溫度補償電路導通，以降低電流值保護燈條的發光組件不致過熱損壞。所述的恆流裝置為一具有合成線路的穩壓電路裝置所組成的。所述的恆流裝置為一穩壓電路裝置配合電流調節器所組成的。所述的恆流裝置為一具有合成線路的穩流電路所組成的。
所述的恆流裝置為一穩流電路裝置配合電流調節器所組成的，所述的電流調節器為電阻器。
所述的恆流裝置包括一直接封裝型晶片式恆流裝置、一直接封裝型晶片式穩壓電路裝置及一直接封裝型晶片式電流調節器。
所述的恆流裝置包括一表面貼片型式穩壓電路裝置及一表面貼片型式電流調節
叫益o
所述的恆流裝置包括一裸晶封裝式穩壓電路裝置及一表面貼片型式電流調節器。所述的恆流裝置包括一表面貼片型式穩壓電路裝置與一印刷碳膜式電流調節器。該溫度補償電路包括一雙極性電晶體。
圖1是本實用新型實施例1的電路示意圖2是本實用新型實施例2的電路圖2A為圖2的實樣立體外觀示意圖2B為本實用新型實施例3的電路連接圖2C為本實用新型實施例4恆流裝置的電路板的實樣平面圖2D為本實用新型實施例5恆流裝置的電路板的實樣平面圖；圖2E為本實用新型實施例6恆流裝置的電路板的實樣平面圖;圖2F為本實用新型實施例7恆流裝置的電路板的實樣平面圖;圖2G為本實用新型實施例8的電路連接圖3是本實用新型實施例9的電路示意圖4是本實用新型實施例10的電路圖4A是本發明圖4恆流裝置實施例10的詳細電路圖5是圖4的實樣立體外觀示意圖6是本實用新型實施例11的電路連接圖7是本實用新型實施例12的電路圖7A是本發明圖7恆流裝置實施例12的詳細電路圖。
具體實施方式
實施例1
參閱圖l，本實用新型實施例1的電路示意圖。如圖所示本實施例的燈條l包
括一多數個LED發光單元11、 一由穩壓電路裝置210所構成的恆流裝置2及導線12、12 A、 12B等所組成，也即本實施例的燈條1是由多數個發光單元11配合導線12以正、負極電性連接的串聯方式呈一導通的狀態，且該燈條1的二端預留有一正極導線12A及一負極導線12B可供連接外部電源使用，而該發光單元11可依所需為LED(發光二極體)或燈泡，並於該燈條1的負極導線12B直接以電性連接一穩壓電路裝置210,該穩壓電路裝置210可為一般電路裝置或一半導體晶片或一IC裝置。
實施例2
參閱圖2、圖2A，本實用新型實施例2的電路圖及本實用新型實施例2的實樣立體外觀示意圖。如圖所示本實施例的恆流燈條裝置，其由一燈條1及一恆流裝置2所構成，可使燈條1在通電發光時由恆流裝置2得到恆定的電流，進而使燈條1達到省電，且燈條l的亮度均勻，而不易發熱，並可使發光單元損壞的機率減至最小。
上面所述的燈條1由多數個發光單元11配合導線12以正、負極電性連接的串聯方式呈一導通的狀態，且該燈條1的二端預留有一正極導線12A及一負極導線12B可供連接外部電源使用，而該發光單元11可依所需為LED(發光二極體)或燈泡；該恆流裝置2與上述燈條1的負極導線12B電性連接，且該恆流裝置2為一具有合成線路的穩壓電路裝置21配合電流調節器22所組成，而該電流調節器22可為電阻；上述的結構構成一全新的恆流燈條裝置。
如圖2、圖2A所示，本實用新型實施例2的電路圖，在本實施例中，現舉2. l 36V的電源為例說明，該恆流裝置2的穩壓電路裝置21即可依其電源的所需而選擇使用型號LM317的IC穩壓電路裝置21，並使該燈條1的負極導線12B與該恆流裝置2的輸入端(Vin)連接，並於該穩壓電路裝置的輸出端(Vout)及穩壓電路裝置的調整端(ADJ)之間是搭配連接有一電流調節器22，可使燈條l在通電發光時，憑藉恆流裝置2成串聯的方式，變成恆流電源輸出，使該燈條1由該恆流裝置2得到恆定的電流，並利用電流調節器22調整恆流裝置2的電流輸出，即可使燈條l達到省電，且燈條1上的多數個發光單元11亮度均勻，而不易發熱，並可使發光單元損壞的機率減至最小。此間應予說明的是，如燈條l的長度固定或發光單元ll的個數一定時，則電流調節器22可與該穩壓電路裝置21合併成一體或省略。
實施例3
如圖2B所示，本實用新型實施例3的實樣平面連接圖，本實施例的燈條1可依所需將該LED發光單元11做成直接封裝型晶片(C. 0. B. /Chip On Board)式設置於直接封裝型晶片(C. 0. B.)式恆流裝置2B中，且同樣配合一直接封裝型晶片(C. 0. B.)式穩壓電路裝置21B及一直接封裝型晶片(C. 0. B.)式電流調節器22B，在本實施例中，恆流裝置2B是由金屬箔導線12、 12A、 12B與直接封裝型晶片(C.0.B.)式LED發光單元ll連接在一起，可運用於較大的電流燈條上，同樣地，於該燈條l的負極金屬箔導線12B，連接於該恆流裝置2B中間的直接封裝型晶片(C. 0. B.)式LED發光單元11，發光單元11再連接至直接封裝型晶片(C.O.B.)式穩壓電路裝置21B及電流調節器22B，以使本實用新型能符合使用者的需要。
實施例4如圖2C所示，本實用新型實施例4的恆流裝置2C實樣平面圖，本實施例中的恆 流裝置2C與實施例3的恆流裝置2B具有相同的功效，只有本實施例的恆流裝置2C 是由表面貼片型(SMD/surface mounting)式穩壓電路裝置21C及表面貼片型(SMD)式 電流調節器22C構成，並使該直接封裝型晶片(C.O.B.)式LED發光單元11、表面貼 片型(SMD)式穩壓電路裝置21C與表面貼片型(SMD)式電流調節器22D設置在同一電路 板上，而在內部與該恆流裝置2C達成電性連接。
實施例5
如圖2D所示，為本實用新型實施例5的恆流裝置2D實樣平面圖，本實施例中的 恆流裝置2D與實施例3的恆流裝置2B具有相同的功效，但是本實施例的恆流裝置 2D是由一裸晶(Bare Dice)封裝式穩壓電路裝置21D及一表面貼片型(SMD)式電流調 節器22D所構成，並使該直接封裝型晶片(C.O.B.)式LED發光單元ll、穩壓電路裝 置21D與電流調節器22D設置在同一電路板上而在內部達成電性連接於該恆流裝置 2D中。
實施例6
如圖2E所示，為本實用新型實施例6的恆流裝置2E實樣平面圖，本實施例中的 恆流裝置2E與實施例3的恆流裝置2B具有相同的功效，但是本實施例的恆流裝置 2E是由一表面貼片型(SMD)式穩壓電路裝置21E與一印刷碳膜式電流調節器22E所構 成，並使該直接封裝型晶片(C.O.B.)式LED發光單元ll、表面貼片型(SMD)式穩壓電 路裝置21E與印刷碳膜式電流調節器22E設置在同一電路板上，而在內部達成電性連 接於該恆流裝置2E中。
實施例7
再如圖2F所示，為本實用新型實施例7的恆流裝置2F實樣平面圖，本實施例 中的恆流裝置2F與實施例3的恆流裝置2B具有相同的功效，但是本實施例的恆流裝 置2F是由一裸晶(Bare Dice)直接封裝式穩壓電路裝置21F與一印刷碳膜電流式調節 器22F所構成，並使該直接封裝型晶片(C.O.B.)式LED發光單元11、裸晶式穩壓電 路裝置21F與印刷碳膜式電流調節器22F設置在同一電路板上而在內部達成電性連接於該恆流裝置2F中。
實施例8
如圖2G所示，本實用新型實施例8的實樣平面連接圖，本實施例中的電路連接 與實施例3大體上相同，所不同的地方是本實施例中恆流裝置2G的電路板不含LED 發光單元11，僅包括一直接封裝型晶片(C.O.B.)式穩壓電路裝置21B及一直接封裝 型晶片(C. 0. B.)式電流調節器22B，餘者皆同於實施例3。
實施例9
參閱圖3，本實用新型實施例9的電路示意圖。如圖所示本實施例的燈條l包 括一多數個LED發光單元11、一由穩流電路裝置211所構成的恆流裝置2A及導線12、 12 A、 12B等所組成，也即本實施例的燈條l由多數個LED發光單元11以正、負極 電性連接的串聯方式呈一導通的狀態，且該燈條1的二端預留有一正極導線12A及一 負極導線12B可供連接外部電源使用，而該發光單元11可依所需為LED(發光二極體) 或燈泡，並於該燈條1的負極導線12B直接電性串聯連接一穩流電路裝置211作為恆 流裝置2A，該穩流電路裝置211可為一般電路裝置或一半導體晶片或一IC裝置。
實施例10
參閱圖4、圖4A、圖5，為本實用新型實施例10的電路圖、詳細電路圖及其實 體的立體外觀示意圖。在本實施例中，如圖所示先舉3.3 260V的電源為例說明， 該恆流裝置2H的穩流電路裝置21H可依其電源所需而選用IC型號DD231作為穩流電 路裝置，使該燈條1的負極導線12B連接一第二電流調節器23H後並與該恆流裝置 2H的電源端(V。D)連接，並使該燈條1的負極導線12B同時與該恆流裝置2H的輸入端 (Vin)連接，且於該恆流裝置2H的接地端(Gnd)及電流調節端(Rext)之間搭配連接一 第一電流調節器22H，可使燈條l於通電發光時，憑藉第一電流調節器22H調整其電 流的輸出，並使第二電流調節器23H提供電源端(V。D)的限流，再由該設置DD231型號 的IC穩壓電路裝置21H本身就能提供穩定的恆流電源輸出，可使該燈條1於該恆流 裝置2H得到恆定的電流，並於發光單元11阻抗發生變化或發光單元11的亮度不足 時，可利用第一電流調節器22H的調整而使恆流裝置2H的電流輸出獲得所期望值，如此，即可使燈條l達到省電，且燈條l上的多數個發光單元ll亮度均勻，而不易 發熱，並可使發光單元ll損壞的機率減至最小。
如圖4A所示，為本發明恆流裝置2第十實施例的詳細電路圖，包括有一穩流電 路裝置2H配合電流調節器22H，以構成一具有溫度補償型燈條l，同時為一驅動壓降 範圍寬，恆定電流公差小及電流設定方便的恆流裝置2，更可應用於脈波寬度調整器 (P麗)方式而達成恆流控制。上述的穩流電路裝置2H包括四個外部接點VDD、 VIN、 REXT、 GRD，其中接點VIN、 VDD連接燈條1的負極導線12B與電流調節器23H，該燈 條l的正極導線12A與電流調節器23H另端連接至電壓源正極(+)，同時，穩流電路 裝置2H由接點REXT、 GND連接一電流取樣組件22H而接地GND，以擷取電流取樣。 上述電流取樣組件22H較佳為一電阻組件。
上述所提的穩流電路裝置2H，包括有一基準電壓的比較與放大電路21H、 一開關 組件Q6、 一檢控組件Q5、 一溫度補償電路TQ，較佳為一雙極性電晶體(BJT)、多數 電阻組件R1 R8及多數電容組件C1、 C2，以形成一線性恆流電路。其中該並聯的電 阻組件R7、 R8，由電流調節器23H輸入的電壓訊號分壓產生一電壓訊號，以觸發開 關組件Q6導通燈條1 (LED)，並由檢控組件Q5根據上述電流取樣組件22H的取樣電 流，以檢控開關組件Q6導通程度，實現電流恆定及公差小，同時該電阻組件R7分壓 對連接的電容組件C2充電；上述基準電壓的比較與放大電路21H，由第一電晶體Q1、 第二電晶體Q2、第三電晶體Q3、第四電晶體Q4及多數電阻組件R1 R6組成；由開 關組件Q6的導通輸出電壓訊號啟動進行基準電壓比較與訊號放大，並由電阻組件R4 分壓對連接的電容組件C1充電；當環境溫度升高時，電容組件C1放電觸發上述溫度 補償電路Q7導通，其中Q7為一雙極性電晶體(BJT/bipolar junction transistor), 該電晶體是配合電容組件C2放電，以降低電流值保護燈條l(LED)不致過熱損壞。
實施例ll
參閱圖6，本實用新型實施例ll的燈條平面連接配置圖。如圖所示，本實施例的 燈條1可依所需將該LED發光單元11做成直接封裝型晶片式LED設置於直接封裝型晶片 式恆流裝置2J的電路板中，且配合一直接封裝型晶片式穩流電路裝置21J、 一直接封裝型晶片式第一電流調節器22J及一直接封裝型晶片式第二電流調節器23J，在本實施 例中，恆流裝置2J藉由金屬箔導線12、 12A、 12B與直接封裝型晶片式LED發光單元11 串聯連接在一起，可運用於需要使用較高電壓的燈條上，同樣地，於該燈條l的負極 金屬箔導線12B，連接於該恆流裝置2J中間的直接封裝型晶片式LED發光單元11，發光 單元11再連接至直接封裝型晶片式穩流電路裝置21J，第一電流調節器22J及第二電流 調節器23J，以使本實用新型符合使用者的需要。
實施例12
如圖7、圖7A所示，為本發明恆流裝置2第12實施例的詳細電路圖，其電路圖 結構與第10實施例的詳細電路圖大體上相同，包括有一穩流電路裝置2H配合電流調 節器22H，以構成一具有溫度補償形成燈條1，同時驅動壓降範圍寬，恆定電流公差 小及電流設定方便的恆流裝置2，更可應用於脈波寬度調整器(P麗)方式達成恆流控 制。但是本實施例穩流電路裝置2H的接點VIN、 VDD間連接一電壓調節器230，而燈 條1的負極導線12B與接點VIN連接，該燈條1的正極導線12A連接至電壓源正極(+)， 同時，穩流電路裝置2H由接點REXT、 GND連接一電流取樣組件22H而接地GND，以 擷取電流取樣。上述電流取樣組件22H較佳為一電阻組件，其中該並聯的電阻組件 R7、 R8，由電壓調節器230輸入的電壓分壓產生分壓，以觸發開關組件Q6導通燈條 1，並由檢控組件Q5根據上述電流取樣組件22H的取樣電流，以檢控開關組件Q6導 通程度，實現與上述實施例相同的電流恆定功效。
1權利要求1、一種恆流燈條裝置，其特徵在於，該裝置包括一燈條，該燈條是由多數個發光單元配合導線以正、負極電性連接的串聯方式呈一導通的狀態，且該燈條的二端預留有一正極導線及一負極導線可供連接外部電源使用；一恆流裝置，該恆流裝置是與上述燈條的一電極導線電性連接；其中，該恆流裝置包括一電流調節器，與燈條的發光組件並聯連接電壓源及一穩流電路裝置；一電流取樣組件，配合一端接連接形成電流取樣輸出；一穩流電路裝置，與上述電流調節器、燈條的發光組件及電流取樣組件並聯連接，包含有一開關組件，配合一電阻組件與上述電流調節器及燈條的發光組件並聯連接，並由電阻組件的分壓以觸發導通；一檢控組件，並聯連接上述開關組件及電流取樣組件，以根據電流取樣組件的取樣電流檢控開關組件導通程度；一溫度補償電路，配合電阻組件及電容組件與上述開關組件並聯；一基準電壓的比較與放大電路，由第一電晶體、第二電晶體、第三電晶體、第四電晶體、多數電阻組件及一電容組件所組成，連接由開關組件的輸出電壓訊號觸發，以取得電流調節器輸入基準電壓進行比較與訊號放大，並由該電阻組件分壓對連接的電容組件充電；上述基準電壓的比較與放大電路在環境溫度升高時，電容組件放電觸發上述溫度補償電路導通，以降低電流值保護燈條的發光組件不致過熱損壞。
2、 根據權利要求1所述的恆流燈條裝置，其特徵在於，所述的恆流裝置為一具 有合成線路的穩壓電路裝置所組成的。
3、 根據權利要求l所述的恆流燈條裝置，其特徵在於，所述的恆流裝置為一穩 壓電路裝置配合電流調節器所組成的。
4、 根據權利要求1所述的恆流燈條裝置，其特徵在於，所述的恆流裝置為一具有合成線路的穩流電路所組成的。
5、 根據權利要求1所述的恆流燈條裝置，其特徵在於，所述的恆流裝置為一穩 流電路裝置配合電流調節器所組成的，所述的電流調節器為電阻器。
6、 根據權利要求l所述的恆流燈條裝置，其特徵在於，所述的恆流裝置包括一 直接封裝型晶片式恆流裝置、 一直接封裝型晶片式穩壓電路裝置及一直接封裝型芯 片式電流調節器。
7、 根據權利要求l所述的恆流燈條裝置，其特徵在於，所述的恆流裝置包括一 表面貼片型式穩壓電路裝置及一表面貼片型式電流調節器。
8、 根據權利要求l所述的恆流燈條裝置，其特徵在於，所述的恆流裝置包括一裸晶封裝式穩壓電路裝置及一表面貼片型式電流調節器。
9、 根據權利要求l所述的恆流燈條裝置，其特徵在於，所述的恆流裝置包括一表面貼片型式穩壓電路裝置與一印刷碳膜式電流調節器。
10、 根據權利要求1所述的恆流燈條裝置，其特徵在於，該溫度補償電路包括 一雙極性電晶體。
專利摘要一種恆流燈條裝置，包括一組多數個發光單元以正、負極電性相互串聯連接呈一導通狀態的燈條及一恆流裝置串聯所組成；由此，可使燈條在通電發光時憑藉恆流裝置得到恆定的電流，進而使燈條達到省電，發光單元的使用數量不受限制，且可避免不同Vf值及不同色光的LED用於同一燈串所產生的配電問題，並使整條燈條的所有發光單元的亮度均勻，而不易發熱，可使發光單元損壞的機率減至最小。
文檔編號F21S4/00GK201269446SQ200820134638
公開日2009年7月8日 申請日期2008年9月3日 優先權日2008年9月3日
發明者原 林 申請人:原 林