一種發光二極體燈具的製作方法

2023-07-21 09:48:56

專利名稱：一種發光二極體燈具的製作方法
技術領域：
本發明是關於燈具技術領域，且特別是關於一種發光二極體燈具。
背景技術：
發光二極體(light emitting diode, LED)由於其節能、安全、使用壽命長等特點而被廣泛的應用於燈具領域。但目前的LED燈具的負載不能隨輸入電源提供的驅動電壓的改變而改變，從而功率因子較低。因此，有必要提供改進的技術方案以克服現有技術中存在的以上技術問題。

發明內容
本發明的目的是提供一種能隨外部輸入電壓變化而改變自身發光二極體(lightemitting diode, LED)負載特性，進而可提高二極體燈具的效率及功率因子的發光二極體燈具。本發明提供一種發光二極體(light emitting diode,LED)燈具,其包括至少一串LED燈串及多個控制單元。所述至少一串LED燈串包括串聯在驅動電壓與參考電壓之間的多個LED燈，其中，所述多個LED燈被劃分成多個LED燈組。兩個相鄰的LED燈組之間設置一個控制單元。其中，在驅動所述LED燈串時，所述LED燈串中的所述多個LED燈組同時被點亮，且根據所述驅動電壓的變化，通過所述多個控制單元的控制，所述LED燈串中的所述多個LED燈被劃分成多個LED子燈串，且所述多個LED子燈串相互並聯。本發明提供一 種LED燈具，其包括至少一串LED燈串、多個第一開關元件及多個第二開關元件。所述至少一串LED燈串包括串聯在驅動電壓與參考電壓之間的多個LED燈，其中，所述多個LED燈被劃分成多個LED燈組。每個第一開關元件電性連接在兩個相鄰的LED燈組中的前一個LED燈組與所述參考電壓之間。每個第二開關元件電性連接在所述兩個相鄰的LED燈組中的後一個LED燈組與所述驅動電壓之間；其中，在驅動所述LED燈串時，所述LED燈串中的所述多個LED燈組同時被點亮，且根據驅動電壓的變化，通過控制所述多個第一開關元件與所述多個第二開關元件，所述LED燈串中的所述多個LED燈被劃分成多個LED子燈串，且所述多個LED子燈串相互並聯。本發明的有益效果是，採用本發明實施例的LED燈具能根據驅動電壓調整負載的大小，從而提聞功率因子。上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手端，而可依照說明書的內容予以實施，並且為了讓本發明的上述和其它目的、特徵和優點能夠更明顯易懂，以下特舉實施例，並配合附圖，詳細說明如下。


圖1是本發明較佳實施例的發光二極體燈具的模塊示意圖。
圖2是本發明較佳實施例的發光二極體燈具的結構示意圖。圖3是本發明另一實施例的發光二極體燈具的結構示意圖。
具體實施例方式為更進一步闡述本發明為達成預定發明目的所採取的技術手端及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據本發明提出的發光二極體燈具的具體實施方式
、結構、特徵及其功效，詳細說明如下:有關本發明的前述及其它技術內容、特點及功效，在以下配合參考圖式的較佳實施例的詳細說明中將可清楚呈現。通過具體實施方式
的說明，當可對本發明為達成預定目的所採取的技術手端及功效得以更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅是提供參考與說明之用，並非用來對本發明加以限制。圖1為本發明較佳實施例的發光二極體燈具的模塊示意圖。如圖1所示，發光二極體(light emitting diode，LED)燈具包括至少一串LED燈串10及多個控制單元11。多個控制單元11用於根據驅動電壓Vin的變化將LED燈串10中的多個LED燈劃分成多個相互並聯的LED子燈串，且在驅動LED燈串10時，LED燈串10的多個相互串聯的LED燈同時
被點売。圖2是本發明較佳實施例的如圖1所示的發光二極體燈具的電路結構示意圖，如圖2所示，LED燈串10包括串聯在驅動電壓Vin與參考電壓Vref之間的多個LED燈，其中，多個LED燈被劃分成多個LED燈組101。每個控制單元11分別電性連接兩個相鄰的LED燈組中的前一個LED燈組與參考電壓Vref之間。在本發明一實施例中，每個LED燈組中101包含的LED燈的數量相同。在本發明一實施例中，每個控制單元11分別包括第一開關元件SI及第二開關元件S2。在本發明一實施例中·，第二開關元件S2電性連接在兩個相鄰的LED燈組中的後一個LED燈組101中的最後一個LED燈的陰極與驅動電壓Vin之間，而第一開關元件SI電性連接在兩個相鄰的LED燈組中的前一個LED燈組101中的最後一個LED燈的陽極與參考電壓Vref之間。當然，本領域技術人員可以理解的是，第二開關元件S2電性連接在兩個相鄰的LED燈組中的後一個LED燈組101中的最後多個LED燈的陰極與驅動電壓Vin之間，而第一開關元件SI電性連接在兩個相鄰的LED燈組中的前一個LED燈組101中的最後多個LED燈的陽極與參考電壓Vref之間。在本發明的一實施例中，最後多個LED燈的陰極指最後多個LED燈中最後一個LED燈的陰極，最後多個LED燈的陽極指最後多個LED燈中第一個LED燈的陽極。在本發明一實施例中，當第一開關元件SI導通時，兩個相鄰的LED燈組中的前一個LED燈組101直接電性連接至參考電壓Vref。當第二開關元件導通時，兩個相鄰的LED燈組中的後一個LED燈組直接電性連接至驅動電壓Vin。在本發明一實施例中，每個LED燈組101包括設置在第二開關元件S2與第一開關元件SI之間的至少一個倒置的二極體Dl。倒置的二極體Dl用於電性隔離第二開關元件S2與第一開關元件SI。在本發明的一實施方式中，倒置的二極體Dl通過兩個相鄰的LED燈組101中的前一個LED燈組101中的最後一個LED燈而實現。在本發明一實施例中，每個控制單元11進一步包括至少一個補償LED燈D2。補償LED燈D2設置在第一開關元件SI與兩個相鄰的LED燈組中的前一個LED燈組101之間，用於補償第二開關元件S2與第一開關元件SI之間的一個倒置的LED燈Dl的亮度。在本發明一實施例中，每個控制單元11包括的補償LED燈D2的數目與LED燈組101中的倒置LED燈Dl的數目相同。以下，以驅動電壓Vin為有效值為220V的正半周期的正弦波，且發光二極體燈具I包括一串LED燈串10，LED燈串10包括16個LED燈組101為例來進行說明。其中，每個LED燈組101中的LED燈數量相同。本領域技術人員可以理解的是，市電一般是220V的交流電，對於本發明的發光二極體1，在應用時，其首先進行濾波過濾掉負半周期的電壓而保留正半周期的正弦波，作為驅動電壓Vin，也就是說，驅動電壓Vin是一個時時刻刻在進行變化的電壓，其有效值為220V。當驅動電壓Vin在一個較低的第一範圍時，此時，所有LED燈組101相連的控制單元中的第一開關元件與第二開關元件均導通，因此，LED燈串10藉由控制單元而分成16個相互並聯的LED子燈串，即每個LED燈組101為一個LED子燈串。而當驅動電壓Vin升高，在一個略高的第二範圍時，此時，僅有第一開關元件S21、第一開關元件S41、第一開關元件S61、第一開關元件S81、第一開關元件S101、第一開關元件S121、第一開關元件S141、第二開關元件S22、第二開關元件S42、第二開關元件S62、第二開關元件S82、第二開關元件S102、第二開關元件S122、第二開關元件S142導通。因此，LED燈串10可分成8個相互並聯的LED子燈串，即每兩個LED燈組101構成了一個LED子燈串。而當驅動電壓Vin再次升高，在一個較高的第三範圍時，此時，此時，僅有第一開關元件S41、第一開關元件S81、第一開關元件S121、第二開關元件S42、第二開關元件S82、第二開關元件S122導通。因此，LED燈串10可分成4個相互並聯的LED子燈串，即每四個LED燈組101構成了一個LED子燈串。當驅動電 壓進一步升高，在一個更高的第四範圍時，此時，僅有第一開關元件S81及第二開關元件S82，因此，LED燈串10分成2個相互並聯的LED子燈串，即每八個LED燈組101構成了一個LED子燈串。當然，當驅動電壓再次進一步升高，在一個非常高的第五範圍時，由於在第四範圍時，LED燈串被等分為2個相互並聯的LED子燈串後，不可能再等分比2更小的子燈串，因此LED燈串10是所有的LED燈串聯在一起進行照明，不在分成相互並聯的LED子燈串了。圖3是本發明另一實施例的LED燈具的結構示意圖。在本發明的一實施方式中，圖3的LED燈具的結構及工作原理與圖2所示的LED燈具的結構及工作原理相似，不同之處僅僅在於:補償LED燈D2設置在第二開關元件S2與兩個相鄰的LED燈組中的後一個LED燈組101之間。綜上所述，應用本發明較佳實施例的發光二極體燈具由於能根據驅動電壓Vin將LED燈串10中的多個LED燈劃分成多個相互並聯的LED子燈串，從而調整負載的大小，進而提高效率及功率因子。以上所述，僅是本發明的實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未 脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
權利要求
1.一種發光二極體(light emitting diode, LED)燈具,其特徵在於,包括 至少一串LED燈串，其包括串聯在驅動電壓與參考電壓之間的多個LED燈，其中，所述多個LED燈被劃分成多個LED燈組； 多個控制單元，其中，兩個相鄰的LED燈組之間設置一個控制單元； 其中，在驅動所述LED燈串時，所述LED燈串中的所述多個LED燈組同時被點亮，且根據所述驅動電壓的變化，通過所述多個控制單元的控制，所述LED燈串中的所述多個LED燈被劃分成多個LED子燈串，且所述多個LED子燈串相互並聯。
2.如權利要求I所述的發光二極體燈具，其特徵在於，每個所述控制單元分別包括 第一開關元件，電性連接在所述兩個相鄰的LED燈組中的前一個LED燈組與所述參考電壓之間，其中，當所述第一開關元件導通時，所述兩個相鄰的LED燈組中的前一個LED燈組直接電性連接至所述參考電壓； 第二開關元件，電性連接在所述兩個相鄰的LED燈組中的後一個LED燈組與所述驅動電壓之間，其中，當所述第二開關元件導通時，所述兩個相鄰的LED燈組中的後一個LED燈組直接電性連接至所述驅動電壓； 其中，通過控制所述控制單元的所述第一開關元件以及所述第二開關元件，使所述LED燈串中的所述多個LED燈被分成多個相互並聯的LED子燈串。
3.如權利要求2所述的發光二極體燈具，其特徵在於，每個控制單元中的所述第二開關元件與所述第一開關元件之間，設置至少一個倒置的二極體，從而實現所述第二開關元件與所述第一開關元件之間的電性隔離。
4.如權利要求3所述的發光二極體燈具，其特徵在於，所述設置在所述第二開關元件與所述第一開關元件之間的至少一個倒置的二極體，通過所述兩個相鄰的LED燈組中的前一個LED燈組中的最後至少一個LED燈而實現。
5.如權利要求4所述的發光二極體燈具，其特徵在於，所述第二開關元件電性連接在所述兩個相鄰的LED燈組中的前一個LED燈組中的最後至少一個LED燈的陰極，而所述第一開關元件電性連接在所述兩個相鄰的LED燈組中的前一個LED燈組中的最後至少一個LED燈的陽極。
6.如權利要求5所述的發光二極體燈具，其特徵在於，每個控制單元進一步包括 至少一個補償LED燈，用於補償所述第二開關元件與所述第一開關元件之間的所述至少一個倒置的LED燈的亮度。
7.如權利要求6所述的發光二極體燈具，其特徵在於，所述至少一個補償LED燈設置在所述第一開關元件與所述兩個相鄰的LED燈組之間。
8.如權利要求I所述的發光二極體燈具，其特徵在於，每個所述LED燈組中包含的LED燈的數量相同。
9.一種發光二極體(light emitting diode, LED)燈具,其特徵在於,包括 至少一串LED燈串，其包括串聯在驅動電壓與參考電壓之間的多個LED燈，其中，所述多個LED燈被劃分成多個LED燈組； 多個第一開關元件，其中，每個第一開關元件電性連接在兩個相鄰的LED燈組中的前一個LED燈組與所述參考電壓之間；以及 多個第二開關元件，其中，每個第二開關元件電性連接在所述兩個相鄰的LED燈組中的後一個LED燈組與所述驅動電壓之間； 其中，在驅動所述LED燈串時，所述LED燈串中的所述多個LED燈組同時被點亮，且根據驅動電壓的變化，通過控制所述多個第一開關元件與所述多個第二開關元件，所述LED燈串中的所述多個LED燈被劃分成多個LED子燈串，且所述多個LED子燈串相互並聯。
10.如權利要求9所述的發光二極體燈具，其特徵在於，所述兩個相鄰的LED燈組中的前一個LED燈組中的最後至少一個LED燈，倒置在一個第二開關元件與相鄰的一個第一開關元件之間，從而實現所述第二開關元件與相鄰的所述第一開關元件之間的電性隔離。
全文摘要
本發明提出發光二極體(light emitting diode，LED)燈具，其包括至少一串LED燈串及多個控制單元。至少一串LED燈串包括串聯在驅動電壓與參考電壓之間的多個LED燈，其中，所述多個LED燈被劃分成多個LED燈組。每個所述控制單元分別電性連接一個對應的LED燈組。其中，在驅動所述LED燈串時，所述LED燈串的所述多個LED燈同時被點亮，且根據所述驅動電壓的變化，通過所述多個控制單元的控制，所述LED燈串中的所述多個LED燈被劃分成多個LED子燈串，且所述多個LED子燈串相互並聯。本發明的LED燈具能根據驅動電壓調整負載的大小，從而提高功率因子。
文檔編號F21S4/00GK103256512SQ201310115820
公開日2013年8月21日 申請日期2013年4月3日 優先權日2013年4月3日
發明者林惠忠 申請人:深圳市光之谷新材料科技有限公司