自鎮流led燈管的製作方法
2023-05-12 23:37:41
專利名稱：自鎮流led燈管的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種LED燈具，尤其是一種自鎮流LED燈管。
背景技術：
當開關接通的時候，電源電壓立即通過鎮流器和燈管燈絲加到啟輝器的兩極。220伏的電壓立即使啟輝器的惰性氣體電離，產生輝光放電。輝光放電的熱量使雙金屬片受熱膨脹，兩極接觸。電流通過鎮流器、啟輝器觸極和兩端燈絲構成通路。燈絲很快被電流加熱，發射出大量電子。這時，由於啟輝器兩極閉合，兩極間電壓為零，輝光放電消失，管內溫度降低；雙金屬片自動復位，兩極斷開。在兩極斷開的瞬間，電路電流突然切斷，鎮流器產生很大的自感電動勢，與電源電壓疊加後作用於管兩端。燈絲受熱時發射出來的大量電子，在燈管兩端高電壓作用下，以極大的速度由低電勢端向高電勢端運動。在加速運動的過程中，碰撞管內氬氣分子，使之迅速電離。氬氣電離生熱，熱量使水銀產生蒸氣，隨之水銀蒸氣也被電 離，並發出強烈的紫外線。在紫外線的激發下，管壁內的螢光粉發出近乎白色的可見光。日光燈正常發光後。由於交流電不斷通過鎮流器的線圈，線圈中產生自感電動勢，自感電動勢阻礙線圈中的電流變化，這時鎮流器起降壓限流的作用，使電流穩定在燈管的額定電流範圍內，燈管兩端電壓也穩定在額定工作電壓範圍內。由於這個電壓低於啟輝器的電離電壓，所以並聯在兩端的啟輝器也就不再起作用了。因此目前要用LED燈具代替傳統日光的話，一種是以LED燈具替換原來的整體燈具，這樣工作量大，且丟棄的燈具造成巨大浪費，並造成環境汙染；第二種是以LED燈粒串/並聯後裝入燈管中，使燈管的端電壓、電流與螢光燈參數做成一致，理論上可以對原燈具中的螢光燈進行直接替換。但發光強度將隨市電波動，且在相同的照度下，並不節能，而且電感鎮流器在開關時有高壓脈衝發生，故其可靠性也有問題。全世界所有使用的螢光燈的照明燈具中，80%以上是使用傳統的電感式鎮流器的，目前為止，還沒有一種既節能又可靠的用LED燈具直接替換螢光燈(日光燈)的方案。
發明內容本發明提供一種安全可靠、節能、可以直接替換使用電感鎮流器的螢光燈管的自鎮流LED燈管。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是一種自鎮流LED燈管，包括LED燈管、自鎮流LED驅動模塊、LED燈板、電極導流模塊，其特徵在於LED燈板設置在LED燈管中，電極導流模塊的輸入端與LED燈管的電極輸入端連接，電極導流模塊的輸出端與自鎮流LED驅動模塊的輸入端連接，自鎮流LED驅動模塊的輸出端與LED燈板連接。本發明的進一步設置為電極導流模塊包括兩個由四個二極體構成的橋式電路、PTC電阻，兩個橋式電路並聯構成整流橋式電路，PTC電阻串聯在整流橋式電路的輸入電路中。本發明的進一步設置為自鎮流LED驅動模塊包括隔離式PFC控制電源、AP4313，隔離式PFC控制電源的輸出端與AP4313的輸入端連接，AP4313的輸出端與LED燈板連接。上述結構為了解決LED燈直接替換日光燈的問題，在LED燈管中加入自鎮流LED驅動模塊，在LED燈管的高壓輸入端加進兩個PTC電阻和兩組由二極體構成的電橋作為輸入電壓的電極導流模塊，不管舊有的螢光燈兩端四個電極如何聯接，都可以把驅動電壓引入自鎮流LED驅動模塊上來，以解決端頭各極電壓聯接的隨意性，並抑制電感鎮流器在通斷時產生的近IKV的脈衝高壓，而自鎮流LED驅動模塊採用隔離式PFC控制電源和AP4313的組合，故本發明也可以直接接入AC 85V 260V的市電供電網中作為照明燈具。
圖I為本實施例的原理框圖；圖2為本實施例的電路原理圖； 圖3為本實施例的結構示意具體實施方式
參考圖I、圖2、圖3可知，一種自鎮流LED燈管，包括LED燈管I、自鎮流LED驅動模塊2、LED燈板3、電極導流模塊4，LED燈板設置在LED燈管I中，電極導流模塊4的輸入端與LED燈管I的電極輸入端連接，電極導流模塊4的輸出端與自鎮流LED驅動模塊2的輸入端連接，自鎮流LED驅動模塊2的輸出端與LED燈板3連接，電極導流模塊4包括兩個由四個二極體構成的橋式電路、PTC電阻，兩個橋式電路並聯構成整流橋式電路，PTC電阻Fl和F2串聯在整流橋式電路的輸入電路中，整流橋式電路的輸出端與隔離式PFC控制電源的輸入端連接，隔離式PFC控制電源的輸出端與AP4313的輸入端連接，AP4313的輸出端與LED燈板連接。PTC是Positive Temperature Coeff icient的縮寫，意思是正的溫度係數，泛指正溫度係數很大的半導體材料或元器件。通常我們提到的PTC是指正溫度係數熱敏電阻，簡稱PTC，PTC熱敏電阻是一種典型具有溫度敏感性的半導體電阻，超過一定的溫度(居裡溫度)時，它的電阻值隨著溫度的升高呈階躍性的增高。因此在熱敏電阻F1、熱敏電阻F2串聯在高壓輸入端上，經過導引電流的整流橋式電路，解決兩個問題其一，避免了電極I、電極2和電極3、電極4兩連接的隨機性，無論電極如何連接，本發明的整流橋式電路，都可以將交流電轉化為正向脈衝電，保證電流可以順利引入自鎮流LED驅動模塊中；其二，隔離了啟動器S，避免了通電瞬間，由啟動器S引起的高壓，當AC電源輸入時，啟動器S動作，使電感L產生一千伏左右的反向高壓，如果直接引入會導致自鎮流LED驅動模塊的損壞，利用PTC電阻的限流特性，釋放反向高壓，達到隔離啟動器S的目的。PFC的英文全稱為「Power Factor Correction」,意思是「功率因數校正」,功率因數指的是有效功率與總耗電量(視在功率)之間的關係，也就是有效功率除以總耗電量(視在功率)的比值，基本上功率因素可以衡量電力被有效利用的程度，當功率因素值越大，代表其電力利用率越高。而自鎮流LED驅動模塊採用隔離式PFC控制電源和AP4313結合，一般的LED驅動電源中都是採用非隔離式PFC控制電源，而隔離式PFC控制電源的參數值比較高、穩定、安全，以隔離式PFC控制電源作為輸入級，AP4313作為輸出級，本實施例中採用的是L6562和AP4313的集成1C，在恆流恆壓的效果很好，可以得到極大的電能效率，而且提高了燈管的絕緣及安全性能，自鎮流LED驅動模塊中L6562中的轉換電路，可以直接接入市電電網中，而AP4313作為恆流輸出端，穩壓效果很好，因此85V-260V的交流電，本發明中的自鎮流LED 驅動模塊都可以適用，再加上電極導流模塊的配合就徹底解決了 LED燈具直接代替日光燈存在的弊端和隱患。
權利要求1.一種自鎮流LED燈管，包括LED燈管、自鎮流LED驅動模塊、LED燈板、電極導流模塊，其特徵在於=LED燈板設置在LED燈管中，電極導流模塊的輸入端與LED燈管的電極輸入端連接，電極導流模塊的輸出端與自鎮流LED驅動模塊的輸入端連接，自鎮流LED驅動模塊的輸出端與LED燈板連接。
2.根據權利要求I所述的自鎮流LED燈管，其特徵在於電極導流模塊包括兩個由四個二極體構成的橋式電路、PTC電阻，兩個橋式電路並聯構成整流橋式電路，PTC電阻串聯在整流橋式電路的輸入電路中。
3.根據權利要求2所述的自鎮流LED燈管，其特徵在於自鎮流LED驅動模塊包括隔離式PFC控制電源、AP4313，隔離式PFC控制電源的輸出端與AP4313的輸入端連接，AP4313的輸出端與LED燈板連接。
專利摘要本實用新型涉及一種LED燈具，尤其是一種自鎮流LED燈管。一種自鎮流LED燈管，LED燈板設置在LED燈管中，電極導流模塊的輸入端與LED燈管的電極輸入端連接，電極導流模塊的輸出端與自鎮流LED驅動模塊的輸入端連接，自鎮流LED驅動模塊的輸出端與LED燈板連接。上述結構在LED燈管中加入自鎮流LED驅動模塊，在LED燈管的高壓輸入端加進兩個PTC電阻和兩組由二極體構成的電橋，以解決端頭各極電壓聯接的隨意性，並抑制電感鎮流器在通斷時產生的近1KV的脈衝高壓，而自鎮流LED驅動模塊可以直接接入AC85V～260V的市電供電網中作為照明燈具。
文檔編號F21V23/00GK202469954SQ201120561918
公開日2012年10月3日 申請日期2011年12月29日 優先權日2011年12月29日
發明者劉文太, 張衛東 申請人:上海柏宜照明電子有限公司