[發明專利]具有恒流、恒壓及保護功能的新型LED照明器件

在審

• 申請號: 201210024970.6
• 申請日: 2012-02-06
• 公開（公告）號: CN102612210A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 陳國富
• 申請（專利權）人: 陳國富
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及的是能對LED照明燈珠實施恒流、恒壓供電并提供多種保護的新型器件及它的組成與連接電路。本發明系方法發明，按此方法可制造各種各樣的LED照明器件。以本發明獨創的新型LED照明器件與技術，生產的LED燈泡能夠可靠、安全與經濟地應用到220V、120V及100V交流電網上，對居室直接提供高質量的、無頻閃、無紫外線輻射、無電磁波輻射、較低熱輻射之真正健康舒適的照明光源。本發明獨創的器件與技術，僅需數只電阻及小功率晶體管、幾乎以“零成本”取代了開關電源及相關輔助元件，并完美地實現了對LED燈珠的恒流、恒壓及多種保護、極大地降低了LED燈的照明成本。

背景技術

當前的技術中實現LED燈珠恒流、恒壓及多種保護的是開關電源、大容量電解濾波電容及PWM脈寬調節器。它能將AC100V-260V的電網電壓轉變為所需的低電壓、并能對LED燈珠恒流、恒壓及保護。缺點是元件眾多、體積較大，多數情況下不能安置在能直接上電網的燈泡中，更嚴重的是，開關電源供電方式中，大容量電解電容是不可豁缺的，但是電解電容的壽命與LED燈珠的壽命完全不相匹配。短壽命的電解電容抵消了LED燈珠超長壽命的優點。此外，開關電源的造價較高，直接提升了LED照明成本。開關電源的開關頻率在100KHz以上，有100KHz長波輻射，有礙健康，不利于居室照明。開關電源是當前技術的主流。非主流的還有電容減壓、整流后對LED燈珠供電的。他們沒有保護功能，也不能實現恒流、恒壓供電，LED燈珠發光質量差、壽命短。雖然很簡單，但是，不安全、不可靠、屬原始技術沒有前途。

發明內容

本發明獨創的新型恒流、恒壓及多種保護功能的LED照明器件由N塊功能相同的功能塊串聯構成。每一功能塊都具有恒流、恒壓及多種保護功能，因此，LED照明器件的核心元件系每一功能塊。由于N塊功能塊完全相同，以下只需對一塊功能塊之獨創性進行說明。設想整個LED照明有總數為NXMXL粒燈珠，那么，一塊功能塊將有MXL粒燈珠。首先將M粒LED燈珠按正負極性正確串聯，得到一端為正另一端為負的M粒燈珠串。一個功能塊有L條燈珠串，將L條M粒燈珠串按相同極性并聯，得到一端為正另一端為負的、燈珠總粒數為MXL的燈珠塊。本發明獨創的具有恒流、恒壓及保護的功能塊由二只電阻、MXL粒燈珠塊及一支晶體管構成。晶體管可以是NPN型、也可以是PNP型、可以是小功率管，也可以是中功率和大功率管。本發明中用多支小功率管并聯替代中功率與大功率晶體管。主要原因是具有相同效能的多支并聯小功率管的價格比單支中功率管或大功率管便宜很多，且不需安裝額外的散熱器。

二只電阻、一支晶體管是如何實現對MXL粒燈珠塊的恒流、恒壓及多種保護？本發明的獨創性在于連結上述元件的電路。因為，只有按本發明提出的連接上述部件的電路，才能實現對LED燈珠塊的恒流、恒壓及多種保護。連接電路如下，由于LED?MXL燈珠塊有正、負極性，晶體管也有正、負極性。NPN型集電極c為正極、發射極e為負極；PNP型集電極c為負極、發射極e為正極。因此，上述元件的連接電路分別是：(一)NPN晶體管MXL燈珠塊的正極端與集電極c連接、負極端與基極b連接；電阻R_C的一端與集電極連接，另一端為功能塊的正極；電阻R_b一端與基極b連接另一端連接發射極e，發射極e為功能塊的負極端(附圖1)。(二)PNP晶體管MXL燈珠塊的負極端與PNP晶體管集電極c連接，正極端與基極b連接，電阻R_c一端與集電極c相連，另一端為功能塊的負極端，電阻R_b一端與基極b連接另一端與發射極e連接，發射極e為功能塊的正極端(附圖2)。

在功能塊中有兩只電阻R_b與R_c?；鶚O電阻R_b之一端與LED燈珠塊串聯，且兩端分別與基極b與反射及e并聯(附圖1、附圖2)。它的功能是提供晶體管靜態長期安全工作狀態下的集電極電流。對于小功率管一般為零點幾至1mA、中功率管則在數毫安左右，R_b上的電壓降很小，通常設置在靠近臨介截止狀態；集電極電阻R_c的功能是調控MXL燈珠塊兩端電壓確保MXL燈珠塊兩端電壓恒定。晶體管是恒流、恒壓及保護功能的核心元件。眾所周知，晶體管為電流放大元件，當基極電流的變化量為ΔI，則在集電極的電流變化為βΔI，其中β為電流放大的系數。