[發明專利]改良閃爍器的發光二極管照明設備

無效

• 申請號: 201380010819.X
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN104137655A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 李東源
• 申請（專利權）人: 李東源
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 北京華夏博通專利事務所(普通合伙) 11264
• 代理人: 劉俊

技術領域

本發明涉及使用LED(發光二極管)的照明裝置,更具體而言涉及對不使用一般的開關電源(SMPS:Switching?mode?power?supply)而是利用直接利用整流電壓驅動的閃爍器(Flicker)進行了改良的LED照明裝置。

背景技術

發光二極管(LED)是當流過電流時發光的電光變換半導體器件，廣泛用于顯示器背光等上，由于技術發展，電光變換效率比已知的白熾燈和熒光燈高，目前，其使用范圍擴展到一般照明。

關于驅動LED的方法,例如，在本發明人的專利10-1110380號介紹了不使用一般的開關電源(SMPS:Switching?mode?power?supply)而通過整流電壓驅動LED燈的方法(以下稱為“LED直驅動方法”)。

下面，使用圖1～圖4，對現有技術的LED直驅動方法進行說明。

<現有技術例1>

現有的LED照明裝置如圖1所示,包括：用于供給交流電源的交流電源(910)；將上述交流電壓變換為直流的整流電壓(Vrect)的整流電路((940))；由上述整流電路(940)的輸出驅動的負載即LED發光模塊(970)；以及用于限制在上述LED發光模塊(970)中流過的電流的電流限制器件(930)。

但是，在現有的LED照明裝置中,在LED發光模塊(970)的閾值電壓以下不流過電流，所以作為電光變換器件的LED發光模塊(970)不發光,而在瞬間最大整流電壓下發出最大的光。因此，存在光亮度根據時間不均勻而發生變動的問題。

下面，利用圖2和圖3，具體說明。

在圖2中,電流-電壓特性曲線(950)是首爾半導體公司的AX2200交流驅動LED器件的特性曲線。上述AX2200本身為由交流驅動的器件，所以在使用上述器件的LED照明裝置不另外需要整流電路(940)。但是，電流-電壓特性曲線的形態與一般的二極管特性曲線相同(電壓線性增加，電流呈指數增加)，為了用數值進行說明，在本說明書中使用上述AX2200的特性曲線(圖2中的橫軸為實際電壓，豎軸為實際電流，在本說明書中，為了方便說明本發明的宗旨，將上述軸分別設定為瞬間電壓和瞬間電流來進行說明)。

在圖2中可知，電流-電壓特性曲線(950)中的閾值電壓為62.5V。第1直線模型(951)和第2直線模型(952)是簡單地以直線模擬上述特性曲線(950)的模型,第1直線模型(951)可用于模擬瞬間整流電壓(Vrect)在0V～112.5V之間變化的情況,在62.5V下電流為0mA，在112.5V下流過31mA的電流。此外,第2直線模型(952)能夠用于瞬間整流電壓(Vrect)在0V～87.5V之間變換時的模擬,可知在62.5V下電流為0mA，并且在87.5V下流過11mA的電流。

圖3是在電源頻率為50Hz時使用上述第1直線模型(951)和第2直線模型(952)的一例。

首先,在為應用了整流最大電壓112.5V的第1直線模型(951)的情況下,整流電壓(Vrect)表現為波形(951)V,整流電流表現為波形(951A)。此外，在為應用整流最大電壓87.5V的第2直線模型(952)的情況下,整流電壓(Vrect)表現為波形(952)V,整流電流表現為波形(952A)。

在此,對于同一發光模塊(970)，只有輸入整流電壓的大小發生了變更,因此，雖然上述發光模塊的閾值電壓均為62.5V,但是上述LED發光模塊(970)的開始點亮時刻則隨著整流電壓(Vrect)實際值越大就越早。作為一例,對于電源頻率50Hz,整流最大電壓為87.5V和112.5V時，計算通過LED發光模塊(970)的閾值電壓62.5V的時刻，則分別為2.53ms和1.87ms。將其分別換算為整流電壓相位，則分別為相位45.5(＝2.53/5x90)度和相位33.7(＝1.87/5x90)度。

即,當供給整流最大電壓87.5V時，在整流電壓相位45.5度之前，整流電壓為發光模塊(970)的閾值電壓以下，不流過電流，所以發光為0。此外，若被供給整流最大電壓112.5V，則在整流電壓相位33.7度之前，整流電壓為發光模塊(970)的閾值電壓以下，不流過電流，所以發光為0。

此外，在整流電壓相位90度，如電流波形(952A)和電流波形(951A)所示流過最大電流。

簡要說明圖3。整流電壓(Vrect)的實際值越大，LED發光模塊的開始點亮時刻逐漸變快，從而點并亮的時間加長，但是在發光模塊(970)的閾值電壓以下不發光，從而存在瞬間最小光亮度為0的區間。