[發明專利]熒光取代LED燈

有效

• 申請號: 201680014946.0
• 申請日: 2016-03-11
• 公開（公告）號: CN107429882B
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: 約翰·K·居爾森
• 申請（專利權）人: 密克羅奇普技術公司
• 主分類號: F21K9/27
• 分類號: F21K9/27;H05B33/08;F21Y115/10
• 代理公司: 11287 北京律盟知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 沈錦華

一種發光二極管LED燈電路適于在不必以任何方式改裝熒光燈燈具的情況下取代所述熒光燈燈具中的熒光燈。LED燈串及其相關聯驅動電路可劃分成兩個對稱燈串。此外，所述兩個串(更精確地說，電力軌)可利用二極管電壓/電流導引系統來連結在一起。熒光取代LED燈設計‘欺騙’鎮流器可被配置用于的所有熒光燈驅動模式。

相關專利申請案

本申請案主張對2015年3月12日提出申請的共同擁有的第62/132,062號美國臨時專利申請案的優先權，所述美國臨時專利申請案據此出于所有目的以引用方式并入本文中。

技術領域

本發明涉及LED燈，且更特定來說，涉及經設計以在不必以任何方式改裝燈具布線的情況下直接取代現有熒光燈燈具中的熒光燈的LED燈。

背景技術

隨著發光二極管(LED)燈的價格降低，其由于優于現有技術白熾燈及熒光燈的較長使用壽命及較低電力消耗的進一步優點而在用于照明方面變得更具吸引力。數以百萬計的商業及工業照明燈具使用熒光燈，所述燈具將通過使用LED燈來取代這些熒光燈而大大受益。然而，絕大多數這些熒光照明燈具在于其中安裝LED燈(例如，繞過照明鎮流器)時需要進行改裝。一些較新LED燈已經設計以在不必將燈具重新布線的情況下利用特定類型的鎮流器(而非所有鎮流器，一般僅為瞬時啟動鎮流器)來取代熒光燈。熒光燈鎮流器的移除及/或重新布線并不困難，但為危險活動，因為可存在高電壓。此移除工作通常需要合格電工。

圖1中展示簡化熒光照明燈具電路的實例。熒光燈電路操作可理解為兩種操作狀態：1)燈預熱/啟動及2)燈運行。關于熒光燈102的預熱狀態的目的是將存在于燈102中的稀薄氣體離子化。通常存在兩個燈絲106及116，在熒光燈102(玻璃管，在所述玻璃管的內側表面上具有磷光涂層)的每一端處有一個燈絲。當閉合預熱啟動器開關104時，來自AC源114的電流流動穿過燈絲106及116。穿過燈絲106及116的電流的施加會加熱燈絲106及116，且因此，將環繞燈絲106及116的氣體離子化。而且，由于存在與燈絲106及116串聯的電感器112，因此AC電流也流動穿過電感器112。此電感器112在此項技術中通常稱作鎮流器。當斷開預熱啟動器開關104時，跨越燈絲106及116的電流將停止。但按照法拉第磁感應定律，曾流動穿過電感器112(鎮流器)的任何電流無法瞬間停止。電感器112中的崩潰磁場將致使電流仍然流動。跨越電感器112的電壓將上升以便適應此物理定律。由于在預熱狀態期間已部分地將燈中的氣體離子化，因此所述氣體是導電的。來自電感器112的上升電壓將從頭到尾地啟動跨越燈102中的離子化氣體的電流流動。此事件在此項技術中稱作“觸發燈”。根本上，形成穿過離子化氣體的電弧以允許電感器112繼續其電流流動。一旦電流跨越整個燈102流動，氣體便變得完全離子化，且AC電流跨越氣體連續地流動。在此“運行狀態”中，電感器112用于其其它目的，以限制燈電流。

先前描述是針對用于熒光燈電路中的磁鎮流器。此項技術中存在若干個其它更復雜的熒光鎮流器設計。已經開發以用于此技術且在照明市場中當前可用的許多創新允許較小鎮流器設計、較佳能量效率、較高燈啟動可靠性(包含在燈滅的情況下重新啟動燈)、燈調光能力、燈閃爍避免、鎮流器嗡嗡噪音避免及涉及經損壞或‘燒壞’燈的許多安全相關的特征。但其全部具有一個共同點：稱作“鎮流器”的熒光燈燈具中始終存在‘黑盒’。此鎮流器裝置啟動燈且在燈接通時以有限電流驅動燈。

當今可用的LED取代燈需要對熒光燈燈具中的布線進行改裝。這樣做的唯一原因是，LED取代燈技術的當前技術水平未足夠充分地模仿熒光燈泡的行為以使鎮流器正確地對其進行驅動。許多LED取代燈供應商對其產品具有免責聲明，所述免責聲明具有如下的陳述：

1)將燈具中的<特定>鎮流器導線剪掉及打結以允許此取代燈在現有熒光燈燈具中正確地工作。

2)必須移除鎮流器且將燈具重新布線以進行恰當操作。