專利名稱：具有過載保護單元的交流發光二極管結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種交流發光二極管結構，特別是涉及一種具有過載保護單元的交流發光二極管結構。
背景技術：
發光二極管為一種具有相當良好物理特性的光源，其是一種冷光源并且亮度高，尤其是發光二極管的使用壽命可長達數十萬小時。又與傳統光源相比較下，發光二極管可使用較低的電流驅動，但卻可獲得等量的光輸出，因此發光二極管的耗電量相當低。除此之夕卜，發光二極管的種類與色彩繁多，因此可應用的范圍相當廣泛。然而由于發光二極管僅能以直流電源驅動，因此當制作發光二極管燈具時，必須要外加交流轉直流的控制電路及壓降元件，才可在市電的交流電源之下正常操作發光二極管燈具，但這樣不但提高了發光二極管燈具的制作成本，同時也延長了發光二極管燈具的點売時間。因此近年來發光二極管技術已發展出可直接使用交流電源驅動的交流發光二極管，其藉由多顆直流發光二極管相互串聯與并聯所組成。因此驅動單顆交流發光二極管時，實際上是同時驅動了多顆直流發光二極管，所以需輸入較高的電流才可驅動交流發光二極管，如此很容易導致交流發光二極管出現過載的問題，再加上交流電源中不定時的突波干擾，因此若無法有效避免交流發光二極管產生過載的問題，將造成交流發光二極管的損壞。由此可見，上述現有的交流發光二極管在結構與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設計被發展完成，而一般產品又沒有適切結構能夠解決上述問題，此顯然是相關業者急欲解決的問題。因此如何能創設一種新型的具有過載保護單元的交流發光二極管結構，實屬當前重要研發課題之一，亦成為當前業界極需改進的目標。
發明內容本實用新型的目的在于，克服現有的交流發光二極管結構存在的缺陷，而提供一種新型的具有過載保護單元的交流發光二極管結構，所要解決的技術問題是使其當交流發光二極管出現過載現象時，可藉由過載保護單元即時調整電源的供應，進而達到保護交流發光二極管的功效。本實用新型的另一目的在于，提供一種新型的具有過載保護單元的交流發光二極管結構，所要解決的技術問題是使其由于過載保護單元可迅速阻斷輸入交流發光二圾管的電源，藉以避免交流發光二極管受過載電流的破壞，進而達到延長交流發光二極管使用壽命的功效。本實用新型的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。依據本實用新型提出的一種具有過載保護單元的交流發光二極管結構，其包括至少一交流發光二極管；至少一散熱單元，其承載并且導熱連接該交流發光二極管；以及至少一過載保護單元，其串聯于該交流發光二極管及一電源之間。本實用新型的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。前述的具有過載保護單元的交流發光二極管結構，其中所述的過載保護單元與該交流發光二極管間的距離小于3厘米。前述的具有過載保護單元的交流發光二極管結構，其進一步具有一導熱層，其設置于該交流發光二極管與該散熱單元之間。前述的具有過載保護單元的交流發光二極管結構，其中所述的導熱層是一高分子介電材料。前述的具有過載保護單元的交流發光二極管結構，其中所述的過載保護單元是一 導電簧片。前述的具有過載保護單元的交流發光二極管結構，其中所述的過載保護單元具有一導電簧片，其分別與該交流發光二極管與該電源電性連接；以及一微機電單兀，其結合于該導電簧片。前述的具有過載保護單元的交流發光二極管結構，其進一步具有一第一電極，其電性連接該交流發光二極管與該電源；以及一第二電極，其電性連接該過載保護單元與該電源。前述的具有過載保護單元的交流發光二極管結構，其中所述的第一電極與該第二電極是設置于該導熱層的一表面。前述的具有過載保護單元的交流發光二極管結構，其中所述的過載保護可為一溫度控制單元。前述的具有過載保護單元的交流發光二極管結構，其中所述的溫度控制單元具有一第一導電層；一溫度偵測層，其設置于該第一導電層上；以及一第二導電層，其設置于該溫度偵測層上并與該交流發光二極管電性連接。前述的具有過載保護單元的交流發光二極管結構，其中所述的第二導電層與該第二電極電性連接。前述的具有過載保護單元的交流發光二極管結構，其中所述的第二導電層具有一第三導電層，其與該交流發光二極管電性連接；以及一第四導電層，其與該第三導電層電性分離且電性連接該第二電極。前述的具有過載保護單元的交流發光二極管結構，其中所述的該交流發光二極管與該電源連接時，該溫度控制單元的溫度低于正溫度系數特性的一觸發溫度。前述的具有過載保護單元的交流發光二極管結構，其中所述的溫度偵測層具有一結晶性高分子材料及一導電材料。前述的具有過載保護單元的交流發光二極管結構，其中所述的該結晶性高分子材料的熔點介于80°C至183°C之間。本實用新型與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。借由上述技術方案，本實用新型具有過載保護單元的交流發光二極管結構至少具有下列優點及有益效果一、本實用新型利用過載保護單元可在過載電流下調整流經交流發光二極管的電流，用以達到保護交流發光二極管的功效。[0027]二、本實用新型由于過載保護單元可保護交流發光二極管以避免交流發光二極管受過載電流的破壞，因此可延長交流發光二極管使用壽命。上述說明僅是本實用新型技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本實用新型的上述和其他目的、特征和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。
圖I是本實用新型具有過載保護單元的交流發光二極管結構的實施例的第一示意圖。圖2是本實用新型具有過載保護單元的交流發光二極管結構的實施例的第二示意圖。圖3是本實用新型具有過載保護單元的交流發光二極管結構的實施例的第三示 意圖。圖4是本實用新型具有過載保護單元的交流發光二極管結構的實施例的第四示意圖。圖5是正溫度系數材料的溫度和電阻的關系示意圖。圖6是本實用新型具有過載保護單元的交流發光二極管結構的應用實施狀態示意圖。100、101、102、103 :具有過載保護之交流發光二極管結構10 :交流發光二極管20 :散熱單元30:過載保護單元 31 :導電簧片32:微機電單元 33:第一導電層34:溫度偵測層35:第二導電層351:第三導電層 352:第四導電層40:交流電源50 :導熱層51 :表面60 ■ 第一電極70:第二電極
具體實施方式
為更進一步闡述本實用新型為達成預定實用新型目的所采取的技術手段及功效，
以下結合附圖及較佳實施例，對依據本實用新型提出的具有過載保護單元的交流發光二極管結構其具體實施方式
、結構、特征及其功效進行詳細說明。圖I是本實用新型具有過載保護單元的交流發光二極管結構的實施例的第一示意圖。圖2是本實用新型具有過載保護單元的交流發光二極管結構的實施例的第二示意圖。圖3是本實用新型具有過載保護單元的交流發光二極管結構的實施例的第三示意圖。圖4是本實用新型具有過載保護單元的交流發光二極管結構的實施例的第四示意圖。圖5是正溫度系數材料的溫度和電阻的關系示意圖。圖6是本實用新型具有過載保護單元的交流發光二極管結構的應用實施狀態示意圖。如圖I所示，本實施例是一種具有過載保護單元的交流發光二極管結構100，其包括至少一交流發光二極管10 ;至少一散熱單元20 ;以及至少一過載保護單元30。為便于敘述，本說明書將超過交流發光二極管10可承受的電流定義為過載電流。如圖I及圖2所示，上述的交流發光二極管10，其可直接使用市電交流電源40驅動出光，因此不需再外接變電整流裝置，又具有過載保護單元的交流發光二極管結構100中可依照明需求選用不同數量的交流發光二極管10，例如二顆或三顆交流發光二極管10。如圖I所示，上述的散熱單元20，其用以承載每一交流發光二極管10，并且散熱單元20又與每一交流發光二極管10導熱連接，而散熱單元20的材質可以為具有高導熱系數
的材料，例如銅、鋁、陶瓷材料......等，藉此交流發光二極管10出光時的產熱可有效地
通過散熱單元20排除。然而當散熱單元20因熱膨脹時，由于散熱單元20與交流發光二極管10的熱膨脹 系數不同，以致于因為膨脹所產生的相對作用力有可能破壞交流發光二極管結構100。因此如圖2所示，交流發光二極和管結構101可進一步具有一導熱層50，其設置于交流發光二極管10與散熱單元20之間，又導熱層50可以為一高分子介電材料，因此導熱層50具有良好的膨脹系數及導熱系數，除了可在散熱單元20受熱膨脹時作為交流發光二極管10與散熱單元20間的緩沖層之外，亦可幫助交流發光二極管10將產熱傳導至散熱單元20。如圖I及圖2所示，過載保護單元30，其串聯于交流發光二極管10及交流電源40之間，因此過載保護單元30可控制流經交流發光二極管10的電流大小，藉此避免交流發光二極管10過載，而過載保護單元30的應用方式是如后所述。如圖I所示，過載保護單元30可以為一導電簧片31，其是可與交流發光二極管10與交流電源40電性連接，并且不同規格的導電簧片31可具有不同的跳脫溫度。當交流發光二極管10出現過載狀況時，便導致交流發光二極管10的溫度不斷上升，進而使得散熱單元20溫度亦開始升高，以致于散熱單元20上的導電簧片31開始被加熱，而一但導電簧片31的溫度上升至跳脫溫度，導電簧片31便會斷開，使得交流發光二極管10與交流電源40間成為斷路。直到交流發光二極管10的溫度下降并且帶動散熱單元20溫度降低，導電簧片31的溫度才會降至跳脫溫度以下，以使得導電簧片31自動復歸至初始狀態，而交流電源40始可繼續輸入交流發光二極管10。除此之外，當過載電流持續流經過載導電簧片31時，導電簧片31的溫度也會持續上升，而一但導電簧片31的溫度上升至跳脫溫度時，亦將導致導電簧片31斷開。所以導電簧片31在同時間內可以受周圍溫度加熱，也可以受到過載電流加熱，藉此提供交流發光二極管10更完善的過載保護。如圖2所示，過載保護單元30亦可具有一導電簧片31 ；以及一微機電單元32。可藉由微機電單元32與導電簧片31結合，并利用微機電單元32更準確地感測導電簧片31周圍溫度，以使得導電簧片31可在恰當的溫度下執行跳脫/復歸，進而使過載保護單元30可發揮更適當的功效。如圖3所不,交流發光二極管結構102可進一步具有一第一電極60 ;以及一第二電極70，其中第一電極60電性連接交流發光二極管10與交流電源40，而第二電極70則電性連接過載保護單元30與交流電源40，因此可藉由第一電極60與第二電極70的設置，以利于多個交流發光二極管結構102形成串聯(如圖6所示)或并聯的電路結構，進而符合各種不同的應用需求。如圖3及圖4所不,第一電極60與第二電極70可設置于導熱層50的一表面51,并且交流發光二極管結構102、103的過載保護單元30可為一溫度控制單元，并且溫度控制單兀可具有一第一導電層33 ;—溫度偵測層34 ;以及一第二導電層35。如圖3所示，第一導電層 33可設置于第二電極70上并且與第二電極70電性連接，而溫度偵測層34則可設置于第一導電層33上，又第二導電層35設置于溫度偵測層34上并且與交流發光二極管10電性連接。又溫度偵測層34可具有一結晶性高分子材料及一導電材料，而結晶性高分子材
料的熔點可介于80°C至183°C之間，導電材料則可以為碳黑、石墨......等導電材料。此
夕卜，溫度偵測層34可具有正溫度系數特性，也就是如圖5所示，當溫度偵測層34的溫度超過一觸發溫度時，溫度偵測層34的電阻值將于短時間內迅速增加，用以使得第二導電層35與第一導電層33間形成斷路狀態。交流發光二極管10剛開始與交流電源40連接時，溫度控制單元的溫度低于正溫度系數特性的觸發溫度，此時第二導電層35與第一導電層33為通路狀態。但只要交流發光二極管10出現過載狀況，因而導致交流發光二極管10、導熱層50及散熱單元20的溫度開始不斷上升，并引起溫度偵測層34的溫度也隨之升高時，溫度偵測層34的電阻值便逐漸增加。當溫度偵測層34的溫度超過觸發溫度時，第二導電層35與第一導電層33間便形成斷路狀態，直到溫度偵測層34的溫度隨著交流發光二極管10的溫度逐漸下降時，溫度偵測層34的電阻值才會慢慢降低，以使得第二導電層35與第一導電層33間的電流量可逐漸地增加，如此可調節流經交流發光二極管10的電流大小，進而達到交流發光二極管結構102的過載保護。如圖4所示，亦可藉由第二導電層35與第二電極70電性連接，因此過載保護單元30的第二導電層35可具有一第三導電層351 ；以及一第四導電層352。第三導電層351與第四導電層352彼此為相互電性分離，而第三導電層351與交流發光二極管10電性連接，第四導電層352則電性連接于第二電極70。由于可藉由第四導電層352與第二電極70電性連接，因此過載保護單元30的第一導電層33可直接設置于導熱層50的表面51，甚至可直接貼附在交流發光二極管10 (圖未示)，以更近距離偵測交流發光二極管10的溫度。而上述的所有過載保護單元30與交流發光二極管10間的距離皆為小于3厘米的范圍內，以使得每一交流發光二極管10或散熱單元20的溫度可有效地傳導至過載保護單元30。藉由導熱層50的設置亦可使得交流發光二極管10的溫度更快速地傳到至過載保護單元30。并且當過載保護單元30為溫度控制單元時，過載保護單元30可調整流經交流發光二極管10的電流大小，藉此便可控制每一交流發光二極管10的出光亮度，使得交流發光二極管結構102、103可設計成具有自動調整亮度功能的照明燈具，進而擴大交流發光二極管結構102、103的應用范圍。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案范圍內，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，但凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型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，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。
權利要求1.一種具有過載保護單元的交流發光二極管結構，其特征在于其包括至少一交流發光二極管；至少一散熱單元，其承載并且導熱連接該交流發光二極管；以及至少一過載保護單元，其串聯于該交流發光二極管及一電源之間。
2.根據權利要求I所述的交流發光二極管結構，其特征在于其中所述的過載保護單元與該交流發光二極管間的距離小于3厘米。
3.根據權利要求I所述的交流發光二極管結構，其特征在于其進一步具有一導熱層， 其設置于該交流發光二極管與該散熱單元之間。
4.根據權利要求3所述的交流發光二極管結構，其特征在于其中所述的導熱層是一高分子介電材料。
5.根據權利要求I所述的交流發光二極管結構，其特征在于其中所述的過載保護單元是一導電簧片。
6.根據權利要求I所述的交流發光二極管結構，其特征在于其中所述的過載保護單元具有一導電簧片，其分別與該交流發光二極管與該電源電性連接；以及一微機電單元，其結合于該導電簧片。
7.根據權利要求3所述的交流發光二極管結構,其特征在于其進一步具有一第一電極，其電性連接該交流發光二極管與該電源；以及一第二電極，其電性連接該過載保護單元與該電源。
8.根據權利要求7所述的交流發光二極管結構，其特征在于其中所述的第一電極與該第二電極是設置于該導熱層的一表面。
9.根據權利要求7所述的交流發光二極管結構，其特征在于其中所述的過載保護可為一溫度控制單元。
10.根據權利要求9所述的交流發光二極管結構，其特征在于其中所述的溫度控制單兀具有一第一導電層；一溫度偵測層，其設置于該第一導電層上；以及一第二導電層，其設置于該溫度偵測層上并與該交流發光二極管電性連接。
11.根據權利要求10所述的交流發光二極管結構，其特征在于其中所述的第二導電層與該第二電極電性連接。
12.根據權利要求10所述的交流發光二極管結構，其特征在于其中所述的第二導電層具有一第三導電層，其與該交流發光二極管電性連接；以及一第四導電層，其與該第三導電層電性分離且電性連接該第二電極。
13.根據權利要求10所述的交流發光二極管結構，其特征在于其中所述的該交流發光二極管與該電源連接時，該溫度控制單元的溫度低于正溫度系數特性的一觸發溫度。
14.根據權利要求10所述的交流發光二極管結構，其特征在于其中所述的溫度偵測層具有一結晶性高分子材料及一導電材料。
15.根據權利要求14所述的交流發光二極管結構，其特征在于其中所述的該結晶性高分子材料的熔點介于80°C至183°C之間。
專利摘要本實用新型是有關一種具有過載保護單元的交流發光二極管結構，其包括交流發光二極管；散熱單元；以及過載保護單元。其中交流發光二極管是與散熱單元導熱結合，而過載保護單元則串聯于交流發光二極管與電源之間。因此當有過載電流輸入交流發光二極管結構時，過載保護單元的溫度則因為過載電流而上升，進而形成斷路狀態，藉此可適時地使得交流發光二極管結構形成斷路狀態，用以阻斷電源輸入交流發光二極管，進而達到過載保護的功效。
文檔編號H02H3/08GK202374534SQ20112054554
公開日2012年8月8日 申請日期2011年12月20日 優先權日2011年12月20日
發明者潘敬仁, 陳明鴻 申請人:海立爾股份有限公司