一種解決ac-led頻閃的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及AC-LED頻閃問題，具體涉及熒光粉的亮度延時效應。
【背景技術】
[0002]LED是新一代照明工具，具有壽命長，節能，熱損耗低等優點，且不會像熒光燈那樣含有水銀等有害物質。
[0003]AC-LED是一種可由220V交流電直接供電的新型發光器件，無需經過傳統的AC/DC轉換器件，這樣就有效避免了 AC/DC轉換中的能量損失，電光轉換效率更高；同時，傳統的AC/DC轉換器件的使用壽命遠低于LED的使用壽命，大大限制了 LED的應用。AC-LED有望取代現有照明設備，成為新一代日用照明設備。
[0004]由于日常所用交流電周期性變化，并且存在電路噪聲，現有AC-LED大都存在頻閃問題，頻閃容易使人產生視覺疲勞，長時間使用會對人眼造成傷害。
[0005]此外，由于數碼相機采樣頻率與AC-LED的頻率不同，拍攝時會出現波紋，這限制了 AC-LED在一些公共場所的使用。在一些特殊工作場所對照明工具的頻閃也有較高的要求。AC-LED的頻閃問題一直未能得到有效解決，這在很大程度上限制了它們的應用。
[0006]AC-LED是將一些單顆LED組成一個陣列，這樣交流電的高壓就可以均勻分配到每個單顆LED上面。AC-LED陣列具有整流作用，50HZ的交流電驅動LED陣列時，其光通量頻率可以達到100HZ，但是由于每個單顆LED都具有開啟電壓，當電壓低于開啟電壓時，LED就會熄滅，也就是說AC-LED在一個供電周期內有一部分時間是不發光的，這樣就增加了其頻閃性。為了獲得白光，在LED封裝時需要涂一層熒光粉，普通熒光粉隨激發光的變化而迅速變化，即對解決頻閃無效果。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在于提供一種解決AC-LED頻閃的方法，可以在不改變原有LED結構的基礎上，從根本上解決AC-LED的頻閃問題，從而大大推進AC-LED在各個領域的應用。
[0008]為達到上述目的，本發明的技術方案是:
[0009]一種解決AC-LED頻閃的方法，AC-LED主要由若干單顆LED組成一個陣列，并直接連接交流電源或通過一整流電路連接至交流電源；在LED封裝時涂一層長余輝熒光粉，長余輝熒光粉具有儲能作用；當激發光停止或激發光變暗時，長余輝熒光粉儲存的光能會慢慢釋放，當儲存光能釋放了一部分后，周期性激發光照又會將熒光粉激發以供下一次能量釋放，這樣就增加單個周期內的發光時間，也完全消除無光時間。
[0010]本發明根據熒光粉的余輝效應，將傳統熒光粉用長余輝熒光粉來代替，余輝熒光粉在短波長光激發時，由于其具有余輝效應，當短波長光照停止激發后，熒光粉的發光并不立刻停止，而是維持一段時間，這樣就可以使一個周期內的LED發光時間延長，有效填補無光時間。
[0011]本發明對以藍光為激發光的白光LED和以紫外光為激發光的白光LED均適用。目前所使用的藍光激發熒光粉和紫外光激發熒光粉發光強度隨激發光的強度變化而變化，這對于直流供電的LED來講無影響，但對交流供電LED的影響較大。長余輝熒光粉具有儲能作用，使用長余輝熒光粉時，當激發光停止或激發光變暗時，長余輝熒光粉儲存的光能會慢慢釋放，當儲存光能釋放了一部分后，周期性激發光照又會將熒光粉激發以供下一次能量釋放。這樣可以有效增加單個周期內的發光時間，也可以完全消除無光時間，如果所用長余輝熒光粉儲能特性及余輝時間合適，白光LED在一個周期內亮度會只有微小變化，在普通交流電驅動下，該種白光LED就會有極低的頻閃。
[0012]與現有技術相比，本發明的有益效果在于:
[0013]本發明提供的使用長余輝熒光粉解決AC-LED頻閃的方法，可以在不改變原有LED結構的基礎上實現，工藝簡單易實現。目前交流電轉直流電技術雖然已經發展較為成熟，但是轉換過程中電能損失較大而且轉換器壽命不高等問題一直未能解決，AC-LED可以由普通交流電直接供電，避免了 AC/DC轉換器存在的問題，但是AC-LED的頻閃問題一直未能得到合理解決。本發明可以從根本上解決AC-LED的頻閃問題，從而大大推進AC-LED在各個領域的應用。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明中AC-LED的一種電路圖。
[0015]圖2為本發明中AC-LED的另一種電路圖。
[0016]圖3為普通交流電電壓隨時間的變化圖。
[0017]圖4為不考慮LED開啟電壓的激發光輻射功率隨時間變化圖。
[0018]圖5為考慮LED開啟電壓的激發光輻射功率隨時間變化圖。
[0019]圖6為涂有長余輝熒光粉的白光AC-LED光通量隨時間的變化圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合實施例和附圖對本發明作進一步的說明。
[0021]本發明一種解決AC-LED頻閃的方法，AC-LED主要由若干單顆LED組成一個陣列，并直接連接交流電源或通過一整流電路連接至交流電源；在LED封裝時涂一層長余輝熒光粉，長余輝熒光粉具有儲能作用；當激發光停止或激發光變暗時，長余輝熒光粉儲存的光能會慢慢釋放，當儲存光能釋放了一部分后，周期性激發光照又會將熒光粉激發以供下一次能量釋放，這樣就增加單個周期內的發光時間，也完全消除無光時間。
[0022]圖1為AC-LED的一種電路，AC-LED直接接AC交流電源。圖2為AC-LED的另一種電路，AC交流電源經接整流后接AC-LED。
[0023]圖1、圖2所示電路在圖3所示普通日用交流電的驅動下，當不考慮AC-LED陣列中單顆LED的開啟電壓時，由于圖1、圖2電路的整流特性，其所發的藍光或紫外光的光輻射功率按照圖4所示周期性變化。由于LED存在開啟電壓，實際上的單個周期內會有無光時間，實際光輻射功率按照圖5所示周期性變化，這樣大大增加了其頻閃特性，傳統熒光粉在激發光的照射下所發白光隨激發光的變化而迅速變化，對解決頻閃無效果，其光通量隨時間變化規律和圖5基本一致。當AC-LED使用長余輝熒光粉時，在圖5所示的光激發下，長余輝熒光粉的受激時間是不連續的，長余輝熒光粉在短波長光的激發下，可以邊發光邊儲能，其儲存的部分能量會在無激發光的時候得到釋放，當其儲存的能量釋放了一部分后，周期性光又會將其照亮，這樣周期性循環。
[0024]圖6所示為使用長余輝熒光粉的AC-LED光通量隨時間變化圖，可以看出運用本發明的白光AC-LED可以有效填補傳統方法所不能填補的發光空缺，可以將白光AC-LED的光通量變化幅度減小到合理的范圍內，這樣就有效解決了 AC-LED的頻閃問題，對白光AC-LED的研究具有重要意義。
【主權項】
1.一種解決AC-LED頻閃的方法，AC-LED主要由若干單顆LED組成一個陣列，并直接連接交流電源或通過一整流電路連接至交流電源；在LED封裝時涂一層長余輝熒光粉，長余輝熒光粉具有儲能作用；當激發光停止或激發光變暗時，長余輝熒光粉儲存的光能會慢慢釋放，當儲存光能釋放了一部分后，周期性激發光照又會將熒光粉激發以供下一次能量釋放，這樣就增加單個周期內的發光時間，也完全消除無光時間。
【專利摘要】一種解決AC-LED頻閃的方法，AC-LED主要由若干單顆LED組成一個陣列，并直接連接交流電源或通過一整流電路連接至交流電源；在LED封裝時涂一層長余輝熒光粉，長余輝熒光粉具有儲能作用；當激發光停止或激發光變暗時，長余輝熒光粉儲存的光能會慢慢釋放，當儲存光能釋放了一部分后，周期性激發光照又會將熒光粉激發以供下一次能量釋放，這樣就增加單個周期內的發光時間，也完全消除無光時間。本發明方法，可以在不改變原有LED結構的基礎上，從根本上解決AC-LED的頻閃問題，從而大大推進AC-LED在各個領域的應用。
【IPC分類】H05B37-02
【公開號】CN104754794
【申請號】CN201310728480
【發明人】吳維群, 賈硯林, 于得魯, 曹清, 盧金雄, 陳阿平, 熊峰, 胡勇
【申請人】寶鋼金屬有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2013年12月25日