專利名稱：發光二極管裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種發光二極管裝置，特別是指一種具有低熱耗的發光二極管裝置。
背景技術：
請參考圖1所示，圖1是目前現有的發光二極管裝置的示意圖。現有發光二極管大多是將多個發光二極管燈串11并聯，再與一供應電源10并聯，其中，此供應電源10可為一交流電壓源或一直流電壓源，各發光二極管燈串11由多顆發光二極管串聯所組成，供應電源10為一個低電壓供應的電源，其電壓大小常見介于6 M伏特。由于并聯時所有的發光二極管燈串11都接受同一電壓，同一電壓下各發光二極管燈串11中發光二極管的電流卻因生產制程的離散性而不同，導致各發光二極管光度不一，雖然同一型號的發光二極管會擁有較相近的亮度，但往往因生產工藝的波動而導致并聯應用無法令人滿意，因此，大多發光二極管裝置的制造廠商會于各發光二極管燈串11連接設置有一定電流源12 (又稱之為恒電流源)，以穩定流經各發光二極管燈串11的電流，來精確的控制各發光二極管的發光亮度。不過，上述設置多個定電流源12來控制各發光二極管燈串11除了造成制作成本的提高外，該些定電流源12會因功率消耗而額外產生大量的熱能；散熱的問題會直接影響到發光二極管的發光亮度，嚴重的話，更會大幅縮減發光二極管的使用壽命。因此，本實用新型的創作人有鑒于目前發光二極管裝置于使用上會產生高熱的缺點，乃潛心研思、設計組制，以提供消費大眾使用，為本實用新型所欲研創的創作動機。
發明內容有鑒于上述的缺失與創作動機，本實用新型的創作人亟盡思量，終于開發出本實用新型。本實用新型的一目的在于提供一種發光二極管裝置，通過單一定電流源來達到降低熱能產生的效果，以克服目前現有利用多組定電流源來控制多組并聯發光二極管燈串而造成熱耗的問題。為了達到上述目的，本實用新型提供了一種發光二極管裝置，包括一整流穩壓模塊，電氣連接于一市電電源，并將該市電電源的一交流電壓轉換為一直流驅動電壓；至少一發光二極管燈串，各該發光二極管燈串具有一第一端與一第二端，各該發光二極管燈串的頂端連接于該整流穩壓模塊，以接收該直流驅動電壓，其中，該發光二極管燈串由多個發光二極管所串接；及至少一定電流模塊，各該定電流模塊電氣連接于該整流穩壓模塊與該對應發光二極管燈串的底端之間，根據該直流驅動電壓提供一穩定直流電流來驅動該發光二極管燈串發光。[0012]實施時，該發光二極管燈串的該至少一發光二極管以串聯方式連接。實施時，該整流穩壓模塊包括一橋式整流電路，電氣連接于該市電電源，并自該市電電源接收該交流電壓，并將其轉換為一脈沖直流電壓；一濾波電容，該濾波電容的一端連接于該橋式整流器，該濾波電容的另一端連接于一接地端，當該脈沖直流電壓由一峰值向下趨近于零時，該濾波電容以放電來維持該脈沖直流電壓足夠的電壓，來驅動該發光二極管燈串；一限流電阻，該限流電阻的一端連接于該橋式整流電路；及一齊納二極管，該齊納二極管的一端連接于該限流電阻的另一端，該齊納二極管的另一端連接于該接地端，用以限制該直流驅動電壓的一峰值電壓值的大小。實施時，該定電流模塊包括一電流源，該電流源的一端連接于該發光二極管燈串的底端，該電流源的另一端連接至該接地端；及一驅動電晶體，包括一門極、一漏極及一源極，該門極連接于該限流電阻與該齊納二極管之間，該漏極連接于該發光二極管燈串的底端，該源極連接于該電流源。實施時，各該發光二極管為一白光發光二極管。根據本實用新型所揭露的一實施例，發光二極管裝置包括一整流穩壓模塊、至少一發光二極管燈串及至少一定電流模塊。整流穩壓模塊電氣連接于一市電電源，并將市電電源的一交流電壓(Alternating Current voltage,AC voltage)轉換為一直流驅動電壓。 發光二極管燈串具有一第一端與一第二端，并由多個發光二極管所串接而成，發光二極管燈串的第一端電氣連接于整流穩壓模塊，以接收直流驅動電壓，定電流模塊電氣連接于整流穩壓模塊與發光二極管燈串的第二端之間，根據直流驅動電壓提供一穩定直流電流來驅動發光二極管燈串發光。其中，發光二極管的數量以一比例關系對應于市電電源的交流電壓的大小。因此，根據上述所揭露的結構，本實用新型的發光二極管裝置根據市電電源配置對應數量的發光二極管，使其得以通過單一定電流源來驅動發光二極管燈串發光，除了電路設計簡單而具有成本較低的優點外，相較于現有多組定電流源所設計的發光二極管裝置，亦具有較少的熱能產生與較低功率消耗等優點。
圖1是目前現有的發光二極管裝置的示意圖。圖2是本實用新型發光二極管裝置的一實施例的示意圖。圖3是本實用新型發光二極管裝置的一實施例的電路圖。圖4是本實用新型發光二極管裝置另一實施例的示意圖。附圖標記說明10-供應電源；11，22-發光二極管燈串；12-定電流源；20-市電電源；21-整流穩壓模塊；211-橋式整流電路；23-定電流模塊；231-電流源；C-濾波電容； D-齊納二極管；GND-接地端；R-限流電阻；TR-驅動電晶體。
具體實施方式
4[0030] 以下僅以實施例來詳細說明本實用新型。 請參考圖2所示，圖2是本實用新型發光二極管裝置的一實施例的示意圖。于此實施例，發光二極管裝置包括一整流穩壓模塊21、一發光二極管燈串22及一定電流模塊23。 整流穩壓模塊21電氣連接于一市電電源20，并將市電電源20的一交流電壓(Alternating Current voltage, AC voltage)轉換為一直流驅動電壓。發光二極管燈串22具有一第一端與一第二端，并由多個發光二極管所串接而成，發光二極管燈串22的第一端電氣連接于整流穩壓模塊21，以接收直流驅動電壓，定電流模塊23電氣連接于整流穩壓模塊21與發光二極管燈串22的第二端之間，其根據直流驅動電壓提供一穩定直流電流來驅動發光二極管燈串22發光。于本實施例中，發光二極管為一白光發光二極管，發光二極管燈串22的發光二極管以串聯方式連接。其中，發光二極管的數量以一比例關系對應于市電電源20的交流電壓的大小。舉例來說，將本實用新型的發光二極管裝置應用于一為110伏特的市電電源20(如墻壁上的插頭)，直流驅動電壓的峰值電壓值為1 伏特的環境下，而使用一顆具有3伏特的工作電壓的發光二極管，則發光二極管燈串22可以串接40 45顆的發光二極管，換言之，當將本實用新型應用于一為220伏特的市電電源20環境時，發光二極管燈串22所串接的發光二極管數量為80 90顆(數量上相當于應用在110伏特的兩倍)，上述的比例關系可簡化為如下N = Vpeak^Vdrop, N為發光二極管的數量，Vpeak為直流驅動電壓的峰值電壓值， Vdrop為單一發光二極管的工作電壓的電壓值；以及Vpeak =Vinx42 Vin則為市電電源的交流電壓的電壓值。
)請配合參考圖3所示，圖3是本實用新型發光二極管裝置的一實施例的電路圖，整流穩壓模塊21包括一橋式整流電路211、一濾波電容C、一限流電阻R及一齊納二極管D。 橋式整流電路211電氣連接于市電電源20，自市電電源20接收交流電壓，并將其轉換為一脈7中直電壓(Pulsating Direct Current voltage,Pulsating DC voltage) 0 濾波電容 C的一端連接于橋式整流器211，另一端則連接于一接地端GND，一般來說，當該脈沖直流電壓由峰值向下趨近于零時，濾波電容C會放電以維持脈沖直流電壓足夠的電壓，來驅動發光二極管燈串22。限流電阻R的一端則連接于橋式整流電路11。為避免電力公司所提供的交流電壓不穩定(尤其是落后國家的供電系統)時，導致施加于各發光二極管的電壓降過大而毀損，齊納二極管D的一端連接于限流電阻R的另一端，齊納二極管D的另一端則連接于接地端GND，用以限制直流驅動電壓的峰值電壓值的大小。定電流模塊23包括一電流源231及一驅動電晶體TR，電流源231的一端連接于發光二極管燈串22的第二端，電流源231的另一端則連接至接地端GND，驅動電晶體TR則包括一門極、一漏極及一源極，門極連接于限流電阻R與齊納二極管D之間，漏極則連接于發光二極管燈串22的底端，源極則連接于電流源231。藉由上述的結構，當脈沖直流電壓增加時，齊納二極管D對驅動電晶體TR的門極有著穩壓的效果，以使得該門極電壓得以固定在特定的大小，本案的技術領域具有通常技藝人士知悉，當該門極電壓固定時，該漏極和源極間電壓的增加會使得該驅動電晶體TR的內阻增加，該漏極和源極間電壓與流經該漏極和源極的電流呈現非線性的關系，進而達到定電流的輸出效果。另外，請參考圖4所示，圖4是本實用新型發光二極管裝置另一實施例的示意圖。 為了讓單一發光二極管裝置能夠具有較高的流明(Lumen)，于本實施例中，發光二極管裝置設置有多個相互并聯的發光二極管燈串22與定電流模塊23，發光二極管燈串22串聯定電流模塊23，其中，各發光二極管燈串22中的發光二極管則仍以串聯方式連結，各發光二極管燈串22的發光二極管數量對應于市電電源20的電壓大小，其兩者關系與上述實施例相同，于此則不再加以累述。根據上述所揭露的結構，本實用新型的發光二極管裝置根據市電電源配置對應數量的發光二極管，使其得以通過單一定電流源來驅動發光二極管燈串發光，除了電路設計簡單而具有成本較低的優點外，相較于現有多組定電流源所設計的發光二極管裝置，亦具有較少的熱能產生與較低功率消耗等優點。但是以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例，當不能用以限定本實用新型可實施的范圍，凡知悉本案領域具有通常技藝人士所明顯可作的變化與修飾，皆應視為不悖離本實用新型的實質內容。
權利要求1.一種發光二極管裝置，其特征在于，包括一整流穩壓模塊，電氣連接于一市電電源，并將該市電電源的一交流電壓轉換為一直流驅動電壓；至少一發光二極管燈串，各該發光二極管燈串具有一第一端與一第二端，各該發光二極管燈串的頂端連接于該整流穩壓模塊，以接收該直流驅動電壓，其中，該發光二極管燈串由多個發光二極管所串接；及至少一定電流模塊，各該定電流模塊電氣連接于該整流穩壓模塊與該對應發光二極管燈串的底端之間，根據該直流驅動電壓提供一穩定直流電流來驅動該發光二極管燈串發光。
2.如權利要求1所述的發光二極管裝置，其特征在于，該發光二極管燈串的該至少一發光二極管以串聯方式連接。
3.如權利要求1所述的發光二極管裝置，其特征在于，該整流穩壓模塊包括一橋式整流電路，電氣連接于該市電電源，并自該市電電源接收該交流電壓，并將其轉換為一脈沖直流電壓；一濾波電容，該濾波電容的一端連接于該橋式整流器，該濾波電容的另一端連接于一接地端，當該脈沖直流電壓由一峰值向下趨近于零時，該濾波電容以放電來維持該脈沖直流電壓足夠的電壓，來驅動該發光二極管燈串；一限流電阻，該限流電阻的一端連接于該橋式整流電路；及一齊納二極管，該齊納二極管的一端連接于該限流電阻的另一端，該齊納二極管的另一端連接于該接地端，用以限制該直流驅動電壓的一峰值電壓值的大小。
4.如權利要求3所述的發光二極管裝置，其特征在于，該定電流模塊包括一電流源，該電流源的一端連接于該發光二極管燈串的底端，該電流源的另一端連接至該接地端；及一驅動電晶體，包括一門板、一漏極及一源極，該門極連接于該限流電阻與該齊納二極管之間，該漏極連接于該發光二極管燈串的底端，該源極連接于該電流源。
5.如權利要求1所述的發光二極管裝置，其特征在于，各該發光二極管為一白光發光二極管。
專利摘要本實用新型提供了一種發光二極管裝置，包括一整流穩壓模塊、一發光二極管燈串及一定電流模塊。整流穩壓模塊電氣連接于一市電電源，用以輸出一直流驅動電壓。發光二極管燈串由多個發光二極管所串接而成，發光二極管燈串的第一端電氣連接于整流穩壓模塊，以接收直流驅動電壓，定電流模塊提供一穩定直流電流來驅動發光二極管燈串發光。因此，本實用新型通過單一定電流源來驅動發光二極管燈串發光，除了電路設計簡單而具有成本較低的優點外，相較于多組定電流源所設計的現有發光二極管裝置，亦具有較少的熱能產生與較低功率消耗等優點。
文檔編號H05B37/02GK202005039SQ20112010485
公開日2011年10月5日 申請日期2011年4月12日 優先權日2011年4月12日
發明者林漢洲 申請人:林漢洲