專利名稱：Led熒光燈的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種發光二極管(LED)熒光燈，并且更加具體地，涉及能夠在沒有要求附加設備的安裝或者布線的變化的情況下在各種類型的現有的熒光燈鎮流器中容易地使用的LED熒光燈。
背景技術：
由于先前被用作低功率指示燈的發光二極管(LED)的光學效率的改進，已經逐漸地擴展LED的應用范圍。LED，不同于其它的光源，不包含汞并且從而被認為是不影響環境的光源。因此，LED作為用于移動終端、液晶顯示(LED)TV、或者汽車的下一代光源已經引起人們的關注。因此，在過去的數百年已經被用作主要的光源的白熾燈或者熒光燈被快速地替換為LED熒光燈。然而，為了用LED熒光燈替換現有的熒光燈，必須更改布線或者燈架或者又安裝專用于LED熒光燈的熒光燈鎮流器。因此，LED熒光燈還沒有被廣泛使用。
發明內容
本發明提供了一種發光二極管(LED)熒光燈，在沒有要求附加設備的安裝或者更改布線的情況下通過各種類型的現有的熒光燈鎮流器能夠驅動該發光二極管(LED)熒光燈。根據本發明的方面，提供了一種LED熒光燈，該LED熒光燈包括LED陣列，所述 LED陣列包括被串聯地連接的多個LED ;第一至第四連接引腳；第一至第四電容器，所述第一至第四電容器被分別連接至所述第一至第四連接引腳；第一二極管，所述第一二極管具有被連接至所述第一電容器的第二端的陽極和被連接至所述LED陣列的第一端的陰極；第二二極管，所述第二二極管具有被連接至所述LED陣列的第二端的陽極和被連接至所述第二電容器的第二端的陰極；第三二極管，所述第三二極管具有被連接至所述LED陣列的所述第二端的陽極和被連接至所述第三電容器的第二端的陰極；以及第四二極管，所述第四二極管具有被連接至所述第四電容器的第二端的陽極和被公共地連接至所述LED陣列的所述第一端和所述第一二極管的所述陰極的陰極。根據本發明的另一方面，提供了一種LED熒光燈，該LED熒光燈包括LED陣列， 所述LED陣列包括被串聯地連接的多個LED;第一至第四連接引腳；第一二極管，所述第一二極管具有被連接至所述LED陣列的第一端的陰極；第二二極管，所述第二二極管具有被連接至所述LED陣列的第二端的陽極；第三二極管，所述第三二極管具有被公共地連接至所述LED陣列的所述第二端和所述第二二極管的所述陽極的陽極；第四二極管，所述第四二極管具有被公共地連接至所述LED陣列的所述第一端和所述第一二極管的所述陰極的陰極；第五二極管，所述第五二極管具有被連接至所述第一連接引腳的陽極和被連接至所述第一二極管的陽極的陰極；第六二極管，所述第六二極管具有被連接至所述第二二極管的陰極的陽極和被連接至所述第二連接引腳的陰極；第七二極管，所述第七二極管具有被連接至所述第三二極管的陰極的陽極和被連接至所述第三連接引腳的陰極；第八二極管，所述第八二極管具有被連接至所述第四連接引腳的陽極和被連接至所述第四二極管的陽極的陰極；第九二極管，所述第九二極管具有被連接至所述第一連接引腳的陰極和被連接至所述第二二極管的所述陰極的陽極；第十二極管，所述第十二極管具有被連接至所述第五二極管的所述陰極的陰極和被連接至第二連接引腳的陽極；第十一二極管，所述第十一二極管具有被連接至所述第四連接引腳的陰極和被連接至所述第七二極管的所述陽極的陽極；以及第十二二極管，所述第十二二極管具有被連接至所述第八二極管的所述陰極的陰極和被連接至所述第三連接引腳的陽極。根據本發明的另一方面，提供了一種LED熒光燈，該LED熒光燈包括第一至第η LED陣列，所述第一至第n LED陣列被并聯地相互連接；第一二極管，所述第一二極管具有被連接至第一結點的陰極，所述第一結點公共地連接至所述第一至第n LED陣列的第一端； 第二二極管，所述第二二極管具有被連接至第二結點的陽極，所述第二結點公共地連接至所述第一至第n LED陣列的第二端；第三二極管，所述第三二極管具有被公共地連接至所述第二結點和所述第二二極管的所述陽極的陽極；第四二極管，所述第四二極管具有被公共地連接至所述第一結點和所述第一二極管的所述陰極的陰極；第五二極管，所述第五二極管具有被連接至第一連接引腳的陽極和被連接至所述第一二極管的陽極的陰極；第六二極管，所述第六二極管具有被連接至所述第二二極管的陰極的陽極和被連接至所述第二連接引腳的陰極；第七二極管，所述第七二極管具有被連接至所述第三二極管的陰極的陽極和被連接至所述第三連接引腳的陰極；以及第八二極管，所述第八二極管具有被連接所述第四連接引腳的陽極和被連接至所述第四二極管的陽極的陰極。根據本發明的另一方面，提供了一種LED熒光燈，該LED熒光燈包括第一至第四連接引腳；第一至第四電容器，所述第一至第四電容器分別被連接至所述第一至第四連接引腳；第一二極管，所述第一二極管具有被連接至所述第一電容器的第二端的陽極 ’第二二極管，所述第二二極管具有被連接至所述第二電容器的第二端的陰極；第三二極管，所述第三二極管具有被連接至所述第二二極管的陽極的陽極和被連接至所述第三電容器的第二端的陰極；第四二極管，所述第四二極管具有被連接至所述第四電容器的第二端的陽極和被連接至所述第一二極管的陰極的陰極；第五二極管，所述第五二極管具有被連接至所述第一連接引腳的陽極和被連接至所述第一二極管的所述陽極的陰極；第六二極管，所述第六二極管具有被連接至所述第二二極管的所述陰極的陽極和被連接至所述第二連接引腳的陰極；第七二極管，所述第七二極管具有被連接至所述第三二極管的所述陰極的陽極和被連接至所述第三連接引腳的陰極；第八二極管，所述第八二極管具有被連接至所述第四連接引腳的陽極和被連接至所述第四二極管的所述陽極的陰極；以及LED陣列電路所述LED陣列電路單元具有被連接至第一結點的第一端和被連接至第二結點的第二 端，所述第一結點連接至所述第一二極管的所述陰極和所述第四二極管的所述陰極，所述 第二結點連接至所述第二二極管的所述陽極和所述第三二極管的所述陽極，所述LED陣列 電路單元包括被串聯地連接的至少一個LED陣列和至少一個電感器。
通過參考附圖詳細地描述優選實施例，本發明的上述和其它特點以及優點將會變 得更加明顯，其中圖1示出根據本發明的第一示例性實施例的發光二極管(LED)熒光燈的電路圖；圖2示出圖1中所示的LED陣列的電路圖；圖3示出根據本發明的第二示例性實施例的LED熒光燈的電路圖；圖4示出根據本發明的第三示例性實施例的LED熒光燈的電路圖；圖5示出根據本發明的第四示例性實施例的LED熒光燈的電路圖；圖6A至圖6C示出根據本發明的第五示例性實施例的LED熒光燈的電路圖；圖7示出根據本發明的第六示例性實施例的LED熒光燈的電路圖；圖8A至圖8J示出根據本發明的第七示例性實施例的LED熒光燈的電路圖；圖9示出用于解釋當使用作為負載的熒光燈時串聯諧振熒光燈電子鎮流器的操 作的電路圖；圖10示出圖9中所示的串聯諧振電子鎮流器的電路圖；圖11示出在正常狀態下的熒光燈的驅動的早期被施加于熒光燈的兩端的電壓的 波形圖；圖12示出在異常狀態下的熒光燈的驅動的早期被施加于熒光燈的兩端的電壓的 波形圖；圖13示出包括第五示例性實施例的LED熒光燈的串聯諧振電子鎮流器的電路 圖；圖14不出與被施加于LED突光燈負載的電壓的變化有關的模擬結果；圖15示出在圖13中所示的LED陣列中流動的電流的時序圖；以及圖16示出包括第七示例性實施例的LED熒光燈的串聯諧振電子鎮流器的電路圖。
具體實施例方式在下文中將會參考附圖詳細地描述本發明，其中示出本發明的示例性實施例。熒光燈電子鎮流器主要可以分成半橋型、瞬時啟動型或者預熱啟動型熒光燈電子 鎮流器。根據本發明的示例性實施例的LED熒光燈可以被構造為簡單地應用于幾乎所有類 型的熒光燈鎮流器。在下文中將會詳細地描述根據本發明的示例性實施例的LED熒光燈的 結構和應用了根據本發明的示例性實施例的LED熒光燈的各種類型的熒光燈鎮流器的操 作。圖1示出根據本發明的第一示例性實施例的LED熒光燈110的電路圖。參考圖1， LED熒光燈110可以包括LED陣列10、多個電容器C11至C14、以及多個外部連接引腳，SP， 第一至第四連接引腳111至114。LED熒光燈110可以包括相互并聯地連接的兩個或者多個LED陣列10。LED熒光燈110的結構能夠直接地應用于根據本發明的其它示例性實施例的LED熒光燈。LED陣列10可以包括被串聯地連接的多個LED (未示出)、陽極端子IOa以及陰極端子10b。電容器Cll可以被連接在陽極端子IOa與第一連接引腳111之間。電容器C12 可以被連接在陰極端子IOb與第二連接引腳112之間。電容器C13可以被連接在陽極端子 IOa與第三連接引腳113之間。電容器C14可以被連接在陰極端子IOb與第四連接引腳114 之間。電容器Cll至C14經由第一至第四連接引腳111至114可以被連接至諸如半橋型電子鎮流器這樣的熒光燈鎮流器，并且從而可以控制熒光燈鎮流器的串聯諧振電路的電容。由于串聯諧振電路的電容的變化，鎮流器內部的熒光燈鎮流器中的電流控制電感器的阻抗可以增加，并且因此，在LED熒光燈110中流動的電流量可以減小。因此，在不需要修改典型的熒光燈電子鎮流器的結構的情況下通過使用典型的熒光燈電子鎮流器能夠控制LED 熒光燈110的功率消耗。圖2示出圖I中所示的LED陣列10的電路圖。參考圖2 (a)，LED陣列10可以包括串聯連接的多個LED 01至0 。或者，為了更好地保護LED D1至Dn，在與其中LED D1至Dn被排列的方向相反的方向中，如圖2(b)中所示，LED陣列10還可以包括分別被并聯地連接至LED 01至011的多個穩壓二極管Z1至Zn。在這樣的情況下，如果陽極端子IOa處的施加電壓相對于陰極端子IOb 來說是正的，那么電流可以流過LED 01至0 。另一方面，在輸入AC電壓的負周期期間，電流可以流過穩壓二極管Z1至2 。電流流過穩壓二極管Z1至2 可以變成無效的損失。因此， 為了防止反向電流流過穩壓二極管Z1至Zn并且從而提高效率，對第一示例性實施例可以進行各種修改，并且將會在下文中對其進行詳細地描述。圖3示出根據本發明的第二示例性實施例的LED熒光燈120的電路圖。除了下面的不同之處，第二不例性實施例與第一不例性實施例相同，不同之處在于LED突光燈120包括被串聯地連接至LED陣列12的任何一端的兩個附加的二極管D21和D22。參考圖3，二極管D21可以被連接在LED陣列12的陽極端子與電容器C21和C23之間的結點之間，并且二極管D22可以被連接在LED陣列12的陰極端子與電容器C22和C24之間的結點之間。由于二極管D21和D22,不管熒光燈鎮流器的輸出端子的極性，穩定電流可以在LED熒光燈120中流動。圖4示出根據本發明的第三示例性實施例的LED熒光燈130的電路圖。參考圖4， LED熒光燈130可以包括多個二極管D31至D34，并且從而不管被施加于第一至第四連接引腳 131至134的AC電壓的相位的變化，能夠在各種熒光燈鎮流器中穩定地操作。圖5示出根據本發明的第四示例性實施例的LED熒光燈140的電路圖。除了下面的不同之處，第四不例性實施例與第三不例性實施例相同，不同之處在于LED突光燈140包括多個附加二極管D45至D48。參考圖5，多個電容器C41至C44可以分別被連接至第一至第四連接引腳141至144，并且二極管D45至D48可以分別并聯地被連接至電容器C41至C44。圖6A至圖6C不出根據本發明的第五不例性實施例的LED突光燈150的電路圖。 參考圖6A，LED熒光燈150可以包括多個二極管D51至D54,并且從而可以不管被施加于第一至第四連接引腳151至154的AC電壓的相位中的變化，在各種熒光燈鎮流器中能夠穩定地操作。第五不例性實施例與第一不例性實施例的不同之處在于，LED突光燈150包括多個附加二極管D55至D58。參考圖6A，多個電容器C51至C54可以分別被連接至第一至第四連接引腳151至154，并且二極管D55至D58可以分別被并聯地連接至電容器C51至C54。LED熒光燈150還可以包括多個二極管D59至D62。二極管D59的陰極可以被連接至第一連接引腳151，并且二極管D59的陽極可以被連接至二極管D52的陽極。二極管D6tl的陽極可以被連接至第二連接引腳152，并且二極管D6tl的陰極可以被連接至二極管D51的陽極。二極管D61的陰極可以被連接至第四連接引腳154，并且二極管D61的陽極可以被連接至二極管D53的陰極。二極管D62的陽極可以被連接至第三連接引腳153，并且二極管D62的陰極可以被連接至二極管D54的陽極。由于LED熒光燈150具有對稱結構并且從而關于被施加到那里的電壓對稱地執行操作，所以能夠在現有的熒光燈組件中容易地使用LED熒光燈 150。如圖6B中所示，在LED熒光燈150中不能使用電容器C51至C54。LED熒光燈150 可以包括多于一個的LED陣列，例如，被相互并聯地連接的第一至第n LED陣列15a至15η， 如圖6C中所示。圖7示出根據本發明的第六示例性實施例的LED熒光燈170的電路圖。參考圖 7, LED熒光燈170可以包括第一至第四連接引腳171至174、被連接在第一和第三連接引腳 171和173之間的電感器L71、以及被連接在第二和第四連接引腳172和174之間的電感器 L72。電感器L71和L72可以在燈電子鎮流器的操作的早期用作熒光燈的燈絲，并且從而可以防止燈絲檢測/保護電路進行操作。另外，當LED熒光燈170被打開時，電感器L71和L72的電感器可以被添加至諧振電路的電感器，從而控制被施加于LED熒光燈170的功率。通過電阻器可以替換電感器L71和L72。圖8A至圖81示出根據本發明的第七示例性實施例的LED熒光燈190的電路圖。 參考圖8A，LED熒光燈190可以包括多個二極管D91至D94、被連接在二極管D91的陰極和二極管D94的陰極之間的第一結點與二極管D92的陽極和二極管D93的陽極之間的第二結點之間的LED陣列19、以及多個電感器L91至L93。被串聯地連接至LED陣列19的電感器L93可以改變LED陣列19的阻抗并且從而當LED熒光燈190被打開時可以控制LED熒光燈19的電流。電感器L93可以被提供在第一和第二結點之間的任何位置上。可以通過電阻器R91和R92分別替換電感器L91和L92,如圖8B中所示。電感器L93可以被連接在LED陣列19和第二結點之間，如圖SC中所示。參考圖8D，LED熒光燈190可以包括具有第一和第二 LED陣列19a和19b的LED 陣列電路和被連接在第一和第二 LED陣列19a和19b之間的電感器L93。多于一個電感器和多于一個LED陣列可以被連接在第一和第二結點之間。即，包括大量的LED陣列和大量的電感器的LED陣列電路單元可以被連接在第一和第二結點之間。參考圖8E和圖8F，LED熒光燈190可以包括具有電感器L93和第一至第n LED陣列19a至19η的LED陣列電路單元。參考圖8G和圖8Η，LED熒光燈190可以包括具有第一至第η電感器L39a至L39n和第一至第n LED陣列19a至19η的LED陣列電路單元。參考圖8I，LED熒光燈190可以包括分別具有被并聯地相互連接的第一至第n LED 陣列1\至19n、被并聯地相互連接的第(n+1)個至第2n LED陣列19“至Wlri、以及分別被連接在第一至第n LED陣列19a至19n與第(n+1)個至第2n LED陣列19^至Wlri之間的第一至第η電感器L93a至L93n的LED陣列電路單元。參考圖8J，LED熒光燈190可以包括具有被并聯地相互連接的第一至第n LED陣列19a至19n、被并聯地相互連接的第(n+1)個至第2n LED陣列19“至1 +以及被連接在第一至第n LED陣列19a至19n與第(n+1)個至第2n LED陣列19^至Wlri之間的電感器L93的LED陣列電路單元。LED熒光燈190的LED陣列電路單元可以具有除了在此提出的之外的各種結構。在不需要更改任何電路的情況下能夠在各種現有的熒光燈鎮流器中容易地使用 LED熒光燈110至120，并且以圖6A、圖6B或者圖6C中所示的LED熒光燈150為例在下文中將會對其更加詳細地描述。圖9示出用于解釋當使用作為負載的熒光燈200時串聯諧振熒光燈電子鎮流器的操作的電路圖。參考圖9，包括電感器Ltl和電容器C的串聯諧振電路可以被連接至高頻率地操作的逆變器的輸出端子，并且熒光燈200可以被并聯地連接在電容器C的兩端，從而通過逆變器Ltl的諧振電壓引起初始放電操作。一旦執行了初始放電操作，串聯諧振電路可以控制在熒光燈200中朝著電感器Ltl流動的流量。圖10示出圖9中所示的串聯諧振突光燈電子鎮流器的電路圖。參考圖10,驅動逆變器的開關電路Q1和Q2以在控制電路的控制下以固定的頻率進行操作，并且從而，串聯諧振熒光燈電子鎮流器可以被分類成強迫振蕩型熒光燈鎮流器。包括旁路電容器Q、電感器Ltl以及諧振電容器仏的串聯諧振電路可以被連接至逆變器的輸出端子，從而驅動熒光燈 210。串聯諧振熒光燈電子鎮流器可以以由控制電路事先確定的固定的頻率進行操作。因此，不同于自我振蕩型熒光燈鎮流器，串聯諧振熒光燈電子鎮流器可能具有各種缺點。然而，由于半導體技術的最新發展，能夠最小化切換損失，并且能夠通過連續地監測熒光燈 210的操作狀態而穩定串聯諧振熒光燈電子鎮流器的操作。因此，串聯諧振熒光燈電子鎮流器能夠用于各種熒光燈。然而，由于串聯諧振熒光燈電子鎮流器是專為熒光燈設計的，串聯諧振熒光燈電子鎮流器可能不能控制被施加于LED熒光燈的功率，LED熒光燈具有不同于典型的熒光燈的特性。另外，在打開熒光燈210的早期，基于典型的熒光燈的特性設計的燈負載異常狀態檢測電路220可以被驅動以進行操作，并且從而可以驅動逆變器的保護電路以進行操作。 因此，熒光燈210不能夠被正確地打開。圖11示出在正常的狀態下的熒光燈的驅動的早期被施加于熒光燈的兩端的電壓的波形圖。參考圖11，驅動典型的熒光燈的早期可以包括大約I秒鐘長的預熱階段a、大約 O. 13秒長的放電階段b以及正常的打開階段C。圖12示出在異常的狀態下的熒光燈的驅動的早期被施加于熒光燈的兩端的電壓的波形圖。參考圖12，在大約I. 6秒長的預熱時段d期間，并且在大約O. 62秒長的放電時段e之后，由于被施加于熒光燈的兩端的高電壓可以驅動保護電路以進行操作。可以忽略熒光燈的負載直到初始化放電操作。在下文中將會詳細地描述在放電操作的初始化之前的熒光燈的操作特性。通過等式(I)可以定義包括具有電感器Ltl的電感器和具有電容C1的電容器的串聯諧振電路的品質因數Q0:
權利要求
1.一種LED熒光燈，包括LED陣列，所述LED陣列包括被串聯地連接的多個LED ；第一至第四連接引腳；第一二極管，所述第一二極管具有被連接至所述LED陣列的第一端的陰極；第二二極管，所述第二二極管具有被連接至所述LED陣列的第二端的陽極；第三二極管，所述第三二極管具有被公共地連接至所述LED陣列的所述第二端和所述第二二極管的所述陽極的陽極；第四二極管，所述第四二極管具有被公共地連接至所述LED陣列的所述第一端和所述第一二極管的所述陰極的陰極；第五二極管，所述第五二極管具有被連接至所述第一連接引腳的陽極和被連接至所述第一二極管的陽極的陰極；第六二極管，所述第六二極管具有被連接至所述第二二極管的陰極的陽極和被連接至所述第二連接引腳的陰極；第七二極管，所述第七二極管具有被連接至所述第三二極管的陰極的陽極和被連接至所述第三連接引腳的陰極；第八二極管，所述第八二極管具有被連接至所述第四連接引腳的陽極和被連接至所述第四二極管的陽極的陰極；第九二極管，所述第九二極管具有被連接至所述第一連接引腳的陰極和被連接至所述第二二極管的所述陰極的陽極；第十二極管，所述第十二極管具有被連接至所述第五二極管的所述陰極的陰極和被連接至第二連接引腳的陽極；第十一二極管，所述第十一二極管具有被連接至所述第四連接引腳的陰極和被連接至所述第七二極管的所述陽極的陽極；以及第十二二極管，所述第十二二極管具有被連接至所述第八二極管的所述陰極的陰極和被連接至所述第三連接引腳的陽極。
2.—種LED熒光燈，包括第一至第n LED陣列，所述第一至第n LED陣列被并聯地相互連接；第一二極管，所述第一二極管具有被連接至第一結點的陰極，所述第一至第n LED陣列的第一端公共地連接至所述第一結點；第二二極管，所述第二二極管具有被連接至第二結點的陽極，所述第一至第n LED陣列的第二端公共地連接至所述第二結點；第三二極管，所述第三二極管具有被公共地連接至所述第二結點和所述第二二極管的所述陽極的陽極；第四二極管，所述第四二極管具有被公共地連接至所述第一結點和所述第一二極管的所述陰極的陰極；第五二極管，所述第五二極管具有被連接至第一連接引腳的陽極和被連接至所述第一二極管的陽極的陰極；第六二極管，所述第六二極管具有被連接至所述第二二極管的陰極的陽極和被連接至所述第二連接引腳的陰極；第七二極管，所述第七二極管具有被連接至所述第三二極管的陰極的陽極和被連接至所述第三連接引腳的陰極；以及第八二極管，所述第八二極管具有被連接所述第四連接引腳的陽極和被連接至所述第四二極管的陽極的陰極。
3.根據權利要求2所述的LED熒光燈，進一步包括第九二極管，所述第九二極管具有被連接至所述第一連接引腳的陰極和被連接至所述第二二極管的所述陰極的陽極；第十二極管，所述第十二極管具有被連接至所述第一二極管的所述陽極的陰極和被連接至所述第二連接引腳的陽極；第十一二極管，所述第十一二極管具有被連接至所述第四連接引腳的陰極和被連接至所述第三二極管的所述陰極的陽極；以及第十二二極管，所述第十二二極管具有被連接至所述第四二極管的所述陽極的陰極和被連接至所述第三連接引腳的陽極。
全文摘要
本發明提供了一種使用多個LED作為光源的發光二極管(LED)熒光燈，它是不妨礙生態環境的并且能夠有助于能量保存。該LED熒光燈包括LED陣列，該LED陣列包括被串聯地連接的多個LED；第一至第四連接引腳；第一至第四電容器，該第一至第四電容器被分別連接至第一至第四連接引腳；第一二極管，該第一二極管具有被連接至第一電容器的第二端的陽極和被連接至LED陣列的第一端的陰極；第二二極管，該第二二極管具有被連接至LED陣列的第二端的陽極和被連接至第二電容器的第二端的陰極；第三二極管，該第三二極管具有被連接至LED陣列的第二端的陽極和被連接至第三電容器的第二端的陰極；以及第四二極管，該第四二極管具有被連接至第四電容器的第二端的陽極和被公共地連接至LED陣列的第一端和第一二極管的陰極的陰極。在沒有要求附加設備的安裝和布線的更改的情況下，能夠在各種類型的熒光燈鎮流器中容易地使用LED熒光燈。
文檔編號H05B37/02GK102612219SQ20121004814
公開日2012年7月25日 申請日期2009年11月19日 優先權日2009年2月5日
發明者樸明求 申請人:樸明求, 錦湖電機株式會社