Led熒光燈的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種能夠替換典型熒光燈的發光二極管（LED）熒光燈。該LED熒光燈包括：LED陣列，其包括串聯地連接的多個LED；第一至第四連接銷；第一至第四電容器，其分別連接到第一至第四連接銷；第一二極管，其具有公共連接到第一和第三電容器的第二末端的陽極和連接到所述LED陣列的第一末端的陰極；第二二極管，其具有連接到LED陣列的第二末端的陽極和公共連接到第二和第四電容器的第二末端的陰極。所述LED熒光燈能夠替換典型熒光燈而不需要安裝額外的設備或改變布線。
【專利說明】LED熒光燈
[0001]本申請是 申請人:于2009年8月31日提交的申請號為200910170963.5、發明名稱為“LED熒光燈”的專利申請的分案申請。
_2] 相關申請的交叉引用
[0003]本申請要求在韓國知識產權局于2008年10月16日提交的韓國專利申請N0.10-2008-0101413、于 2008 年 11 月 4 日提交的 N0.10-2008-0109048、于 2008 年 12 月 5日提交的N0.10-2008-0123444、以及于2009年3月4日提交的N0.10-2009-0018268的優先權,通過引用而將其全部內容并入本文。
【技術領域】
[0004]本發明涉及一種發光二極管(LED)熒光燈，更特別地，涉及適于替換典型熒光燈而與熒光燈鎮流器一起使用的LED熒光燈。
【背景技術】
[0005]由于先前被用作低功率指示燈的發光二極管(LED)的光學效率的改善，LED的應用范圍已逐漸加寬。不同于其它光源，LED不包含汞且因此而被視為環境友好光源。因此，LED最近已作為用于移動終端、液晶顯示(LCD) TV、或汽車的下一代光源而引起人們的注意。因此，已在過去的幾百年中被用作主要光源的白熾燈或熒光燈正在迅速地被LED取代。
[0006]LED燈可以直接替換諸如E26底座燈的白熾燈。然而，為了用LED燈替換現有熒光燈，必須改變燈固定裝置或另外安裝專用于LED燈的電源。因此，LED熒光燈尚未得到廣泛普及。
【發明內容】
[0007]本發明提供一種適于替換典型熒光燈而在現有熒光燈固定裝置中使用而不需要專用于LED熒光燈的額外的熒光燈鎮流器或修改固定裝置的內部布線的發光二極管(LED)熒光燈。
[0008]根據本發明的一方面，提供了一種LED熒光燈，包括:多個外部連接銷；LED陣列，其包括串聯地連接的多個LED ;以及一個或多個電容器，其連接在所述LED陣列與所述外部連接銷之間并改變通過所述外部連接銷而連接到所述LED熒光燈的電子熒光燈鎮流器的阻抗。
[0009]根據本發明的另一方面，提供了一種LED熒光燈，包括:LED陣列，其包括串聯地連接的多個LED ;第一至第四連接銷；第一電容器，其連接在所述第一連接銷與所述LED陣列的第一末端之間；第二電容器，其連接在所述第二連接銷與所述LED陣列的第二末端之間；第三電容器，其連接在所述第三連接銷與所述LED陣列的第一末端之間；以及第四電容器，其連接在所述第四連接銷與所述LED陣列的第二末端之間。
[0010]根據本發明的另一方面，提供了一種LED熒光燈，包括:LED陣列，其包括串聯地連接的多個LED;第一至第四連接銷；第一至第四電容器，分別連接到所述第一至第四連接銷；第一二極管，其具有公共連接到第一和第三電容器的第二末端的陽極和連接到所述LED陣列的第一末端的陰極；第二二極管，其具有連接到所述LED陣列的第二末端的陽極和公共連接到第二和第四電容器的第二末端的陰極；第三二極管，其具有連接到所述第二二極管的陰極的陽極和連接到所述LED陣列的第一末端的陰極；以及第四二極管，其具有連接到所述LED陣列的第二末端的陽極和連接到所述第一二極管的陽極的陰極。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]通過參照附圖來詳細描述本發明的優選實施例，本發明的以上及其它特征和優點將變得更加顯而易見，在所述附圖中:
[0012]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；
[0013]圖2示出圖1所示的LED陣列的電路圖；
[0014]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；
[0015]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；
[0016]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；
[0017]圖6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；
[0018]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；
[0019]圖8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；
[0020]圖9示出根據本發明的第八示例性實施例的LED熒光燈的電路圖；
[0021]圖10示出根據本發明的第九示例性實施例的LED熒光燈的電路圖；
[0022]圖11示出根據本發明的第十示例性實施例的LED熒光燈的電路圖；
[0023]圖12示出應用第四示例性實施例的LED熒光燈的半橋型電子熒光燈鎮流器的電路圖；
[0024]圖13示出應用第四示例性實施例的LED熒光燈的瞬時啟動型電子熒光燈鎮流器的電路圖；
[0025]圖14示出應用第六示例性實施例的LED熒光燈的瞬時啟動型電子熒光燈鎮流器的電路圖；
[0026]圖15示出應用第七示例性實施例的LED熒光燈的瞬時啟動型電子熒光燈的電路圖；
[0027]圖16示出應用本發明的第九示例性實施例的LED熒光燈的瞬時啟動型電子熒光燈鎮流器的電路圖；
[0028]圖17示出應用本發明的第十示例性實施例的LED熒光燈的瞬時啟動型電子熒光燈鎮流器的電路圖；
[0029]圖18示出應用第四示例性實施例的LED熒光燈的軟啟動型電子熒光燈鎮流器的電路圖；
[0030]圖19示出應用第六示例性實施例的LED熒光燈的軟啟動型電子熒光燈鎮流器的電路圖；
[0031]圖20示出應用第七示例性實施例的LED熒光燈的軟啟動型電子熒光燈鎮流器的電路圖；
[0032]圖21示出應用第十示例性實施例的LED熒光燈的軟啟動型電子熒光燈鎮流器的電路圖；
[0033]圖22示出應用第四示例性實施例的LED熒光燈的基于啟輝器燈的電感熒光燈鎮流器的電路圖；
[0034]圖23示出應用第六示例性實施例的LED熒光燈的基于啟輝器燈的電感熒光燈鎮流器的電路圖；
[0035]圖24示出應用第七示例性實施例的LED熒光燈的基于啟輝器燈的電感熒光燈鎮流器的電路圖；
[0036]圖25示出應用第十示例性實施例的LED熒光燈的基于啟輝器燈的電感熒光燈鎮流器的電路圖；
[0037]圖26示出應用第四示例性實施例的LED熒光燈的快速啟動型電感熒光燈鎮流器的電路圖；
[0038]圖27示出應用第六示例性實施例的LED熒光燈的快速啟動型電感熒光燈鎮流器的電路圖；
[0039]圖28示出應用第七示例性實施例的LED熒光燈的快速啟動型電感熒光燈鎮流器的電路圖；
[0040]圖29示出應用第九示例性實施例的LED熒光燈的鐵芯快速啟動型熒光燈鎮流器的電路圖；以及
[0041]圖30示出應用第十示例性實施例的LED熒光燈的鐵芯快速啟動型熒光燈鎮流器的電路圖。
【具體實施方式】
[0042]下面將參照示出本發明的示例性實施例的附圖來詳細描述本發明。
[0043]電子熒光燈鎮流器的基本電路通常可以分類為半橋型、瞬時啟動型和程序啟動型。且傳統的基于鐵芯的電感鎮流器可以分類為啟輝器型和快速啟動型。根據本發明的示例性實施例的LED熒光燈可應用于幾乎所有類型的熒光燈鎮流器。下面將詳細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根據本發明的示例性實施例的LED熒光燈的各種熒光燈鎮流器的操作。
[0044]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。參照圖1，LED熒光燈110可以包括LED陣列10、多個電容器Cl I至C14、以及多個外部連接銷，即第一111至第四114。LED熒光燈110可以只使用第一至第四連接銷111至114中的兩個。LED熒光燈110可以包括相互并聯地連接的兩個或更多LED陣列10。LED熒光燈110的結構可直接應用于根據本發明的其它示例性實施例的LED熒光燈。
[0045]LED陣列10可以包括串聯地連接的多個LED (未示出)、陽極端子IOa和陰極端子10b。電容器Cll可以連接在陽極端子IOa與第一連接銷111之間，且電容器C12可以連接在陰極端子IOb與第二連接銷112之間。電容器C13可以連接在陽極端子IOa與第三連接銷113之間，且電容器C14可以連接在陰極端子IOb與第四連接銷114之間。
[0046]電容器Cll至C14可以經由第一至第四連接銷111至114而連接到半橋型電子鎮流器電路并可以因此而控制由鎮流器的內部電感器和電容器組成的串聯諧振電路的操作頻率。由于鎮流器的操作頻率的變化，可以控制鎮流器內部的電感器的阻抗，結果，還可以控制LED熒光燈110的電流量。因此，LED熒光燈110的基本結構可以應用于幾乎所有類型的熒光燈鎮流器。
[0047]圖2示出圖1中所示的LED陣列10的電路圖。參照圖2 (a)，LED陣列10可以包括串聯地連接的多個LED Dl至Dn。
[0048]為了保護LED Dl至Dn，如圖2(b)中所示，LED陣列10還可以包括在與LED Dl至Dn成一行的方向相反的方向上分別并聯連接到LED Dl至Dn的多個齊納二極管Zl至Zn。參照圖2(b)，如果在IOa處施加的電壓相對于IOb為正，則電流可以流過LED Dl至Dn。另一方面，在輸入AC電壓的負時段期間，電流可以流過齊納二極管Zl至Zn。電流流過齊納二極管Zl至Zn會變為無效損耗。因此，為了防止反向電流流過齊納二極管Zl至Zn并為了因此而提高效率，可對第一示例性實施例進行各種修改，下面將對此進行詳細描述。
[0049]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。第二示例性實施例與第一示例性實施例相同，不同之處在于LED熒光燈120包括串聯地連接到LED陣列12的任一末端的兩個二極管D21和D22。LED熒光燈120可以只包括二極管D21與D22之一。二極管D21和D22可以允許電流只沿著前向方向在LED陣列12中流動。因此，即使LED陣列12包括并聯地連接到LED的多個齊納二極管(未示出)，也能夠防止由于在輸入AC電壓的負時段期間流過齊納二極管的電流引起的功率損耗。
[0050]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。參照圖4，LED熒光燈130可以包括LED陣列13、第一至第四連接銷131至134、分別連接到第一至第四連接銷131至134的多個電容器C31至C34、以及分別并聯地連接到電容器C31至C34的多個二極管D33至D36。如果如圖12中所示，串聯諧振型電子鎮流器的輸出端子被連接到連接銷對(131和133)以及(132和134)且電子鎮流器內的串聯諧振保持電容器被連接在第一與第二連接銷131和132之間或第三與第四連接銷133和134之間，則可以由二極管D33至D36根據電子鎮流器所提供的輸入電壓的極性來控制LED陣列13中的電流的流動。例如，如果在連接銷134被設置為基準點且串聯諧振保持電容器被連接在第一與第二連接銷131和132之間時向第三連接銷133施加正電壓，則電容器C33會變得被二極管D35短路，二極管D33和D34會變為開路，且電容器C34會變得被二極管D36短路。在這種情況下，電子鎮流器的初始諧振電容可以等于串聯的電容器C31、串聯諧振保持電容器Cl和電容器C32的總電容，且鎮流器的諧振頻率會由于諧振電容的變化而改變。另外，如果向第三連接銷133施加負電壓，則電容器C32會變得被二極管D34短路，且電容器C31會變得被二極管D33短路。在這種情況下，電子鎮流器的總電容可以等于串聯的電容器C34、串聯諧振保持電容器Cl和電容器C33的總電容。
[0051]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。第四示例性實施例與第三示例性實施例相同，不同之處在于LED熒光燈140還包括多個二極管D47至D50。因此，LED熒光燈能夠穩定地操作而保持對稱操作特性，而不管由熒光燈鎮流器向其施加的電壓的相位中的變化。
[0052]圖6示出根據本發明的第五示例性實施例的LED熒光燈150的電路圖。參照圖6，LED熒光燈150可以包括LED陣列15、第一至第四連接銷151至154、分別連接到第一至第四連接銷151至154的多個電容器C51至C54、分別并聯地連接到電容器C51至C54的多個二極管D53、以及分別并聯地連接到電容器C51至C54的多個電阻器R51至R54，其用于施加用于鎮流器的初始觸發操作的電流。
[0053]圖7示出根據本發明第六示例性實施例的LED熒光燈160的電路圖。參照圖7，LED熒光燈160可以包括LED陣列16、第一至第四連接銷161至164、分別連接到第一至第四連接銷161至164的多個電容器C61至C64、以及分別串聯地連接到電容器C61至C64的多個二極管D63至D66。二極管D63至D66和多個二極管D67至D70可以允許LED熒光燈160穩定地操作而保持對稱操作的特性，不管由熒光燈鎮流器施加的AC電壓的相位如何。
[0054]圖8示出根據本發明的第七示例性實施例的LED熒光燈170的電路圖。
[0055]參照圖8，二極管D73的陽極可被連接到第一連接銷171，且二極管D73的陰極可被連接到二極管D71的陽極。二極管D74的陽極可被連接到第二連接銷172，且二極管D74的陰極可被連接到二極管D72的陰極。二極管D75的陽極可被連接到第三連接銷173，且二極管D75的陰極可被連接到二極管D71的陽極。二極管D76的陽極可被連接到第四連接銷174，且二極管D76的陰極可被連接到二極管D72的陰極。二極管D77的陽極可被公共連接到二極管D72的陰極及電容器C72和C74的第二末端，且二極管D77的陰極可被連接到LED陣列17的陽極端子17a。二極管D78的陽極可被連接到LED陣列17的陰極端子17b，且二極管D78的陰極可被公共連接到二極管D71的陽極及電容器C71和C73的第二末端。
[0056]二極管D77和D78可以允許LED熒光燈170穩定地操作而保持對稱操作的特性，不管由熒光燈鎮流器施加于第一至第四連接銷171至174的電壓的相位中的變化。
[0057]圖9示出根據本發明的第八示例性實施例的LED熒光燈180的電路圖。第八示例性實施例與第七示例性實施例相同，不同之處在于分別并聯地連接到多個電容器C81至C84的二極管D83至D86的相反方向。
[0058]圖10示出根據本發明的第九示例性實施例的LED熒光燈190的電路圖。參照圖10，LED熒光燈190可以包括第一至第四連接銷191至194、分別連接到第一至第四連接銷191至194的多個電容器C91至C94、以及分別串聯地連接到電容器C91至C94的多個二極管D93至D96。LED熒光燈190還可以包括二極管D97和二極管D98，二極管D97具有連接到LED陣列19的第二末端的陽極和連接到二極管D93的陽極的陰極，且二極管D98具有連接到二極管D94的陰極的陽極和連接到LED陣列19的第一末端的陰極。
[0059]二極管D93至D98可以允許LED熒光燈190在各種類型的熒光燈鎮流器中操作，不管AC電壓的相位如何。
[0060]圖11示出根據本發明的第十示例性實施例的LED熒光燈200的電路圖。LED熒光燈200幾乎與圖10中所示的LED熒光燈190相同，不同之處在于還包括二極管D109和DllO0更具體地，參照圖11，二極管D109的陽極可被連接到二極管D106的陰極，且二極管D109的陰極可被連接到LED陣列20的第一末端。二極管DllO的陽極可被連接到LED陣列20的第二末端，且二極管DllO的陰極可被連接到二極管D105的陽極。二極管D109和DllO可以允許LED熒光燈200響應于由外部電壓源向其施加的電壓而對稱地操作。
[0061]第一至第十示例性實施例的LED熒光燈110至200的基本結構可以被應用于幾乎大多數類型的熒光燈鎮流器。下面將詳細描述各種類型的熒光燈鎮流器的操作，采用第四、第六、第七、第九和第十示例性實施例的LED熒光燈140、160、170、190和200作為示例。
[0062]圖12示出應用第四示例性實施例的LED熒光燈140的半橋型熒光燈鎮流器的電路圖。[0063]在半橋型電子熒光燈鎮流器中，可以將包括電感器和電容器的串聯諧振電路連接到由半導體切換裝置組成的半橋型逆變器的切換輸出節點。半橋型電子鎮流器可以使用施加于諧振電容器的任一末端的串聯諧振電壓來最初激發突光燈。一旦突光燈被放電，則將由串聯諧振電路的電感器的阻抗來控制在熒光燈中流動的主電流。參照圖12，串聯諧振電路的諧振頻率與切換裝置Q61和Q62的操作頻率可通過電流互感器To而相互同步。可由等式(I)來定義功率消耗Ps:
[0064]
【權利要求】
1.一種用于連接到傳統的熒光燈鎮流器的發光二極管(LED)熒光燈，包括: 第一至第四外部連接銷； LED陣列，其包括串聯地連接的多個LED ;以及 多個電容器，其連接在所述LED陣列與所述外部連接銷之間并改變通過所述外部連接銷而連接到所述LED熒光燈的電子熒光燈鎮流器的阻抗，其中所述電容器包括:第一電容器，所述第一電容器具有連接到所述第一連接銷的第一末端和連接到所述LED陣列的陽極端子的第二末端；第二電容器，所述第二電容器具有連接到所述第二連接銷的第一末端和連接到所述LED陣列的陰極端子的第二末端；第三電容器，所述第三電容器具有連接到所述第三連接銷的第一末端和連接到所述LED陣列的陽極端子的第二末端；以及第四電容器，所述第四電容器具有連接到所述第四連接銷的第一末端和連接到所述LED陣列的陰極端子的第二末端， 第一二極管，其具有連接到所述第一電容器的第二末端和所述第三電容器的第二末端的陽極，并具有連接到所述LED陣列的陽極端子的陰極；以及 第二二極管，其具有連接到所述LED陣列的陰極端子的陽極，并具有連接到所述第二電容器的第二末端和第四電容器的第二末端的陰極。
2.根據權利要求1所述的LED熒光燈，其中所述電子熒光燈鎮流器是半橋型熒光燈鎮流器。
3.根據權利要求1所述的LED熒光燈，還包括以下各項中的至少一個: 第一電阻器，其并聯地連接到所述第一電容器； 第二電阻器，其并聯地連接到所述第二電容器；` 第三電阻器，其并聯地連接到所述第三電容器；以及 第四電阻器，其并聯地連接到所述第四電容器。
4.根據權利要求1所述的LED熒光燈，還包括: 第三二極管，其具有連接到所述第一連接銷的陽極和連接到所述第一二極管的陽極的陰極； 第四二極管，其具有連接到所述第二連接銷的陰極和連接到所述第二二極管的陰極的陽極； 第五二極管，其具有連接到所述第三連接銷的陽極和連接到所述第一二極管的陽極的陰極；以及 第六二極管，其具有連接到所述第四連接銷的陰極和連接到所述第二二極管的陰極的陽極。
5.根據權利要求1所述的LED熒光燈，其中所述LED熒光燈包括并聯地連接的多個LED陣列。
6.一種用于連接到傳統的熒光燈鎮流器的LED熒光燈，包括: LED陣列，其包括串聯地連接的多個LED ； 第一至第四連接銷； 第一至第四電容器，每個都具有連接到所述第一至第四連接銷中對應一個的一端的第一末端; 第一二極管，其具有公共連接到所述第一和第三電容器的第二末端的陽極和連接到所述LED陣列的第一末端的陰極； 第二二極管，其具有連接到所述LED陣列的第二末端的陽極和公共連接到所述第二和第四電容器的第二末端的陰極； 第三二極管，其具有連接到所述第二二極管的陰極的陽極和連接到所述LED陣列的第一末端的陰極；以及 第四二極管，其具有連接到所述LED陣列的第二末端的陽極和連接到所述第一二極管的陽極的陰極。
【文檔編號】H05B37/02GK103763813SQ201310552824
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2009年8月31日 優先權日:2008年10月16日
【發明者】樸明求 申請人:樸明求, 錦湖電機株式會社