CN102395236B - 一种采用cob工艺的led灯板 - Google Patents

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Abstract

本发明是有关于一种采用COB工艺的LED灯板，包括基板以及以COB工艺封装在所述基板上的LED裸片和交流驱动芯片裸片，所述交流驱动芯片裸片与所述LED裸片通过电路连接。本发明将LED Chip(LED裸片)和Drive IC Chip(驱动集成电路芯片)一同邦定在基板上，弥补了现有LED COB灯板的缺陷，功率因数达0.95以上、总谐波(THD)≤20％、电磁兼容符合EN55015、EN61547等国际标准，适于各种高要求使用环境及大面积应用。

Description

一种采用COB工艺的LED灯板
技术领域
本发明涉及LED照明器具领域，特别是涉及一种采用COB(Chip onBoard，芯片邦定在基板上)工艺的LED灯板。
背景技术
COB是现有应用较为广泛的LED灯板封装工艺，但是，由于现有的灯板驱动部件零件数量较多、体积较大，大都作为独立安装的部件来设计，因此，通常只能将LED裸片(LED Chip)邦定在基板上，而驱动部件与灯板完全分离，无法用COB工艺将它们邦定在一起。
上述现有的LED COB灯板，都是工作在低压状态(工作电压从几伏至十几伏)，虽可满足LED发光部件的基本要求，但是其技术指标，例如功率因数、谐波及EMC(电磁兼容)等都非常差，在实际使用时，对电网会造成很大影响。因此，使用会受到很大的局限性，在要求高的环境及大面积使用还会带来严重的后果。
由此可见，上述现有的LED灯板在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种适于高要求使用环境及大面积应用的新型结构的采用COB工艺的LED灯板，实属当前本领域的重要改进目标之一。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种采用COB工艺的LED灯板，使其适于高要求使用环境及大面积应用，从而克服现有LED灯板的不足。
为解决上述技术问题，本发明一种采用COB工艺的LED灯板，包括基板以及以COB工艺封装在所述基板上的LED裸片和交流驱动芯片裸片，所述交流驱动芯片裸片与所述LED裸片通过电路连接。
作为本发明的一种改进，所述的交流驱动芯片裸片包括电压输入模块、电压分配模块以及多组缓冲-电压比较模块和半导体场效应晶体管MOSFET，其中：第一个MOSFET的源极与地电位连接，栅极直接连接于本组缓冲-电压比较模块的一个输入端、同时连接于电压输入模块的输出端，漏极作为驱动芯片的输出端连接至LED裸片的串联线路上；其它MOSFET的源极通过能够等效为电阻的元件组与地电位连接，栅极连接于本组缓冲-电压比较模块的一个输入端、同时连接于前一组缓冲-电压比较模块的输出端，漏极作为驱动芯片的输出端连接至LED裸片的串联线路上；上述缓冲-电压比较模块的另一输入端与电压分配模块连接；电压输入模块的输出端还与LED裸片串联线路的起始端连接，并通过电压分配模块连接于地电位。
所述的电压输入模块为半导体场效应晶体管，其栅极与外部电压输入端连接，漏极经能够等效为电阻的元件组连接于地电位，源极即为电压输入模块的输出端。
所述的交流驱动芯片裸片还包括功率因数校正电路，该功率因数校正电路为三极管，其集电极通过一个正向连接的二极管与电压输入模块的栅极连接、并通过电感与外部电压输入端连接，发射极通过反向连接的二极管与地电位连接。
所述的半导体场效应晶体管MOSFET为V型槽场效应晶体管VMOS。
所述的电压输入模块为增强型金属-氧化层-半导体场效应晶体管。
采用这样的设计后，本发明将LED Chip(LED裸片)和Drive IC Chip(驱动集成电路芯片)一同邦定在基板上，弥补了现有LED COB灯板的缺陷，功率因数达0.95以上、总谐波(THD)≤20％、电磁兼容符合EN55015、EN61547等国际标准，适于各种高要求使用环境及大面积应用。
附图说明
上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
图1是本发明一种采用COB工艺的LED灯板的LED裸片电路原理图。
图2是本发明一种采用COB工艺的LED灯板的交流驱动芯片裸片与LED裸片的电路连接图。
图3是本发明采用COB工艺的LED灯板的交流驱动芯片裸片的电路图。
具体实施方式
本发明一种采用COB工艺的LED灯板，包括基板以及以COB工艺封装在所述基板上的LED裸片和交流驱动芯片裸片，请参阅图1、图2所示，所述交流驱动芯片裸片与所述LED裸片通过电路连接。
请配合参阅图3所示，本发明所使用的交流驱动芯片主要包括电压输入模块、电压分配模块以及多组缓冲-电压比较模块21和半导体场效应晶体管MOSFET Q1-Qn。
其中，半导体场效应晶体管MOSFET Q1-Qn可采用V型槽场效应晶体管VMOS。MOSFET Q1的源极与地电位相连，栅极直接连接于第一组缓冲-电压比较模块的一个输入端、同时连接于电压输入模块的输出端，第一组缓冲-电压比较模块的另一个输入端分别连接至串联电阻R1和R2之间的连接点处，第一组缓冲-电压比较模块输出端与MOSFET Q2的栅极相连，MOSFET Q1的漏极作为驱动装置的输出端连接至外部LED裸片的串联线路上。
MOSFET Qn(n＞1)的源极通过电阻或能够等效为电阻的元件组与地电位相连，栅极连接于第n组缓冲-电压比较模块的一个输入端、同时连接于前一组缓冲-电压比较模块的输出端，第n组缓冲-电压比较模块的另一个输入端连接至串联电阻R2n-1和R2n之间的连接点处，MOSFET Qn的漏极作为驱动装置的输出端连接至外部LED裸片的串联线路上。
电压分配模块即由上述R1和R2，R2n-1和R2n组成的n条支路并联组成。
电压输入模块可采用增强型金属-氧化层-半导体场效应晶体管MOSFETQ0，其输出端与LED裸片的串联线路的起始端连接，并通过电压分配模块连接于地电位。
此外，交流驱动芯片还包括功率因数校正电路，该功率因数校正电路为三极管Qi，其集电极通过一个正向连接的二极管D1与电压输入模块Q0的栅极连接、并通过电感L与外部电压输入端VIN连接，发射极通过反向连接的二极管D2与地电位连接。
电压输入模块Q0的栅极与外部电压输入端VIN连接，Q0的漏极经一电阻Rx连接于地电位，Q0的源极即为电压输入模块的输出端、经电压分配模块连接于地电位。
图中驱动的LED裸片为6个LED灯段，以每个灯段全亮时两端电压为36V为例来说。当线路电压从VIN端输入时，与VI N端口相连的Q0的栅极电压处于高电位，Q0开始导通，Q0的源极之输出电压即VDD随之上升；则晶体管MOSFET Q1的栅极电压上升，Q1就开始导通，第一灯段开始点亮发光；同时第一组缓冲-电压比较模块的输入端1A为高电位若电压输入端VIN的电压较低，第一组缓冲-电压比较模块的输入端1B为低电位，第一组缓冲-电压比较模块输出低电位，Q2的栅极处于地电位，Q2处于截止状态。以此类推，Q3-Q6也处于截止状态。
随着VIN端输入电压增加，Q1开始进入饱和状态且电阻R1分担的电压增加，1B端点电压逐渐升高达到施密特触发器的正向阈值电压，施密特触发器被触发，第二组缓冲-电压比较模块输出高电位，此时Q2导通，当输入电压超过36V时第二灯段开始点亮发光。此时预先设定的R3和R4的电阻值的比值，仍可使端点2B处的第二组电压低于缓冲-电压比较模块内的施密特触发器的正向阈值电压，Q3-Q6仍处于截止状态。
随着VIN端输入电压的继续增加，Q2开始进入饱和状态且电阻R3分担的电压增加至第二组缓冲-电压比较模块内施密特触发器的正向阈值电压，施密特触发器被触发，Q3导通，当输入电压超过72V时第三灯段开始点亮发光，Q4-Q6截止。
以此类推，随着输入电压逐渐升高，当输入电压值超过180V时，Q6导通，第四灯段点亮；当输入电压值超过216V时，此时Q6进入饱和状态，整个LED裸片均被驱动，照明装置达到最亮。
由以上的驱动方式可知，本发明所采用的交流驱动芯片裸片(Drive ICChip)更适于大面积照明及调光使用，并可以通过COB工艺与LED裸片(Chip)邦定在同一片基板上，邦定一次完成，工艺更加简单，本发明灯板可广泛应用于球泡灯、射灯、PAR灯、直射型筒灯、吸顶灯等，作为LED发光部件更适于广泛推广。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种采用COB工艺的LED灯板，其特征在于包括基板以及以COB工艺封装在所述基板上的LED裸片和交流驱动芯片裸片，所述交流驱动芯片裸片与所述LED裸片通过电路连接；
所述的交流驱动芯片裸片包括电压输入模块、电压分配模块以及多组缓冲-电压比较模块和半导体场效应晶体管MOSFET，其中：
第一个MOSFET的源极与地电位连接，栅极直接连接于本组缓冲-电压比较模块的一个输入端、同时连接于电压输入模块的输出端，漏极作为驱动芯片的输出端连接至LED裸片的串联线路上；
其它MOSFET的源极通过能够等效为电阻的元件组与地电位连接，栅极连接于本组缓冲-电压比较模块的一个输入端、同时连接于前一组缓冲-电压比较模块的输出端，漏极作为驱动芯片的输出端连接至LED裸片的串联线路上；
上述缓冲-电压比较模块的另一输入端与电压分配模块连接；
电压输入模块的输出端还与LED裸片串联线路的起始端连接，并通过电压分配模块连接于地电位。
2.根据权利要求1所述的一种采用COB工艺的LED灯板，其特征在于所述的电压输入模块为半导体场效应晶体管，其栅极与外部电压输入端连接，漏极经能够等效为电阻的元件组连接于地电位，源极即为电压输入模块的输出端。
3.根据权利要求2所述的一种采用COB工艺的LED灯板，其特征在于所述的交流驱动芯片裸片还包括功率因数校正电路，该功率因数校正电路为三极管，其集电极通过一个正向连接的二极管与电压输入模块的栅极连接、并通过电感与外部电压输入端连接，发射极通过反向连接的二极管与地电位连接。
4.根据权利要求1所述的一种采用COB工艺的LED灯板，其特征在于所述的半导体场效应晶体管MOSFET为V型槽场效应晶体管VMOS。
5.根据权利要求1所述的一种采用COB工艺的LED灯板，其特征在于所述的电压输入模块为增强型金属-氧化层-半导体场效应晶体管。
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