TWI419605B - 交流ｌｅｄ燈具 - Google Patents

Description

交流LED燈具

本發明係關於一種交流LED燈具，尤其是一種具有一輸出直流電源電路之交流LED燈具。

請參照第1圖所示，習用交流LED燈具係包含二交流電源連接端P1、P2及一發光模組9。該二交流電源連接端P1、P2係分別連接該發光模組9，以便該交流電源直接供應該發光模組9；該發光模組9具有一第一發光二極體組91及一第二發光二極體組92，各該發光二極體組91及92均係由至少一發光二極體所構成，且該第一發光二極體組91及該第二發光二極體組92係呈反向並接。藉此，該發光模組9可直接連接一交流電源，藉由該交流電源之正半週電源及負半週電源分別流通該第一發光二極體組91及該第二發光二極體組92之操作，使該二發光二極體組91及92交替動作而投射出燈光，以達照明之目的。

請再參照第1圖所示，由於該發光二極體會因為通電而產生高熱，因此為降低該發光二極體在操作時產生之熱量，一般而言，習用交流LED燈具需設置至少一散熱裝置8，以進行該發光模組9之散熱。其中上述散熱裝置8通常為一散熱風扇或一致冷晶片等直流裝置，為供應該散熱裝置8之所需電源，故不可避免的，該習用交流LED燈具勢必需要增設至少一額外的電源電路，藉以產生一直流電源，以供該散熱裝置8使用。

有鑑於此，該習用交流LED燈具需另設有一電源轉換器7，該電源轉換器7係設置在交流電源及該散熱裝置8之間，該電源轉換器7用以轉換該交流電源為該直流電源，以供該散熱裝置8之電源所需。

更進一步言之，該電源轉換器7係包含一變壓器71及一整流濾波電路72，藉由該電源轉換器7上述構件71及72進行該交流電源之降壓、整流及穩壓操作，以提供穩定的該直流電源予該散熱裝置8。

然而，上述習用交流LED燈具仍具有以下缺點：由於該散熱裝置8額定有效電壓值通常係小於該交流電源之有效電壓值，因此必須藉由該變壓器71之操作，以進一步將該交流電源降壓為適合該散熱裝置8之額定有效電壓值。惟，該變壓器71之設置將導致該習用交流LED燈具具有整體電路設置成本、體積及重量增加等缺點。基於上述原因，有必要進一步改良上述習用交流LED燈具。

本發明主要目的係提供一種交流LED燈具，藉由一輸出直流電源電路之設置，可省去額外變壓器之設置，以降低電路設置成本、減少電路設置體積及重量。

根據本發明之交流LED燈具，係包含二交流電源連接端、一發光模組及一輸出直流電源電路。該發光模組具有二連接端，該發光模組其中一連接端連接其中一交流電源連接端，且該發光模組具有至少一發光二極體組，該發光二極體組由至少一個發光二極體串聯連接構成；該輸出直流電源電路具有二連接端，該輸出直流電源電路其中一連接端連接另一交流電源連接端，且該輸出直流電源電路之另一連接端連接該發光模組之另一連接端，該輸出直流電源電路具有一直流電源輸出側。

根據本發明之交流LED燈具，係包含二交流電源連接端、一發光模組及一輸出直流電源電路。該發光模組具有二連接端，該發光模組之二連接端分別連接該二交流電源連接端，且該發光模組具有至少一發光二極體組，該發光二極體組由數個發光二極體串聯連接構成；該輸出直流電源電路並聯連接該串聯的數個發光二極體之至少一發光二極體，且該輸出直流電源電路具有一直流電源輸出側。

為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

請參照第2a圖所示，其揭示本發明第一實施例之交流LED燈具，其包含二交流電源連接端AC1、AC2、一發光模組1及一輸出直流電源電路2。該交流電源連接端AC1、AC2供連接一交流電源；該發光模組1具有二連接端V1、V2，該發光模組1其中一連接端V1連接其中一交流電源連接端AC1；而該輸出直流電源電路2亦具有二連接端V3、V4，該輸出直流電源電路2之其中一連接端V4連接另一交流電源連接端AC2，且該發光模組1之另一連接端V2係電性連接該輸出直流電源電路2之另一連接端V3，該輸出直流電源電路2具有一直流電源輸出側20，以供連接一散熱裝置8，其中上述散熱裝置8通常為一散熱風扇或一致冷晶片等直流裝置。該發光模組1及該輸出直流電源電路2可接收該交流電源，以便該交流電源可驅動該發光模組1作動，並投射出燈光，且令該輸出直流電源電路2之直流電源輸出側20產生一直流電源，以供一散熱裝置8之電源所需。

更進一步言之，請再參照第2a圖所示，本發明第一實施例之該發光模組1係包含一第一發光二極體組11及一第二發光二極體組12，各該發光二極體組11、12均係由至少一發光二極體構成，且該第一發光二極體組11及該第二發光二極體組12係呈反向並接，並接的該第一發光二極體組11及該第二發光二極體組12之二端分別連接該發光模組1之二連接端V1及V2。

該輸出直流電源電路2係具有一整流單元21及一限壓濾波單元22。該整流單元21、該限壓濾波單元22與該發光模組1係相互串聯連接，並與該交流電源連接後形成一串聯迴路。

再者，如第2a圖所示，本發明第一實施例之該整流單元21係為一半波整流電路，其具有一二極體，該整流單元21之二極體之陽極端連接該連接端V3，且該整流單元21之二極體之連接方向與該發光模組1之其中一發光二極體組11或12內之發光二極體之連接方向一致，以供該交流電源之正半週電源通過該第一發光二極體組11；或供該交流電源之負半週電源通過該第二發光二極體組12。

該限壓濾波單元22進一步包含一限壓元件221及一濾波電容222，該限壓元件221與該濾波電容222係相互並聯後，再與該整流單元21串聯，即並接的該限壓元件221與該濾波電容222一端連接該整流單元21之二極體之陰極端；而並接的該限壓元件221與該濾波電容222一端連接該連接端V4，其中該限壓元件221與該濾波電容222之並聯連接處即為該直流電源輸出側20。該限壓元件221可將該直流電源輸出側20產生的直流電源限定在一預定電壓，該限壓元件221係可選自一稽納二極體(Zener Diode)；然而，在該限壓元件221的選用中，並不限定於該稽納二極體之使用，凡能達到上述對該直流電源限壓之作用的元件均在本發明保護之範圍內。另外，由於該濾波電容222亦係並聯於該直流電源輸出側20，因此可將該直流電源進行濾波。

請參照第2b圖所示，其揭示另一發光模組1’之電路型態，該發光模組1’包含一整流單元11’及一發光二極體組12’。該整流單元11’係為一全波整流器，該整流單元11’具有二個正週期導通二極體111’及二個負週期導通二極體112’，該其中一正週期導通二極體111’之陽極端與該其中一負週期導通二極體112’之陰極端共同連接該發光模組1’之一連接端V1’，另外，該另一正週期導通二極體111’之陽極端與該另一負週期導通二極體112’之陰極端則共同連接該發光模組1’之另一連接端V2’；該發光二極體組12’係由至少一發光二極體構成，該整流單元11’與該發光二極體組12’電性連接，以共同形成一全波整流電路架構。

請再參照第2b圖所示，本發明第一實施例之該輸出直流電源電路2藉由其連接端V3連接該發光模組1’之該連接端V2’，同樣可進行如上述本發明第一實施例之交流LED燈具之操作。

請參照第3圖所示，其揭示本發明第二實施例之交流LED燈具，相較於第一實施例，本發明第二實施例另設有一反向二極體23。該反向二極體23係並聯連接該串聯的整流單元21及該限壓濾波單元22，且該反向二極體23之連接方向與該整流單元21之二極體呈反向，但該反向二極體23之連接方向與該第二發光二極體組12內之發光二極體之連接方向一致。

因此，請再參照第3圖所示，當供應該交流電源至本發明第二實施例之交流LED燈具時，該交流電源之負半週電源可藉由該反向二極體23之導引流通於該第二發光二極體組12，以驅動該第二發光二極體組12作動，進而投射出燈光。

請參照第4圖所示，其揭示本發明第三實施例之交流LED燈具，相較於第一實施例及第二實施例，本發明第三實施例之輸出直流電源電路3係具有一整流單元31及一限壓濾波單元32，而該整流單元31係為一全波整流電路，該全波整流電路、該限壓濾波單元32與該發光模組1係相互串聯連接；又，該限壓濾波單元32之連接及操作方式與第一實施例或第二實施例之限壓濾波單元22之連接及操作方式相同，於此不多贅述。

本發明第三實施例與第一實施例及第二實施例不同之處在於：該全波整流電路可用以將該交流電源之正半週電源及負半週電源進行全波整流，並將該整流後的波形透過該限壓濾波單元32進行漣波之濾除，以在該限壓濾波單元32之一直流電源輸出側30產生一穩定的直流電源。

再者，由於本發明第三實施例利用該全波整流電路進行該交流電源之全波整流，因此該限壓濾波單元32之一濾波電容322可選擇一小容量電容。

請參照第5圖所示，其揭示本發明第四實施例之交流LED燈具，本發明第四實施例之輸出直流電源電路4包含一整流單元41，該整流單元41係具有一順向整流二極體組411，該整流單元41串聯連接該發光模組1，該順向整流二極體組411具有數個串聯的二極體，且該順向整流二極體組411之二連接端分別連接該二連接端V3及V4；再者，該輸出直流電源電路4具有一直流電源輸出側40，該直流電源輸出側40並聯至該順向整流二極體組411之至少一二極體，且各該二極體具有一額定偏壓(例如3V)，因此本發明第四實施例可藉由調整並聯至該順向整流二極體組411之二極體數量，以進一步調整自該直流電源輸出側40輸出之直流電源之電壓值。

本發明第四實施例之輸出直流電源電路4另包含有一並聯濾波電容42，該並聯濾波電容42係並聯連接該直流電源輸出側40。因此，該輸出直流電源電路4產生的直流電源可藉由該並聯濾波電容42進行漣波之濾除，進而提供該散熱裝置8穩定之電源。

另外，本發明第四實施例之整流單元41係另具有一反向整流二極體組412，該二整流二極體組411及412係呈反向並聯，該反向整流二極體組412亦具有數個串聯的二極體。因此，藉由該反向整流二極體組412之設置，可提供該交流電源之負半週電源通過，以便驅動該第二發光二極體組12作動發光。

又，該反向整流二極體組412的二極體設置數量與該順向整流二極體組411的二極體設置數量較佳為相同，以避免該交流電源之正半週電源及負半週電源分別通過該發光模組1之電流不相等，進而影響發光模組1之亮度均勻度。

請參照第6圖所示，其揭示本發明第五實施例之交流LED燈具，相較於第一實施例至第四實施例，本發明第五實施例交流LED燈具之各該發光二極體組11、12均係由數個發光二極體構成，且該二交流電源連接端AC1、AC2係分別連接該發光模組1之二連接端V1、V2，以便該交流電源直接供應該發光模組1。

再者，相較於第四實施例，本發明第五實施例之輸出直流電源電路5僅包含一並聯濾波電容51，且該並聯濾波電容51係並聯連接該發光模組1之其中一組發光二極體組11或12內的至少一發光二極體。

一般而言，該發光模組1內之各發光二極體亦均具有一額定偏壓，因此藉由該並聯濾波電容51並聯連接該適當串聯數量之發光二極體，以進一步調整自該並聯濾波電容51之一直流電源輸出側50輸出的一直流電源之電壓值。

舉例而言，如第6圖所示，本發明該輸出直流電源電路5之並聯濾波電容51係並聯於該第一發光二極體組11之二個串聯的發光二極體，因此可自該直流電源輸出側50產生一6V的直流電源。同樣的，該並聯濾波電容51亦可並聯於該第二發光二極體組12之二個串聯的發光二極體，以自該直流電源輸出側50產生一-6V的直流電源。

相較於第四實施例，本發明第五實施例之並聯濾波電容51因直接並聯該發光模組1之至少一發光二極體，因而不需額外設置該二整流二極體組411及412，因此具有簡化電路連接複雜度之功效。

綜上所述，本發明藉由該輸出直流電源電路之直流電源輸出側之設置，以輸出該直流電源提供該散熱裝置8之電源所需，相較於習用交流LED燈具技術，本發明因無需設置該變壓器71，因而具有降低電路設置成本、減少電路設置體積及重量之功效。

另外，本發明第二實施例至第五實施例所揭示之輸出直流電源電路2、3、4或5同樣可與第2b圖所揭示之該另一發光模組1’透過簡單的電路置換相互連接，以進行本發明交流LED燈具之電路操作。

雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

[本發明]

1．．．發光模組

11．．．第一發光二極體組

12．．．第二發光二極體組

1’．．．發光模組

11’．．．整流單元

111’．．．正週期導通二極體

112’．．．負週期導通二極體

12’．．．發光二極體組

2．．．輸出直流電源電路

20．．．直流電源輸出側

21．．．整流單元

22．．．限壓濾波單元

221．．．限壓元件

222．．．濾波電容

23．．．反向二極體

3．．．輸出直流電源電路

30．．．直流電源輸出側

31．．．整流單元

32．．．限壓濾波單元

321．．．限壓元件

322．．．濾波電容

4．．．輸出直流電源電路

40．．．直流電源輸出側

41．．．整流單元

411．．．順向整流二極體組

412．．．反向整流二極體組

42．．．並聯濾波電容

5．．．輸出直流電源電路

50．．．直流電源輸出側

51．．．並聯濾波電容

AC1．．．交流電源連接端

AC2．．．交流電源連接端

V1．．．連接端

V2．．．連接端

V1’．．．連接端

V2’．．．連接端

V3．．．連接端

V4．．．連接端

[習用]

7．．．電源轉換器

71．．．變壓器

72．．．整流濾波電路

8．．．散熱裝置

9．．．發光模組

91．．．第一發光二極體組

92．．．第二發光二極體組

P1．．．交流電源連接端

P2．．．交流電源連接端

第1圖：習用交流LED燈具之電路示意圖。

第2a圖：本發明第一實施例之交流LED燈具之電路示意圖。

第2b圖：本發明另一種發光模組之電路連接示意圖。

第3圖：本發明第二實施例之交流LED燈具之電路示意圖。

第4圖：本發明第三實施例之交流LED燈具之電路示意圖。

第5圖：本發明第四實施例之交流LED燈具之電路示意圖。

第6圖：本發明第五實施例之交流LED燈具之電路示意圖。

1．．．發光模組

11．．．第一發光二極體組

12．．．第二發光二極體組

2．．．輸出直流電源電路

20．．．直流電源輸出側

21．．．整流單元

22．．．限壓濾波單元

221．．．限壓元件

222．．．濾波電容

23．．．反向二極體

8．．．散熱裝置

AC1．．．交流電源連接端

AC2．．．交流電源連接端

V1．．．連接端

V2．．．連接端

V3．．．連接端

V4．．．連接端

Claims (24)

1. 一種交流LED燈具，包含：二交流電源連接端；一發光模組，具有二連接端，該發光模組其中一連接端連接其中一交流電源連接端，且該發光模組具有至少一發光二極體組，該發光二極體組由至少一個發光二極體串聯連接構成；及一輸出直流電源電路，具有二連接端，該輸出直流電源電路其中一連接端連接另一交流電源連接端，且該輸出直流電源電路之另一連接端連接該發光模組之另一連接端，該輸出直流電源電路具有一直流電源輸出側。
2. 依申請專利範圍第1項所述之交流LED燈具，其中該輸出直流電源電路具有一整流單元及一限壓濾波單元，該整流單元、該限壓濾波單元與該發光模組係相互串聯連接。
3. 依申請專利範圍第2項所述之交流LED燈具，其中該整流單元係為一半波整流電路，其具有一二極體，且該發光模組之發光二極體組的數量為二個，該整流單元之二極體之連接方向與該發光模組之其中一發光二極體組內之發光二極體之連接方向一致。
4. 依申請專利範圍第2項所述之交流LED燈具，其中該限壓濾波單元進一步包含一限壓元件及一濾波電容，該限壓元件與該濾波電容係相互並聯，且該並聯的限壓元件與該濾波電容再與該整流單元串聯。
5. 依申請專利範圍第3項所述之交流LED燈具，其中該限壓濾波單元進一步包含一限壓元件及一濾波電容，該限壓元件與該濾波電容係相互並聯，且該並聯的限壓元件與該濾波電容再與該整流單元串聯。
6. 依申請專利範圍第4項所述之交流LED燈具，其中該限壓元件與該濾波電容之並聯連接處為該直流電源輸出側。
7. 依申請專利範圍第5項所述之交流LED燈具，其中該限壓元件與該濾波電容之並聯連接處為該直流電源輸出側。
8. 依申請專利範圍第2或4項所述之交流LED燈具，其中該輸出直流電源電路另設有一反向二極體，該反向二極體係並聯連接該串聯的整流單元及該限壓濾波單元。
9. 依申請專利範圍第3或5項所述之交流LED燈具，其中該輸出直流電源電路另設有一反向二極體，該反向二極體係並聯連接該串聯的整流單元及該限壓濾波單元。
10. 依申請專利範圍第7項所述之交流LED燈具，其中該輸出直流電源電路另設有一反向二極體，該反向二極體係並聯連接該串聯的整流單元及該限壓濾波單元。
11. 依申請專利範圍第9項所述之交流LED燈具，其中該反向二極體之連接方向與該整流單元之二極體呈反向。
12. 依申請專利範圍第2項所述之交流LED燈具，其中該整流單元係為一全波整流電路，該全波整流電路、該限壓濾波單元與該發光模組係相互串聯連接。
13. 依申請專利範圍第12項所述之交流LED燈具，其中該限壓濾波單元進一步包含一限壓元件及一濾波電容，該限壓元件與該濾波電容係相互並聯，且該並聯的限壓元件與該濾波電容再與該整流單元串聯。
14. 依申請專利範圍第13項所述之交流LED燈具，其中該限壓濾波單元之濾波電容為一小容量電容。
15. 依申請專利範圍第1項所述之交流LED燈具，其中該輸出直流電源電路包含一整流單元及一並聯濾波電容，該整流單元係具有一順向整流二極體組，該整流單元串聯連接該發光模組，且該順向整流二極體組具有數個串聯的二極體，該並聯濾波電容係並聯連接該順向整流二極體組內的至少一二極體。
16. 依申請專利範圍第15項所述之交流LED燈具，其中該順向整流二極體組具有二連接端，該順向整流二極體組之該二連接端連接該輸出直流電源電路之該二連接端。
17. 依申請專利範圍第16項所述之交流LED燈具，其中該整流單元係另包含一反向整流二極體組，該反向整流二極體組與該順向整流二極體組係呈反向並聯。
18. 依申請專利範圍第1項所述之交流LED燈具，其中該直流電源輸出側供連接一散熱裝置。
19. 依申請專利範圍第18項所述之交流LED燈具，其中該散熱裝置為一散熱風扇或一致冷晶片。
20. 一種交流LED燈具，包含：二交流電源連接端；一發光模組，具有二連接端，該發光模組之二連接端分別連接該二交流電源連接端，且該發光模組具有至少一發光二極體組，該發光二極體組由數個發光二極體串聯連接構成；及一輸出直流電源電路，並聯連接該串聯的數個發光二極體之至少一發光二極體，且該輸出直流電源電路具有一直流電源輸出側。
21. 依申請專利範圍第20項所述之交流LED燈具，其中該輸出直流電源電路係包含一並聯濾波電容，該並聯濾波電容係並聯連接該串聯的數個發光二極體之該至少一發光二極體。
22. 依申請專利範圍第21項所述之交流LED燈具，其中該並聯濾波電容之二端即為該直流電源輸出側。
23. 依申請專利範圍第20項所述之交流LED燈具，其中該直流電源輸出側供連接一散熱裝置。
24. 依申請專利範圍第23項所述之交流LED燈具，其中該散熱裝置為一散熱風扇或一致冷晶片。