專利名稱：?jiǎn)我辉刂坪懔鞯膌ed模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及LED技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及單一元件控制恒流的LED模塊。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的LED產(chǎn)品，多采用恒流源的驅(qū)動(dòng)方式，因LED管芯隨環(huán)境溫度上升，會(huì)引起 LED電流的增加，電流的增加再引起管芯升溫，形成惡性循環(huán)，大大縮短了 LED壽命，通稱 LED的光衰現(xiàn)象。具體來說是當(dāng)LED的PN結(jié)正向?qū)ê?，結(jié)電壓VF隨環(huán)境溫度上升而下降即-2mv/°C，稱PN結(jié)的負(fù)溫度效應(yīng)，利用該特性可制成溫度傳感器，但該特性在發(fā)光應(yīng)用上卻是致命的缺陷，直接影響它的發(fā)光壽命，發(fā)光亮度、發(fā)光色度。比如，常溫25°C時(shí)，選擇 LED最佳工作電流20mA，當(dāng)環(huán)境溫度升到85°C，結(jié)電壓VF下降，工作電流急劇增加到35 37mA，此時(shí)電流的增加已不會(huì)產(chǎn)生亮度的增加，稱亮度飽和，溫度的上升還引起光譜波長的偏移，造成色差。如長時(shí)工作此高溫區(qū)還將引起器件老化，發(fā)光亮度逐步降低，通稱光衰。同樣，當(dāng)環(huán)境溫度下降至-40°C時(shí)，結(jié)電壓VF上升，最佳工作電流將從20mA減小8 IOmA.， 發(fā)光亮度也隨電流的減少而降低，達(dá)不場(chǎng)所照明所需的照度。為了避免上述特性帶來的不足，在LED的相關(guān)產(chǎn)品上，通常采用如下措施1、將 LED裝在散熱板上，或風(fēng)機(jī)風(fēng)冷降溫；2、LED采用恒流源的供電方式，不因LED隨溫度上升引起電流增加，防止PN結(jié)惡性升溫。以上兩種方法是行之有效的措施，然而立足解決散熱問題的技術(shù)一方面存在不能完全理論解算需進(jìn)行多種實(shí)驗(yàn)以期取得較好效果，同時(shí)，散熱板和風(fēng)冷能集約很難在一個(gè)普通燈頭的空間內(nèi)布置；而用IC集成電路及諸多元器件組成的恒流源電路，是目前LED的常用驅(qū)動(dòng)方式，用來解決LED電流不隨溫度的上升而增加，但它的壽命與可靠性不取決于LED，而取決整個(gè)恒流系統(tǒng)的某塊“短板”；同時(shí)IC恒流系統(tǒng)的造價(jià)，也制約了 LED走平民化的路線，使LED產(chǎn)品沒有吸引眼球的價(jià)格；此外，從PN結(jié)的結(jié)溫到照明燈具的使用環(huán)境溫度，溫度傳導(dǎo)的路徑長、介質(zhì)復(fù)合多、常規(guī)導(dǎo)熱技術(shù)效果不理想，特殊技術(shù)的應(yīng)用則導(dǎo)致成本過高，且具有系統(tǒng)概念的恒流電路系統(tǒng)，除其中單一元器件壽命會(huì)影響系統(tǒng)壽命，而使LED照明壽命長的特性大打折扣外，內(nèi)置在燈具內(nèi)或模塊上的系統(tǒng)，還存在占有空間較大影響模塊的LED布置和燈體尺寸等問題，直接影響了 LED模塊的優(yōu)化設(shè)計(jì)，制約了如日光燈、小射燈，汽車用燈等小尺寸燈具的開發(fā)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了克服現(xiàn)有的LED模塊中由IC集成電路及諸多元器件組成的恒流源電路元件多，占有空間大，壽命及可靠性欠佳等缺陷而提供一種單一元件控制恒流的LED模塊，該LED模塊采用的單一恒流控制元件尺寸小，方便了模塊線路板的設(shè)計(jì)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了多支路電流恒定自控，細(xì)化縮短了電流管理線路，提高多支路的電氣均衡性，從而保證了 LED模塊的光學(xué)特性和壽命。本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)單一元件控制恒流的LED模塊，所述單一恒流控制元件與所述LED模塊上的LED燈珠串聯(lián)組成溫度系數(shù)極小的電阻型負(fù)載。所述LED模塊上設(shè)置有多條恒流控制支路，所述每條恒流控制支路均采用一個(gè)所述單一恒流控制元件和多個(gè)LED燈珠的串聯(lián)組合。
所述單一恒流控制元件為熱敏電阻。所述LED模塊尺寸為11. 7mm*275mm,可用作T5規(guī)格300_長的LED日光燈。所述LED模塊上設(shè)置兩排LED燈珠，每排安排三組，每組含所述熱敏電阻1個(gè)、所述LED燈珠7個(gè)。所述兩排LED燈珠錯(cuò)位排列，實(shí)現(xiàn)發(fā)光源的均勻分布。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有益效果如下1、由于只用單一恒流控制元件就解決了 LED對(duì)恒流源的需求，與用集成電路等元件組成的恒流源相比，在價(jià)格、體積、壽命和光學(xué)特性等方面均具有優(yōu)勢(shì)。2、單一恒流控制元件尺寸很小，可布置在模塊LED發(fā)光燈珠之間，與LED燈珠組合成一個(gè)溫度系數(shù)極小電阻型負(fù)載；一旦工作電壓確定后，串聯(lián)回路中的電流，將不會(huì)隨溫度變化而明顯變化。3、單一恒流控制元件可與LED燈珠組合成燈珠數(shù)盡可能少的恒流支路，實(shí)現(xiàn)了多支路電流恒定自控，細(xì)化縮短了電流管理線路，提高多支路的電氣均衡性，也就是實(shí)現(xiàn)了一個(gè)模塊上多條支路的同步恒流，克服了傳統(tǒng)單一恒流電源驅(qū)動(dòng)多支路，可能存在各支路電流不一致性的缺陷，從而保證了模塊的整體恒流控制效果。4、恒流控制元件在支路串聯(lián)線路中的位置無限定，方便了模塊線路板的設(shè)計(jì)。
圖1為單一元件控制恒流的LED模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為采用單一控制恒流元件的LED模塊和未采用單一控制恒流元件的LED模塊的電流曲線對(duì)照?qǐng)D；圖1中1為單一控制恒流元件，2為LED燈珠。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例如圖1所示，單一元件控制恒流的LED模塊采用具有正溫度系數(shù)的單一恒流控制元件l(+2mV/°C)與負(fù)溫度特性的LED燈珠2(-2mV/°C)串聯(lián)，互補(bǔ)成一個(gè)溫度系數(shù)極小電阻型負(fù)載。工作電壓確定后，串聯(lián)回路中的電流，不會(huì)隨溫度變化而明顯變化，也就是說， 當(dāng)LED隨溫度升高電流增加時(shí)，單一恒流控制元件1也隨溫度升高電阻變大，阻止了回路電流上升，當(dāng)LED隨溫度下降電流減小時(shí)，單一恒流控制元件1也隨溫度下降電阻變小，阻止了回路電流的減少；將單一恒流控制元件1與LED燈珠2進(jìn)行合適的匹配，在環(huán)境溫度在-40°C -85°C范圍內(nèi)變化時(shí)，LED的最佳工作電流不會(huì)明顯變化，其電流曲線如圖2所示 圖2中電流曲線I為未采用所述單一恒流控制元件1的LED電流曲線，電流曲線II為采用了所述單一恒流控制元件1的LED電流曲線，由圖中電流曲線對(duì)比可看出在環(huán)境溫度在-40°C _85°C范圍內(nèi)變化時(shí)，采用了所述單一恒流控制元件1的LED模塊的最佳工作電流不會(huì)明顯變化。本實(shí)施例中，所述LED模塊上設(shè)置有多條恒流控制支路，所述每條恒流控制支路均采用一個(gè)所述單一恒流控制元件1和多個(gè)LED燈珠2的串聯(lián)組合。由于單一恒流控制元件1尺寸很小，可布置在模塊LED發(fā)光燈珠2之間，與LED燈珠2組合成燈珠數(shù)盡可能少的恒流支路，實(shí)現(xiàn)了多支路電流恒定自控，細(xì)化縮短了電流管理線路，提高多支路的電氣均衡性，也就是實(shí)現(xiàn)了一 個(gè)模塊上多條支路的同步恒流，克服了傳統(tǒng)單一恒流電源驅(qū)動(dòng)多支路， 可能存在各支路電流不一致性的缺陷，從而保證了模塊的整體恒流控制效果。同時(shí)由于恒流控制元件1尺寸很小，其在支路串聯(lián)線路中的位置無限定，進(jìn)一步方便了模塊線路板的設(shè)計(jì)。本實(shí)施例中，所述單一恒流控制元件1為熱敏電阻。采用熱敏電阻溫度補(bǔ)償方法與集成電路等元件組成的恒流源相比，有著異曲同工之處，但前者只需用一種元件，就解決了 LED的恒流需求，在價(jià)格、體積、壽命等方面具有優(yōu)勢(shì)。本實(shí)施例中，所述LED模塊尺寸為11. 7mm*275mm，可用作T5規(guī)格300mm長的LED 日光燈。在所述LED模塊上設(shè)置兩排LED燈珠2，每排安排三組，每組含所述熱敏電阻1個(gè)、 所述LED燈珠7個(gè)。本實(shí)施例中，所述兩排LED燈珠2錯(cuò)位排列，實(shí)現(xiàn)發(fā)光源的均勻分布。在固定該模塊的單元板上有3個(gè)3mm的安裝孔，該單元板兩端的連接焊盤用于模塊之間的串并連接。
權(quán)利要求1.單一元件控制恒流的LED模塊，其特征在于所述單一恒流控制元件(1)與所述LED 模塊上的LED燈珠(2)串聯(lián)組成溫度系數(shù)極小的電阻型負(fù)載。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單一元件控制恒流的LED模塊，其特征在于所述LED模塊上設(shè)置有多條恒流控制支路，所述每條恒流控制支路均采用一個(gè)所述單一恒流控制元件(1) 和多個(gè)LED燈珠(2)的串聯(lián)組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的單一元件控制恒流的LED模塊，其特征在于所述單一恒流控制元件(1)為熱敏電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單一元件控制恒流的LED模塊，其特征在于所述LED模塊尺寸為11. 7mm*275mm，可用作T5規(guī)格300mm長的LED日光燈。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單一元件控制恒流的LED模塊，其特征在于所述LED模塊上設(shè)置兩排LED燈珠(2)，每排安排三組，每組含所述熱敏電阻1個(gè)、所述LED燈珠(2) 7個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的單一元件控制恒流的LED模塊，其特征在于所述兩排LED燈珠(2)錯(cuò)位排列。
專利摘要本實(shí)用新型涉及單一元件控制恒流的LED模塊，所述單一恒流控制元件與所述LED模塊上的LED燈珠串聯(lián)組成溫度系數(shù)極小的電阻型負(fù)載。所述單一恒流控制元件為熱敏電阻。作為優(yōu)選方案，所述LED模塊上設(shè)置有多條恒流控制支路，所述每條恒流控制支路均采用一個(gè)所述單一恒流控制元件和多個(gè)LED燈珠的串聯(lián)組合。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)只用單一元件就解決了LED對(duì)恒流源的需求，在價(jià)格、體積、壽命和光學(xué)特性等方面具有優(yōu)勢(shì)；其優(yōu)選方案實(shí)現(xiàn)了多支路電流恒定自控、同步恒流，保證了模塊的整體恒流控制效果。
文檔編號(hào)H05B37/02GK202100973SQ20112011476
公開日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月19日
發(fā)明者楊勇, 趙彪, 郁在庭 申請(qǐng)人:雷德技術(shù)(蕪湖)有限公司