[实用新型]一种模块式交流LED发光电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种LED发光电路，特别涉及一种由LED模块连接构成的、使交流电直接驱动LED发光的电路。

背景技术

LED光源作为绿色、节能、省电、长寿命的第四代照明灯具而异军突起、广受关注、如火如荼迅速发展。目前的LED照明光源是低电压(V_F＝2→3.6V)、大电流(I_F＝200→1500mA)工作的半导体器件，必须提供合适的直流电流才能正常发光。

由于我们日常照明使用的电源是高压交流电(AC100-220V)，所以必须使用降压的技术来获得较低的电压，常用的是变压器或开关电源降压，然后将交流电(AC)变换成直流电(DC)，再变换成恒流源才能促使LED光源发光。因此直流驱动LED光源的系统应用方案必然是：变压器+整流(或开关电源)+恒流源。

目前的DC LED在蓄电池等直流供电系统中已得到普遍的推广、低电压直流驱动(即DC驱动)LED光源发光的技术已经越来越成熟。

但在交流供电系统，特别是在市电供电系统中必须经过降压，整流变换成直流供电才能正常使用。不仅提高了LED的应用成本，也增加了LED的体积，增加了交流变换成直流的损耗。如对于E27标准螺口的灯具来说空间十分有限，就很难安置变压器+整流(或开关电源)+恒流源。同时无论是变压器+整流或是开关电源降压，系统都会有一定量的损耗。DC LED在交流、直流电之间转换时约有15～30％的电力被损耗，系统效率很难做到90％以上。使得LED作为照明光源的普及应用受到了很大的限制。如果能用交流电(即AC)直接驱动LED光源发光，系统应用方案将大大简化，系统效率将很容易达到90％以上。

能否有直接用交流驱动的LED(即称为AC LED)，特别是市电驱动的LED光源器件已是必须要解决的一个问题。

发明内容

本实用新型针对现有技术中的不足，提出一种结构简单可由交流电直接驱动LED的发光电路结构，该发光电路是按照电桥原理用五个带有正负电极焊盘的高压小电流LED模块连接构成。由于LED本身是一种单向导通的半导体器件，因此，当交流电正半周电流输入时，两个相对桥臂上的LED模块正半周时被驱动点亮，当交流电负半周电流输入时，另两个相对桥臂上的LED模块负半周时被驱动点亮，而两个直流输出端之间的LED模块因电流一直流过而保持全时间点亮。因此，本实用新型无需另外的整流器，变压器，即可使LED模块直接被交流电源驱动点亮发光，有助于降低制作成本。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种模块式交流LED发光电路，该发光电路是由五个带有正负电极焊盘的LED模块连接构成的桥式电路，其中，四个LED模块的正、负电极连接关系是按照如下来进行：将其中任意两个LED模块进行串联，另两个LED模块也进行串联，然后将串联后的LED模块组合进行并联组成四个桥臂；四个桥臂中组成串联LED模块组的两个LED模块之间的连接点作为两个供交流电源连接的交流输入端，四个桥臂上两个串联LED模块组并联的连接点作为直流输出端，两个直流输出端之间连接第五个模块，桥臂上两个串联LED模块组并联时负极直流输出端连接第五个模块的正电极，桥臂上两个串联LED模块组并联时的正极直流输出端连接第五个模块的负电极。

为了进一步提高光效，作为优选，所述的LED模块是由多个LED芯片菱形排列后用金属导电材料串联共晶在同一衬底上的带有正负电极焊盘的模块。

为了进一步提高光效，作为优选，所述的LED模块是由多个LED PN结串联制成的带有正负电极焊盘的高压小电流LED芯片。

为了进一步提高光效，作为优选，所述的LED模块是由多个单体LED用金属导电材料串联在同一热沉上的带有正负电极焊盘的模块。

为了适应光源制作的需要，作为优选，四个桥臂上构成每个LED模块的LED芯片的数量是相同的。

为了适应光源制作的需要，作为优选，四个桥臂上构成每个LED模块的LEDPN结的数量是相同的。

为了适应光源制作的需要，作为优选，四个桥臂上构成每个LED模块的单体LED的数量是相同的。

为了适应光源制作的需要，作为优选，所述衬底的形状为矩形或扇形，在衬底的两端设有相互绝缘的正、负电极焊盘，正、负电极焊盘分别与各自相邻的LED芯片进行电连接。衬底上LED芯片的数量可根据发光电路的需要和衬底的大小来确定，相互绝缘的LED模块正、负电极焊盘保证了LED模块的安全性能。