[发明专利]用于带镇流器及不带镇流器的荧光管替换的LED管驱动电路

说明书

具有或不具有镇流器的荧光管的直接替换的LED灯管及驱动电路，其在标准AC高压电流输入、高频脉冲电流输入或者低压输入下作业。所述管有线连接以接收从该管的端部处的成对针中的任何两个电极针输入的电流，成对针收纳驱动电路系统。输入电流通过整流电路转换为DC，通过滤波电路过滤掉不想要频率以及电压，以及由降压恒流电路控制以驱动管内的LED阵列。所述电路包括电流环路，所述环路具有至少一个电流变压器、至少一个晶体管、电容器、电感器以及电阻器并且与集成电路交互。

技术领域

本发明涉及一般照明领域中的新颖装置，尤其涉及通用节能LED灯管及驱动电路系统，其可以从许多通常可获得的兼容荧光设备提供电能，兼容荧光设备包括具有或者不具有镇流器的这些兼容荧光设备以及具有或者不具有分流插座的这些兼容荧光设备。

背景技术

荧光灯以及镇流器

世界上建筑物中存在多种荧光灯的安装。荧光灯提供了比白炽灯更均匀的照明以及更低成本的操作，白炽灯具有将比典型荧光灯更快烧掉的基本照明灯丝。荧光灯由填充低压惰性气体(通常氩)的玻璃管组成。玻璃管的每侧是电极。电力通过气体传递，引起照明的电弧。玻璃管装配入具有插座的设备，插座接收玻璃管的端部的电极针。插座定尺寸为接收不同标准的直径管，诸如1.5英寸直径的T12(旧且效率低)、1英寸直径的T8(比T12更有效)。T12和T8灯使用相同介质的双针基底，这允许T8灯能与相同长度的T12灯装进相同的荧光照明设备。

为了启动荧光灯，需要高电压峰值来启动电弧。灯越冷，启动电弧需要的电压越高。电压通过氩气驱动电流。气体具有电阻–气体越冷，电阻越高，需要启动电弧的电压越高。因为创建高电压是危险的以及昂贵的，因此，为了需要较低电压来启动灯，发现了一些预热荧光灯的方式。存在不同方式来启动灯，这些方式包括：预热、瞬时启动、急速启动、快速启动，半共振启动以及程序化启动。所有这些都需要电子设备，这些电子设备是用于灯的镇流器的一部分。电子镇流器是旨在限制电路中的电流量的装置。用于荧光灯的镇流器限制通过管的电流，否则由于管的负电阻特性电流会升高到破坏性水平。荧光(气体放电)灯是具有负电阻的装置的例子，其中在灯点火之后，增加的灯电流趋向于降低穿过其供给的电压。电阻等于电压除以电流(欧姆定律)。如果电压减小或者如果电压保持恒定同时电流增加，那么电阻减小。因而电阻减低，电流增加(负电阻)。简单的串联电流限制反应器(电感器)能够有效的是用于灯的镇流器。但是大多数现代镇流器具有复杂(昂贵的)电子设备以精确地控制供给至荧光灯的电流或者电压。灯的镇流器调整经由灯的电极所输送的所需交流电(AC)功率。镇流器典型地物理上位于靠近其一个或多个灯安装的箱中。较旧的灯使用单独启动器来使灯的电弧启动。现代灯使用电脉冲启动，电脉冲通过镇流器内的部件输送至灯。

以往，荧光灯使用AC功率，有效意味着功能为阴极的电极来回切换。如果灯是DC，阴极侧将比阳极侧更亮以及更强烈，这是因为执行为阴极的(典型地钨极)电极存在更多自由电子喷出并且阴极侧由于其失去原子将变得更弱，从而导致相比于AC荧光灯该灯不持久。

使用AC时，电子/离子离开灯的一侧去到另一侧，但是在下一(交替)周期中返回。利用AC，灯管在两个端部具有实际上均匀的亮度。

当电流形成通过灯的电弧时，电流对管所包含的更高百分比的气体分子进行电离。被电离的分子越多，气体的电阻越低。如果太多气体分子被电离，那么电阻将下降至短路将发生的点。因此，镇流器还包含控制电流的电子部件，防止通过灯的电流升高至灯将烧掉的点。电子镇流器使用半导体来限制荧光灯的功率。首先镇流器整流AC功率，然后其转换成用于改进效率的高频率。电子镇流器典型地改变灯的功率的频率，从50/60Hz至大约20kHz。现代电子镇流器能够比较旧磁镇流器更精确地控制功率。

镇流器类型