[发明专利]恒流式AC LED(交流二极管)照明电路

说明书

技术领域

本发明涉及发光LED和LED照明驱动电路，具体地说，是一种恒流式AC LED照明电路。

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、如火如荼地迅速发展。目前的LED光源是低电压(VF＝2→3.6V)、大电流(IF＝200→1500mA)工作的半导体器件，必须提供合适的直流流才能正常发光。直流(DC)驱动LED光源发光的技术已经越来越成熟，由于我们日常照明使用的电源是高压交流(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(AC)变换成直流(DC)，再变换成直流恒流源，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是：变压器+整流(或开关电源)+恒流源(如图1所示)。LED灯具里必然要有一定的空间来安置这个模块，但是对于E27标准螺口的灯具来说空间十分有限，很难安置。无论是经由变压器+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、直流之间转换时约15％～30％的电力被损耗，系统效率很难做到90％以上。如果能用交流(AC)直接驱动LED光源发光，系统应用方案将大大简化，系统效率将很轻松地达到90％以上。

韩国汉城半导体公司即今天的首尔半导体早在2005年已发明可以用交流直接驱动使其发光的AC LED，其次是美国3N技术开发MOCVD生长技术基础上的氮化镓衬底，可以增进照明和传感器的应用，并降低成本和提高生产效率。我国台湾省“工业技术研究院”2008年也完成可产业化生产并有实际应用系统方案的AC LED产品，可直接插电于60Hz或更高频率的AC 110V交流压使其交流发光，应用于指示灯、霓虹灯、低瓦数照明灯，能有效解决现有LED无法直接在交流源下使用，造成产品应用成本较高的缺点。与白炽灯、卤素灯、荧光日光灯、荧光节能灯、直流LED灯相比，AC LED灯具有更节能省电、更长寿、更有能效的高性价比。AC LED发光省去了成本不菲的电源供应器做直流、交流转换，节约能源。

现有的AC LED光源的工作原理如图2所示，将一堆LED微小晶粒采用交错的矩阵式排列工艺均分为五串，AC LED晶粒串组成类似一个整流桥，整流桥的两端分别联接交流源，另两端联接一串LED晶粒，交流的正半周沿间断线通路流动，3串LED晶粒发光，负半周沿虚线通路流动，又有3串LED晶粒发光，四个桥臂上的LED晶粒轮番发光，相对桥臂上的LED晶粒同时发光，中间一串LED晶粒因共用而一直在发光。在60Hz的交流中会以每秒60次的频率轮替点亮。整流桥取得的直流是脉动直流，LED的发光也是闪动的，LED有断电余辉续光的特性，余辉可保持几十微秒，因人眼对流动光点记忆是有惰性的，结果人眼对LED光源的发光+余辉的工作模式解读是连续在发光。LED有一半时间在工作，有一半时间在休息，因而发热得以减少40％～20％，因此AC LED的使用寿命较DC LED长。但是这种AC LED的发光模式存在两个缺陷：一是可以应用电压范围在产品标准电压幅度的±10％范围内；二是照明亮度、电流等跟随电压波动。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种恒流式AC LED照明电路，由普通的LED外加AC交流电，同时配合整流模块、恒流二极管(或齐纳二极管)组成，能宽电压驱动，具有恒定的照明亮度，以克服现有的AC LED灯驱动电压太窄，照明亮度不稳定等的缺陷，高温工作不稳定等缺陷。

本发明是通过以下技术方案实现的：

恒流式AC LED照明电路，包括整流模块、至少一个恒流模块、至少一个发光二极管，所述整流模块连接恒流模块，所述恒流模块与发光二极管相串联，所述恒流模块包括PCB板，所述PCB板上设置有P-N结，所述P-N结为LED芯片。

所述AC LED照明电路，包括整流模块、至少一个齐纳二极管、至少一个发光二极管，所述整流模块连接齐纳二极管，所述齐纳二极管与发光二极管相串联或并联。

所述AC LED照明电路，包括整流模块、一个恒流二极管、一个发光二极管，所述整流模块连接所述恒流二极管，所述恒流二极管与所述发光二极管相串联。

所述AC LED照明电路，包括整流模块、一个齐纳二极管、一个发光二极管，所述整流模块连接所述齐纳二极管，所述齐纳二极管与所述发光二极管相串联或并联，所述整流模块为一桥形电路。

所述PCB板为一散热板。

所述整流模块设置在发光二极管的灯头内。

所述齐纳二极管设置在发光二极管的灯头内。

所述PCB板的结构与灯具内部灯头处的结构相匹配。