[实用新型]一种基于高压线性恒流电源的高压LED模组

说明书

技术领域

本实用新型属于发光二极管(LED)技术领域，更具体地涉及到一种基于高压线性恒流电源的高压LED模组。

背景技术

LED作为一种新型的照明光源，与传统照明光源相比具有寿命长、色彩丰富、节能等很多优点。但是，LED驱动电路的可靠性差、体积大、寿命短和电磁干扰等问题一直是限制LED广泛用于室内和室外照明的主要因素，由于常规LED驱动电路包含电感、变压器和电解电容等电子元器件，导致LED驱动电路体积较大，不适于一些应用场合；同时常规LED驱动电路中的电解电容的寿命与LED的寿命相比很短，成为制约LED灯具寿命的一个短板。因此，简化LED驱动电路，去除或替换驱动电路中的电解电容是拓展LED照明应用的一个重要研究方向。

高压LED器件能从器件角度简化LED驱动电路，如果采用电压为50V左右的高压LED器件，五个高压LED器件串联就可以达到市电电压，可以省去驱动电路中电压转化部分，使得驱动电源的体积大大降低，并可直接采用市电供电。但是，采用交流市电电源驱动串联高压LED时，在整个脉冲周期中，只有当电压从0V上升到串联高压LED的启动电压时，高压LED才会点亮，导致交流供电时LED有相当长的时间内是不亮的，从而造成高压LED模组频闪和高压LED器件的利用率不高。

高压线性恒流驱动电源是首尔半导体开发的一种LED驱动电源，图1是首尔半导体提出的的Acrich模组的电路示意图，图2是Acrich模组交流电源分段点亮LED模组在一个交流周期内点亮的时序图。该电路采用逐段点亮的方式驱动每个LED器件组Acrich1-Acrich8，在整个导通周期内，每个LED器件组只有部分时间是在恒流下工作的，其他时间都处于不导通状态，该方案去除了电解电容、电感以及变压器等电子元器件，大大提升了LED驱动电源的可靠性，同时减小了LED驱动电源的体积，并且可以有效地解决电磁干扰问题。由于具备上述优点，高压线性恒流驱动将会成为LED光源的一种重要驱动方式。

从图1和图2可以看出，LED模组中的LED器件都是相同规格的高压LED器件。如图2所示，将1/2交流脉冲周期分成1-7个时间段，Acrich1和Acrich5在时间段1-7内都点亮，Acrich2和Acrich6在时间段2-6内点亮，Acrich3和Acrich7在时间段3-5内点亮，Acrich4和Acrich8仅在时间段4内点亮。可见，部分高压LED器件组工作时间较长，例如Acric h1和Acrich5，而部分高压LED器件的工作时间只有一个脉冲周期的1/6，因此，LED的有效利用率很低，平均能耗高。而且，目前高压LED器件的成本仍然比较高，分段点亮需要的高压LED器件数量与简单串联相比也增加了许多，从而使得基于高压线性恒流驱动的高压LED模组的成本及价格都高居不下，严重影响了高压LED的广泛应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种光源功率分布合理、利用率高的高压LED模组，提高LED器件的利用率，降低基于高压线性恒流驱动电源的LED模组的成本。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案：提供一种基于高压线性恒流电源的LED模组，包括安装基板和多个高压LED器件，其中，所述安装基板包括绝缘层、电路线路层，所述电路线路层设置在所述绝缘层上，所述的绝缘层设置在所述的安装基板上；所述多个高压LED器件分成若干高压LED器件组并排布在所述电路线路层上；每个所述高压LED器件组中的高压LED器件通过电路线路层进行互连(串联或者并联)，所述每个高压LED器件组在交流供电的每个周期内分段点亮且点亮时间不同，其特征在于，点亮时间较长的高压LED器件工作电流密度小，而点亮时间较短的高压LED器件工作电流密度大。

所述点亮时间较短的高压LED器件的器件面积小于点亮时间较长的高压LED器件的器件面积；

所述点亮时间较短的高压LED器件的工作电流密度大于点亮时间较长的高压LED器件的工作电流密度；

高压LED模组中，每个所述高压LED器件的电压范围为10-110V；所述安装基板可以为金属基板或绝缘基板，或者半导体基板，如Si、SiC等；所述绝缘基板可以是陶瓷或有机绝缘材料，其中所述陶瓷材料可以是氧化铝或氮化铝等；

所述的基于高压线性恒流电源的高压LED模组，点亮时间较短的高压LED器件的工作电流密度是点亮时间较长的高压LED器件的工作电流密度的2-5倍。

高压LED模组中，所述多个高压LED器件组串联。