[发明专利]利用慢衰减磷光体以减少闪烁的发光二极管照明模块

说明书

技术领域

本发明有关基于发光二极管(LED)的照明装置，尤其是一种以交流(AC) 电压驱动并具有低灯光闪烁的基于发光二极管的照明模块。

背景技术

近年来，使用高电压的基于发光二极管的照明设备已被开发来取代传统 的白热灯泡和荧光灯泡。为了提高基于发光二极管的照明装置的亮度，通常 是将多个发光二极管串联在一起，形成一个基于发光二极管的照明单元，而 且多个基于发光二极管的照明单元可以更进一步串联在一起，形成一个照明 装置。每个照明装置所需要的工作电压，通常是取决于照明单元里的发光二 极管的正向电压，每个照明单元里有多少个发光二极管，每个照明单元是如 何相互连接的，以及每个照明单元在照明装置里是如何接收来自电源的电压。

因此，在大多数的应用中，都需要某种类型的电源电压转换装置，来将 一般较普遍的高电压电源转换成较低的电压，以提供给一个或多个基于发光 二极管的照明单元。因为需要这样的一个电压转换组件，造成基于发光二极 管的照明设备效率减低，成本增高，也难以减小其体积。

为了提高基于发光二极管的照明装置的效率和减小其体积，有许多技术 已经被开发，以便照明装置不需要电压转换组件即可使用一般120伏或240 伏的交流电源。一般而言，照明装置里的发光二极管被分隔成数个发光二极 管段，每一发光二极管段可以由相对应的开关或电流源来选择性的接通或关 闭，并且由一控制器随着操作交流电压的上升或下降，而控制这些开关或电 流源。

使用交流电源供电，并利用各种控制开关或电路的基于发光二极管的照 明模块，有一个主要缺点在于照明模块的亮度与经整流的交流电压源的整流 电压成正比。因为发光二极管亮度随着经整流的交流电压从零到最大电压有 显著的变化，从而使发光二极管的光有很强的闪烁。

如果没有良好的电压调节时，在100赫兹/120赫兹的频率下，发光二极 管的光的亮度会显著地变化。亮光的高闪烁不只是可见的，而且也造成人们 对健康问题的忧虑。图1显示由整流的交流电压源101供电，并应用开关模 式驱动电路102的基于发光二极管的照明装置。为了降低闪烁，如图1所示， 大电容器C1或C2被用来改良电压调节。

图2显示由整流的交流电压源201供电的另一基于发光二极管的照明装 置。该基于发光二极管的照明装置具有线性的发光二极管驱动单元202，其 亮度随电压变化。一个大电容器203被用来降低经整流的交流电压源201的 电压纹波。采用大电容器的一个缺点是，因为大电容器的寿命较短，基于发 光二极管的照明装置也因此不能耐久。

使用大电容来降低灯光闪烁，也带来对基于发光二极管的照明装置的减 少闪烁和提高功率因子之间的设计造成挑战。美国专利申请公开 2014/0015441，2014/0042925和2014/0125238提供功率因子和闪烁之间进行 折中的几个技巧。在基于发光二极管的照明产业里，对于降低照明装置的闪 烁，而不牺牲它的寿命和功率因子的技术，有强烈需求。

发明内容

本发明提供一种不使用大电容器，具有低灯光闪烁及高功率因素的基于 发光二极管的照明装置。根据本发明的照明装置，是由整流的交流电源供给 电力，并配合一含慢衰减磷光体的屏盖或屏板，以覆盖照明装置的全部或部 分光输出路径。

根据本发明，因为照明装置的亮度变化在发光二极管的光经过含慢衰减 磷光体的屏盖或屏板后减小了，于是由亮度变化造成的高闪烁被降低。含慢 衰减磷光体的屏盖或屏板可以应用于利用线性驱动电路或开关模式驱动电路 的基于发光二极管的发光模块。它特别适用于简单和低成本的线性驱动电路， 以实现高效率和高功率因子。

附图说明

图1显示一传统的具开关模式驱动电路的基于发光二极管的照明装置。

图2显示一传统的具线性驱动电路的基于发光二极管的照明装置。

图3显示根据本发明的基于发光二极管的照明模块以一含有慢衰减的磷 光体的屏盖，完全覆盖其光的输出路径。

图4显示根据本发明的基于发光二极管的照明模块以一含有慢衰减的磷 光体的屏板，部分地覆盖其光的输出路径。

其中，附图标记说明如下：

101、201整流的交流电源

102开关模式驱动电路

202亮度随电压变化的线性发光二极管驱动单元

203电容器