[发明专利]一种集成化高可靠性高压LED发光灯珠及芯片及发光装置

说明书

技术领域

本发明涉及LED技术领域，特别是涉及一种集成化高可靠性高压LED发光灯珠及芯片及发光装置。

背景技术

一般认为LED灯珠的寿命长达几十年，但实际上做成灯具后的可靠性并不如预想的那么好，这和LED灯具的结构工艺等密切相关。一般灯具都有大量LED发光单元参与其中，尤其是目前逐渐得到广泛应用的高压LED灯珠，其内部是由几个甚至几十个发光晶片串联封装而成，这些晶片如有一片损坏开路，就会造成整个灯珠不亮，而且没法修复。按可靠性理论计算，即使单个LED晶片的MTBF（平均无故障时间）长达几十年，而由几十、上百个晶片组成的灯具，只要有一颗晶片损坏就会出现故障，其灯具的MTBF就可能只有几个月了。高压LED灯珠的可靠性是要认真考虑的难题。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明提供一种集成化高可靠性高压LED发光灯珠及芯片及发光装置，针对现有的并联或串联LED灯珠可靠性和质量存在的问题，尤其是由多个晶片串联起来的高压LED灯珠存在的问题，从原理、结构进行改进，使LED长寿命的特点在高压LED灯珠上也得以充分发挥并提高其质量指标，为达此目的，本发明提供一种集成化高可靠性高压LED芯片，包括基准电源、控制电路和发光单元电路，所述基准电源与控制电路和发光单元电路相连，所述控制电路采用运算放大器限流电路，所述发光单元电路由n个LED发光晶片串联而成，其中n≥1，n为正整数。

本发明芯片的进一步改进，所述电路的功率器件是MOS管或NPN管，本发明功率器件主要采用MOS管或NPN管。

本发明芯片的进一步改进，所述芯片用恒流源供电，恒流值Ih＝0.9nIs，本发明恒流值采用以上恒流值。

本发明提供一种集成化高可靠性高压LED发光灯珠，包括基准电源和发光电路，所述基准电源和发光电路相连，所述发光电路由m个发光单元并联组成，其中m≥1，m为正整数，所述发光单元包括一个支路的控制部分电路和一个支路的发光单元电路，所述支路的控制部分电路采用运算放大器限流电路，所述支路的发光单元电路由n个LED发光晶片串联而成，其中n≥1，n为正整数。

本发明发光灯珠的进一步改进，所述发光单元的并联数m按照N+1的冗余原则配置：

m= Ie/ie +1；

其中，Ie是灯珠的电流额定值，ie是晶片的电流额定值，本发明并联数m采用可采用上述方法配置。

本发明发光灯珠的进一步改进，所述电路的功率器件是MOS管或NPN管，本发明功率器件主要采用MOS管或NPN管。

本发明发光灯珠的进一步改进，所述芯片用恒流源供电，恒流值Ih＝0.9nIs，本发明恒流值采用以上恒流值。

本发明提供一种集成化高可靠性高压LED发光装置，包括LED驱动芯片、基准电源、控制电路和发光单元电路，所述LED驱动芯片的5、6脚是内部高压MOS的漏端和电源整流后的正端相连，所述LED驱动芯片的7、8脚是电流采样端接二极管到地，所述基准电源为降压式开关电源由MOS管和电感L、电容C、二极管D组成，MOS管作为开关管，L为储能电感，C为滤波电容，D为续流二极管，所述电感的左端作为输出参考地端，与LED驱动芯片的2管脚GND端相连，所述电感L接R1，R1取得电感的电流信号，经R2和R3的分压取得电压信号，再接作为过零检测端的LED驱动芯片的第4管脚，所述基准电源与控制电路和发光单元电路相连，所述控制电路采用运算放大器限流电路，所述发光电路由m个发光单元并联组成，其中m≥1，m为正整数，所述发光单元包括一个支路的控制部分电路和一个支路的发光单元电路，所述支路的控制部分电路采用运算放大器限流电路，所述支路的发光单元电路由n个LED发光晶片串联而成，其中n≥1，n为正整数。

本发明发光装置的进一步改进，所述LED驱动芯片为MC5327D芯片，MC5327D是一款带有源功率因素校正的非隔离降压型LED驱动芯片，将其用于本发明发光装置可以达到最佳发光效果。

本发明一种集成化高可靠性高压LED发光灯珠及芯片及发光装置，与现有技术相比具有如下优点：

1、本发明提供的高可靠高压芯片内部的LED发光单元是由串联的LED发光晶片和限流电路组成，且不会因个别晶片短路失效造成发光单元熄灭，也不会影响实际照明的效果；

2、本发明提供的灯珠内部有多路LED发光单元并联，不会因个别单元开路失效造成芯片整体熄灭，且不会影响实际照明的效果；

3、LED芯片的整体发光高度一致，即使个别发光晶片损坏也不产生视觉可见的暗区；