[发明专利]AC LED照明光源

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED照明光源，特别涉及一种用交流电驱动的LED照明光源。

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、如火如荼迅速发展。目前的LED照明光源是低电压(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电流才能正常发光。

由于我们日常照明使用的电源是高压交流电(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，然后将交流电(AC)变换成直流电(DC)，再变换成恒流源才能促使LED光源发光。因此直流驱动LED光源的系统应用方案必然是：变压器+整流(或开关电源)+恒流源。

目前的DC LED在蓄电池等直流供电系统中已得到普遍的推广、低电压直流驱动(即DC驱动)LED光源发光的技术已经越来越成熟。

但在交流供电系统，特别是在市电供电系统中必须经过降压，整流变换成直流供电才能正常使用。不仅提高了LED的应用成本，也增加了LED的体积，增加了交流变换成直流的损耗。如对于E27标准螺口的灯具来说空间十分有限，就很难安置变压器+整流(或开关电源)+恒流源。同时无论是变压器+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、直流电之间转换时约有15～30％的电力被损耗，系统效率很难做到90％以上。使得LED作为照明光源的普及应用受到了很大的限制。如果能用交流电(即AC)直接驱动LED光源发光，系统应用方案将大大简化，系统效率将很容易达到90％以上。

能否有直接用交流驱动的LED(即称为AC LED)，特别是市电驱动的LED光源器件已是必须要解决的一个问题。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提出一种可用于交流电的LED光源器件，该光源器件是用LED模块组成的发光电路封装后所制成。其原理是利用LEDPN结的二极管的单向导通特性兼作整流、预制成可通过不同直流电压、电流的LED模块，再将多块LED模块连接组成发光电路，使AC电流可单向或双向导通上述发光电路，从而将电能转换成光能，达到通电发光的目的。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种AC LED照明光源，是由印刷电路板、带有交流发光电路的热沉及封装层组成，所述的交流发光电路是由多个LED模块连接组成的使得交流电可单向或双向导通并驱动LED模块通体发光的电路，所述的LED模块是由多个LED芯片在采用串联或并联排列整合而成。

为了进一步提高光效，所述的LED模块是由多个LED芯片菱形排列后用金属导电材料串联共晶在一衬底上的模块。

作为优选，所述的衬底、热沉都是由高导热金属或陶瓷材料制成，其厚度小于2mm。采用了金属或陶瓷材料制成的薄形衬底、热沉更有利于LED散热，延长其使用寿命。

为了适应发光的需要，作为优选，衬底的形状为矩形或扇形，在衬底的两端设有相互绝缘的正、负电极，正、负电极分别与各自相邻的LED芯片电连接。衬底上固晶的LED芯片阵列的数量可根据发光电路的需要和衬底的大小来确定，相互绝缘的LED模块正、负电极保证了LED模块的安全性能。

作为优选，所述的交流发光电路为半波发光电路。所述的半波发光电路是由至少两个反向并联连接的LED模块组成。

作为优选，所述的交流发光电路为至少5个LED模块根据电桥原理连接形成的桥式发光电路。

为了使得交流电压在波动时，LED的工作电流变化控制在正常的工作状态，作为优选，所述的交流发光电路连接有半导体限流器件。

作为优选，所述的半导体限流器件为电阻、电容或电感中的任一种器件。

作为优选，所述的印刷电路板是由高导热材料制成，在印刷电路板上设置有交流输入电极及多个半导体限流器件连接点。具有集成度高，安装使用方便的优点。

作为优选，所述的印刷电路板为平面或曲面电路板。因此可根据配光及照明需要来选择不同形状的印刷电路板。

采用了上述技术方案的本发明具有的优点是：

1、本发明是扩展了LED供电系统从直流驱动到交流驱动，同时在实际应用时也不会由于LED器件的电压极性接反而不能正常工作。特别是省去了直流驱动器，进一步降低了AC LED光源器件的制作成本。DC LED在交流、直流电之间转换时约15～30％的电力被损耗，用交流电(AC)直接驱动LED光源发光，系统应用方案将大大简化，系统效率可很轻松地达到90％以上。