[发明专利]模拟灯丝阻抗电路、LED灯管及LED照明系统

说明书

技术领域

本发明涉及照明领域，特别是涉及一种模拟灯丝阻抗电路、LED灯管及LED照明系统。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)光源由于具有体积小、高亮度、耗电量低以及使用寿命长等优点，得到了广泛关注及应用，使得采用LED灯管替代传统荧光灯灯管逐渐成为一种趋势。

传统荧光灯无法直接接入市电进行工作，需要在市电和传统荧光灯之间加入镇流器。根据工作频率的不同，镇流器主要包括电感镇流器和电子镇流器这两种类型，其中，电感镇流器输出低频电压和低频电流，一般在50/60Hz，电子镇流器输出高频电压和高频电流，一般在20kHz以上。现有技术中，LED灯管替代传统荧光灯的方式主要是直接替换原有的传统荧光灯，无需更改灯具内部线路，但是要求安装的LED灯管需要兼容原有的镇流器工作。

图1示出了现有技术中的一种LED灯管的结构示意图。参见图1，LED灯管包括模拟灯丝阻抗电路11、驱动模块12和发光光源13。模拟灯丝阻抗电路11由4个阻抗模块(即Z1、Z2、Z3和Z4)构成，Z1和Z2串联连接，Z3和Z4串联连接。驱动模块12的一端与Z1、Z2相连接，驱动模块12的另一端与发光光源13连接，发光光源13的一端与Z3、Z4相连接。

LED灯管中的模拟灯丝阻抗电路的存在是必要的，该电路不能开路，LED灯管外接的镇流器通过检测该模拟灯丝阻抗电路的阻抗以判断灯管是否连接，并根据检测结果来决定镇流器是否工作，该电路也不能短路或者采用过小的阻抗，否则会引起部分镇流器灯丝加热绕组过载，进而可能导致镇流器失效。

另外，国际电工委员会(International Electro technical Commission，简称IEC)标准对模拟灯丝阻抗电路有一个最小值的要求，测试的方法是在灯丝两端加入50/60Hz低压信号，检测流过该模拟灯丝阻抗电路的电流，该电流值必须小于IEC标准的规定值，具体地，在Z1和Z2，或者Z3和Z4的两端施加3.6V电压，通过Z1和Z2，或者Z3和Z4电流不能超过0.51A。同时，模拟灯丝阻抗电路的阻抗值也不能过大，流入LED灯管的电流必定会流经模拟灯丝阻抗电路，模拟灯丝阻抗电路过大的阻抗会增加灯管的功耗，影响灯管的光电转换效率。

现有技术中，模拟灯丝阻抗电路的阻抗单元可通过如下两种方式来模拟：

第一种方式：参见图2a，直接用电阻元件模拟传统荧光灯的灯丝电阻，通过测量传统荧光灯灯丝冷态和热态的阻值来计算所需电阻阻值；

第二种方式：参见图2b，通过电感元件模拟传统荧光灯的灯丝电阻，利用电感元件在高频时的感抗来等效传统荧光灯灯丝阻抗。

采用第一种方式形成的模拟灯丝阻抗电路没有极点频率和零点频率，即该模拟灯丝阻抗电路的阻抗值不随频率变化而变化；采用第二种方式形成的模拟灯丝阻抗电路，只有一个零点频率，该模拟灯丝阻抗电路的阻抗值随着频率的升高而升高，并且在低频50/60Hz时该模拟灯丝阻抗电路近似短路。

因此，目前尚未提出一种模拟灯丝阻抗电路既能满足IEC标准的测试，同时不能影响灯管的转换效率。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的模拟灯丝阻抗电路、LED灯管及LED照明系统。

基于本发明的一个方面，提供了一种模拟灯丝阻抗电路，模拟灯丝阻抗电路具有极点频率和零点频率，其中，所述极点频率小于所述零点频率，在输入频率小于所述极点频率时所述模拟灯丝阻抗电路的等效阻抗值保持不变，为第一等效阻抗值，在输入频率大于所述极点频率且小于所述零点频率时所述模拟灯丝阻抗电路的等效阻抗值随着所述输入频率的升高而降低，在输入频率大于所述零点频率时所述模拟灯丝阻抗电路的等效阻抗值保持不变，为第二等效阻抗值，且所述第一等效阻抗值大于所述第二等效阻抗值。

可选地，所述电路由第一电阻、第二电阻和第一电容组成。

可选地，所述第一电阻和所述第一电容并联连接后，再与所述第二电阻串联连接。

可选地，所述第一电阻和所述第一电容串联连接后，再与所述第二电阻并联连接。

基于本发明的另一个方面，还提供了一种LED灯管，包括：至少一个如上所述的任一种模拟灯丝阻抗电路、LED驱动模块和至少一个LED发光元件，其中，所述LED驱动模块与所述模拟灯丝阻抗电路耦合，所述至少LED一个发光元件与所述LED驱动模块耦合。