發(fā)光二極管燈泡的制作方法
【專利摘要】一種發(fā)光二極管燈泡,其包含有一散熱結構、一發(fā)光二極管模塊、一燈頭模塊以及一發(fā)光二極管控制電路。所述發(fā)光二極管模塊設置在所述散熱結構的一側,所述發(fā)光二極管模塊用來發(fā)出光線。所述燈頭模塊安裝在所述散熱結構的另一側,所述燈頭模塊用來耦接于所述發(fā)光二極管模塊以及一交流電源,以使所述交流電源供電至所述發(fā)光二極管模塊。所述發(fā)光二極管控制電路設置在所述燈頭模塊內(nèi)且通過所述燈頭模塊耦接于所述交流電源,所述發(fā)光二極管控制電路用來以定功率的方式控制所述發(fā)光二極管模塊發(fā)光。
【專利說明】發(fā)光二極管燈泡
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管燈泡,特別是有關一種具有簡化的電路結構的發(fā)光二 極管燈泡。
【背景技術】
[0002] 近來,由于發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)具有低能耗、壽命長及無須 暖燈時間等優(yōu)點,故配置有發(fā)光二極管的發(fā)光二極管燈泡已漸取代傳統(tǒng)的燈泡,成為目前 照明市場上的主要趨勢之一。在現(xiàn)有技術的應用上,發(fā)光二極管是透過控制電路耦接于交 流電源。然而現(xiàn)有的控制電路占有一定的體積,故而限制了發(fā)光二極管燈泡朝小型化的方 向發(fā)展。意即現(xiàn)有的發(fā)光二極管燈泡因控制電路的關系,無法縮小整體尺寸,故而不利于發(fā) 光二極管燈泡于市場上的應用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 因此,本發(fā)明提供一種具有簡化的電路結構的發(fā)光二極管燈泡,以解決上述問題。
[0004] 為了達成上述目的,本發(fā)明公開一種發(fā)光二極管燈泡,其包含有一散熱結構、一發(fā) 光二極管模塊、一導光結構、一燈罩、一燈頭模塊以及一發(fā)光二極管控制電路。所述發(fā)光二 極管模塊設置在所述散熱結構的一側,所述發(fā)光二極管模塊用來發(fā)出光線。所述導光結構 用來改變所述發(fā)光二極管模塊所發(fā)出光線的光路徑,所述燈罩安裝在所述散熱結構的所述 側,所述燈罩用來包覆所述發(fā)光二極管模塊,借以散射所述發(fā)光二極管模塊所發(fā)出的光線。 所述燈頭模塊安裝在所述散熱結構的另一側,所述燈頭模塊用來耦接于所述發(fā)光二極管模 塊以及交流電源,以使所述交流電源供電至所述發(fā)光二極管模塊。所述發(fā)光二極管控制電 路設置在所述燈頭模塊內(nèi),所述發(fā)光二極管控制電路包含有橋式整流器以及控制電路。所 述橋式整流器的第一端耦接于所述交流電源的第一端,且所述橋式整流器的第二端耦接于 所述交流電源的第二端。所述控制電路包含有傳感器、控制單元以及開關,所述傳感器的第 一端耦接于橋式整流器的輸出端,所述控制單元的第一輸入端耦接于傳感器的第二端,所 述開關的控制端耦接于所述控制單元的第二端,且所述開關的輸入端耦接于所述橋式整流 器的輸出端。其中所述發(fā)光二極管模塊包含有至少一發(fā)光二極管組,其包含有第一端以及 第二端,所述第一端耦接于所述開關的輸出端,所述第二端耦接于所述控制單元的第二輸 入端,所述控制單元控制所述開關開啟的工作周期的長度,使得位于所述橋式整流器的輸 出端的驅動電壓與電流在所述工作周期的乘積為定值。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明其中之一實施方式,本發(fā)明進一步公開所述發(fā)光二極管控制電路進一 步包含有濾波電路,包含至少一電感及/或至少一電容,其第一端耦接于所述開關的所述 輸出端,且所述濾波電路的第二端耦接于所述至少一發(fā)光二極管的所述第一端。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明其中之一實施方式,本發(fā)明進一步公開所述開關為N型金氧半晶體 管,且所述控制單元的所述輸出端輸出相對于所述開關的閘極偏壓為高電位的控制訊號, 以通過所述開關的所述控制端控制所述開關的所述工作周期的長度。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明其中之一實施方式,本發(fā)明進一步公開所述開關為P型金氧半晶體 管,且所述控制單元的所述輸出端輸出相對于所述開關的閘極偏壓為低電位的控制訊號, 以通過所述開關的所述控制端控制所述開關的所述工作周期的長度。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明其中之一實施方式,本發(fā)明進一步公開所述至少一發(fā)光二極管組包含 有一組共多個串聯(lián)的發(fā)光二極管,所述組多個串聯(lián)的發(fā)光二極管其中之一第一發(fā)光二極管 的正偏端耦接于所述組發(fā)光二極管的所述第一端,且所述組多個串聯(lián)的發(fā)光二極管其中之 一第二發(fā)光二極管的負偏端耦接于所述組發(fā)光二極管的所述第二端。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明其中之一實施方式,所述至少一發(fā)光二極管組之每一發(fā)光二極管組包 含多個串聯(lián)的發(fā)光二極管,所述每一組多個串聯(lián)的發(fā)光二極管其中之一第一發(fā)光二極管的 正偏端耦接于所述開關之輸出端,且所述每一發(fā)光二極管組其中之一第二發(fā)光二極管的負 偏端耦接于所述控制單元之第二端。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明其中之一實施方式,本發(fā)明進一步公開所述散熱結構包含有基座以及 多個散熱件。所述基座上設置有所述發(fā)光二極管模塊,所述多個散熱件分別連接于所述基 座與所述燈頭模塊,所述多個散熱件環(huán)繞形成有中空對流腔室,所述多個散熱件間隔設置, 以使相鄰兩散熱件間形成有連通于所述中空對流腔室的對流間隙,所述中空對流腔室與所 述對流間隙共同用來使氣流通過各散熱件,借以以對流方式散除所述發(fā)光二極管模塊傳導 至各散熱件的熱量。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明其中之一實施方式,本發(fā)明進一步公開所述散熱結構進一步包含有膠 合層,其用來黏貼所述多個散熱件于所述燈頭模塊,所述膠合層另用來將由所述發(fā)光二極 管模塊傳導至所述多個散熱件的熱量傳導至所述燈頭模塊。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明其中之一實施方式,本發(fā)明進一步公開所述膠合層由散熱膏材質所組 成。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明其中之一實施方式,本發(fā)明進一步公開所述多個散熱件分別為一圓柱 結構或一方柱結構,且所述對流間隙大于2厘米。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明其中之一實施方式,本發(fā)明進一步公開所述散熱結構進一步包含有奈 米散熱材料層,其分別涂布在各散熱件的表面,所述奈米散熱材料層用來以輻射散熱的方 式散逸由所述發(fā)光二極管模塊傳導至各散熱件的熱量。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明其中之一實施方式,本發(fā)明進一步公開所述基座與所述多個散熱件為 一體成型。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明其中之一實施方式,本發(fā)明進一步公開所述發(fā)光二極管燈泡進一步包 含有電線,其用來通過所述中空對流腔室連接所述燈頭模塊與所述發(fā)光二極管模塊。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明其中之一實施方式,本發(fā)明進一步公開所述導光結構包含有柱體以及 反射結構,所述柱體套設在所述發(fā)光模塊,所述反射結構包含有本體、入射面部以及反射面 部。所述本體連接于所述柱體,所述入射面部形成在所述本體上且連接于所述柱體,所述 發(fā)光模塊所發(fā)出的光線通過所述入射面部以射入所述本體,所述反射面部形成在所述本體 上,所述反射面部包含有全反射面部,其用來將通過所述入射面部射入所述本體的光線,通 過全反射的方式反射射出所述本體之外。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明其中之一實施方式,本發(fā)明進一步公開所述發(fā)光模塊包含有多個發(fā)光 單元,所述多個發(fā)光單元沿一路徑排列,其特征在于,所述本體位在所述多個發(fā)光單元的一 側且遮蓋所述多個發(fā)光單元。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明其中之一實施方式,本發(fā)明進一步公開所述多個發(fā)光單元沿一個環(huán)形 路徑排列,其特征在于,所述柱體為中空柱形結構體,其環(huán)繞所述多個發(fā)光單元,所述反射 結構為一個環(huán)形結構體,其位在所述多個發(fā)光單元的所述側,且所述本體為一個環(huán)形結構 體,其用來遮蓋排列在所述個環(huán)形路徑上的所述多個發(fā)光單元。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明其中之一實施方式,本發(fā)明進一步公開所述多個發(fā)光單元沿多個環(huán)形 路徑排列,其特征在于,所述柱體為中空柱形結構體,其環(huán)繞所述多個發(fā)光單元,所述反射 結構包含有多個環(huán)形結構體,其位在所述多個發(fā)光單元的所述側,各反射結構的所述本體 為環(huán)形結構體,各本體用來遮蓋排列在所述多個環(huán)形路徑上的所述多個發(fā)光單元。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明其中之一實施方式,本發(fā)明進一步公開所述導光結構進一步包含有出 光面部,其形成在所述柱體的一側且連接于所述反射面部,所述出光面部用來將通過所述 入射面部以射入所述本體的光線射出所述本體之外。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明其中之一實施方式,本發(fā)明進一步公開所述反射結構由透明材質所制 成。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明其中之一實施方式,本發(fā)明進一步公開所述反射結構進一步包含有反 射膜層,其涂布在所述反射面部上,所述反射膜層用來反射通過所述反射面部射出所述本 體的光線。
[0024] 綜上所述,本發(fā)明公開一種發(fā)光二極管燈泡,通過將發(fā)光二極管控制電路中包含 的多個發(fā)光二極管的功率/負載設定為定值,以根據(jù)直流電壓的電位推算出所需的晶體管 工作周期,使得本發(fā)明所公開的發(fā)光二極管控制電路可在免除使用公知技術中大量被動 組件的情況下,仍然得以使各發(fā)光二極管正常運作并免于燒毀,并使得本發(fā)明所公開的發(fā) 光二極管控制電路得以在大幅縮小實作面積與體積的條件下,應用于輕量化的電子產(chǎn)品。
[0025] 此外,本發(fā)明的散熱結構不僅能使氣流通過散熱結構的基座與散熱件的表面,更 可通過散熱件所形成的中空對流腔室以及對流間隙而使氣流通過散熱結構的內(nèi)部,這樣 本發(fā)明便可充分利用各散熱件的表面與氣流產(chǎn)生熱對流效應,進而增進散熱結構的散熱效 果。因此,在長時間使用燈泡時,散熱結構的基座與散熱件能有效散熱而維持系統(tǒng)溫度,進 而維持發(fā)光模塊的發(fā)旋光性能,從而增進燈泡在市場上的應用性。
[0026] 另外,本發(fā)明的導光結構可利用反射面部的全反射面部,將通過入射面部射入本 體的光線,通全反射而射出本體。借此,本發(fā)明便可改變發(fā)光二極管模塊所發(fā)出光線的光路 徑以增加發(fā)光二極管模塊的出光角度。在實際上,本發(fā)明的導光結構經(jīng)光學計算后,得知在 光強度為發(fā)光二極管模塊所能產(chǎn)生最大光強度一半值的光角約為±150°,意即本發(fā)明發(fā) 光二極管燈泡的出光角度可達到300°。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027] 圖1為本發(fā)明實施例發(fā)光二極管燈泡的外觀示意圖。
[0028] 圖2為本發(fā)明實施例發(fā)光二極管燈泡的元件爆炸示意圖。
[0029] 圖3為圖1所示發(fā)光二極管燈泡沿剖面線A-A的元件剖面示意圖。
[0030] 圖4為本發(fā)明實施例散熱結構在另一視角的元件示意圖。
[0031] 圖5為圖1所示發(fā)光二極管燈泡沿剖面線B-B的元件剖面示意圖。
[0032] 圖6為本發(fā)明另一實施例發(fā)光二極管燈泡的元件剖面示意圖。
[0033] 圖7為本發(fā)明實施例導光結構的元件示意圖。
[0034] 圖8為本發(fā)明實施例發(fā)光二極管燈泡的元件局部剖面示意圖。
[0035] 圖9為本發(fā)明實施例導光結構與發(fā)光二極管模塊的俯視示意圖。
[0036] 圖10為本發(fā)明另一實施例導光結構與發(fā)光二極管模塊的俯視示意圖。
[0037] 圖11為本發(fā)明另一實施例發(fā)光二極管燈泡的元件剖面示意圖。
[0038] 圖12為本發(fā)明實施例所揭露的發(fā)光二極管控制電路的示意圖。
[0039] 圖13其為根據(jù)本發(fā)明實施例控制電路根據(jù)直流電壓的相異電位值控制晶體管的 開啟時間的波形示意圖。
[0040] 圖14為根據(jù)圖12的實施例將開關以N型金氧半晶體管實施所產(chǎn)生的發(fā)光二極管 控制電路的示意圖。
[0041] 圖15為根據(jù)圖12的實施例將開關以P型金氧半晶體管實施所產(chǎn)生的發(fā)光二極管 控制電路的示意圖。
[0042] 圖16為根據(jù)本發(fā)明實施例所揭露的發(fā)光二極管控制電路的示意圖。
[0043] 圖17為根據(jù)本發(fā)明實施例所揭露的發(fā)光敏晶體管控制電路的示意圖。
[0044] 其中,附圖標記說明如下:
[0045] 30、30'發(fā)光二極管燈泡
[0046] 32、32'發(fā)光二極管模塊
[0047] 321 發(fā)光單元
[0048] 34 燈罩
[0049] 36 燈頭模塊
[0050] 38、38'散熱結構
[0051] 39 電線
[0052] 40 基座
[0053] 401 平臺結構
[0054] 403 穿孔
[0055] 405 凹陷部
[0056] 42 散熱件
[0057] 421 中空對流腔室
[0058] 423 對流間隙
[0059] 43 絕緣底座
[0060] 44 膠合層
[0061] 46 奈米散熱材料層
[0062] 48、48' 導光結構
[0063] 50 柱體
[0064] 52 反射結構
[0065] 521 本體
[0066] 523 入射面部
[0067] 525 反射面部
[0068] 527 全反射面部
[0069] 53 出光面部
[0070] 54 反射膜層
[0071] Ρ1、ΡΓ 第一光路徑
[0072] Ρ2、Ρ2' 第二光路徑
[0073] 200、300、400發(fā)光二極管控制電路
[0074] 210 交流電源
[0075] 220 橋式整流器
[0076] 230 控制電路
[0077] 232 傳感器
[0078] 234 控制單元
[0079] 240 開關
[0080] 242>245 晶體管
[0081] 250 電感
[0082] D1、D2、D3、...、0(^1)、0隊051、發(fā)光二極管
[0083] DS2、DS3、…、DS(N-1)、DSN、DS11、
[0084] DS12、DS13、...、DS1(N_1)、DS1N、
[0085] DS21、DS22、DS23、...、DS2(N-1)、
[0086] DS2N、DSM1、DSM2、DSM3、…、
[0087] DSM(N-l)、DSMN
【具體實施方式】
[0088] 有關本發(fā)明前述及其它技術內(nèi)容、特點與功效,在以下配合參考附圖的實施例的 詳細說明中,將可清楚的呈現(xiàn)。以下實施例中所提到的方向用語,例如:上、下、左、右、前或 后等,僅是參考附加附圖的方向。因此,使用的方向用語是用來說明并非用來限制本發(fā)明。
[0089] 請參閱圖1以及圖2,圖1為本發(fā)明一實施例發(fā)光二極管燈泡30的外觀示意圖,圖 2為本發(fā)明實施例發(fā)光二極管燈泡30的元件爆炸示意圖。如圖1以及圖2所示,發(fā)光二極 管燈泡30包含有一發(fā)光二極管模塊32以及一燈罩34,發(fā)光二極管模塊32用來發(fā)出光線, 燈罩34包覆發(fā)光二極管模塊32。此外,燈罩34可用來散射發(fā)光二極管模塊32所發(fā)出的光 線,意即燈罩34可防止人眼直視發(fā)光二極管模塊32,進而避免人眼因直視發(fā)光二極管模塊 32所產(chǎn)生的眩光問題。
[0090] 此外,發(fā)光二極管燈泡30進一步包含有一燈頭模塊36,其用來提供電力至發(fā)光二 極管模塊32。在此實施例中,燈頭模塊36可為適用在一 E-27燈泡的燈頭模塊,但不受此 限,意即燈頭模塊36也可為適用在公知規(guī)格的燈泡(例如E-10、E-12、E-17、E-40等)的燈 頭模塊。至于采用上述何者設計,其端視實際需求而定。
[0091] 此外,發(fā)光二極管燈泡30進一步包含有一散熱結構38,其用來散除發(fā)光二極管燈 泡30的發(fā)光二極管模塊32在發(fā)光時所產(chǎn)生的熱量。請參閱圖1至圖4,圖3為圖1所示發(fā) 光二極管燈泡30沿剖面線A-A的元件剖面示意圖,圖4為本發(fā)明實施例散熱結構38在另 一視角的元件示意圖。如圖1至圖4所示,散熱結構38包含有一基座40,基座40包含有 一平臺結構401,其用來承載發(fā)光二極管模塊32,以使發(fā)光二極管模塊32能被設置在基座 40上。在此實施例中,燈頭模塊36包含有一電線39,其用來電連接發(fā)光二極管模塊32與 燈頭模塊36,且平臺結構401上可形成有一穿孔403,穿孔403可供電線39通過,以使燈頭 模塊36能通過電線39提供電力至發(fā)光二極管模塊32。
[0092] 進一步地,基座40形成有一凹陷部405,其用來嵌合于燈罩34,以使燈罩34能穩(wěn) 固地設置在基座40上。此外,凹陷部405也可用來節(jié)省基座40的材料,而凹陷部405除了 節(jié)省基座40的材料進而節(jié)省基座40的物料成本外,也可用來減輕基座40的重量,借以減 輕發(fā)光二極管燈泡30的重量以便使用者使用。在此實施例中,凹陷部405可為一環(huán)形凹陷 部,其環(huán)繞于基座40的平臺結構401。而凹陷部405的數(shù)量與結構設計可不局限在此實施 例中所述,意即基座40也可形成有兩個或三個凹陷部405。換句話說,只要是基座40形成 有一個以上的凹陷部405的結構設計,均在本發(fā)明所保護的范疇內(nèi)。至于采用上述何者設 計,其端視實際需求而定。
[0093] 如圖1至圖4所示,散熱結構38進一步包含有多個散熱件42,其分別連接于基座 40與燈頭模塊36,多個散熱件42用來與基座40共同散逸發(fā)光二極管模塊32發(fā)光時所產(chǎn) 生的熱量。在此實施例中,基座40與多個散熱件42可為一體成型。在實際上,基座40與 多個散熱件42可分別由鋁質材質所制成,但不受此限,例如基座40與多個散熱件42也可 分別由陶瓷材料所制成。至于采用上述何者設計,其端視實際需求而定。
[0094] 此外,本發(fā)明的發(fā)光二極管燈泡30可進一步包含有一絕緣底座43,其設置在燈頭 模塊36上,其中多個散熱件42分別穿過絕緣底座43而連接于燈頭模塊36,散熱結構38進 一步包含有一膠合層44,其用來黏貼多個散熱件42于燈頭模塊36,借以固定散熱結構38 的多個散熱件42在燈頭模塊36上。進一步地,絕緣底座43以及膠合層44可共同用來防止 散熱結構38的散熱件42與燈頭模塊36直接接觸。這樣一來,當燈頭模塊36電連接于一 外部電源以提供電力至發(fā)光二極管模塊32時,絕緣底座43便可用來防止上述的電力通過 接觸而被傳導至散熱結構38,而造成燈頭模塊36無法正常供電于發(fā)光二極管模塊32。也 就是說,絕緣底座43以及膠合層44可用來絕緣燈頭模塊36與散熱結構38,進而防止燈頭 模塊36與散熱結構38因接觸而形成短路,導致燈頭模塊36無法正常供電于發(fā)光二極管模 塊32,從而影響發(fā)光二極管模塊32的發(fā)光。
[0095] 此外,膠合層44除了與絕緣底座43共同用來絕緣燈頭模塊36與散熱結構38外, 膠合層44進一步可用來將由發(fā)光二極管模塊32在發(fā)光時通過基座40傳導至多個散熱件 42的熱量傳導至燈頭模塊36。換句話說,發(fā)光二極管模塊32發(fā)光時所產(chǎn)生的熱量可依序 通過基座40、散熱件42與膠合層44傳導至燈頭模塊36。借此,部分發(fā)光二極管模塊32所 產(chǎn)生的熱量便可通過燈頭模塊36散逸。也就是說,通過上述散熱結構38的散熱件42利用 膠合層44黏合于燈頭模塊36的結構設計,本發(fā)明的燈頭模塊36可用來輔助散熱結構38 散逸發(fā)光二極管模塊32發(fā)光時所產(chǎn)生的熱量,借以增加散熱結構38的散熱效果。在實際 上,膠合層44可由散熱膏材質(thermal grease)所組成。
[0096] 在此實施例中,膠合層44充填在燈頭模塊36的內(nèi)部,借此膠合層44便可將發(fā)光 二極管模塊32發(fā)光時所產(chǎn)生的熱量均勻地傳導至燈頭模塊36的側壁上,以使燈頭模塊36 能通過側壁將發(fā)光二極管模塊32發(fā)光時所產(chǎn)生的熱量更有效率地散逸至周圍環(huán)境中,借 以增加散熱結構38的散熱效果。
[0097] 請參閱圖5,圖5為圖1所示發(fā)光二極管燈泡30沿剖面線B-B的元件剖面示意圖。 如圖5所示,散熱件42的其中一部分分別為一圓柱結構,而散熱件42的其中另一部分分別 為一方柱結構。在實際上,上述的圓形與方形截面可降低散熱件42的熱阻,借以增加散熱 件42傳導發(fā)光二極管模塊32所產(chǎn)生熱量的效率。這樣一來,本發(fā)明的散熱件42便可更有 效地將發(fā)光二極管模塊32所產(chǎn)生的熱量傳導至燈頭模塊36,以使燈頭模塊36能有效地輔 助散熱結構38散逸發(fā)光二極管模塊32在發(fā)光時所產(chǎn)生的熱量。而本發(fā)明的散熱件42的 結構設計可不局限在此實施例中所述,意即只要是可降低散熱件42熱阻的散熱件42的截 面形狀,均在本發(fā)明所保護的范疇內(nèi)。
[0098] 如圖1至圖5所示,本發(fā)明的散熱件42環(huán)繞形成有一中空對流腔室421,且散熱件 42間隔設置,以使相鄰兩散熱件42間形成有連通于中空對流腔室421的一對流間隙423。 當散熱結構38散逸發(fā)光二極管模塊32所產(chǎn)生的熱量時,中空對流腔室421以及對流間隙 423可共同用來使氣流通過散熱結構38的各散熱件42,以使本發(fā)明的散熱結構38能以對 流方式散除發(fā)光二極管模塊32傳導至各散熱件42的熱量。
[0099] 換句話說,本發(fā)明的散熱結構38不僅能使氣流通過散熱結構38的基座40與散熱 件42的表面,更可通過散熱件42所形成的中空對流腔室421以及對流間隙423而使氣流 通過散熱結構38的內(nèi)部,這樣本發(fā)明便可充分利用各散熱件42的表面與氣流產(chǎn)生熱對流 效應,進而增進散熱結構38的散熱效果。因此,在長時間使用發(fā)光二極管燈泡30時,散熱 結構38的基座40與散熱件42能有效散熱而維持系統(tǒng)溫度,進而維持發(fā)光二極管模塊32 的發(fā)旋光性能,從而增進發(fā)光二極管燈泡30在市場上的應用性。
[0100] 在實際上,對流間隙423可設計大于2厘米,但不受此限。理論上,由于對流間隙 423是用來幫助氣流進入散熱結構38的內(nèi)部,故對流間隙423越大,氣流對流效果越好。值 得一提的是,本發(fā)明由散熱結構38的散熱件42所形成的中空對流腔室421內(nèi)部僅有電線 39通過。換句話說,由燈泡30整體來看,本發(fā)明的中空對流腔室421內(nèi)部除了電線39以外, 并無設置其它內(nèi)部電子組件,例如中空對流腔室421內(nèi)部并無設置用來驅動發(fā)光二極管模 塊32發(fā)光的驅動模塊。這樣一來,氣流便可通過中空對流腔室421與對流間隙423而貫穿 于基座40與燈頭模塊36之間,以使氣流更有效率地在中空對流腔室421內(nèi)部及對流間隙 423間流動,借以增進散熱結構38的散熱效果。
[0101] 如圖5所示,本發(fā)明的散熱結構38可進一步包含有一奈米散熱材料層46,其分別 涂布在各散熱件42的表面。在發(fā)光二極管模塊32發(fā)光所產(chǎn)生的熱量傳導至散熱件42時, 涂布在各散熱件42表面的奈米散熱材料層46可被加熱而使分子產(chǎn)生高頻率震動,且奈米 散熱材料層46的分子在高頻率震動下能激發(fā)遠紅外線以輻射方式釋放熱能。換句話說,奈 米散熱材料層46可用來以輻射散熱的方式散逸由發(fā)光二極管模塊32傳導至各散熱件42 的熱量,以使散熱件42能更有效地散逸由發(fā)光二極管模塊32傳導至各散熱件42的熱量, 借以提升散熱結構38的散熱效率。在此實施例中,奈米散熱材料層46可由奈米風扇材質 所制成。
[0102] 請參閱圖5以及圖6,圖6為本發(fā)明另一實施例一發(fā)光二極管燈泡30'的兀件剖面 示意圖。如圖5以及圖6所示,發(fā)光二極管燈泡30'與上述發(fā)光二極管燈泡30的主要不同 在,發(fā)光二極管燈泡30'的一散熱結構38'的多個散熱件42均用來環(huán)繞形成中空對流腔室 421,也就是說散熱結構38'的散熱件42均設置在散熱結構38'的基座40外圍,因此中空 對流腔室421內(nèi)并無設置有散熱件42。借此,氣流在散熱結構38'的中空對流腔室421內(nèi) 流動時便可不被散熱件42的干擾而有較優(yōu)的流場,從而有利于熱對流效應。而此實施例與 上述實施例中具有相同標號的組件,其具有相同的結構設計與作用原理,為求簡潔,在此不 再贅述。
[0103] 此外,發(fā)光二極管燈泡30進一步包含有一導光結構48,其用來改變發(fā)光二極管模 塊32所發(fā)出光線的光路徑。請參閱圖3以及圖7,圖7為本發(fā)明實施例導光結構48的元 件示意圖。如圖3以及圖7所示,導光結構48包含有一柱體50,其環(huán)繞發(fā)光二極管模塊32 且固設在散熱結構38的基座40上。在實際上,散熱結構38的基座40可以卡合的方式固 設導光結構48的柱體50,但不受此限,例如散熱結構38的基座40也可以黏合的方式固設 導光結構48的柱體50。至于采用上述何者設計,其端視實際需求而定。
[0104] 如圖3以及圖7所示,導光結構48進一步包含有一反射結構52,其包含有一本體 521以及一入射面部523,本體521連接于柱體50,入射面部523形成在本體521上且連接 于柱體50。當發(fā)光二極管模塊32發(fā)光時,發(fā)光二極管模塊32所發(fā)出的光線可通過入射面 部523以射入本體521。在此實施例中,導光結構48的柱體50與反射結構52可為一體成 型,但不受此限,例如柱體50與反射結構52也可為分開的兩構件,且柱體50與反射結構52 可通過黏合或熱融等方式彼此結合而成為導光結構48。至于采用上述何者設計,其端視實 際需求而定。
[0105] 此外,反射結構52進一步包含有一反射面部525,其形成在本體521上且連接于入 射面部523的另一側,另外,反射面部525包含有一全反射面部527,其用來反射通過入射面 部523射入本體521的光線。在此實施例中,反射結構52可由透明材質所制成,例如透明 壓克力材質所制成,但不受此限。舉例來說,反射結構52也可由玻璃材質所制成,至于采用 上述何者設計,其端視實際需求而定。此外,導光結構48進一步包含有一出光面部53,其 形成在導光結構48的柱體50的一側且連接于反射面部525,出光面部53是用來將通過入 射面部523以射入本體521的光線射出本體521之外,意即通過入射面部523以射入本體 521的光線可以折射的方式透過出光面部53而射出本體521之外。在此實施例中,全反射 面部527為一弧面結構,入射面部523為一平面結構,出光面部53為柱體50的外表面,且 所述平面結構(即入射面部523)垂直于柱體50的外表面(即出光面部53)。
[0106] 值得一提的是,出光面部53 (即柱體50的外表面)的設計可不局限在此實施例圖 式所繪示的柱狀平面,例如出光面部53也可以是錐狀平面、弧面等。在實際狀況下,出光面 部53可借由上述不同的結構設計調整出光面部53與射出本體521的光線的入射角,以使 入射角不大于光線全反射角時的臨界角,進而使射出本體521的光線能順利以折射的方式 透過出光面部53而射出本體521之外。換句話說,本發(fā)明的出光面部53可根據(jù)射出本體 521的光線的光路徑,而對應形成如上所述的錐狀平面、弧面等,至于采用上述何者設計,其 端視實際需求而定。
[0107] 以下針對導光結構48改變發(fā)光二極管模塊32所發(fā)出光線的光路徑的作用原理進 行說明,請參閱圖8,圖8為本發(fā)明實施例發(fā)光二極管燈泡30的元件局部剖面示意圖。如圖 8所示,反射結構52的反射面部525的全反射面部527可用來將通過入射面部523射入本 體521的光線,通過全反射的方式反射射出本體521之外,借此導光結構48便可利用反射 面部525的全反射面部527以全反射的方式改變發(fā)光二極管模塊32所發(fā)出光線的光路徑。 進一步地,被反射面部525的全反射面部527所反射的光線可透過出光面部53射出反射結 構48的本體521之外。
[0108] 舉例來說,當發(fā)光二極管模塊32所發(fā)出的光線通過所述平面結構(即入射面部 523)沿一第一光路徑P1射入本體521時,所述弧面結構(即全反射面部527)可用來將上述 通過入射面部523沿第一光路徑P1射入本體521的光線,通過一次全反射后而沿一第二光 路徑P2射出本體521,意即本發(fā)明是應用斯乃爾定律(Snell's Law),將由全反射面部527 反射的光線通過全反射的方式反射射出本體521之外。而值得一提的是,當光線沿第二光 路徑P2射出本體521時,光線在本體521與外界的交界面處(即出光面部53)會產(chǎn)生折射, 但不產(chǎn)生全反射。
[0109] 另一方面,當發(fā)光二極管模塊32所發(fā)出的光線通過所述平面結構(即入射面部 523)沿一第一光路徑ΡΓ射入本體521時,所述弧面結構(即全反射面部527)可用來將上 述通過入射面部523沿第一光路徑ΡΓ射入本體521的光線,通過兩次全反射后而沿一第 二光路徑P2'射出本體521。值得一提的是,當光線沿第二光路徑P2'射出本體521時,光 線在本體521與外界的交界面處(即出光面部53)會產(chǎn)生折射,但不產(chǎn)生全反射。
[0110] 綜上所述,本發(fā)明的導光結構48可利用反射面部525的全反射面部527,將通過 入射面部523沿第一光路徑Ρ1、ΡΓ射入本體521的光線,通過至少一次的全反射而沿第二 光路徑Ρ2、Ρ2'射出本體521。借此,本發(fā)明便可改變發(fā)光二極管模塊32所發(fā)出光線的光 路徑以增加發(fā)光二極管模塊32的出光角度。在實際上,本發(fā)明的導光結構48經(jīng)光學計算 后,得知在光強度為發(fā)光二極管模塊32所能產(chǎn)生最大光強度一半值的光角約為±150°, 意即本發(fā)明發(fā)光二極管燈泡30的出光角度可達到300°。這樣一來,光線不會因過度集中 而造成局部區(qū)域亮度較高以及改善亮度不均的問題,借以大幅提升本發(fā)明發(fā)光二極管燈泡 30的應用范疇,例如應用在室內(nèi)照明用途。
[0111] 在此實施例中,全反射面部527可涵蓋反射面部525的全部區(qū)段,但不受此限,例 如在考慮節(jié)省成本的前提下,全反射面部527也可涵蓋反射面部525的部分區(qū)段。值得一 提的是,當光線入射至反射面部525上全反射面部527所沒有涵蓋的區(qū)段時,反射面部525 可通過反射(非全反射)將光線反射出本體521之外,而由于反射面部525是通過反射的方 式而非全反射的方式將光線反射出本體521之外,故部分光線會通過反射面部525射出本 體521之外。
[0112] 因此,為反射通過反射面部525射出本體521之外的部分光線,反射結構52可進 一步包含有一反射膜層54 (如圖8所示)。反射膜層54涂布在反射面部525上,反射膜層 54便可用來反射所述部分通過反射面部525的光線,以使所述部分通過反射面部525的光 線被反射膜層54反射射出本體521。在此實施例中,反射膜層54可由金屬材質所組成。
[0113] 請參閱圖8以及圖9,圖9為本發(fā)明實施例導光結構48與發(fā)光二極管模塊32的俯 視示意圖。如圖8以及圖9所示,發(fā)光二極管模塊32包含有多個發(fā)光單元321,且多個發(fā)光 單元321沿一路徑排列。此外,導光結構48的反射結構52的本體521是位在多個發(fā)光單 元321的一側(即上側),且本體521能遮蓋發(fā)光二極管模塊32的多個發(fā)光單元321。
[0114] 在此實施例中,多個發(fā)光單元321是沿一環(huán)形路徑排列,且多個發(fā)光單元321彼此 分開。如圖9所示,多個發(fā)光單元321是沿單一個所述環(huán)形路徑排列,也就是說,發(fā)光二極管 模塊32的多個發(fā)光單元321為單排環(huán)形的方式排列。此外,在此實施例中,導光結構48的 柱體50為一中空柱形結構體,其環(huán)繞多個發(fā)光單元321,而為了使反射結構52的本體521 能遮蓋沿所述環(huán)形路徑排列的多個發(fā)光單元321,導光結構48的反射結構52對應所述環(huán)形 路徑而形成一個環(huán)形結構體,其位在多個發(fā)光單元321的所述側(即上側),且本體521為一 環(huán)形結構體,如此本體521便可用來遮蓋排列在所述環(huán)形路徑上的多個發(fā)光單元321。
[0115] 值得一提的是,多個發(fā)光單元321的排列方式不局限在此實施例中所述,例如多 個發(fā)光單元321也可沿一矩形路徑排列。相似地,為了使反射結構52的本體521能遮蓋沿 所述矩形路徑排列的多個發(fā)光單元321,導光結構48的反射結構52對應所述矩形路徑而形 成一個矩形結構體,且本體521也為一矩形結構體。也就是說,導光結構48的反射結構52 與本體521為對應多個發(fā)光單元321的排列路徑所形成的形狀,均在本發(fā)明所保護的范疇 內(nèi)。
[0116] 此外,由于本發(fā)明的導光結構48的柱體50與反射結構52均呈環(huán)形且環(huán)繞發(fā)光二 極管模塊32,也就是說本發(fā)明的導光結構48的柱體50與反射結構52可通過環(huán)形的結構設 計,環(huán)繞包圍所有發(fā)光二極管模塊32,以使所有由發(fā)光二極管模塊32所發(fā)出的光線均可被 反射結構52的反射面部525所反射,進而增進本發(fā)明燈泡30在側面處的亮度,從而提升本 發(fā)明燈泡30應用在室內(nèi)照明用途時的應用彈性。
[0117] 請參閱圖10以及圖11,圖10為本發(fā)明另一實施例導光結構48'與發(fā)光二極管模 塊32'的俯視示意圖,圖11為本發(fā)明另一實施例發(fā)光二極管燈泡30的元件剖面示意圖。此 實施例與前述實施例的主要不同之處在于,發(fā)光二極管模塊32'的多個發(fā)光單元321沿兩 個環(huán)形路徑排列,而導光結構48'的反射結構52對應所述兩個環(huán)形路徑包含有兩個環(huán)形結 構體,其位在多個發(fā)光單元321的所述側(即上側),且為了對應所述環(huán)形路徑,各反射結構 52的所述本體521也為一環(huán)形結構體,如此各本體521便可分別用來遮蓋排列在多個環(huán)形 路徑上的多個發(fā)光單元321。
[0118] 值得一提的是,本發(fā)明導光結構48'的環(huán)形結構體(即反射結構52)的數(shù)量可不局 限在上述實施例所述,例如當發(fā)光二極管模塊32'的多個發(fā)光單元321沿三個環(huán)形路徑排 列時,導光結構48'的環(huán)形結構體(即反射結構52)便對應地形成有三個,意即只要包含有 多個反射結構52的結構設計,均在本發(fā)明所保護的范疇內(nèi)。而此實施例與上述實施例中具 有相同標號的組件,其具有相同的構造及功能,為求簡潔,在此不再贅述。
[0119] 此外,發(fā)光二極管燈泡30的發(fā)光二極管模塊32、32'進一步包含有一發(fā)光二極管 控制電路200,其設置在燈頭模塊36內(nèi)。請參閱圖12,圖12為本發(fā)明實施例所揭露的發(fā) 光二極管控制電路200的示意圖。如圖12所示,發(fā)光二極管控制電路200包含一交流電 源210、一橋式整流器220、一控制電路230以及一組共多個串聯(lián)的發(fā)光二極管DS1、DS2、 DS3、…、DS(N-1)、DSN。在實際上,發(fā)光二極管 DS1、DS2、DS3、…、DS(N-1)、DSN可為設置 在發(fā)光二極管模塊32上的多個發(fā)光單元321,且燈頭模塊36用來耦接于發(fā)光二極管模塊 32以及交流電源210,借此交流電源210便可供電至發(fā)光二極管模塊32。
[0120] 進一步地,交流電源210的第一端耦接于橋式整流器220的第一端,交流電源210 的第二端耦接于橋式整流器220的第二端,且交流電源210與橋式整流器220用來在位于 橋式整流器220的輸出端的節(jié)點DSC1處產(chǎn)生直流電壓V DC??刂齐娐?30包含傳感器232、 控制單元234、以及開關240。傳感器232用來偵測橋式整流器220輸出的直流電壓V DC,并 將直流電壓VDC的信息傳輸至控制單元234。控制單元234會根據(jù)直流電壓V DC的信息計 算出用于開關240之一開啟時間,并根據(jù)所計算出之開啟時間來在開啟開關240。 在本發(fā)明之至少一個實施例中,開啟時間即為開關240每一周期中的工作周期(Duty Cycle)長度。
[0121] 多個串聯(lián)的發(fā)光二極管DS1、DS2、DS3、…、DS(N-1)、DSN中的第一發(fā)光二極管DS1 的正偏端(對應于圖12所示的節(jié)點DSC2)耦接于開關240的輸出端,且多個串聯(lián)的發(fā)光 二極管DS1、DS2、DS3、…、DS(N-1)、DSN中的第二發(fā)光二極管DSN的負偏端(對應于圖12 所示的節(jié)點DSC4)耦接于控制電路230的第二輸入端。多個串聯(lián)的發(fā)光二極管DS1、DS2、 DS3、…、DS(N-1)、DSN的個數(shù)共N個,其中N為正整數(shù)。
[0122] 控制電路230根據(jù)直流電壓VD。控制開關240的工作周期的方式將根據(jù)圖13來解 說。請參閱圖13,其為根據(jù)本發(fā)明實施例控制電路230根據(jù)直流電壓V D。的相異電位值VI、 V2、V3、V4、V5控制晶體管240的開啟時間t_n的波形示意圖。圖13中直流電壓VDC是以 符合正弦波(Sine wave)的波形來表示,然而在本發(fā)明之其它實施例中,直流電壓VD。仍然 可以其它類型的波形來實施。
[0123] 如圖13中直流電壓VD。的電位值對應于開啟時間t_n的波形示意圖所示,假設開 關240的一個驅動周期的長度為T,則在圖13中共圖示了十個長度皆為T的周期,其中第一 個周期位于時間點tl與t2之間,第二個周期位于時間點t2與t3之間,第三個周期位于時 間點t3與t4之間,第四個周期位于t4與t5之間,第五個周期位于時間點t5與t6之間, 第六個周期位于時間點t7與t8之間,第七個周期位于時間點t8與t9之間,第八個周期位 于時間點t9與tlO之間,第九個周期位于時間點tlO與til之間,且第十個周期位于時間 點til與tl2之間。在符合正弦波之直流電壓V DC的波形中,第一個周期與第十個周期皆對 應于電壓VI,第二個周期與第九個周期皆對應于電壓V2,第三個周期與第八個周期皆對應 于電壓V3,第四個周期與第七個周期皆對應于電壓V4,第五個周期與第六個周期皆對應于 電壓V5。如第3圖所示,第一個周期的工作周期為T1,第二個周期的工作周期為T2,第三個 周期的工作周期為T3,第四個周期的工作周期為T4,第五個周期的工作周期為T5,第六個 周期的工作周期為T6,第七個周期的工作周期為T7,第八個周期的工作周期為T8,第九個 周期的工作周期為T9,第十個周期的工作周期為T10。
[0124] 觀察圖13可知,當直流電壓VDC的電位越高時(五個周期的電位高低順 序為VI>V2>V3>V4>V5),單一周期的工作周期則會越短(十個工作周期由長至短為 T1=T10>T2=T9>T3=T8>T4=T7>T5=T6)。在本發(fā)明的各實施例中,為了使多個串聯(lián)的發(fā)光二極 管DS1、DS2、DS3、…、DS(N-1)、DSN在固定功率下(亦即在固定負載下)運作,在圖12中需 要滿足直流電壓的每一電位與各自對應的工作周期的乘積(亦即包圍面積)為固定值 的條件(亦即 Vlx Tl=V2x T2=V3x T3=V4x T4=V5x T5=V5x T6=V4x T7=V3x T8=V2x T9=Vlx TlO的條件,使得工作周期Tl的長度等于工作周期TlO的長度,工作周期T2的長度等于工 作周期T9的長度,工作周期T3的長度等于工作周期T8的長度,工作周期T4的長度等于工 作周期T7的長度,工作周期T5的長度等于工作周期T6的長度。);由于工作周期正比于經(jīng) 過發(fā)光二極管的電流強度,加上該固定值可被控制電路230所預先設定,因此上述乘積為 固定值的設定確保了多個串聯(lián)的發(fā)光二極管DS1、DS2、DS3、…、DS(N-l)、DSN在固定功率 下運作的先行條件下,而使得控制電路230得以隨時通過傳感器232檢測位于橋式整流器 220的輸出端的直流電壓V D。的電位,其中控制單元234會根據(jù)所檢測到的該電位與該固定 值來推算出其對應的工作周期長度,以根據(jù)所推算出的該工作周期長度來開啟開關240。舉 例來說,在時間為tl至t2時,控制單元234會以推算出的工作周期T1來開啟開關240 ;在 時間為t2至t3時,控制單元234會以推算出的工作周期T2來開啟開關240 ;在時間為t3 至t4時,控制單元234會以推算出的工作周期T3來開啟開關240 ;在時間為t4至t5時, 控制單元234會以推算出的工作周期T4來開啟開關240 ;在時間為t5至t6時,控制單元 234會以推算出的工作周期T5來開啟開關240 ;在時間為t7至t8時,控制單元234會以 推算出的工作周期T6來開啟開關240 ;在時間為t8至t9時,控制單元234會以推算出的 工作周期17來開啟開關240 ;在時間為t9至tlO時,控制單元234會以推算出的工作周期 T8來開啟開關240 ;在時間為tlO至til時,控制單元234會以推算出的工作周期T9來開 啟開關240 ;在時間為til至tl2時,控制單元234會以推算出的工作周期T10來開啟開關 240。
[0125] 通過圖12所揭露的發(fā)光二極管控制電路200以及圖13所揭露控制電路230決定 開啟開關240的工作周期長度的方式,可以確保多個串聯(lián)的發(fā)光二極管DS1、DS2、DS3、…、 DS(N-l)、DSN持續(xù)在固定功率以及固定負載下運作。由于發(fā)光二極管控制電路200是在固 定功率與固定負載下運作,因此不需要再額外考慮維持各發(fā)光二極管的正常運作或免于燒 毀的問題(亦即發(fā)光二極管DS1、DS2、DS3、...、DS(N-1)、DSN可以直接正常運作并免于燒 毀),也不需要大量被動組件來達成發(fā)光二極管DS1、DS2、DS3、…、DS(N-l)、DSN的正常運作 及免于燒毀的效果;如此一來,發(fā)光二極管控制電路200實作體積會因為不需要使用被動 組件的緣故而大幅縮小,而使得發(fā)光二極管控制電路200適于應用在輕量化的電子產(chǎn)品。
[0126] 在本發(fā)明之至少一個實施例中,圖12所示之開關240可以N型金氧半晶體管 (N-type M0SFET)或P型金氧半晶體管(P-type M0SFET)來實施。請參閱圖14,其為根據(jù) 圖12的實施例將開關240以N型金氧半晶體管實施所產(chǎn)生的發(fā)光二極管控制電路200的 示意圖。亦請同時參閱圖15,其為根據(jù)圖12的實施例將開關240以P型金氧半晶體管實施 所產(chǎn)生的發(fā)光二極管控制電路200的示意圖。
[0127] 在圖14中,當使用為N型金氧半晶體管242來實施開關240時,為N型金氧半晶 體管242的輸入端(亦即源極)耦接于橋式整流器220的輸出端??刂齐娐?30通過傳感 器232量測直流電壓V DC的電位并將該信息傳輸至控制單元234后,由于控制單元234的輸 出端(對應于第2圖所示的節(jié)點DSC3處)耦接于N型金氧半晶體管242的控制端(亦即 閘極),因此控制電路230用來根據(jù)其檢測到的直流電壓V DC的電位,通過N型金氧半晶體 管242的控制端發(fā)出高電位的控制信號來控制N型金氧半晶體管242的開啟時間,其中該 高電位是指高于N型金氧半晶體管242的閘極操作電壓而言。
[0128] 同理,在圖15中,當使用為P型金氧半晶體管245來實施開關240時,為P型金氧 半晶體管245的輸入端(亦即汲極)耦接于橋式整流器220的輸出端??刂齐娐?30通過 傳感器232量測直流電壓V DC的電位并將該信息傳輸至控制單元234后,由于控制單元234 的輸出端(對應于第2圖所示的節(jié)點DSC3處)耦接于P型金氧半晶體管245的控制端(亦 即閘極),因此控制電路230用來根據(jù)其檢測到的直流電壓V DC的電位,通過P型金氧半晶 體管245的控制端發(fā)出低電位的控制信號來控制N型金氧半晶體管242的開啟時間,其中 該低電位是指低于P型金氧半晶體管245的閘極操作電壓而言。
[0129] 請參閱圖16,其為根據(jù)本發(fā)明的一實施例所揭露的發(fā)光二極管控制電路300的示 意圖。發(fā)光二極管控制電路300的操作方式與基本構成組件與上述各發(fā)光二極管控制電路 200相同,唯一的差異僅在于在開關240與第一發(fā)光二極管DS1間多增加了濾波電路,且在 本發(fā)明之一實施例中濾波電路為電感250,用來降低位于晶體管240的輸出端的直流電壓 的電位,而使發(fā)光二極管DS1、DS2、DS3、…、DS (N-l)、DSN的操作電壓相較發(fā)光二極管控制 電路200的情況更能確保不會超過一上限值。而在本發(fā)明之其它實施例中,濾波電路可為 少量電容及/或電感的組合,以同樣達成上述降低位于晶體管240的輸出端的直流電壓的 電位的功效。
[0130] 請參閱圖17,其為根據(jù)本發(fā)明的一實施例所揭露的發(fā)光敏晶體管控制電路400的 示意圖。發(fā)光敏晶體管400的操作方式與基本構成組件與上述各發(fā)光二極管控制電路200 相同,唯一的差異僅在于原先使用的多個串聯(lián)的發(fā)光二極管DS1、DS2、DS3、…、DS(N-l)、 DSN替換成了復數(shù)個相互并聯(lián)的發(fā)光二極管組,每一發(fā)光二極管組與原先多個串聯(lián)的發(fā)光 二極管DS1、DS2、DS3、…、DS(N-1)、DSN的狀況相同,也包含了多個串聯(lián)的發(fā)光二極管。舉 例來說,圖17至少圖示了三個發(fā)光二極管組,其中第一發(fā)光二極管組包含了多個串聯(lián)的發(fā) 光二極管DS11、DS12、DS13、···、051(^1)、05謂,第二發(fā)光二極管組包含了多個串聯(lián)的發(fā)光 二極管DS21、DS22、DS23、...、DS2 (N-l)、DS2N,第Μ個發(fā)光二極管組包含了多個串聯(lián)的發(fā)光 二極管 051?1、05]\12、05]\0、一、05]\1(^1)、05麗。請注意,將圖12、圖13、圖14、圖15、圖16、 圖17所示的實施例加上本發(fā)明的說明書中所提及的各種限制條件所為的變更或合理排列 組合,仍應視為本發(fā)明的實施例。
[0131 ] 本發(fā)明公開一種發(fā)光二極管燈泡,通過將發(fā)光二極管控制電路中包含的多個發(fā)光 二極管的功率/負載設定為定值,以根據(jù)直流電壓的電位推算出所需的晶體管工作周期, 使得本發(fā)明所公開的發(fā)光二極管控制電路可在免除使用公知技術中大量被動組件的情況 下,仍然得以使各發(fā)光二極管正常運作并免于燒毀,并使得本發(fā)明所公開的發(fā)光二極管控 制電路得以在大幅縮小實作面積與體積的條件下,應用于輕量化的電子產(chǎn)品。
[0132] 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對于本領域的技 術人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修 改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1. 一種發(fā)光二極管燈泡,其特征在于,所述發(fā)光二極管燈泡包含有: 散熱結構; 發(fā)光二極管模塊,其設置在所述散熱結構的一側,所述發(fā)光二極管模塊用來發(fā)出光 線. 導光結構,其用來改變所述發(fā)光二極管模塊所發(fā)出光線的光路徑; 燈罩,其安裝在所述散熱結構的所述側,所述燈罩用來包覆所述發(fā)光二極管模塊,借以 散射所述發(fā)光二極管模塊所發(fā)出的光線; 燈頭模塊,其安裝在所述散熱結構的另一側,所述燈頭模塊用來耦接于所述發(fā)光二極 管模塊以及交流電源,以使所述交流電源供電至所述發(fā)光二極管模塊;以及 發(fā)光二極管控制電路,其設置在所述燈頭模塊內(nèi),所述發(fā)光二極管控制電路包含有: 橋式整流器,其第一端耦接于所述交流電源的第一端,且所述橋式整流器的第二端耦 接于所述交流電源的第二端;以及 控制電路,其包含有: 傳感器,其第一端耦接于橋式整流器的輸出端; 控制單元,其第一輸入端耦接于傳感器的第二端;以及 開關,其控制端耦接于所述控制單元的第二端,且所述開關的輸入端耦接于所述橋式 整流器的輸出端; 其中所述發(fā)光二極管模塊包含有至少一發(fā)光二極管組,其包含有第一端以及第二端, 所述第一端耦接于所述開關的輸出端,所述第二端耦接于所述控制單元的第二輸入端; 其中所述控制單元控制所述開關開啟的工作周期的長度,使得位于所述橋式整流器的 輸出端的驅動電壓與電流在所述工作周期的乘積為定值。
2. 如權利要求1所述的發(fā)光二極管燈泡,其特征在于,所述發(fā)光二極管控制電路進一 步包含有: 濾波電路,包含至少一電感及/或至少一電容,其第一端耦接于所述開關的所述輸出 端,且所述濾波電路的第二端耦接于所述至少一發(fā)光二極管的所述第一端。
3. 如權利要求1所述的發(fā)光二極管燈泡,其特征在于,所述開關為N型金氧半晶體管, 且所述控制單元的所述輸出端輸出相對于所述開關的閘極偏壓為高電位的控制訊號,以通 過所述開關的所述控制端控制所述開關的所述工作周期的長度。
4. 如權利要求1所述的發(fā)光二極管燈泡,其特征在于,所述開關為P型金氧半晶體管, 且所述控制單元的所述輸出端輸出相對于所述開關的閘極偏壓為低電位的控制訊號,以通 過所述開關的所述控制端控制所述開關的所述工作周期的長度。
5. 如權利要求1所述的發(fā)光二極管燈泡,其特征在于,所述至少一發(fā)光二極管組包含 有一組共多個串聯(lián)的發(fā)光二極管,所述組多個串聯(lián)的發(fā)光二極管其中之一第一發(fā)光二極管 的正偏端耦接于所述組發(fā)光二極管的所述第一端,且所述組多個串聯(lián)的發(fā)光二極管其中之 一第二發(fā)光二極管的負偏端耦接于所述組發(fā)光二極管的所述第二端。
6. 如權利要求1所述的發(fā)光二極管燈泡,其特征在于,所述至少一發(fā)光二極管組之每 一發(fā)光二極管組包含多個串聯(lián)的發(fā)光二極管,所述每一組多個串聯(lián)的發(fā)光二極管其中之一 第一發(fā)光二極管的正偏端耦接于所述開關之輸出端,且所述每一發(fā)光二極管組其中之一第 二發(fā)光二極管的負偏端耦接于所述控制單元之第二端。
7. 如權利要求1所述的發(fā)光二極管燈泡,其特征在于,所述散熱結構包含有: 基座,其上設置有所述發(fā)光二極管模塊;以及 多個散熱件,其分別連接于所述基座與所述燈頭模塊,所述多個散熱件環(huán)繞形成有中 空對流腔室,所述多個散熱件間隔設置,以使相鄰兩散熱件間形成有連通于所述中空對流 腔室的對流間隙,所述中空對流腔室與所述對流間隙共同用來使氣流通過各散熱件,借以 以對流方式散除所述發(fā)光二極管模塊傳導至各散熱件的熱量。
8. 如權利要求7所述的發(fā)光二極管燈泡,其特征在于,所述散熱結構進 一步包含有: 膠合層,其用來黏貼所述多個散熱件于所述燈頭模塊,所述膠合層另用來將由所述發(fā) 光二極管模塊傳導至所述多個散熱件的熱量傳導至所述燈頭模塊。
9. 如權利要求8所述的發(fā)光二極管燈泡,其特征在于,所述膠合層由散熱膏材質所組 成。
10. 如權利要求7所述的發(fā)光二極管燈泡,其特征在于,所述多個散熱件分別為圓柱結 構或方柱結構,且所述對流間隙大于2厘米。
11. 如權利要求7所述的發(fā)光二極管燈泡,其特征在于,所述散熱結構進一步包含有: 奈米散熱材料層,其分別涂布在各散熱件的表面,所述奈米散熱材料層用來以輻射散 熱的方式散逸由所述發(fā)光二極管模塊傳導至各散熱件的熱量。
12. 如權利要求7所述的發(fā)光二極管燈泡,其特征在于,所述基座與所述多個散熱件為 一體成型。
13. 如權利要求7所述的發(fā)光二極管燈泡,其特征在于,所述發(fā)光二極管燈泡進一步包 含有電線,其用來通過所述中空對流腔室連接所述燈頭模塊與所述發(fā)光二極管模塊。
14. 如權利要求1所述的發(fā)光二極管燈泡,其特征在于,所述導光結構包含有: 柱體,其套設在所述發(fā)光模塊;以及 反射結構,其包含有: 本體,其連接于所述柱體; 入射面部,其形成在所述本體上且連接于所述柱體,所述發(fā)光模塊所發(fā)出的光線通過 所述入射面部以射入所述本體;以及 反射面部,其形成在所述本體上,所述反射面部包含有全反射面部,其用來將通過所述 入射面部射入所述本體的光線,通過全反射的方式反射射出所述本體之外。
15. 如權利要求14所述的發(fā)光二極管燈泡,所述發(fā)光模塊包含有多個發(fā)光單元,所述 多個發(fā)光單元沿一路徑排列,其特征在于,所述本體位在所述多個發(fā)光單元的一側且遮蓋 所述多個發(fā)光單元。
16. 如權利要求15所述的發(fā)光二極管燈泡,所述多個發(fā)光單元沿一個環(huán)形路徑排列, 其特征在于,所述柱體為中空柱形結構體,其環(huán)繞所述多個發(fā)光單元,所述反射結構為一個 環(huán)形結構體,其位在所述多個發(fā)光單元的所述側,且所述本體為一個環(huán)形結構體,其用來遮 蓋排列在所述個環(huán)形路徑上的所述多個發(fā)光單元。
17. 如權利要求15所述的發(fā)光二極管燈泡,所述多個發(fā)光單元沿多個環(huán)形路徑排列, 其特征在于,所述柱體為中空柱形結構體,其環(huán)繞所述多個發(fā)光單元,所述反射結構包含有 多個環(huán)形結構體,其位在所述多個發(fā)光單元的所述側,各反射結構的所述本體為環(huán)形結構 體,各本體用來遮蓋排列在所述多個環(huán)形路徑上的所述多個發(fā)光單元。
18. 如權利要求14所述的發(fā)光二極管燈泡,其特征在于,所述導光結構進一步包含有 出光面部,其形成在所述柱體的一側且連接于所述反射面部,所述出光面部用來將通過所 述入射面部以射入所述本體的光線射出所述本體之外。
19. 如權利要求14所述的發(fā)光二極管燈泡,其特征在于,所述反射結構由透明材質所 制成。
20. 如權利要求14所述的發(fā)光二極管燈泡,其特征在于,所述反射結構進一步包含有: 反射膜層,其涂布在所述反射面部上,所述反射膜層用來反射通過所述反射面部射出 所述本體的光線。
【文檔編號】F21V29/00GK104100856SQ201310125704
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年4月12日 優(yōu)先權日:2013年4月12日
【發(fā)明者】李克勤, 陳宏杰, 張世光 申請人:中山偉強科技有限公司