CN1816234A - 发光二极管的稳定长效照明指示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种发光二极管的稳定长效照明指示装置。它包括透明罩内的发光二极管与相配的电源，其特征是它还包括至少一个发光二极管上并联相应的稳压二极管作为一个发光单元，并且有多个该发光单元相串联而成。上述一个发光单元的稳压二极管的芯片与发光二极管的芯片封装在同一只管壳中，将发光单元多个相串联的两端分别接稳流三极管的集电极和电源的正极，发射极与地之间有稳流电阻而构成有稳流结构的发光单元的照明装置。进而加有控制三极管等以避免电压降低时整串发光二极管熄灭。显然，由此构筑的本发明作为照明或指示，其性能稳定可靠，节电，使用寿命长，能充分有效地保证必要的照明或指示信息。
Description
技术领域
本发明涉及一种发光二极管的稳定长效照明指示装置。
背景技术
发光二极管(LED)作为将电能直接转化为光能和辐射能的半导体器件，它具有低电压、低耗电、高效发光响应、色彩较丰富、且性能稳定可靠、重量轻、体积小、结构牢固等优点，因此被广泛用于照明信号指示和图象显示等领域。
作为照明的发光二极管，一般采用并联或串联，也可采用并联后再串联，或串联后再并联。一般发光二极管的压降约为2-3伏左右，特别是当电源电压较高时，就需要多只同电流的发光二极管串联工作，当其中一只发光二极管断路就会影响整串发光二极管不亮而失效。尽管在每只发光二极管并联上一只合适的电阻，是可以解决问题，但功耗太大。若将两只或多只同电压的发光二极管并联后再串联，或者选用二芯片或多芯片并联的发光二极管来串联，则会增大损坏的机率，当其中一只发光二极管断路时，则会使与之并联的发光二极管的电流增大，使这只发光二极管更容易损坏，从而使整串电路发光失效。如照明灯或红绿交通信号灯等，所用的发光二极管串联结构，使用的发光二极管较多，工作电流较大，个别发光二极管极易损坏，特别是当其中一只发光二极管断路，就会使整串发光二极管不亮；或当电源电压不稳，尤其是低于工作电压，整串发光二极管也会不亮，若采用降压和稳压，则常常会引起效率降低和电磁辐射干扰等。这些问题长期以来却未能得到有效解决。
发明内容
本发明的目的是提供一种发光二极管的稳定长效照明指示装置，以弥补现有技术的不足。
本发明是对已有技术的改进，技术方案是采用在至少一个发光二极管上并联相应的稳压二极管作为一个发光单元相串并以透明罩封内，且供以电源而构成最基本的照明指示装置。考虑到节省稳压二极管，又可将稳压二极管跨接在至少一只串联的发光二极管的两端组成的发光单元，显然，此时应选稳压二极管的额定电压大于所跨接的两只或三只发光管的电压之和。因此，它包括透明罩内的发光二极管与相配的电源，其特征是它还包括至少一个发光二极管上并联相应的稳压二极管作为一个发光单元，并且有多个该发光单元相串联而成。
为成本减低和使用起来更方便，可将上述一个发光单元的稳压二极管的芯片与发光二极管的芯片利用半导体封装工艺在同一只管壳中。
进而，将上述稳压二极管与发光二极管组成的发光单元多个相串联的两端分别接稳流三极管的集电极和电源的正极，该稳流三极管的基极与电源之间有降压电阻，基极与地之间有至少二只二极管，发射极与地之间有稳流电阻，构成发光单元的有稳流结构的电路照明指示装置。
进一步考虑到当电源电压过低，低于串联发光二极管的电压总和时，为避免整串发光二极管会全部熄灭而失去必要的照明或指示信息。在靠近稳流三极管的各发光单元上再分别加控制三极管，该控制三极管的集电极接发光单元的正极，该控制三极管的发射极接发光单元的负极，该控制三极管的基极经限流电阻和保护二极管接由降压电阻和四个二极管D3至D6产生的基准电压一端的A点上。
同样，为了结构紧凑和使用方便，本发明将三极管芯片、发光二极管芯片和稳压二极管芯片封装在同一只管壳中并引出连线。
显然，由此构筑的本发明作为照明或指示，其性能稳定可靠，节电，使用寿命长，能充分有效地保证必要的照明或指示信息。
附图说明
图1、本发明的最基本的发光单元的照明指示总体结构示意图。
图2、本发明的另一发光单元的结构示意图。
图3、本发明的有稳流结构的电路示意图。
图4、本发明的有稳流结构和控制支流的电路示意图。
图5、本发明的控制支流的示例示意图。
图6、本发明的应用示例结构示意图。
其中1透明罩 2发光二极管(LED) 3稳压二极管(Z) 4电源 5发光单元。
具体实施方式
如图1所示，本发明的技术方案是采用在发光二极管2上并联一只稳压二极管3作为一个发光单元5，并且有多个发光单元5相串之，且以透明罩1封内，并供以电源4而构成最基本的照明装置。因此它包括透明罩1内的发光二极管2与相配的电源4，其特征是它还包括至少一个发光二极管2上并联相应的稳压二极管3作为一个发光单元5，并且有多个该发光单元5相串联而成。
技术上应该保证稳压二极管Z的额定电压必须稍大于发光二极管的工作电压。正常工作时稳压二极管Z无电流通过，一旦其中一只发光二极管断路，与其相并接的稳压二极管便导通，这样就保证了整串电路的导通功效。显然，若是在工艺上将上述发光单元5中的稳压二极管3的芯片与发光二极管2的芯片封装在一只管壳中，使用起来就更方便了。
如图2所示，考虑到节省稳压二极管Z，可将稳压二极管Z跨接在两只或三只串联的发光二极管的两端，此时同样应选稳压二极管Z的额定电压大于两只或三只发光管的电压之和。如图2为稳压二极管Z跨接两只串联的发光二极管。
如图3所示，考虑到当电源电压不稳而在一定范围内变化时，为避免发光亮度不稳或烧坏发光管，将上述稳压二极管3与发光二极管2的发光单元相串的两端分别接稳流三极管T的集电极和电源4的正极，该稳流三极管T的基极与电源4之间有降压电阻R3，基极与地之间至少有二只二极管D3、D4，发射极与地之间有稳流电阻R5，构成有稳流结构电路的照明指示装置。
如图4所示，进一步考虑到当电源电压过低，低于串联发光二极管的电压总和时，为避免整串发光二极管会全部熄灭而失去必要的照明或指示信息。本发明在图3的基础上，在靠近稳流三极管T的各发光单元上再分别加控制三极管T1，该控制三极管T1的集电极接发光单元的正极，该控制三极管T1的发射极接发光单元的负极，该控制三极管T1的基极经限流电阻R1和保护二极管D1接由降压电阻R3和四个二极管D3、D4、D5、D6产生的基准电压一端的A点上。
如图5所示，是控制三极管T1和控制三极管T2跨接两个或三个发光单元的图示
当电源电压高于发光二极管的总电压时，多余的电压被稳流电路降掉，这时稳流三极管T的集电极管压变高，使受控制的三极管T1和T2等截止，以保证发光二极管正常工作。当电源电压降低时，使稳流三极管T的集电极电压相应降低，当低于A点二个PN结电压时，T1逐渐导通，而将发光二极管LED1短路，当电源电压进一步降低时，则T2也逐渐导通，并将LED2短路等等。所需控制的发光二极管的个数，要视电源电压的最高值和最低值而定。所应控制的发光二极管的个数占总发光二极管的百分比应等于或稍大于电源电压波动的百分比，如电源电压的变化为±10％，则被控制的发光二极管的个数应占总个数的10％。
同样，为了结构紧凑和使用方便，可将三极管芯片、发光二极管芯片和稳压二极管Z芯片封装在同一只管壳中。
作为实施例，图6是一个照明指示装置或照明灯的综合实例。带有稳压二极管Z1等和控制三极管T1的发光二极管LDE1的多个发光单元相串联结构的上端接直流电源的正极，而下端接稳流三极管T的集电极，T的发射极则通过电位器R4和电阻R5接到直流电源的负极。使用R4电位器可以方便调光。D3、34为1N4007硅二极管，两只二极管可产生约1.3V的稳定电压提供给稳流管的基极。D5与D6和D3D4一样也可提供约1.3V的稳定电压，使A点有约2.6V的稳定电压提供给控制三极管T1、T2等的基极。D1D2等是保护T1T2等的。R1R2等是限流电阻。R3是降压电阻，D3、D4和D5、D6可提供稳定的电压。整个照明灯效率较高，发热少且工作稳定。
Claims (5)
1、一种发光二极管的稳定长效照明指示装置，它包括透明罩(1)内的发光二极管(2)与相配的电源(4)，其特征是它还包括至少一个发光二极管(2)上并联相应的稳压二极管(3)的一个发光单元(5)，并且有多个该发光单元(5)相串联而成。
2、如权利要求1所述的发光二极管的稳定长效照明指示装置，其特征是在上述稳压二极管(3)与发光二极管(2)的发光单元(5)相串的两端分别接稳流三极管(T)的集电极和电源(4)的正极，该稳流三极管(T)的基极与电源(4)之间有降压电阻R3，基极与地之间至少有二只二极管D3、D4，发射极与地之间有稳流电阻R5，构成有稳流结构电路的照明指示装置。
3、如权利要求1所述的发光二极管的稳定长效照明指示装置，其特征是在上述靠近稳流三极管(T)的各发光单元上再分别加控制三极管(T1)，该控制三极管(T1)的集电极接发光单元的正极，该控制三极管(T1)的发射极接发光单元(5)的负极，该控制三极管(T1)的基极经限流电阻R1和保护二极管D1接由降压电阻R3和四个二极管D3、D4、D5、D6产生的基准电压一端(A)上。
4、如权利要求1所述的发光二极管的稳定长效照明指示装置，其特征是上述的每个发光单元(5)的稳压二极管(3)的芯片与发光二极管(2)的芯片封装在同一只管壳中。
5、如权利要求1所述的发光二极管的稳定长效照明指示装置，其特征是上述控制三极管(T1)芯片、发光二极管(2)芯片和稳压二极管(3)芯片封装在同一只管壳中。
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