改進的裝飾燈串制造技術

本實用新型專利技術公開了一種改進的裝飾燈串，包括有：前插和尾插，通過兩導線串聯連接；橋式整流電路，分成直流輸出正極與負極兩組分別設于前插端和尾插端，交流輸入端與兩導線連接；ＬＥＤ串聯段，串聯于上述橋式整流電路分成的直流輸出正極與負極之間；其中的橋式整流電路分置于電路兩側的交流輸入端、直流輸出正極或直流輸出負極并聯有至少一個濾波電容，交流輸入端串聯有至少一個降壓元件。本實用新型專利技術在原有電路中增加至少一個電阻或者電容，來降低直流輸出，令波形比較平緩，大大降低ＬＥＤ燈串在電流峰值時的負載，可節省約４０％的能源消耗，而且可以連接多串ＬＥＤ串聯燈串而不需要增加導線，并可避免整流二極管因為發熱而燒壞。（*該技術在2015年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及燈飾領域，尤其是一種改進的用于連接LED裝飾燈串的電路結構，更進一步，是包括有一個或多個連接器的LED裝飾燈串的電路結構。
技術介紹
由于發光二極管(LED)具有可靠、低耗能、低工作溫度以及長使用壽命等優越性能，LED圣誕燈飾和LED裝飾燈飾在人們的生活當中越來越普及。LED燈飾的制造商在最大化提高LED燈亮度和其它優點的同時，總是想盡各種辦法來縮小LED燈飾與傳統白熾燈燈飾的生產成本之間的差距。眾所周知，LED燈在直流電源下工作能夠發揮出高亮度和長壽命的優點。此外，通過一個整流(交流-直流轉換)電路去減少直流脈沖，人們迫切希望能夠降低直流脈沖的峰值，從而降低LED燈的電壓并延長使用壽命。例如如圖1所示，為節省生產成本，可將整流電路中的4個整流二極管分開成兩組，分別設置在連接電路的兩側，LEI)串聯段連接于兩組整流二極管之間，從而節省電線的數量。當包含多個LED串聯段時，其連接如圖2所示，LED串聯段彼此并聯連接在電路兩側的兩組整流二極管之間，每增加一個LED串聯段則需要增加一條導線，這樣就達不到節省導線的目的，同時，由于并聯多個LED串聯段，負載增加，整流二極管會迅速升溫而導致過熱，大大的增加了整流二極管被燒壞的可能性從而產生額外的安全隱患。圖3所示的是交流輸入電壓的正弦波、交流二極管電流與按圖1、圖2所示電路結構連接的電路中經過整流后的直流電壓脈沖、電流脈沖的對照圖。從圖中可知，對比交流驅動技術，圖1、2所示的電路結構的占空系數幾乎是交流輸入的兩倍，LED電流峰值出現的頻率加倍，令LED失去了“冷卻時間”，因此LED的壽命至少下降了50％。如圖3的例子，在交流驅動的整流電路中，LED電流峰值都將達到電流平均值的4倍，這主要是由于現有技術中包含大量的電容/電阻所造成的。如圖1、2所示，電容和電阻作為串聯的阻抗元件設置于電路中，降低LED驅動電流的平均值，但是電流峰值和平均值的比例仍然是4∶1。該現有技術對直流電壓的波形或電流峰值幾乎沒有改善，反而令LED的壽命下降50％。而且，現有技術中燈串包含的電容/電阻增加了整個電路的耗電量，直流輸入電壓120V時功率2.4W(假設LED驅動電流為20mA)，而在本技術中，同樣假設LED驅動電流為20mA，在達到相同發光強度的情況下只消耗1.5W。而且，現有技術在理論上和實際應用中還存在許多的誤區，尤其是以下的觀點由于LED的特性，一個典型的LED的額定電壓為2.2伏，因在110V輸入電壓的情況下，每串LED串聯段必須連接50個LED燈。假設交流輸入電壓為110伏特，整流后的輸出電壓大約是輸入電壓的1.4倍，也就是154VDC。這可以提供給70盞典型的LED燈的串聯連接，每串的電壓為2.2伏特。然而，這樣也可能會出問題，因為LED燈一般要求直流電源。如圖3所示，由于現有技術整流后電路的直流脈沖跟電源的交流脈沖差不多，所以計算LED燈的串聯數量時，要參照交流壓降來計算。這樣在計算LED燈串聯燈串的總交流壓降時，也要考慮串聯阻抗。用直流壓降來計算時，電路的阻抗會偏小，所以電路就變得不穩定了。為了進一步說明原有技術的缺點，壓降為直流2.2V(電流為20豪安)的70盞LED燈串聯連接在一個全波整流電路。當整流電路的交流輸入電壓為110V時，電路將無法正常運行。所以串聯在電路中的LED燈的壓降不能按2.2V來計算，應該按交流壓降1.64V(電流為20豪安)計算，這樣電路才能正常運行。所以在輸入電壓為交流110V時，需要串聯94盞LED燈，電路才能安全運行。
技術實現思路
為了解決現有技術存在的缺點，本技術提供了一種改進的裝飾燈串，其使用安全、穩定而且節省電能消耗。本技術的目的是這樣實現的一種改進的裝飾燈串，包括有一前插和尾插，該前插和尾插通過兩導線串聯連接；一橋式整流電路，四個整流二極管分成直流輸出正極與負極兩組，分別設于前插端和尾插端，交流輸入端與兩導線連接；一LED串聯段，串聯于上述橋式整流電路分成的直流輸出正極與負極之間；其特征在于所述的橋式整流電路分置于電路兩側的交流輸入端、直流輸出正極或直流輸出負極并聯有至少一個濾波電容，交流輸入端串聯有至少一個降壓元件。所述的分置于電路兩側的直流輸出正極和直流輸出負極分別并聯有一個濾波電容。所述的分置于電路兩側的兩個交流輸入端分別并聯有一個濾波電容。所述的LED串聯段與直流輸出負極之間串聯有一降壓元件。所述的LED串聯段中插接有一個或一個以上的全橋整流電路，該全橋整流電路的交流輸入端串聯至少一個降壓元件后與兩導線連接，交流輸入端、直流輸出正極或直流輸出負極并聯有至少一個濾波電容。如前所述，本技術在原有電路中增加至少一個電阻或者電容，來降低直流輸出，令波形比較平緩，大大降低LED燈串在電流峰值時的負載，可節省約40％的能源消耗。另一個優點是，可以在技術電路上連接多串LED串聯燈串而不需要增加導線，而且可以避免整流二極管因為發熱而燒壞。附圖說明圖1是現有技術中的一種連接電路結構圖；圖2是現有技術中的另一種連接電路結構圖；圖3是交流輸入與整流輸出的電壓曲線對比，以及交流電源供電的LED燈串中LED電流曲線與圖1、圖2所示連接電路中LED的電流曲線對比；圖4～圖7是本技術四個實施例的電路連接圖；圖8是交流輸入與整流輸出的電壓曲線對比，以及交流電源供電的LED燈串中LED電流曲線與本技術的連接電路中LED的電流曲線對比；圖9是本技術的另外四個結構的電路連接圖。具體實施方式以下通過具體的例子來詳細說明本技術，但本技術并不限于此特定例子。本技術所說的橋式整流電路包含4個整流二極管D1-D4，每兩個二極管為一組，分成直流輸出正極與負極兩組，LED串聯段4串聯于上述橋式整流電路分成的直流輸出正極與負極之間，其正極與直流輸出正極連接，其負極與直流輸出負極連接。第一組整流二極管D1、D2分別連接在連接前插01兩端的兩條導線03上，二極管的交流輸入端串聯連接至少一個電阻06或者電容05。第一組的兩發整流二極管D1、D2的正極之間或者負極之間并聯一個濾波電容05。第一組整流二極管輸出電路可能是正極，也可能是負極，電路的方向由二極管的極性決定。第二組整流二極管D3、D4反向連接在連接尾插02的兩條03導線上。和第一組整流二極管D1、D2一樣，在第二組的兩個整流二極管D3、D4的正極之間或負極之間并聯上一個濾波電容05。LED串聯段04與直流輸出負極之間串聯有一個可調電阻06。本技術可以在LED串聯段04中插接上一個或多個中間電路，這樣可以并聯上多路LED分段而不需要增加額外的導線，從而減輕整流二極管的電流負載。圖4-7是本技術的電路結構的基本形式，圖8體現了本技術電路的整流濾波效果，這樣使LED燈的壽命提高1倍，也可以說LED燈的功率利用率提高了一倍，是對圖1、圖2和圖3所示的現有技術的重大改進。圖9所示的連接電路是在圖4-7的基礎上的進一步改進，解決了圖2所示電路圖的缺陷。實施例1如圖4所示，本實施例包括有前插01、尾插02，整流電路，LED串聯段4等。該前插01和尾插02通過兩導線03串聯連接。橋式整流電路由整流二極管D1-D4組成，分成直流輸出正極和負極兩組，分設于前本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種改進的裝飾燈串，包括有：－－前插（０１）和尾插（０２），該前插（０１）和尾插（０２）通過兩導線（０３）串聯連接；－－橋式整流電路，四個整流二極管（Ｄ１－Ｄ４）分成直流輸出正極與負極兩組，分別設于前插端和尾插端，交流輸入端與兩導線（０３）連接；－－ＬＥＤ串聯段（０４），串聯于上述橋式整流電路分成的直流輸出正極與負極之間；其特征在于：所述的橋式整流電路分置于電路兩側的交流輸入端、直流輸出正極或直流輸出負極并聯有至少一個濾波電容（０５），交流輸入端串聯有至少一個降壓元件。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：大衛艾倫，
申請(專利權)人：光纖設計公司，
類型：實用新型
國別省市：US[]