具有电流自平衡功能的照明装置

技术领域

本发明涉及一种照明装置，特别是一种具有电流自平衡功能的照明装置。

背景技术

由于制程的误差，相同型号的发光二极管也会有一定的电压差。为了让发光二极管发出的光更加均匀，照明装置的制造商通常采取将多个发光二极管串联或将少量发光二极管并联的方式，使通过这些发光二极管的电流尽可能一致。然而，多个串行电路(或多个并联电路)彼此间的电流还是不一致。若任一个串行电路(或并联电路)的电压很低，将导致此串行电路(或并联电路)的电流增加，使此串行电路(或并联电路)过热而导致照明装置损坏。因此，现有的照明装置的效能及可靠性仍有待进一步改善。

发明内容

根据本发明的一实施例，提出一种具有电流自平衡功能的照明装置，其包括输入模块、第一发光模块、第二发光模块及电流调节模块。输入模块包括第一输入端及第二输入端。第一发光模块包括相互串联的多个第一光源，第一发光模块的一端与第一输入端连接。第二发光模块包括相互串联的多个第二光源，第二发光模块的一端与第一输入端连接。电流调节模块包括第一开关及第二开关。其中第一发光模块的另一端通过第一开关与第二输入端连接，第二发光模块的另一端通过第二开关与第二输入端连接。第一开关与第二开关连接。

在一实施例中，第一开关的第一端与第一发光模块的另一端及第一开关的第二端连接。第一开关的第二端与第二开关的第二端连接。第二开关的第一端与第二发光模块的另一端连接。第一开关的第三端及第二开关的第三端与第二输入端连接。

在一实施例中，第一开关及第二开关为三极管。

在一实施例中，第一开关的集极与第一发光模块的另一端及第一开关的基极连接。第一开关的基极与第二开关的基极连接。第二开关的集极与第二发光模块的另一端连接。第一开关的射极及第二开关的射极与第二输入端连接。

在一实施例中，通过第一发光模块的电流实质上与通过第二发光模块相等。

在一实施例中，照明装置还包括第三发光模块，而电流调节模块还包括第三开关。第三发光模块包括相互串联的多个第三光源。第三发光模块的一端与第一输入端连接。第三发光模块的另一端通过第三开关与第二输入端连接。第三开关与第一开关连接。

在一实施例中，第三开关的第一端与第三发光模块的另一端连接。第三开关的第二端与第一开关的第二端连接。第三开关的第三端与第二输入端连接。

在一实施例中，第一开关、第二开关及第三开关为三极管。

在一实施例中，第一开关的集极与第一发光模块的另一端及第一开关的基极连接。第一开关的基极与第二开关的基极及第三开关的基极连接。第二开关的集极与第二发光模块的另一端连接。第三开关的集极与第三发光模块的另一端连接。第一开关的射极、第二开关的射极及第三开关的射极与第二输入端连接。

在一实施例中，通过第一发光模块的电流、通过第二发光模块及通过第三发光模块实质上相等。

承上所述，依本发明的实施例的具有电流自平衡功能的照明装置，其可具有一或多个下述优点：

(1)本发明的一实施例中，照明装置包括输入模块、第一发光模块、第二发光模块及电流调节模块。输入模块包括第一输入端及第二输入端。第一发光模块包括相互串联的多个第一光源，第一发光模块的一端与第一输入端连接。第二发光模块包括相互串联的多个第二光源，第二发光模块的一端与第一输入端连接。电流调节模块包括第一开关及第二开关。其中第一发光模块的另一端通过第一开关与第二输入端连接，第二发光模块的另一端通过第二开关与第二输入端连接。第一开关与第二开关连接。通过上述电流调节模块的电路设计，通过第一发光模块的电流及通过第二发光模块的电流实质上会相等，使照明装置可以达到电流自平衡效果。因此，照明装置的效能可以大幅提升。

(2)本发明的一实施例中，照明装置具有电流调节模块，且电流调节模块具有电流自平衡功能，使通过第一发光模块的电流及通过第二发光模块的电流实质上会相等。如此一来，照明装置可以有效地达到电流自平衡效果，以防止照明装置的发光模块产生过热的情况，并避免照明装置因过热而损坏。因此，照明装置的可靠性可以大幅提升，使照明装置更能够符合实际应用上的需求。

(3)本发明的一实施例中，照明装置具有电流调节模块，且电流调节模块具有电流自平衡功能，故照明装置可以有效地达到电流自平衡效果，以防止照明装置的发光模块产生过热的情况，并避免照明装置因过热而损坏。因此，照明装置的使用寿命有效地延长，以符合环保的需求。

(4)本发明的一实施例中，照明装置的电流调节模块的电路设计简单，且不需要额外的控制器即可以有效地提供电流自平衡功能。因此，照明装置的成本可以进一步降低，使照明装置的应用上更为广泛，使用上也更具弹性。因此，照明装置可以符合不同用户的需求。

(5)本发明的一实施例中，照明装置的设计简单，故可在减少成本的前提下达到所欲达到的功效。因此，照明装置可以达到高实用性，使照明装置可以符合不同应用上的需求，且更能符合未来发展的趋势。

附图说明

图1为本发明的一实施例的具有电流自平衡功能的照明装置的电路图；

图2为本发明的另一实施例的具有电流自平衡功能的照明装置的电路图。

附图标记说明：

1-照明装置；11-输入模块；12A-第一发光模块；12B-第二发光模块；13-电流调节模块；Q1-第一开关；Q2-第二开关；Q3-第三开关；c1-第一开关的集极；b1-第一开关的基极；e1-第一开关的射极；c2-第二开关的集极；b2-第二开关的基极；e2-第二开关的射极；c3-第三开关的集极；b3-第三开关的基极；e3-第三开关的射极；LD1-第一光源；LD2-第二光源；LD3-第三光源； LED+-第一输入端； LED--第二输入端。

以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何熟习相关技艺者了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容、权利要求及图式，任何熟习相关技艺者可轻易地理解本创作相关的目的及优点。

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明依本发明的具有电流自平衡功能的照明装置的实施例，为了清楚与方便图式说明，图式中的各部件在尺寸与比例上可能会被夸大或缩小地呈现。在以下描述及/或权利要求中，当提及组件「连接」或「耦合」至另一组件时，其可直接连接或耦合至该另一组件或可存在介入组件；而当提及组件「直接连接」或「直接耦合」至另一组件时，不存在介入组件，用于描述组件或层间的关系的其他字词应以相同方式解释。为使便于理解，下述实施例中的相同组件以相同的符号标示来说明。

请参阅图1，其为本发明的一实施例的具有电流自平衡功能的照明装置的电路图。如图所示，照明装置1包括输入模块11、第一发光模块12A、第二发光模块12B及电流调节模块13。

输入模块11包括第一输入端LED+及第二输入端LED-。输入模块11与电源供应模块(未绘于图中)连接，而电源供应模块与外部电源(如市电、发电机等)连接。电源供应模块可包括滤波电路、整流电路、功因校正电路、电压变换器等；电源供应模块的电路结构及功能应为本领域的技术人员所熟知，故不在此多加赘述。在一实施例中，第一输入端LED+可为正极输入端，而第二输入端LED-可为负极输入端。在另一实施例中，第一输入端LED+可为负极输入端，而第二输入端LED-可为正极输入端。

第一发光模块12A包括多个第一光源LD1，且上述多个第一光源LD1相互串联。第一发光模块12A的一端(第一发光模块12A的首端的第一光源LD1的正极)与第一输入端LED+连接。在一实施例中，上述多个第一光源LD1为发光二极管。在另一实施例中，上述多个第一光源LD1可为发光二极管阵列。

第二发光模块12B包括多个第二光源LD2，且上述多个第二光源LD2相互串联。第二发光模块12B的一端(第二发光模块12B的首端的第二光源LD2的正极)与第一输入端LED+连接。在一实施例中，上述多个第二光源LD2为发光二极管。在另一实施例中，上述多个第二光源LD2可为发光二极管阵列。

电流调节模块13包括第一开关Q1及第二开关Q2。在本实施例中，第一开关Q1及第二开关Q2为三极管(BJT)。在另一实施例中，第一开关Q1及第二开关Q2也可为其它类似的开关组件。

第一发光模块12A的另一端通过第一开关Q1与第二输入端LED-连接，第二发光模块12B的另一端通过第二开关Q2与第二输入端LED-连接。第一开关Q1与第二开关Q2连接。其中，第一开关Q1的第一端与第一发光模块12A的另一端及第一开关Q2的第二端连接，第一开关Q1的第二端与第二开关Q2的第二端连接。第二开关Q2的第一端与第二发光模块12B的另一端连接。第一开关Q1的第三端及第二开关Q2的第三端与第二输入端LED-连接。如前述，在本实施例中，第一开关Q1及第二开关Q2为三极管。第一开关Q1的集极c1与第一发光模块12A的另一端(第一发光模块12A的尾端的第一光源LD1的负极)及第一开关Q1的基极b1连接。第一开关Q1的基极b1与第二开关Q2的基极b2连接。第二开关Q2的集极c2与第二发光模块12B的另一端(第二发光模块12B的尾端的第二光源LD2的负极)连接。第一开关Q1的射极e1及第二开关Q2的射极e2与第二输入端LED-连接。

通过上述的电路设计，第一开关Q1的基极b1与第二开关Q2的基极b2连接，故流入第一开关Q1的基极b1的电流实质上等于流入第二开关Q2的基极b2的电流。另外，由于三极管的特性，流入第一开关Q1的集极c1的电流是流入第一开关Q1的基极b1的电流的β倍；同样的，流入第二开关Q2的集极c2的电流是流入第二开关Q2的基极b2的电流的β倍。因此，流入第一开关Q1的集极c1的电流实质上也会等于流入第二开关Q2的集极c2的电流。流入第一开关Q1的集极c1的电流为通过第一发光模块12A的电流，而流入第二开关Q2的集极c2的电流为通过第二发光模块12B的电流。因此，通过第一发光模块12A的电流实质上也会等于通过第二发光模块12B的电流。

由上述可知，照明装置1包括输入模块11、第一发光模块12A、第二发光模块12B及电流调节模块13。输入模块11包括第一输入端LED+及第二输入端LED-。第一发光模块12A包括相互串联的多个第一光源LD1，第一发光模块12A的一端与第一输入端LED+连接。第二发光模块12B包括相互串联的多个第二光源LED2，第二发光模块12B的一端与第一输入端LED+连接。电流调节模块13包括第一开关Q1及第二开关Q2。其中第一发光模块12A的另一端通过第一开关Q1与第二输入端LED-连接，第二发光模块12B的另一端通过第二开关Q2与第二输入端LED-连接。第一开关Q1与第二开关Q2连接。通过上述电流调节模块13的电路设计，通过第一发光模块12A的电流及通过第二发光模块12B的电流实质上会相等，使照明装置1可以达到电流自平衡效果。因此，照明装置1的效能可以大幅提升。

另外，在本实施例中，由于照明装置1可以有效地达到电流自平衡效果，以防止照明装置1的第一发光模块12A及第二发光模块12B产生过热的情况，并避免照明装置1因过热而损坏。因此，照明装置1的可靠性可以大幅提升，使照明装置1更能够符合实际应用上的需求。

此外，在本实施例中，照明装置11具有电流调节模3组，且电流调节模块13具有电流自平衡功能，故照明装置1可以有效地达到电流自平衡效果，以防止照明装置1的第一发光模块12A及第二发光模块12B产生过热的情况，并避免照明装置1因过热而损坏。因此，照明装置1的使用寿命有效地延长，以符合环保的需求。此外，照明装置1的成本可以进一步降低，使照明装置1的应用上更为广泛，使用上也更具弹性。因此，照明装置1可以符合不同使用者的需求。

当然，本实施例仅用于举例说明而非限制本发明的范围，根据本实施例的具有电流自平衡功能的照明装置而进行的等效修改或变更仍应包括在本发明的专利范围内。

值得一提的是，照明装置的制造商通常采取将多个发光二极管串联或将少量发光二极管并联的方式，使通过这些发光二极管的电流尽可能一致。然而，多个串行电路(或多个并联电路)彼此间的电流还是不一致。若任一个串行电路(或并联电路)的电压很低，将导致此串行电路(或并联电路)的电流增加，使此串行电路(或并联电路)过热而导致照明装置损坏。因此，现有的照明装置的效能及可靠性仍有待进一步改善。相对的，根据本发明的实施例，照明装置包括输入模块、第一发光模块、第二发光模块及电流调节模块。输入模块包括第一输入端及第二输入端。第一发光模块包括相互串联的多个第一光源，第一发光模块的一端与第一输入端连接。第二发光模块包括相互串联的多个第二光源，第二发光模块的一端与第一输入端连接。电流调节模块包括第一开关及第二开关。其中第一发光模块的另一端通过第一开关与第二输入端连接，第二发光模块的另一端通过第二开关与第二输入端连接。第一开关与第二开关连接。通过上述电流调节模块的电路设计，通过第一发光模块的电流及通过第二发光模块的电流实质上会相等，使照明装置可以达到电流自平衡效果。因此，照明装置的效能可以大幅提升。

又，根据本发明的实施例，照明装置具有电流调节模块，且电流调节模块具有电流自平衡功能，使通过第一发光模块的电流及通过第二发光模块的电流实质上会相等。如此一来，照明装置可以有效地达到电流自平衡效果，以防止照明装置的发光模块产生过热的情况，并避免照明装置因过热而损坏。因此，照明装置的可靠性可以大幅提升，使照明装置更能够符合实际应用上的需求。

另外，根据本发明的实施例，照明装置具有电流调节模块，且电流调节模块具有电流自平衡功能，故照明装置可以有效地达到电流自平衡效果，以防止照明装置的发光模块产生过热的情况，并避免照明装置因过热而损坏。因此，照明装置的使用寿命有效地延长，以符合环保的需求。

此外，根据本发明的实施例，照明装置的电流调节模块的电路设计简单，且不需要额外的控制器即可以有效地提供电流自平衡功能。因此，照明装置的成本可以进一步降低，使照明装置的应用上更为广泛，使用上也更具弹性。因此，照明装置可以符合不同用户的需求。

再者，根据本发明的实施例，照明装置的设计简单，故可在减少成本的前提下达到所欲达到的功效。因此，照明装置可以达到高实用性，使照明装置可以符合不同应用上的需求，且更能符合未来发展的趋势。再者，。由上述可知，根据本发明实施例的具有电流自平衡功能的照明装置确实可以达到极佳的技术效果。

请参阅图2，其为本发明的一实施例的具有电流自平衡功能的照明装置的电路图。如图所示，照明装置1包括输入模块11、第一发光模块12A、第二发光模块12B、第三发光模块12C及电流调节模块13。在本实施例中，照明装置1具有三个发光模块，但发光模块的数量仅为举例。在另一实施例中，照明装置1还可包括四个或以上的发光模块。

输入模块11包括第一输入端LED+及第二输入端LED-。输入模块11与电源供应模块(未绘于图中)连接，而电源供应模块与外部电源(如市电、发电机等)连接。电源供应模块可包括滤波电路、整流电路、功因校正电路、电压变换器等；电源供应模块的电路结构及功能应为本领域的技术人员所熟知，故不在此多加赘述。第一输入端LED+可为正极输入端，而第二输入端LED-可为负极输入端。

第一发光模块12A包括多个第一光源LD1，且上述多个第一光源LD1相互串联。第一发光模块12A的一端(第一发光模块12A的首端的第一光源LD1的正极)与第一输入端LED+连接。上述多个第一光源LD1可为发光二极管。

第二发光模块12B包括多个第二光源LD2，且上述多个第二光源LD2相互串联。第二发光模块12B的一端(第二发光模块12B的首端的第二光源LD2的正极)与第一输入端LED+连接。上述多个第二光源LD2可为发光二极管。

第三发光模块12C包括多个第三光源LD3，且上述多个第三光源LD3相互串联。第三发光模块12C的一端(第三发光模块12C的首端的第三光源LD3的正极)与第一输入端LED+连接。上述多个第三光源LD2可为发光二极管。

电流调节模块13包括第一开关Q1、第二开关Q2及第三开关Q3。在本实施例中，第一开关Q1、第二开关Q2及第三开关Q3为三极管(BJT)。在另一实施例中，第一开关Q1、第二开关Q2及第三开关Q3也可为其它类似的开关组件。

第一发光模块12A的另一端通过第一开关Q1与第二输入端LED-连接，第二发光模块12B的另一端通过第二开关Q2与第二输入端LED-连接，而第三发光模块12C的另一端通过第三开关Q3与第二输入端LED-连接。第一开关Q1与第二开关Q2及第三开关Q3连接。其中，第一开关Q1的第一端与第一发光模块12A的另一端及第一开关Q2的第二端连接，第一开关Q1的第二端与第二开关Q2的第二端及第三开关Q3的第二端连接。第二开关Q2的第一端与第二发光模块12B的另一端连接。第一开关Q1的第三端、第二开关Q2的第三端及第三开关Q3的第三端与第二输入端LED-连接。如前述，在本实施例中，第一开关Q1、第二开关Q2及第三开关Q3为三极管。第一开关Q1的集极c1与第一发光模块12A的另一端(第一发光模块12A的尾端的第一光源LD1的负极)及第一开关Q1的基极b1连接。第一开关Q1的基极b1与第二开关Q2的基极b2及第三开关Q3的基极b3连接。第二开关Q2的集极c2与第二发光模块12B的另一端(第二发光模块12B的尾端的第二光源LD2的负极)连接。第三开关Q3的集极c3与第三发光模块12C的另一端(第三发光模块12C的尾端的第三光源LD3的负极)连接。第一开关Q1的射极e1、第二开关Q2的射极e2及第三开关Q3的射极e3与第二输入端LED-连接。

通过上述的电路设计，第一开关Q1的基极b1与第二开关Q2的基极b2及第三开关Q3的基极b3连接，故流入第一开关Q1的基极b1的电流实质上等于流入第二开关Q2的基极b2的电流及流入第三开关Q3的基极b3的电流。另外，由于三极管的特性，流入第一开关Q1的集极c1的电流是流入第一开关Q1的基极b1的电流的β倍；同样的，流入第二开关Q2的集极c2的电流是流入第二开关Q2的基极b2的电流的β倍；流入第三开关Q3的集极c3的电流是流入第三开关Q3的基极b3的电流的β倍。因此，流入第一开关Q1的集极c1的电流实质上也会等于流入第二开关Q2的集极c2的电流及流入第三开关Q3的集极c3的电流。流入第一开关Q1的集极c1的电流为通过第一发光模块12A的电流，流入第二开关Q2的集极c2的电流为通过第二发光模块12B的电流，而流入第三开关Q3的集极c3的电流为通过第三发光模块12C的电流。因此，通过第一发光模块12A的电流实质上也会等于通过第二发光模块12B的电流及通过第三发光模块12C的电流。

同样的，通过上述电流调节模块13的电路设计，通过第一发光模块12A的电流、通过第二发光模块12B的电流及通过第三发光模块12C的电流实质上会相等，故照明装置1也可以达到电流自平衡效果及其它相关的技术效果。因此，照明装置1可以符合实际应用上的需求。

当然，本实施例仅用于举例说明而非限制本发明的范围，根据本实施例的具有电流自平衡功能的照明装置而进行的等效修改或变更仍应包括在本发明的专利范围内。

综上所述，根据本发明的实施例，照明装置包括输入模块、第一发光模块、第二发光模块及电流调节模块。输入模块包括第一输入端及第二输入端。第一发光模块包括相互串联的多个第一光源，第一发光模块的一端与第一输入端连接。第二发光模块包括相互串联的多个第二光源，第二发光模块的一端与第一输入端连接。电流调节模块包括第一开关及第二开关。其中第一发光模块的另一端通过第一开关与第二输入端连接，第二发光模块的另一端通过第二开关与第二输入端连接。第一开关与第二开关连接。通过上述电流调节模块的电路设计，通过第一发光模块的电流及通过第二发光模块的电流实质上会相等，使照明装置可以达到电流自平衡效果。因此，照明装置的效能可以大幅提升。

又，根据本发明的实施例，照明装置具有电流调节模块，且电流调节模块具有电流自平衡功能，使通过第一发光模块的电流及通过第二发光模块的电流实质上会相等。如此一来，照明装置可以有效地达到电流自平衡效果，以防止照明装置的发光模块产生过热的情况，并避免照明装置因过热而损坏。因此，照明装置的可靠性可以大幅提升，使照明装置更能够符合实际应用上的需求。

另外，根据本发明的实施例，照明装置具有电流调节模块，且电流调节模块具有电流自平衡功能，故照明装置可以有效地达到电流自平衡效果，以防止照明装置的发光模块产生过热的情况，并避免照明装置因过热而损坏。因此，照明装置的使用寿命有效地延长，以符合环保的需求。

此外，根据本发明的实施例，照明装置的电流调节模块的电路设计简单，且不需要额外的控制器即可以有效地提供电流自平衡功能。因此，照明装置的成本可以进一步降低，使照明装置的应用上更为广泛，使用上也更具弹性。因此，照明装置可以符合不同用户的需求。

再者，根据本发明的实施例，照明装置的设计简单，故可在减少成本的前提下达到所欲达到的功效。因此，照明装置可以达到高实用性，使照明装置可以符合不同应用上的需求，且更能符合未来发展的趋势。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明专利的保护范围内。