用于灯串的分开桥式整流器.pdf

本发明提供一种用于灯串的分开桥式整流器，灯串在一端具有电插头并在另一端具有插座，在它们之间具有发光二极管(LED)，桥式整流器对LED供直流电。桥式整流器的第一部分位于插头中，而第二部分位于插座中，从而该灯串可以以较少的线将DC供给LED并将AC供给插座，因此节省了制造和材料成本。LED可以布置为简单的电串联，或者在替换实施例中布置成多个LED组成的多个组的电串联，每个LED布置成与同一个组中的其它LED电并联。

1.  一种使用交流电源的灯串，包括：
多个发光二极管，布置成具有第一端和相对的第二端的串；
插头，用于连接到交流电源并连接到所述串的所述第一端；
插座，与所述插头相对并连接到所述串的所述第二端，所述插座用于在所述插头被连接到所述交流电源时提供交流电源；
所述串包括连接所述插头和所述插座的一对电导线，以便将所述交流电从所述插头导向所述插座；和
桥式整流器，具有第一部分和第二部分，所述桥式整流器的所述第一部分位于所述串的所述第一端，所述桥式整流器的所述第二部分位于所述串的所述第二端，所述桥式整流器的所述第一部分和所述第二部分在接收到来自所述插头的所述交流电时，对所述交流电进行整流以对所述多个发光二极管供直流电，所述一对电导线连接所述桥式整流器的所述第一部分和所述第二部分。

2.  如权利要求1所述的灯串，其中所述桥式整流器的所述第一部分包括两个二极管，并且所述桥式整流器的所述第二部分包括两个二极管。

3.  如权利要求1所述的灯串，其中所述桥式整流器的所述第一部分在所述插头中。

4.  如权利要求1所述的灯串，其中所述桥式整流器的所述第二部分在所述插座中。

5.  如权利要求1所述的灯串，其中所述多个发光二极管被电串联地布置。

6.  如权利要求1所述的灯串，其中所述多个发光二极管被布置成发光二极管组成的多个组的电串联，所述多个组的每个组具有布置成电并联的至少两个发光二极管。

7.  如权利要求6所述的灯串，其中所述至少两个发光二极管是三个发光二极管。

8.  如权利要求6所述的灯串，还包括与所述发光二极管组成的每个组并联的用于限制过电流的装置。

9.  如权利要求1所述的灯串，还包括由所述串携带的直流熔断器。

10.  如权利要求9所述的灯串，其中所述直流熔断器由所述串的所述第二端携带。

11.  一种使用交流电源的灯串，包括：
多个发光二极管，布置成具有第一端和相对的第二端的串，其中所述多个发光二极管布置成发光二极管组成的多个组的电串联，所述多个组的每个组具有布置成电并联的至少两个发光二极管；
插头，用于连接到交流电源和连接到所述串的所述第一端；
插座，与所述插头相对并连接到所述串的所述第二端；和
桥式整流器，具有第一部分和第二部分，所述桥式整流器的所述第一部分位于所述串的所述第一端，所述桥式整流器的所述第二部分位于所述串的所述第二端，所述桥式整流器的所述第一部分和所述第二部分在接收到来自所述插头的所述交流电时，对所述交流电进行整流以对所述多个发光二极管供直流电，一对电导线连接所述桥式整流器的所述第一部分和所述第二部分。

12.  如权利要求11所述的灯串，其中所述桥式整流器的所述第一部分包括两个二极管，并且所述桥式整流器的所述第二部分包括两个二极管。

13.  如权利要求11所述的灯串，其中所述桥式整流器的所述第一部分在所述插头中。

14.  如权利要求11所述的灯串，其中所述桥式整流器的所述第二部分在所述插座中。

15.  如权利要求11所述的灯串，其中所述至少两个发光二极管是三个发光二极管。

16.  如权利要求11所述的灯串，还包括与所述发光二极管组成的每个组并联的用于限制过电流的装置。

17.  如权利要求11所述的灯串，还包括由所述串携带的直流熔断器。

18.  如权利要求17所述的灯串，其中所述直流熔断器由所述串的所述第二端携带。

用于灯串的分开桥式整流器
本发明要求2008年2月18日提交的美国临时专利申请61/029,464的优先权，其全部内容通过引用结合于此。还要求2009年1月30日提交的美国专利申请12/362,655的优先权。
技术领域
本发明涉及用于在节假日期间进行装饰的灯串。
背景技术
灯串典型地由通过电线串联或并联在一起的多个灯组成。在灯串的一端有一个可用来插入墙上插座或其它电源的插头，并且在另一端有一个可插入来自第二灯串的插头以对该第二灯串供电的插座。大多数灯串在家用交流电下工作。近来，正如例如本申请人在通过引用结合于此的US 5777868、US 5994845和US 6869313中所公开的，已经制造出一些在由布置在插头或插座中的整流器产生的直流电下工作的灯串。这些灯串使用更少的电并在更低的温度下工作，因此与依赖交流电的传统灯串相比这些灯串更加经济并且火灾危险更小。处在插头中的整流器的优点是仅需要两条线来对灯串的灯供电。不过，这种类型的直流灯串会对该灯串另一端的插座供给直流电，因此下一灯串也必须在直流电下工作。
将整流器布置在插座中的优点是在对第一灯串供给直流电的同时该插座可以对下一灯串供给交流电。不利的是，这种布置需要额外的线。
每年要制造上亿组灯串。限制成本是灯串生产商相当关注的焦点，尤其在材料成本增加的时候。即使单个灯串增加的材料或劳动力成本很小，但对于所有灯串而言，通过减少材料或劳动力的总量来保持低成本或削减成本是非常重要的。
另外，越来越多地使用发光二极管(LED)而不是使用白炽灯来用作灯串中的灯。LED比传统白炽灯使用更少的电流并产生极少的热。LED与白炽灯不一样，它们仅通过一个方向的电流，因此仅限于直流电应用。
因此，仍然需要生产在保持制造成本低的同时安全、用电少并仍产生期望装饰效果的灯串。
发明内容
根据主要方面并简要地说，本发明是以直流电供电而同时将交流电通向插座的LED灯串。该灯串采用全波整流桥来产生对LED供电所需的直流电，而将该电桥分成在灯串一端处的插头中的第一部分和在另一端处的插座中的第二部分，该整流器在插头中有两个二极管，在插座中有另外两个二极管。
该分开桥式(split bridge)整流器的优点是能够使电路对插座供交流电并对负载供直流电，但具有比整流器处于插座中的LED灯串所需导线更少的导线，因为用来将AC(交流电)供给插座的线还可以用作电桥的一部分。
在作为替换的一个优选实施例中，该灯串的灯是以一连串LED组所形成的串联/并联结构来布置的LED，在各个组中并联地电连接了三个LED，并将各个组电串联。
在参照以下附图仔细阅读了优选实施例的详细描述后，这些和其它特征及其优点对电灯串领域中的技术人员将变得明显。
附图说明
在附图中，
图1是根据本发明一个优选实施例的灯串的示意图；和
图2是根据本发明一个优选实施例的作为替代的LED灯串的示意图。
具体实施方式
本发明是一种灯串，比如会用于节假日装饰的灯串。所述灯串优选地使用多个发光二极管(LED)而不是白炽灯，并且将这些LED串联布置，或者如下文将描述的那样将并联的两个或更多LED布置成组，即，将两个或更多LED以相同的极性相互电并联来形成一组，并随后将多个组相互电串联。更优选地，在使用这种串联/并联布置时，还对各个组并联布置一个半导体器件，以在该组中任何LED烧毁或丢失的情况下调节电压。
现在参见图1，在灯串10的一端是插头12，用于连接到如墙上插座之类的交流电(AC)电源上。在灯串10的另一端是插座14，用于在插头12连接到将AC供给插头12的墙上插座时将AC供给下一灯串。在插头12和插座14之间连接了多个LED 16。可以在无极性(non-polarized)插头中使用熔断器18。
通过制作成两个部分的桥式整流器来将直流电(DC)供给灯串10的LED 16。第一部分20连接到灯串10的第一端，第二部分22连接到灯串10的相对的第二端。优选地，第一部分20结合到插头12中，第二部分22结合到插座14中。
整流器的第一部分20和第二部分22每一个都具有两个二极管。对于全波整流，插头12中的一个二极管30和插座14中的一个二极管32在第一个半周期中使电流通过LED 16；插头12中的第二二极管34和插座14中的第二二极管36在第二个半周期中使电流通过LED16。将AC从插头12通向插座14的两条电导线40、42还用作整流器的部件来在每个半周期期间完成电路。因此仅需要三条线：两条AC线40、42和一条从插头12到第一LED 16、随后到第二LED 16、随后到第三LED 16等等的串联线44。直流熔断器38优选地位于灯串10中的最后LED 16与桥式整流器的第二部分22之间。
在图2中，图解说明了本发明的一个替代优选实施例。图2示出灯串50包括位于第一端的插头54与位于第二端的插座56之间的LED 52。优选地对无极性插头54使用熔断器58。
桥式整流器接收来自插头54的交流电，并通过第一端处的二极管60、62和第二端处的二极管64、66将直流电供给LED 52，同时第一导线70和第二导线72将交流电供给插座56来由插入到插座56中的后续灯串使用。优选地在LED 52和二极管64、66之间插入直流熔断器68。
将LED 52分成LED 52的多个组80，在各个组80中每个LED 52与组80中的其它各个LED 52相互电并联。将多个组80相互电串联。当然，需要额外的线90来将LED 80并联连接，但这些额外的线90添加了额外的灯。
所述灯串10、50能够将AC从插头12、54供给插座14、56，同时将DC供给LED 16、52，并且通过这样的方式来实现，即，将AC供给插座14、56的电导线40、42、70、72是分开的电桥的一部分，从而避免需要额外的线来完成电路。
应当了解，本发明的范围包括所有包含其主要设计特征的修改，并且本发明的范围和限制由所附权利要求及其等同物的范围所确定。因此，还应当理解的是，这里描述的发明构思可相互交换和/或它们可以在本发明的其它替换中一起使用，并且从前述优选实施例的描述中其它不脱离本发明的精神或范围的修改和替代对于所属领域技术人员是明显的。