一種led開路過壓旁路保護電路的製作方法
2023-06-03 12:12:01
一種led開路過壓旁路保護電路的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種LED開路過壓旁路保護電路，包括依次串接在直流電源VCC與地之間的多個LED過壓旁路單元。本實用新型所述LED開路過壓旁路保護電路，可以克服現有技術中可靠性低、成本高和功耗大等缺陷，以實現可靠性高、成本低和功耗小的優點。
【專利說明】—種LED開路過壓旁路保護電路【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電子信息和LED應用【技術領域】，具體地，涉及一種LED開路過壓旁路保護電路。
【背景技術】
[0002]由於單顆LED本身的正向壓降比較低(一般在3_4v之間)，在多顆LED的驅動中多採用串聯的方式用恆流源驅動。該方式存在一個缺點:當某一顆LED由於故障開路的時候，整個迴路的其他LED亦不能點亮無論其是否損壞。
[0003]為克服這一缺點，安森美推出了一款LED防開路旁路晶片，但是該晶片價格比較高。村田在開發一種反熔絲元件，將其並聯在LED兩端，在LED開路時電流從反熔絲元件中流過，從而不影響同一迴路中的其他LED的點亮。但是該器件的觸發電壓比較高，需要恆流電源留購足夠的電壓餘量。國內有學者採用在LED兩端並聯齊納二極體或穩壓二極體來解決此類問題。該方法大量的熱量消耗在穩壓二極體上，不節能，另外對穩壓二極體的額定功率要求比較高,成本也不便宜。
[0004]在實現本實用新型的過程中，發明人發現現有技術中至少存在可靠性低、成本高和功耗大等缺陷。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的在於，針對上述問題，提出一種LED開路過壓旁路保護電路，以實現可靠性高、成本低和功耗小的優點。
[0006]為實現上述目的，本實用新型採用的技術方案是:一種LED開路過壓旁路保護電路，包括依次串接在直 流電源VCC與地之間的多個LED過壓旁路單元。
[0007]進一步地，每個LED過壓旁路單元，包括LED，以及並聯在LED的陽極與LED的陰極之間的過壓旁路組件；
[0008]所述LED的陽極，與直流電源VCC連接，或與靠近直流電源VCC的相鄰LED的陰極連接；LED的陰極，與遠離直流電源VCC的相鄰LED的陽極連接，或接地。
[0009]進一步地，所述過壓旁路組件，包括單向可控矽Q、穩壓二極體D和電阻R ；
[0010]所述單向可控矽Q的陽極，分別與LED的陽極和穩壓二極體D的陰極連接；單向可控矽Q的陰極，分別與LED的陰極和電阻Rl的第2連接端連接；單向可控矽Q的控制極，分別與穩壓二極體D的陽極和電阻Rl的第I連接端連接。
[0011 ] 進一步地，所述過壓旁路組件，還包括並聯在所述電阻R兩端的電容C。
[0012]進一步地,所述電容C的阻值,不大於luF。
[0013]進一步地，所述R的阻值，一般在100-10K歐姆範圍內。
[0014]進一步地，所述穩壓二極體D的穩壓值高於LED的壓降。
[0015]進一步地，所述穩壓二極體D的穩壓值為1-2V。
[0016]本實用新型各實施例的LED開路過壓旁路保護電路，由於包括依次串接在直流電源VCC與地之間的多個LED過壓旁路單元；可以保證在LED開路時不影響同一迴路的其他LED的點亮；從而可以克服現有技術中可靠性低、成本高和功耗大的缺陷，以實現可靠性高、成本低和功耗小的優點。
[0017]本實用新型的其它特徵和優點將在隨後的說明書中闡述，並且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本實用新型而了解。
[0018]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與本實用新型的實施例一起用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的限制。在附圖中:
[0020]圖1為本實用新型LED開路過壓旁路保護電路的電氣原理示意圖。
【具體實施方式】
[0021]以下結合附圖對本實用新型的實施例進行說明，應當理解，此處所描述的實施例僅用於說明和解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。
[0022]根據本實用新型實施例，如圖1所示，提供了一種LED開路過壓旁路保護電路。該LED開路過壓旁路保護電路，利用LED開路保護技術(過壓旁路技術)，實現低成本過壓旁路保護，用於保證在LED開路時不影響同一迴路的其他LED的點亮。
[0023]參見圖1，本實施例的LED開路過壓旁路保護電路，包括依次串接在直流電源VCC與地之間的多個LED過壓旁路單元。
[0024]每個LED過壓旁路單元，包括陽極與直流電源VCC連接或與靠近直流電源VCC的相鄰LED的陰極連接、且陰極與遠離直流電源VCC的相鄰LED的陽極連接或接地的LED (如LEDU LED2和LEDn，η為自然數)，以及並聯在LED的陽極與LED的陰極之間的過壓旁路組件。
[0025]每個過壓旁路組件，包括單向可控矽Q (即晶閘管SCR，如單向可控矽Q1、單向可控矽Q2和單向可控矽Qn，n為自然數)，穩壓二極體D (如穩壓二極體D1、穩壓二極體D2和穩壓二極體Dn，η為自然數)和電阻R (如電阻R1、電阻R2和電阻Rn，η為自然數)；單向可控矽Q的陽極，分別與LED的陽極和穩壓二極體D的陰極連接；單向可控矽Q的陰極，分別與LED的陰極和電阻Rl的第2連接端連接；單向可控矽Q的控制極，分別與穩壓二極體D的陽極和電阻Rl的第I連接端連接。必要時，可以在電阻R的兩端並聯小容量的電容C。
[0026]例如，與直流電源VCC連接的第一個過壓旁路組件，由單向可控矽Q1、穩壓二極體Dl和電阻Rl組成。當LED正常工作時其兩端的電壓在3-4V之間，流過穩壓二極體的電流非常小，從而電阻Rl上的電壓亦比較小，不足以觸發單向可控矽Ql導通，電流從LED流過。當LED發生故障開路時，由於恆流源的恆流作用在該LED兩端的電壓會相應的升高，當LED兩端的電壓超過穩壓管的穩壓電壓時流過電阻Rl的電流也相應增加，從而使得電阻Rl兩端的電壓升高，當該電壓達到單向可控矽Ql的觸發電壓時，可控矽導通。此時電流從單向可控矽Ql流過。完成旁路功能。此時可控矽兩端的電壓下降為IV左右，由於可控矽的單向導通不可恢復特性，可控矽一直維持導通狀態，並且功耗比較低。該電路可以通過更換不同的穩壓二極體調整該旁路保護的觸發電壓。在需要多顆LED旁路的場合提供更大的適應性。
[0027]上述實施例的LED開路過壓旁路保護電路，利用可控矽的觸發導通後不可控特性，實現低功耗的旁路功能，在LED驅動及其他開路保護，過壓保護技術中的應用。該LED開路過壓旁路保護電路，至少具有以下特點:
[0028]⑴利用穩壓二極體(齊納二極體)和電阻串聯的方式觸發可控矽；
[0029]⑵更換穩壓二極體(齊納二極體)調整過壓旁路的觸發電壓。
[0030]上述各實施例的LED開路過壓旁路保護電路，電路參數選擇如下:
[0031]⑴壓二極體(如穩壓二極體Dl)的選擇:穩壓二極體Dl的穩壓值與可控矽Ql的觸發電壓門限之和大於LED的正向電壓1-2V。一般取2V左右，功率選取0.5W;
[0032]⑵電阻Rl的選擇:一般取100歐或200歐，亦可以選取其他阻值，必要的時候可以在電阻Rl兩端並聯一個小電容約0.1uF左右。
[0033]與現有的LED驅動技術相比，本實用新型上述各實施例的LED開路過壓旁路保護電路，採用過壓旁路保護的技術，在多顆LED串聯應用中均採用旁路的方式防止某顆LED因開路故障引起整條迴路的LED均不亮，至少可以達到以下有益效果:
[0034]⑴過壓旁路觸發電壓可調；
[0035]⑵旁路工作時能耗低(旁路工作電壓低);
[0036]⑶能夠有效防止LED生產、裝配和運輸過程中的靜電危害；
[0037]⑷成本低。
[0038]最後應說明的是:以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本實用新型，儘管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種LED開路過壓旁路保護電路，其特徵在於，包括依次串接在直流電源VCC與地之間的多個LED過壓旁路單元。
2.根據權利要求1所述的LED開路過壓旁路保護電路，其特徵在於，每個LED過壓旁路單元，包括LED，以及並聯在LED的陽極與LED的陰極之間的過壓旁路組件； 所述LED的陽極，與直流電源VCC連接，或與靠近直流電源VCC的相鄰LED的陰極連接；LED的陰極，與遠離直流電源VCC的相鄰LED的陽極連接，或接地。
3.根據權利要求2所述的LED開路過壓旁路保護電路，其特徵在於，所述過壓旁路組件，包括單向可控矽Q、穩壓二極體D和電阻R ; 所述單向可控矽Q的陽極，分別與LED的陽極和穩壓二極體D的陰極連接；單向可控矽Q的陰極，分別與LED的陰極和電阻Rl的第2連接端連接；單向可控矽Q的控制極，分別與穩壓二極體D的陽極和電阻Rl的第I連接端連接。
4.根據權利要求3所述的LED開路過壓旁路保護電路，其特徵在於，在所述電阻R兩端，並聯有用於提高電路的抗幹擾性能的電容C。
5.根據權利要求4所述的LED開路過壓旁路保護電路，其特徵在於，所述電容C的阻值，不大於0.1uF0
6.根據權利要求3-5中任一項所述的LED開路過壓旁路保護電路，其特徵在於，所述電阻R的阻值，在100歐到IOk歐之間，視具體元器件匹配參數而定。
7.根據權利要求3-5中任一項所述的LED開路過壓旁路保護電路，其特徵在於，所述穩壓二極體D的穩壓值與可控矽的觸發門限電壓之和大於LED的正向壓降1-2V。
【文檔編號】H05B37/02GK203563240SQ201320679083
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年10月31日 優先權日:2013年10月31日
【發明者】韓永, 禹勝林 申請人:無錫信大氣象傳感網科技有限公司