一種LED驅動電路的保護方法和LED驅動電路與流程
2023-12-11 13:49:02 1
本申請涉及電路領域，具體涉及一種led驅動電路的保護方法和led驅動電路。
背景技術：
發光二極體簡稱為led。由含鎵(ga)、砷(as)、磷(p)、氮(n)等的化合物製成。當電子與空穴複合時能輻射出可見光，因而可以用來製成發光二極體。在電路及儀器中作為指示燈，或者組成文字或數字顯示。
led是半導體二極體的一種，可以把電能轉化成光能。發光二極體與普通二極體一樣是由一個pn結組成，也具有單向導電性。當給發光二極體加上正向電壓後，從p區注入到n區的空穴和由n區注入到p區的電子，在pn結附近數微米內分別與n區的電子和p區的空穴複合，產生自發輻射的螢光。不同的半導體材料中電子和空穴所處的能量狀態不同。當電子和空穴複合時釋放出的能量多少不同，釋放出的能量越多，則發出的光的波長越短。
led驅動需要精確控制其電流，還需要調光，現有技術一般採用mos管實現led驅動。具體地，在串聯有mos管的led驅動電路中，mos管用於精確控制通過led燈串的電流，控制led燈串的開關以及調節led燈串的亮度。
在選擇驅動電路中mos管時，技術人員需要按照遵循以下原則：
1.導通電阻儘可能的小，因為小的導通電阻可以減少發熱，提高效率；
2、mos管的漏極和源極的耐壓儘可能的高，保證在mos管關斷時，驅動電路的供電電壓不會擊穿mos管。
然而，發明人在實現本申請的過程中發現，在mos管制造時，導通電阻與mos管的耐壓是矛盾的，因為高壓mos管的導通電阻通常較大。因此，如何在使用低導通電阻的mos管時保證其在關斷電路時不被驅動電路的供電電壓擊穿，成為亟需解決的技術問題。
技術實現要素：
本申請提供了一種led驅動電路的保護方法及led驅動電路，以實現對串聯有低壓mos管和led燈串的led驅動電路的保護，保證led驅動電路中的低壓mos管在關斷電路時不被驅動電路的供電電壓擊穿。
本申請中所述低壓mos管和高壓mos管是根據其耐壓值來進行區分的。本領域的技術人員通常將耐壓值低於100v的mos管稱為低壓mos管，耐壓值高於100v的mos管稱為高壓mos管。
為了達到上述技術目的，本申請提出了一種led驅動電路的保護方法，該方法應用於串聯有低壓mos管和led燈串的led驅動電路中，所述方法具體包括：
在所述低壓mos管的源極和漏極並聯分流電阻；
所述分流電阻，用於當低壓mos管關斷時與led燈串串聯形成迴路，使所述led燈串通過電流。
優選的，所述分流電阻，用於在所述低壓mos管關斷時，使所述led燈串通過的電流小於所述led燈串的正常工作電流。
優選的，所述分流電阻為兆歐級分流電阻。
優選的，在led驅動電路中串聯有採樣電阻，所述採樣電阻用於採集通過led燈串的通過電流。
相應的，本申請還提出了一種led驅動電路，包括低壓mos管和與所述低壓mos管串聯的led燈串，其特徵在於，所述led驅動電路還包括：並聯在所述低壓mos管的源極和漏極的分流電阻，
所述分流電阻，用於當低壓mos管關斷時與led燈串串聯形成迴路，使led燈串通過電流。
優選的，所述分流電阻，用於在所述低壓mos管關斷時，使所述led燈串的通過電流小於所述led燈串的正常工作電流。
優選的，所述分流電阻為兆歐級分流電阻。
優選的，所述led驅動電路中串聯有採樣電阻，所述採樣電阻用於採集led燈串的通過電流。
與現有技術相比，本申請實施例所提出的技術方案的有益技術效果包括：
本申請公開了一種led驅動電路的保護方法和led驅動電路，該方法應用於串聯有低壓mos管和led燈串的led驅動電路中，通過在低壓mos管的源極和漏極並聯分流電阻，當mos管關斷電路時，所述分流電阻與led燈串串聯形成迴路，使得驅動電路的供電電壓不再全部施加在mos管上，而是基本消耗在led燈串上，從而保護低壓mos管高電壓不被擊穿，達到保護led電路和節約能源的目的。
附圖說明
圖1為本申請實施例提出的應用了led驅動電路的保護方法的led驅動電路的結構示意圖；
圖2為本申請實施例提出的目前led的典型驅動電路圖；
圖3為本申請實施例提出的一種應用本申請的方法對圖2中的led驅動電路改進的電路圖。
具體實施方式
正如本申請背景技術所陳述的，在選取led驅動電路中mos管時需要按照遵循導通電阻儘可能的小，mos管的漏極和源極的耐壓儘可能的高的原則。但是在mos管制造時，導通電阻與mos管的耐壓是矛盾的，因為高壓mos管的導通電阻通常較大。發明人在實施本申請的過程中發現，為了保證led驅動電路的正常運行，通常需要選擇較大導通電阻的mos管以保證在關斷電路時，串聯在led驅動電路中的mos管不被驅動電路的供電電壓擊穿。但是使用大導通電阻的mos管會降低led驅動電路效率，而小導通電阻的mos管耐壓小，易被驅動電路的供電電壓擊穿。
本申請的發明人希望通過本申請所提供的方法，可以保證使用了低壓mos管的led驅動電路可以正常運行。
如圖1所示，為本申請實施例所提出的一種應用了led驅動電路的保護方法的led驅動電路的結構示意圖，該方法應用於串聯有低壓mos管和led燈串的led驅動電路中，包括：
在所述低壓mos管v2的源極和漏極並聯分流電阻r2；
所述分流電阻r2，用於當低壓mos管v2關斷時與led燈串串聯形成迴路，使led燈串通過電流。
具體的，在mos管v2關斷時，led驅動電路中的由vd1，vd2，vd3組成的led燈串與r2串聯的電路為通路，使led燈串有電流通過。因此，在mos管v2關斷時，供電電壓vcc不再主要施加在mos管v2上，而是主要消耗在led燈串上，led燈串分擔了mos管兩端的電壓，達到保護低壓mos管的目的。
需要說明的是，由於所述分流電阻r2並聯在低壓mos管v2的源極和漏極，在低壓mos管v2關斷電路時，電阻r2與led燈串串聯成的電路為通路，led燈串可以通過電流。因此，在保證低壓mos管關斷電路時,該分流電阻可以與led燈串串聯形成迴路的前提下，在led驅動電路中與該分流電阻並聯的電路部分只要包含所述低壓mos管即可達到本申請保護電路的目的，分流電阻與低壓mos管並聯的同時，若並聯進其他電器元器件並不影響本申請的保護範圍。
進一步的，由於在低壓mos管在關斷電路時，led燈串與所述分流電阻串聯成電路，使得led燈串在低壓mos管v2關斷的情況下也有電流通過。為了保證在低壓mos管關斷電路時，led燈串不被導通發光，因此，在選擇該分流電阻時，需要保證電路中led通過的電流小於led正常工作電流。
需要說明的，由於低壓mos管關斷led驅動電路時，所述分流電阻與所述led燈串串聯成的電路為通路，led燈串可以分擔施加在低壓mos管上的電壓，保護低壓mos管不會被擊穿。因此，分流電阻是否可以在低壓mos管關斷電路時使得通過led燈串的電流小於led燈串的正常工作電流並不影響本申請的保護範圍。
進一步的，為了使所述低壓mos管能夠精確地控制通過led的電流，保證led燈串穩定工作，所述led驅動電路中串聯有採樣電阻(採樣電阻又稱為電流檢測電阻，電流感測電阻，用於採集電路中的電流)，所述採樣電阻用於採集led燈串的通過電流。led的控制電路可以根據所述採樣電阻反饋的電流信息控制mos管的工作。
為了保證精確檢測通過mos管的電流，優選將所述低壓mos管與所述採樣電阻串聯後與所述分流電阻並聯。
需要說明的是，在led驅動電路中增加採樣電阻是為了採集led燈串的通過電流，保證led燈串穩定工作。電路中採樣電阻的設置不會影響在低壓mos管關斷電路時，led燈串可以分擔led驅動電路施加在低壓mos管上的電壓，因此，在led驅動電路中是否增加採樣電阻或者增加其他的電流採集元器件並不影響本申請的保護範圍。
與現有技術相比，本申請實施例所提出的技術方案的有益技術效果包括：
本申請實施例提出了一種led驅動電路的保護方法及led驅動電路，該方法應用於串聯有低壓mos管和led燈串的led驅動電路中，通過在所述低壓mos管的源極和漏極並聯分流電阻，使mos管關斷電路時，led燈串有漏電電流通過。由於led具有正嚮導通壓降，因此在關斷電路時，本申請實施例提供的led驅動電路中的led燈串與分流電阻的串聯電路為通路，led燈串有電流通過，使得驅動電路供電電壓基本消耗在led燈串上，從而保護電路中的低壓mos管不被高壓擊穿，達到保護電路，節約能源的目的。
下面將結合本申請中的附圖，對本申請中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例是本申請的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本申請保護的範圍。
如圖2所示，為目前led的典型驅動電路圖，圖3為本申請實施例所提出的一種應用本申請所述的方法對圖2中的led驅動電路改進的電路圖。
圖2中的led驅動電路連接由電容c1，電感l1，二極體vd1以及mos管v1組成的供電電路，具體連接可以參照圖2。
現有技術中為了保證mos管v2關斷電路時，mos管v2不被驅動電路的供電電壓vcc擊穿，因此mos管的耐壓值需要不小於vcc電壓。
本申請的發明人在實施實施上述技術方案時，發現了一種選擇圖2中的led驅動電路中的mos管時不受vcc電壓限制的方法，該方法，可以保證在led驅動電路中選擇的mos管耐壓值較小時，也可以使電路正常運行。該方法在實施時無需對圖2中的驅動電路做出修改，僅需在所述低壓mos管v2和採樣電阻r1的兩端並聯分流電阻r2；
所述分流電阻r2，用於當低壓mos管v2關斷時與led燈串串聯成電路，使led燈串通過電流。
其中，r2用於當低壓mos管關斷時與led燈串串聯成電路，使led燈串通過電流。
在使用上述方法對圖2的電路改進後，當低壓mos管v2導通時，驅動電路中流經led燈串的電流分別經低壓mos管v2和分流電阻r2流到地；當低壓mos管v2關斷時，流經led燈串的電流流經電阻r2流到地，此時供電電路中的供電電壓施加在led燈串和分流電阻r2上，由於led燈串有正嚮導通壓降的特性，供電電壓將被led燈串分擔。因此，改進的led驅動電路中的mos管兩端的電壓相對於未被改進的led驅動電路降低，達到了保護該驅動電路的目的。
但是，在改進的led驅動電路中，mos管斷開時，施加在led燈串的電壓減小，施加在mos管兩端的電壓增大，因此，為了使在關斷mos管v2時，施加在所述低壓mos管以及led燈串兩端的電壓儘可能小的發生變化，在選擇分流電阻r2時儘可能的選擇大阻值的電阻。在實際的應用場景中，一般分流電阻的r2的阻值達到兆歐級即可以滿足要求。
需要說明的是，在上述改進的led驅動電路中，只要將分流電阻r2並聯在mos管的源極和漏極，即可在mos管關斷時使led燈串分擔供電電壓，達到保護電路的目的，分流電阻阻值的大小並不影響本申請的保護範圍。
另外，為了保證在mos管關斷電路時，led燈串不發光，因此，在選擇分流電阻時，需要保證電路中通過led燈串的電流小於led燈串的正常工作電流。
優選的，可通過調整分流電阻r2的阻值大小，使mos管關斷時，通過led燈串的電流控制在10μa以內。
進一步的，在mos管v2關斷時，led驅動電路中的由vd1，vd2，vd3組成的led燈串與r2串聯的電路為通路，使led燈串有漏電電流通過。即：在mos管v2關斷電路時，led燈串有正向電流通過，led具有正嚮導通壓降的特性，驅動電路的供電電壓vcc不再直接施加在mos管v2的兩端，而是主要施加在led燈串，使施加在mos管兩端的電壓減小，達到保護低壓mos管的目的。
需要說明的，圖2中的電路只是目前led驅動電路的典型案例，但是本申請實施例提供的改進電路方案中的分流電阻只是為了在mos管關斷電路時使led驅動電路中的led燈串通過電流，從而達到保護mos管的目的。因此，串聯有mos管和led燈串的驅動電路中只要在mos管的源極和漏極並聯分流電阻，至於led驅動電路的形式並不影響本申請的保護範圍。
與現有技術相比，本申請實施例所提出的技術方案的有益技術效果包括：
本申請實施例提出了一種led驅動電路的保護方法及led驅動電路，該方法應用於串聯有低壓mos管的led驅動電路中，通過在所述低壓mos管的源極和漏極並聯分流電阻，使mos管關斷電路時，led燈串有電流通過。由於led具有正嚮導通壓降，因此，在關斷電路時，本申請實施例提供的led驅動電路中的led燈串有漏電電流通過，使得驅動電路供電電壓基本消耗在led燈串上，從而保護電路中的低壓mos管不被高壓擊穿，達到保護電路目的。
需要說明的是，在實施本申請的技術方案時，無需對電路其他部分進行調整，因此，本申請實施例提供的led驅動電路的保護方法易於實施，利於技術市場推廣。
為更清楚地說明本申請前述實施例提供的方案，本申請提供一種在實際應用場景下的led驅動電路。
一種led驅動電路，供電電壓為200v。如圖2所示，該電路包括：功率為70w的led燈串，串聯在所述led驅動電路中耐壓值為60v的低壓mos管v2以及並聯在所述低壓mos管v2的源極和漏極的阻值為10mω的分流電阻r2，
所述分流電阻r2，用於當低壓mos管v2關斷時與led燈串串聯成電路，使led燈串通過電流。
在mos管關斷電路時，電路中的電流為5μa。
在該低壓mos管關斷時，電路中若無分流電阻r2，則供電電壓將會全部施加在低壓mos管兩端，擊穿該低壓mos管。但是當在該低壓mos管的源極和漏極並聯分流電阻r2後，由於該電路中led燈串有電流通過，其正嚮導通壓降為150v，因此施加在低壓mos管v2和分流電阻r2兩端的電壓為50v，該電壓小於低壓mos管v2的耐壓值。因此，在本電路中即使低壓mos管v2的耐壓值即使遠低於供電電壓，該低壓mos管v2也不會被擊穿。此外，在低壓mos管v2關斷電路時，電路中電流為5μa，因此，led燈串不會發光，也達到了關閉led燈串的目的。
為更清楚地說明本申請前述實施例提供的方案，基於與上述方法同樣的發明構思，本申請實施例還提出了led驅動電路，其結構示意圖如圖1所示，
該電路包括：串聯在所述led驅動電路中低壓mos管v2，此外還包括：並聯在所述低壓mos管v2的源極和漏極的分流電阻，
所述分流電阻r2，用於當低壓mos管v2關斷時與led燈串串聯成電路，使led燈串通過電流。
優選的，所述分流電阻在低壓mos管關斷時，使led燈串的通過電流小於led燈串的正常工作電流。
優選的，所述led驅動電路中串聯有採樣電阻r1，所述採樣電阻用於採集led燈串的通過電流信息。
通過以上的實施方式的描述，本領域的技術人員可以清楚地了解到本申請實施例可以通過硬體實現，也可以藉助軟體加必要的通用硬體平臺的方式來實現。基於這樣的理解，本申請實施例的技術方案可以以軟體產品的形式體現出來，該軟體產品可以存儲在一個非易失性存儲介質(可以是cd-rom，u盤，移動硬碟等)中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，伺服器，或網絡側設備等)執行本申請實施例各個實施場景所述的方法。
本領域技術人員可以理解附圖只是一個優選實施場景的示意圖，附圖中的模塊或流程並不一定是實施本申請實施例所必須的。
本領域技術人員可以理解實施場景中的裝置中的模塊可以按照實施場景描述進行分布於實施場景的裝置中，也可以進行相應變化位於不同於本實施場景的一個或多個裝置中。上述實施場景的模塊可以合併為一個模塊，也可以進一步拆分成多個子模塊。
上述本申請實施例序號僅僅為了描述，不代表實施場景的優劣。
以上公開的僅為本申請實施例的幾個具體實施場景，但是，本申請實施例並非局限於此，任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本申請實施例的業務限制範圍。