[实用新型]LED串联供电保护电路

说明书

技术领域

本实用新型属于LED技术领域，特别是涉及一种LED串联供电保护电路。

背景技术

作为20世纪人类最重要的100项发明之一的LED技术，在经历了30多年的发展后，终于迎来了距离广泛应用不远的日子，这一充满前途的技术必将给我们的生活带来巨大的改变。目前LED正在成为一种通用的照明光源，由于单个LED的照度不够，必须由多个LED组成一件照明产品，这就免不了对LED进行并联或串联。通用照明光源的电源是取自交流市电的较高电压，而LED的工作电压相对来说很低，当LED采用并联的方式供电时，需要将交流市电的较高电压降低为低电压大电流的电源，必须对并联的每一个LED进行限流供电，这种供电方式是针对LED的可靠性较低而设计的，可以保证当其中任何一个LED开路时，其它LED可以正常工作，但并联供电方式带来的高成本、高工艺要求和低效率的问题阻碍了LED照明产品的发展步伐；当LED采用串联供电方式时，可以相对比较容易地从交流市电的较高电压中得到高电压小电流的电源，只需对串联的所有LED进行限流供电，其优点是成本低、供电效率高、每个LED流过的电流都相同、LED的亮度均匀，但其缺点是在使用过程中只要有任何一个LED开路，都将会导致整个LED照明产品熄灭，这缺点同样阻碍了LED照明产品的发展步伐。

我们知道，照明灯具由白炽灯发展到荧光灯和节能灯，其社会效益和经济效益都十分重大，而LED照明灯具要达到与荧光灯和节能灯同样的照度时，只需要更少的电能消耗，这对于能源紧缺的今天有着更重大的意义。但要使LED照明产品能真正进入人们的生活，不但需要降低成本、提高供电效率，更需要提高LED照明产品的可靠性。LED串联供电的优点很突出，但其在使用过程中只要有任何一个LED开路，都将会导致整个LED照明产品熄灭却是一个致命的缺点，因此，发明一种简单而廉价的LED串联供电保护电路，保证不会因为其中的任何一个LED开路而导致整个LED照明产品熄灭，对推动LED照明产品的发展有着重大的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种简单而廉价的LED串联供电保护电路。

由于生产工艺等问题，所有电子元件的可靠性都不能达到百分百，特别是LED的可靠性在电子元件中算是比较低的，在LED长时间的使用过程中，难免会有个别LED发生损坏，一般都是表现为开路，此时多个LED串联供电的LED照明产品就整体熄灭，导致整个照明产品报废。如果将LED进行分组，由一个LED或是多个串联或并联的LED作为一组，给每组LED加一个保护电路，使当某组或某些组LED开路时不会导致整个LED串联电路开路，就能保证多组LED串联供电的LED照明产品仍能正常使用。

这里我们把如图3所示的由两个LED先并联后作为一组，再把所有LED组串联起来的供电电路也定义为LED串联供电，这种供电方式其实质是以两个或几个并联的LED作为一组所形成的LED串联供电。在图3电路中，两个并联的LED中，若其中任何一个LED开路，则和它同组的那个LED必将流过两倍的电流，而高亮度LED在达到高效率的照度时，流过两倍的电流必将导致LED烧毁开路，若没有加LED串联供电保护电路，同样会造成整个LED照明产品熄灭。

图1是由一个LED作为一组的LED串联供电方式；图2是由多个LED串联作为一组的LED串联供电方式；图3是由多个LED并联作为一组的LED串联供电方式。

多组LED串联供电的LED保护电路，最简单而廉价的解决的办法是在每组LED两端并联一个稳压二级管，稳压二级管的稳压值取为比LED的工作电压值高约10％至20％为宜，此时和LED并联的稳压二级管所流过的电流几乎可以忽略，而当某组LED发生故障开路时所产生的电压波动也很小，不会对其它组的LED的工作状态产生影响。发明人做了大量实验，证明当稳压二级管的稳压值取值比LED的工作电压值高约10％至20％时，稳压二级管中所流过的电流为亚毫安级，比起LED的工作电流来说，可以忽略。

根据并联电路可靠性原理，若稳压二级管和LED的可靠性均为99％时，其并联电路的可靠性为99.99％，事实上稳压二级管的可靠性要比LED更高，所以本实用新型LED串联供电保护电路的可靠性要大于99.99％，真正做到了万无一失。采用本实用新型，当多个或多组LED串联供电环路中的某个或某组LED发生故障开路时，除了该个或该组LED熄灭以外，其余LED都能正常工作。