[实用新型]LED灯驱动电路

说明书

技术领域

本实用新型是有关于一种发光二极管（LED，Light Emitting Diode）驱动技术，且特别是有关于一种全保护功能交流输入LDE灯驱动电路。

背景技术

在提倡节约能源的当今社会，LED因其低耗能的特点得到广泛青睐。LED，即发光二极管，其具有两端，一端为阳极，另一端为阴极。LED的基本工作原理是，当有电流从阳极流过阴极时在内部的半导体里激发出光子，产生了可见光。如果其电压为负，即当阴极端的电压高于阳极端时，LED被反向偏置，LED处于不导通状态，即不发光。因此，为了使LED能够如同普通灯泡一样连续发光，则需要用一种电路将市用的交流电转换成直流电。交流电就是其电压极性周期性地正负交替，而直流电为极性不交替的电压。所以，一种将交流电转换成可调可控的直流电的电路，称为驱动电路，是必需的。在LED灯的应用中，LED驱动电路将家用的220V交流电转换成额定的直流电，为LED提供从阳极到阴极的直流电，使得LED连续发光。

如果LED是在其工作范围内工作，其寿命非常长。但如果工作条件超过其许可工作范围，LED很容易被损坏。在实际的工作环境中，比方说家用的电网，有很多因素可以造成LED过电压或过电流的状态，这些状态将使LED受到损坏。因此在LED驱动电路中必须对LED加以保护。

现有的LED驱动电路中，一般仅有过电压保护。用于过电压保护的元件主要是瞬变电压消除器(TVS)、齐纳二极管(Zener)、压敏电阻(MOV)等等。这些元件跨在需要保护的部分的两端。当过电压发生时，这样的元件将过高的电压钳到额定值以内。然而，这样的过压保护参数往往有很大范围变化（一般为10%以上），精度不够，而且这些元件在保护点到达之前就已经开始有漏电流发生，从而使得驱动电路的电效率降低。

有的驱动电路没有过电压保护但有过电流保护，因为LED的损坏主要的原因之一是过电流。最基本的过电流保护是熔丝保护。当电流过大到一定程度时，熔丝里的电流产生足够的热量使得熔丝烧断。这样的保护有几大缺点，一是熔丝烧断后就无法恢复；二是有较大范围的变化；三是过流熔断点受到环境温度影响。当环境温度高时，显然较低的电流就能将熔丝烧断；四是反应速度慢，大约为秒级。有可能当熔丝熔断时，LED已经受到一定的伤害。因此，这样的过电流保护有精度低和不可靠的缺点。有些驱动电路使用了可恢复熔丝。除了可以重复使用的好处外，其他的问题依然存在。另外有些驱动电路使用了正温度系数的热敏电阻(PTC)。当电流增加到保护点的时候，过电流产生的热使得热敏电阻的阻值大大增加，电流大大减小，从而达到钳制电流的目的。热敏电阻除了能恢复，不断流之外，熔丝所具有的其他问题依然存在，特别是精度差和受环境温度影响的问题。

软启动就是当加上输入电压使得LED开始工作时，如果LED中的电流是逐渐增加到额定值的，即为软启动。反之为硬启动，硬启动往往会产生过电压或过电流现象，而在启动初期往往保护功能尚未建立完毕，使得LED受到损坏。现有的驱动电路中还没有考虑到软启动的问题，所以很多LED灯产品在启动时被损坏。

LED是半导体器件，而半导体器件受热后很容易被损怀，大大缩短产品的寿命。而且LED有光衰现象。即温度过高会引起发光量减小。在一定的温度范围内当温度降下来后发光量还能自动恢复。但超过一定温度，LED受到永久性的伤害，发光量就不会再恢复，大大降低产品寿命。现有产品中尚未有过此类热保护功能。

随着对LED灯功率要求的增加，往往是几个LED并联在一起。相比较于串联，并联的好处是即使有一个LED损坏开路，仍然不会影响其他LED的功能，但缺点是需要大电流。而大电流使得功率消耗大，温度上升，而且电路体积增大。而若是串联，则会减小损耗，降低温度，减小体积。但由于是串联，假如有一个LED受损而开路，那么电流就被切断，整个LED就不再发光；如果任何一个LED受损而短路，那么电流会增加，使得其他LED因过电流而受到进一步损坏。这是现有产品普遍使用并联电路的原因。

此外，作为半导体元件，LED很容易因静电而受损。现有的产品大多数都没有考虑到这个问题，也因而在制造，测试，运输等过程中使得LED受到损害。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种LED灯驱动电路，其对LED灯进行全功能保护，更具有反应速度快，精度高的特点。