[发明专利]一种应用于保护直接式发光二极管驱动器在低电压状态下运作的装置

说明书

技术领域

本发明是关于一种保护电路，特别是关于一种用于保护一低电压直接式LED驱动器避免其发生过电压状况的保护电路。

背景技术

LED灯管的直接式驱动器因为价格低廉、较少电磁干扰以及具有高工作效率而广受欢迎，在使用这类低电压直接式驱动器的基本操作原则便是直接式驱动器可以重新分配一LED灯串中的LED单元整体出光数量，在适当的设计下，获得供电的LED单元数量，会是考虑输入电压、LED温度、LED电流和LED正向电压便易等因素的最适状况。

然而，一旦操作环境是位于户外，举例来说，用户将120伏特的LED灯管接上220V的插座，LED内部的电或便很有可能因为输入电压的过电压而产生损坏现象。所以有必要开发出可以保护产品和使用者在非常规操作环境下仍能安全使用产品的防护机制。

发明内容

依据上述的需求，本发明提出一种应用于保护直接式发光二极管驱动器在低电压状态下运作的装置，包括：一整流阶，将一交流输入电压转换为一直流脉冲电压；一主要灯串，具有一上端以连接整流阶；一次要灯串，是连接于低电压直接式发光二极管驱动器和一整合设置于低电压直接式发光二极管驱动器内部的电流源；一高压通道场效应晶体管，具有一闸极、一汲极和一源极，且高压NFET的汲极是连接于主要灯串的一下端，源极则连接于次要灯串的一上端。提升电阻系；一提升电阻，是连接于高压NFET的闸极和主要灯串的一上端之间及一下落单元，其具有一第一端和一第二端，且第一端是连接于高压NFET的闸极和提升电阻，而第二端则连接于低电压直接式发光二极管驱动器的电流源。

于一实施方式，应用于保护直接式发光二极管驱动器在低电压状态下运作的装置另包括一热感应组件，用于侦测直接式发光二极管驱动器的温度，直接式发光二极管驱动器根据所量测的温度调变主要灯串与次要灯串的电流值。

于一实施方式，应用于保护直接式发光二极管驱动器在低电压状态下运作的装置另包括一回馈模块，回馈模块包括一反转曾纳二极管(turning zener diode)，具有一阴极和一阳极，且阴极是连接于高压NFET的汲极；一第一回馈电阻，连接于高压NFET的源极和电流源之间及一第二回馈电阻，连接于电流源。

于一实施方式，下落单元是连接于一固定电流源，并且包括有一比较器；一参考电压，连接于比较器的一负输入端；一输出晶体管，连接高压NFET；一通道晶体管，连接输出晶体管；一电流镜，连接于通道晶体管和固定电流源之间，并且包括有一第一镜晶体管和一第二镜晶体管，第一镜晶体管连接于通道晶体管，第二镜晶体管连接于固定电流源，固定电流源则与电流源连接及一电阻分压器，连接于电流镜的一上端和比较器的一正输入端，用于感测次要灯串上端的电压。

于一实施方式，提升电阻是连接于高压NFET的汲极上方间隔2个LED单元处的连接点。

于一实施方式，下落单元是连接于电流源，并包括一低压曾纳二极管；一第一切换晶体管，具有一汲极、一闸极和一源极，且汲极连接于高压NFET的闸极和提升电阻的下端，闸极连接次要灯串的上端，而源极连接于低压曾纳二极管的一阴极；一电阻分压器，连接于第一切换晶体管的闸极，并包括有相互串接的一第一电阻分压器和一第二电阻分压器，第一电阻分压器连接于第一切换晶体管的闸极和次要灯串的上端及一第二切换晶体管，具有一汲极、一闸极和一源极，且闸极连接于第一电阻分压器和第二电阻分压器的一交界处，汲极连接于固定电流源和电流源，源极则连接于低压曾纳二极管的一阳极。

附图说明

图1为本发明一种应用于保护一低电压直接式发光二极管驱动器过电压的装置的一实施例结构示意图。

图2为本发明一种应用于保护一低电压直接式发光二极管驱动器过电压的装置的另一实施例结构示意图。

图3为LED灯串电流与高压NFET功率和高压NFET汲极电压之间的关系图。

图4为说明本发明一种应用于保护一低电压直接式发光二极管驱动器过电压的装置的又一实施例结构示意图。

图5为说明本发明一种应用于保护一低电压直接式发光二极管驱动器过电压的装置的再一实施例结构示意图。

【符号说明】

10    整流阶

11    主要灯串

12    次要灯串

13    高压通道场效应晶体管(NFET)

14    提升电阻(Pull-up resistor)

15    下落单元(avalanche unit)

16    低电压直接式发光二极管驱动器