CN102595719A

CN102595719A - 一种加强led路灯抗雷击浪涌冲击的电路

Info

Publication number: CN102595719A
Application number: CN2012100215983A
Authority: CN
Inventors: 沈建青
Original assignee: JIANGSU HAODI ENERGY-SAVING PHOTOELECTRIC TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: JIANGSU HAODI ENERGY-SAVING PHOTOELECTRIC TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2012-01-31
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2012-07-18

Abstract

一种加强 LED 路灯抗雷击浪涌冲击的电路 ，属于LED照明技术领域 。特点：包括铝基覆铜板、热沉基板、 LED 集成光源、第一二极管 D1 、第二二极管 D2 和压敏电阻 R1 ， LED 集成光源通过热沉基板安装在铝基覆铜板上，第一二极管 D1 、第二二极管 D2 和压敏电阻 R1 也安装在铝基覆铜板上， LED 集成光源的正极接压敏电阻 R1 的一端和第一二极管 D1 的负极，压敏电阻 R1 的另一端接第二二极管 D2 的正极和 LED 集成光源的负极，第一二极管 D1 的正极和第二二极管 D2 的负极通过铝基覆铜板上的铜箔与热沉基板连接 。优点：克服了LED路灯在户外环境中由于遭受雷击浪涌冲击而产生的光衰和死灯问题，具有节能、长寿、环保的优点，降低了维护成本，有利于大规模生产。

Description

一种加强LED路灯抗雷击浪涌冲击的电路

技术领域

本发明属于LED照明技术领域，具体涉及一种加强LED路灯抗雷击浪涌冲击的电路。

背景技术

2009年初，为了扩大内需，推动中国LED产业的发展，降低能源消耗，中国科技部推出“十城万盏”半导体照明应用示范城市方案，为LED照明的发展注入了强大的动力。LED（发光二极管）作为一种固态的半导体冷光源，具有高效节能、超长寿命、绿色环保、色彩丰富以及安全系数高等优点，现已成为目前最流行的半导体光源之一，大有取代传统光源的发展势头。目前的LED灯具，作为新兴灯具，很多产品已被广泛应用于实际生活中。大功率LED路灯，就是多个大功率LED的集成应用。但在LED路灯的实际使用中，仍需解决其性能不稳定，节能、寿命与理论相差太大，维护成本高等的问题。LED路灯的光衰和死灯是目前其失效最主要的两种形式，特别是LED死灯现象在户外的LED路灯中出现的几率非常高，这主要由于LED路灯遭受雷击的可能性较大。当其受到雷击浪涌冲击后，极易导致LED路灯不能正常工作，甚至损坏或烧毁。这其实就是通常所说的LED电损伤的一种表现形式。

LED作为一种半导体器件，主要参数有正向压降Vf、正向直流电流If和功率等，另外还有两个重要参数：反向击穿电压Vbr和反向峰值电流Irm。当LED正常工作时，不会涉及到这两个参数，但在发生雷击浪涌冲击时，如果施加在LED两端的电压超出这两个参数的标称值，LED将受到不可逆损伤，即所说的电损伤，它是表现为光衰和死灯的主要原因。见图1、图2，图1是LED正常状态下的等效电路图，图2是LED反向损伤后的等效电路图。由图可见，当LED被反向电压和电流损伤后，施加在LED两端的电流会有一部分流过等效电阻Rx，其电阻值与LED损坏程度有关：损坏程度小时，电阻值可达十几千欧姆，损坏程度大时，电阻值仅有1～2kΩ；损坏很严重时，电阻值仅有几百甚至几十欧姆。这部分能量只能用来发热而不再发光，从而形成LED的光衰，并且，当损伤越严重，等效电阻Rx的电阻值越小，当等效电阻Rx接近0Ω时，LED表现为短路状态，不再发光，即为死灯。

为此，如何克服户外LED路灯由于遭受雷击浪涌冲击而导致光衰和死灯的问题，提高其工作的稳定性和可靠性，是本发明所要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是要提供一种加强LED路灯抗雷击浪涌冲击的电路，它不仅电路简单实用、可靠性高、成本低廉，而且能有效降低LED路灯的电损伤，减小LED路灯的光衰和死灯。

本发明的目的是这样来达到的，一种加强LED路灯抗雷击浪涌冲击的电路，其特征在于：包括铝基覆铜板、热沉基板、LED集成光源、第一二极管D1、第二二极管D2和压敏电阻R1，LED集成光源通过热沉基板安装在铝基覆铜板上，第一二极管D1、第二二极管D2和压敏电阻R1也安装在铝基覆铜板上，LED集成光源的正极接压敏电阻R1的一端和第一二极管D1的负极，压敏电阻R1的另一端接第二二极管D2的正极和LED集成光源的负极，第一二极管D1的正极和第二二极管D2的负极通过铝基覆铜板上的铜箔与热沉基板连接。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的第一二极管D1、第二二极管D2优选采用肖特基二极管。

在本发明的另一个具体的实施例中，所述的压敏电阻R1的动作电压为LED集成光源的正向压降Vf的1.5～2.5倍。

本发明通过采用上述电路结构后，克服了LED路灯在户外环境中由于遭受雷击浪涌冲击而产生的光衰和死灯问题，使LED路灯所具有的节能、长寿、环保的优点得以真正发挥出来，并且降低了由于更换灯具所带来的运行费用，有利于LED路灯的大规模生产及使用。

附图说明

图1为LED正常状态下的等效电路图。

图2为LED反向损伤后的等效电路图。

图3为本发明的一实施例的电路图。

具体实施方式

为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本发明的技术实质和有益效果，申请人将在下面以实施例的方式结合附图作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本发明技术方案的限制，任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本发明的技术方案范畴。

请参阅图3，一种加强LED路灯抗雷击浪涌冲击的电路，包括铝基覆铜板1、热沉基板2、LED集成光源3、第一二极管D1、第二二极管D2和压敏电阻R1，第一二极管D1、第二二极管D2采用肖特基二极管，其恢复时间为纳秒级，其反向击穿电压应选择不小于1.5倍的LED集成光源3的正向压降Vf，压敏电阻R1的动作电压应选择为LED集成光源3的正向压降Vf的1.5～2.5倍，优选为2倍。LED集成光源3通过热沉基板2焊接在铝基覆铜板1上，第一二极管D1、第二二极管D2和压敏电阻R1也焊接在铝基覆铜板1上，LED集成光源3的正极接压敏电阻R1的一端和第一二极管D1的负极，压敏电阻R1的另一端接第二二极管D2的正极和LED集成光源3的负极，第一二极管D1的正极和第二二极管D2的负极通过铝基覆铜板1上的铜箔与热沉基板2连接。

本发明的工作原理：当发生雷击时，感应到LED集成光源3的正、负极和热沉基板2上的电压有以下几种可能性，

1.LED集成光源3正、负极间的感应电压为正脉冲，此时压敏电阻R1击穿吸收此正脉冲能量；

2. LED集成光源3正、负极间的感应电压为负脉冲，第一二极管D1和第二二极管D2正向导通吸收此负脉冲能量；

3. LED集成光源3的正极与热沉基板2之间的感应电压为正脉冲时，第一二极管D1反向击穿，并通过第二二极管D2释放此能量。

4. LED集成光源3的正极与热沉基板2之间的感应电压为负脉冲时，第一二极管D1正向导通，释放此能量。

5. LED集成光源3的负极与热沉基板2之间的感应电压为正脉冲时，第二二极管D2正向导通，释放此能量。

6. LED集成光源3的负极与热沉基板2之间的感应电压为负脉冲时，第二二极管D2反向击穿，并通过第一二极管D1释放此能量。

综上所述，本发明提供的技术方案克服了已有技术中的欠缺，达到了发明目的，体现了申请人所述的技术效果。

Claims

1.一种加强LED路灯抗雷击浪涌冲击的电路，其特征在于：包括铝基覆铜板(1)、热沉基板(2)、LED集成光源(3)、第一二极管D1、第二二极管D2和压敏电阻R1，LED集成光源(3)通过热沉基板(2)安装在铝基覆铜板(1)上，第一二极管D1、第二二极管D2和压敏电阻R1也安装在铝基覆铜板(1)上，LED集成光源(3)的正极接压敏电阻R1的一端和第一二极管D1的负极，压敏电阻R1的另一端接第二二极管D2的正极和LED集成光源(3)的负极，第一二极管D1的正极和第二二极管D2的负极通过铝基覆铜板(1)上的铜箔与热沉基板(2)连接。

2.根据权利要求1所述的一种加强LED路灯抗雷击浪涌冲击的电路，其特征在于所述的第一二极管D1、第二二极管D2优选采用肖特基二极管。

3.根据权利要求1所述的一种加强LED路灯抗雷击浪涌冲击的电路，其特征在于所述的压敏电阻R1的动作电压为LED集成光源(3)的正向压降Vf的1.5～2.5倍。