CN103731956B - 一种led驱动浪涌电压保护电路及驱动电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种LED驱动浪涌电压保护电路，包括一个RC积分电路和一个独立电容；所述RC积分电路用于保护IC芯片的电源输入端；所述独立电容正极一端连接在LED芯片串的控制开关输入端，另一端与整流电路的低电压输入端相连。本发明结构简单，成本低廉，保护效果好，适用于高压以及瞬间浪涌电压保护。

Description

一种LED驱动浪涌电压保护电路及驱动电路

技术领域

本发明涉及一种LED集成电路设计。

背景技术

LED芯片以其高效，高集成度，以及高寿命在新型节能光源领域

得到广泛应用。在LED光源中，电源驱动是比较关键的技术。由于对LED应用的高集成度以及低成本要求，无电感电容等储能器件的LED驱动方案在市场中占的份额越来越大。然而，由于该类驱动方案是独立的“光引擎”，必须能够直接兼容外接电源，因此其LED芯片以及IC芯片都必须能够承受复杂的电磁环境。在常见的电磁干扰中，对裸露的IC芯片威胁最大是所谓浪涌(powersurge)，该类干扰一般出现在电源开关时产生的电感反抗电动势，以及不符合电磁标准的电器在工作中产生的强电磁噪音等等。其表现为短期内一个或几个高压脉冲。在没有保护的电路中，这类高压脉冲可以轻易击穿普通甚至是耐高压的芯片，造成电路损坏。对于该类脉冲的保护，传统方法是在电流通路采用大电解电容和齐纳管等高压保护器件。这类器件不仅体积较大，而且保护效果不可靠，不适合应用于高集成度的LED照明应用中。

目前的无电感电容的LED驱动技术在理论上效率可以接近100％。由于开关损耗等问题，在实际应用中效率可以达到95％以上，是未来主流LED驱动的技术方向。然而这类电路对电网的浪涌保护是一个相对短板。

发明内容

本发明解决的技术问题是，提供一种结构简单，成本低廉，保护效果好，适用于高压以及瞬间浪涌电压的保护电路及LED驱动电路结构。

为了解决上述问题，本发明提供一种带有浪涌电压保护电路的新型LED驱动电路，包括一个RC积分电路和一个独立电容；所述RC积分电路用于保护IC芯片的电源输入端；所述独立电容正极一端连接在LED芯片串的控制开关输入端，另一端与整流电路的低电压输入端相连；

还包括整流桥模块、IC驱动模块和LED光源，其中，所述整流桥模块与交流电源相连，用于将交流电转换为直流电输送至IC驱动模块；所述IC驱动模块与整流桥模块和LED光源相连，用于为所述LED光源供电并控制所述LED光源的开关；所述IC驱动模块包括控制电路和控制LED光源的开关管；所述控制电路与开关管集成在一个芯片上；

所述开关管为MOS管；

所述RC积分电路包括一个电阻和电容；所述电阻和电容串联，所述电阻一端接所述整流桥模块的高电位输入端，另一端口接所述电容，所述电容的另一个端口接所述整流桥模块的低压输入端，如果所述电容是有极性的器件，则正极和所述电阻相连；

所述MOS管为4个，分别为第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管；所述LED光源为相互串联的3串，分别为第一LED光源串、第二LED光源串和第三LED光源串；

所述第一MOS管的漏极连接所述第一LED光源串的负极；所述第一MOS管的源极接所述整流桥模块的低压输入端；所述第一MOS管的栅极连接所述控制电路；

所述第二MOS管的漏极连接所述第二LED光源串的负极；所述第二MOS管的源极接所述整流桥模块的低压输入端；

所述第三MOS管的漏极连接所述第三LED光源串的负极；所述第三MOS管的源极接所述整流桥模块的低压输入端；

所述第四MOS管的漏极连接到所述电阻和电容之间；所述第四MOS管的源极接所述控制电路。

进一步，如果独立电容是有极性的器件，则正极和控制开关的输入端相连。

本发明的优点是：

结构简单，成本低廉，保护效果好，适用于高压以及瞬间浪涌电压保护。

利用本发明的技术，解决了LED驱动的浪涌保护问题，同时保留了驱动电路的高集成度。利用本发明，驱动电路可以和发光芯片集成在同一个照明腔体内，实现了最大集成化。由于摆脱了对电解电容的依赖性，寿命可以达到两万小时以上。

附图说明

图1为本发明一种新型LED驱动浪涌电压保护电路示意图。

具体实施方式

下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

实施例一：

本发明提供了如附图1所示的一种新型LED驱动浪涌电压保护电路，包括一个RC积分电路和一个独立电容C2；RC积分电路用于保护IC芯片的电源输入端；独立电容C2正极一端连接在LED芯片串的控制开关输入端，另一端与整流电路的低电压输入端相连。

本发明还提供一种带有这种浪涌电压保护电路的新型LED驱动电路，还包括整流桥模块、IC驱动模块和LED光源，其中，整流桥模块与交流电源相连，用于将交流电转换为直流电输送至IC驱动模块；IC驱动模块与整流桥模块和LED光源相连，用于为LED光源供电并控制LED光源的开关；IC驱动模块包括控制电路和控制LED光源的开关管；控制电路与开关管集成在一个芯片上。

RC积分电路包括一个电阻R1和电容C1；电阻R1和电容C1串联，电阻R1一端接整流桥模块的高电位输入端，另一端口接电容C1，电容C1的另一个端口接整流桥模块的低压输入端，如果电容C1是有极性的器件，则正极和电阻R1相连。

开关管为4个MOS管，分别为第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3和第四MOS管M0；LED光源为相互串联的3串，分别为第一LED光源串、第二LED光源串和第三LED光源串；

第一MOS管M1的漏极连接第一LED光源串的负极；第一MOS管M1的源极接整流桥模块的低压输入端；第一MOS管M1的栅极连接控制电路；

第二MOS管M2的漏极连接第二LED光源串的负极；第二MOS管M2的源极接整流桥模块的低压输入端；

第三MOS管M3的漏极连接第三LED光源串的负极；第三MOS管M3的源极接整流桥模块的低压输入端；

第四MOS管M0的漏极连接到电阻和电容之间；第四MOS管M0的源极接控制电路。

独立电容C2一端和LED串的控制开关输入端相连，另一端口和整流电路的低电压输入端相连；如果独立电容C2是有极性的器件，则正极和控制开关的输入端相连。

每串LED光源所含的LED的数量相同或者不相同。

本发明可以通过分离器件实现，也可以通过集成度较高的集成器件实现。在LED铝基板电路中，通过体积很小的贴片陶瓷电容或者钽电容，可以很容易的把该保护电路和芯片集成为一体化，大大节省了电路的体积和成本。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种带有浪涌电压保护电路的新型LED驱动电路，其特征在于：

包括一个RC积分电路和一个独立电容；所述RC积分电路用于保护IC芯片的电源输入端；所述独立电容正极一端连接在LED芯片串的控制开关输入端，另一端与整流电路的低电压输入端相连；

还包括整流桥模块、IC驱动模块和LED光源，其中，

所述整流桥模块与交流电源相连，用于将交流电转换为直流电输送至IC驱动模块；

所述IC驱动模块与整流桥模块和LED光源相连，用于为所述LED光源供电并控制所述LED光源的开关；所述IC驱动模块包括控制电路和控制LED光源的开关管；所述控制电路与开关管集成在一个芯片上；

所述开关管为MOS管；

所述RC积分电路包括一个电阻和电容；所述电阻和电容串联，所述电阻一端接所述整流桥模块的高电位输入端，另一端口接所述电容，所述电容的另一个端口接所述整流桥模块的低压输入端，如果所述电容是有极性的器件，则正极和所述电阻相连；

所述MOS管为4个，分别为第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管；所述LED光源为相互串联的3串，分别为第一LED光源串、第二LED光源串和第三LED光源串；

所述第一MOS管的漏极连接所述第一LED光源串的负极；所述第一MOS管的源极接所述整流桥模块的低压输入端；所述第一MOS管的栅极连接所述控制电路；

所述第二MOS管的漏极连接所述第二LED光源串的负极；所述第二MOS管的源极接所述整流桥模块的低压输入端；

所述第三MOS管的漏极连接所述第三LED光源串的负极；所述第三MOS管的源极接所述整流桥模块的低压输入端；

所述第四MOS管的漏极连接到所述电阻和电容之间；所述第四MOS管的源极接所述控制电路。