CN201114864Y

CN201114864Y - Led保护装置

Info

Publication number: CN201114864Y
Application number: CNU2007200562112U
Authority: CN
Inventors: 刘洋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-08-23
Filing date: 2007-08-23
Publication date: 2008-09-10
Anticipated expiration: 2017-08-23

Abstract

本实用新型提供一种LED保护装置，包括一开关器件；与一开关器件并联的触发支路；该触发支路由一稳压器件与一分流器件串联组成。本实用新型提供的LED保护装置能及时泄放LED灯两端产生的静电，防止LED灯因静电而损坏，即使LED灯开路，电流也能从保护装置上流过，不会使其它LED灯熄灭，并且在LED灯或保护装置反置时仍然具有保护作用，也不会导致LED灯损坏，并且，本实用新型提供的LED保护装置只有2个引出端，集成在PCB板上时布线简单，占有面积较小，可降低生产成本。

Description

LED保护装置

技术领域

本实用新型涉及一种LED保护装置，尤其是一种应用于多只LED灯串联构成的LED发光电路的保护装置。

背景技术

LED(发光二极管)灯管由于具有体积小、重量轻、寿命长等优点，已经广泛应用在照明灯具、交通指示灯、电子显示板中。目前常用的LED照明或显示装置均由一只或多只LED灯串联后，配上适合的恒流驱动器组成。对于多只LED灯串联后构成的发光支路，其中一只损坏则会导致整个支路上的所有LED灯熄灭，甚至会损坏与该支路路并联的其它LED灯。

CN1889804A号发明专利申请就公开了名称为一种半导体发光管灯局部损坏旁路保护装置的发明创造，其电原理图如图1所示。保护装置10包括晶闸管SCR、稳压二极管ZD、电阻R1和R2，其中晶闸管SCR与LED灯L1并联，其正极与LED灯L1的正极连接，负极与LED灯L1的负极连接。稳压管ZD与电阻R1串联组成触发电路，电阻R1的一端连接到晶闸管SCR的触发极G上。晶闸管SCR的正极A还与电阻R2连接，电阻R2的另一端连接到恒流源I的正极。

在LED灯L1正常工作时，稳压二极管ZD两端的电压低于导通电压，稳压二极管ZD处于截止状态，晶闸管SCR没被触发，也处于截止状态。当LED灯L1上产生方向与其方向相同的正向静电或LED灯L1两端电压过高而导致LED灯L1损坏处于开路状态时，稳压二极管ZD两端电压升高使其开启，从而触发晶闸管SCR，电流从晶闸管SCR上流过，从而避免与LED灯L1串联的其他LED灯损坏，使串联支路上的其他LED灯正常工作。

虽然保护装置10能有效防止因一只LED损坏而导致整个支路不能正常工作的情况发生，但一旦LED灯上形成方向与自身方向相反的反向静电，保护装置10却不能有效消除，仍然无法避免LED灯受静电损坏。并且，如果保护装置10自身反置，将失去保护作用，同时故障的元件不易发现，为以后的使用，检验和维修带来隐患。同时，由于保护装置10有3个引出端，即引出端1、2和3，在PCB板上布线复杂，占有面积较大，生产成本高。

发明内容

本实用新型的主要目的是提供一种有效防止静电的LED保护装置；

本实用新型的另一目的是提供一种在一只LED灯开路或反置时，电流仍可流过其他与之串联的LED灯，并保护反置的LED灯不被损坏的LED保护装置；

本实用新型的再一目的是提供一种保护装置自身反置仍然具有保护作用并且容易被发现的LED保护装置；

本实用新型的又一目的是提供一种布线简单、封装管脚少、生产成本低的LED保护装置。

为实现上述的目的，本实用新型提供的LED保护装置包括一开关器件；一与开关器件并联的触发支路；该触发支路由一稳压器件与一分流器件串联组成。

一个具体的方案是，该开关器件为晶闸管，该稳压器件为稳压二极管，该分流器件为二极管，其中，稳压二极管的正极与二极管的负极连接，并连接到晶闸管的触发极，负极与晶闸管的阳极连接，而二极管的正极与晶闸管的阴极连接。

由以上方案可见，当LED灯两端产生静电时，可通过稳压二极管与二极管构成的回路钳位并泄放。从而防止LED灯因静电而损坏。如果LED灯开路，其两端电压过高，稳压二极管也可导通，从而触发晶闸管，电流可从晶闸管上流过，可保证与其串联的其它LED灯上仍有电流流过，不会因其中一只LED灯损坏而导致串联支路上的其它LED灯熄灭。并且，一旦生产LED灯时不慎将LED灯或保护装置反置，电流也可以从保护装置上流过，不单可以避免LED灯两端电压迅速升高而导致LED灯损坏，还可以方便检修人员及时发现反置了的LED保护装置。同时，由于保护装置的晶闸管与触发支路是并联的，其引出端仅为2个，集成在PCB板上时布线简单，并且占用面积小，降低生产成本。

附图说明

图1是现有LED保护装置电原理图；

图2是本实用新型第一实施例与LED灯连接的电原理图，该LED灯由恒流源供电；

图3是本实用新型第一实施例具体应用的电原理图；

图4是本实用新型第二实施例与LED灯连接的电原理图，该LED灯由恒流源供电。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

参见图2，是本实用新型第一实施例与LED灯连接的电原理图，图中，LED灯由恒流源供电。本实施例中，保护装置20由晶闸管SCR、稳压二极管ZD和二极管D组成。其中，晶闸管SCR是本实施例的开关器件，与LED灯L1并联，其阳极A与LED灯L1正极连接，其阴极K与LED灯L1的负极连接。稳压二极管ZD是本实施例的稳压器件，其与分流器件即二极管D串联组成触发支路。稳压二极管ZD的正极与二极管D的负极连接，并且与晶闸管SCR的触发极G连接，稳压二极管ZD的负极连接到晶闸管SCR的阳极A，而二极管D的正极则连接到晶闸管SCR的阴极K。保护装置20具有2个引出端，即引出端4和5，引出端4与晶闸管SCR的阳极A连接，并连接到LED灯L1的正极，引出端5与晶闸管SCR的阴极K连接，并连接到LED灯L1的负极。

正常使用时，LED灯L1两端电压约为3.2伏，由于没有达到稳压二极管ZD的导通电压，其工作在截止状态，同时晶闸管SCR的触发极G没有得到触发电压，也工作在截止状态。此时只有微弱的漏电流流经保护装置20，不会对LED灯L1产生影响，LED灯L1正常发光。

当LED灯L1两端产生过高的正向静电时，若静电电流微弱，则可通过稳压二极管ZD与晶闸管SCR构成的回路泄放，并将LED灯L1两端的电压限制在安全的范围内，避免LED灯L1损坏。

若LED灯L1两端产生反向静电且电压高于1.2伏时，二极管D和稳压二极管ZD导通，反向静电电流可从二极管D和稳压二极管ZD上流过并泄放，同时将LED灯L1两端的电压限制在安全的范围内，避免LED灯L1损坏。这样，不管在LED灯L1两端产生正向的静电还是反向的静电，保护装置20都可以将其泄放，并可限制LED灯L1两端出现过高的静电电压，从而避免静电损坏LED灯。

一旦LED灯L1损坏并开路，在恒流源I的作用下，LED灯L1两端的电压迅速升高，此时稳压二极管ZD导通，向晶闸管SCR的触发极G发出触发电压，使晶闸管SCR触发并导通，电流便从晶闸管SCR上流过。这样，即使LED灯L1开路，电流仍可以从保护装置20上流过，向其它LED灯供电，不会导致与LED灯L1串联的其它LED灯熄灭，从而实现开路续流的功能。

若在生产LED灯时，不慎将LED灯L1反置，即LED灯L1的正极连接到恒流源I的负极，其负极连接到恒流源I的正极，则此时LED灯L1反向偏置，不发光。通电后，在恒流源I的作用下，LED灯L1两端的电压迅速升高，稳压二极管ZD导通并触发晶闸管SCR，电流可从晶闸管SCR上流过，同时，由于晶闸管SCR能将LED灯L1两端的电压限制在安全的范围内，避免LED灯L1因过高的电压烧坏。这样，反置了的LED灯L1不反光，检修人员便可知道LED灯L1出现故障，只需要将反置的LED灯L1取出，重新安装即可，通电后LED灯L1便可正常工作，从而避免因LED灯L1反置而损坏。

若在生产时误将保护装置20反置，即引出端4连接到LED灯L1的负极，引出端5连接到LED灯L1的正极。通电后二极管D、稳压二极管ZD导通，并使触发支路两端的电压限制在1.4伏左右，低于LED灯L1的导通电压，LED灯L1不发光。电流从二极管D、稳压二极管ZD中流过，这样LED灯L1不发光，检修人员便可以容易地看出是否有保护装置20反置，需要重新安装。

参见图3，是本实用新型第一实施例具体应用的电原理图。图中，LED灯L1、L2、L3与恒流源I组成一串联回路，每一LED灯均与一保护装置并联。正常工作时，LED灯L1、L2、L 3均发光。一旦LED灯L1开路，电流可从晶闸管SCR上流过，并向LED灯L2、L 3供电，这样可确保LED灯L2、L3不会因LED灯L1开路而熄灭。

一旦LED灯L1或保护装置20反置，LED灯L1熄灭，电流仍可以从保护装置20流过，使LED灯L2、L3继续发光，并且让检修人员很方便地知道哪只LED灯或保护装置反置，只要调整LED灯或保护装置的方向即可。

当然，上述实施例中，使用晶闸管作为开关器件，但在本实用新型实际使用过程中，还可以使用其它器件。

参见图4，是本实用新型第二实施例与LED灯连接的电原理图，图中，LED灯由恒流源供电。本实施例中，保护装置30由三极管T、稳压二极管ZD和二极管D组成，其中三极管T是本实施例的开关器件，其集电极C连接到LED灯L1的正极，发射极E连接到LED灯L1的负极，基极B连接到二极管D的负极上，稳压二极管ZD是本实施例的稳压器件，负极与三极管T的集电极C连接，正极连接到二极管D的负极，二极管D的正极连接在LED灯L1的负极上。

正常工作时，LED灯L1两端的电压约3.2伏，稳压二极管ZD截止，三极管T的基极B没有电流流过，三极管T工作在截止状态，保护装置30上基本没有电流流过，LED灯L1正常发光。

当LED灯L1两端产生过高的正向静电时，稳压二极管ZD开启，正向静电可流过稳压二极管ZD和三极管T的发射结泄放。若LED灯L1两端产生电压高于1.2伏的反向静电，二极管D导通，反向静电可通过二极管D和稳压二极管ZD泄放。

若LED灯L1开路，在恒流源I的作用下，LED灯L1两端电压升高，稳压二极管ZD导通并开启三极管T，电流可以流经三极管T并向其它与LED灯L1串联的LED灯供电。

若生产时不慎将LED灯L1反置，加载在LED灯L1两端的高电压使稳压二极管ZD导通并开启三极管T，电流从三极管T上流过并向其它LED灯供电。此时LED灯L1不发光，但其它LED灯发光，检修人员很容易就判断出哪只LED灯反置。同样，若保护装置30反置，二极管D导通，电流可从二极管D和稳压二极管ZD上流过，LED灯L1不发光，与LED灯L1串联的其它LED灯仍然发光，检修人员就很容易判断是否有保护装置反置。

由上述方案可见，不管在LED灯两端产生正向静电还是反向静电，保护装置均能泄放，防止LED灯因静电而损坏，即使LED灯损坏并开路，也不影响其它LED灯的正常工作。同时，不管LED灯还是保护装置反置，对应的LED灯不发光，检修人员很容易便判断出哪只LED灯或其保护装置反置，且不会损坏其它LED灯。并且，本实用新型提供的LED保护装置只有2个引出端，集成在PCB板上时布线简单，占有面积较小，可降低生产成本。

当然，本实用新型还有更多的实时方式，如使用场效应管作为开关器件，使用压敏电阻或瞬态电压抑制器作为稳压器件，也可以使用普通电阻作为分流器件等，也可以获得相同的效果。

同样，本实用新型可以采样多种不同的封装形式制作，如制作成分立电路，或者把整个电路集成到一个IC上，均可由用户根据实际需要选择，这并不影响本实用新型的实施。

最后，需要强调的是，本实用新型不限于上述实施方式，如各器件选择上的改变、封装方式的改变等微小变化也应该包括在本实用新型权利要求保护范围之内。

Claims

1、LED保护装置，包括

一开关器件；

其特征在于：

一与所述开关器件并联的触发支路；

所述触发支路由一稳压器件与一分流器件串联组成。

2、根据权利要求1所述的LED保护装置，

其特征在于：

所述开关器件为晶闸管。

3、根据权利要求2所述的LED保护装置，

其特征在于：

所述稳压器件为稳压二极管；

所述稳压二极管的正极与分流器件连接，并与所述晶闸管的触发极连接，所述稳压二极管的负极与所述晶闸管的阳极连接。

4、根据权利要求3所述的LED保护装置，

其特征在于：

所述分流器件为二极管；

所述二极管的正极与所述晶闸管的阴极连接，负极与稳压二极管的正极连接。

5、根据权利要求1所述的LED保护装置，

其特征在于：

所述开关器件为三极管；

所述触发支路并联在三极管的集电极与发射极之间。

6、根据权利要求1所述的LED保护装置，

其特征在于：

所述开关器件为场效应管；

所述触发支路并联在场效应管的源极与漏极之间。

7、根据权利要求1或5或6所述的LED保护装置，

其特征在于：

所述稳压器件为压敏电阻或瞬态电压抑制器。

8、根据权利要求7所述的LED保护装置，

其特征在于：

所述分流器件为电阻。