CN202435686U

CN202435686U - 一种增加分立led光源使用可靠性的电路

Info

Publication number: CN202435686U
Application number: CN2012200308610U
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: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2022-01-31

Abstract

一种增加分立LED光源使用可靠性的电路，属于LED照明技术领域 。包括铝基覆铜板、分立LED光源D11、二极管D21、压敏电阻R1和可恢复保险丝R2，铝基覆铜板由绝缘材料分隔并形成正、负极端，分立LED光源D11、二极管D21、压敏电阻R1和可恢复保险丝R2固定在铝基覆铜板上，可恢复保险丝R2的一端接铝基覆铜板的正极端，可恢复保险丝R2的另一端接分立LED光源D11的正极、二极管D21的负极和压敏电阻R1的一端，分立LED光源D11的负极、二极管D21的正极和压敏电阻R1的另一端接铝基覆铜板的负极端。优点：克服了分立LED光源在运行过程中由于遭受雷击浪涌和通/断电瞬间对LED冲击所产生的光衰问题，具有节能、长寿、环保、维护成本低的优点。

Description

一种增加分立LED光源使用可靠性的电路

技术领域

本实用新型属于LED照明技术领域，具体涉及一种增加分立LED光源使用可靠性的电路。

背景技术

LED（发光二级管）光源的出现是继白炽灯后的第二次伟大发明，它将成为光世界的创新。LED作为一种固态的半导体冷光源，有着传统光源所不具备的优点：高效节能、超长寿命、绿色环保、色彩丰富以及安全系数高等。随着国家节能减排政策的推行，LED灯具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。但在实际使用过程中，出现了寿命与理论相差太大、换灯率高、以及维护成本高等问题。

LED光衰和死灯是目前其失效最主要的两种形式，一般都是由热损伤和电损伤所引起。目前LED的发光效率仅能达到30%左右，也就是说70%的能量转换成了热能，在正常使用时，若不能及时将热量散发出来，这种热损伤将会造成LED芯片的温度上升，从而导致光强减少、发光效率降低、加速LED的光衰，严重影响LED的使用寿命，最后成为死灯；同时，封装材料在高温下也会快速老化而造成透光率的下降。为了降低LED的发热量，减少热损伤，可以通过合理设计散热装置来避免。目前市场上LED的散热技术已比较成熟，主要分为主动散热方式、被动散热方式或者两者相结合的方式，其中主动散热方式主要采用风扇等强制散热方式，例如实用新型专利授权公告号CN202118739U所公开的名称为“一种LED灯具的散热结构”，被动散热方式主要采用翅片式散热，这种散热方式利用了金属热传导效应，例如实用新型专利授权公告号CN202118606U所公开的名称为“一种合金散热的LED灯泡”。

本技术方案主要讨论的是电损伤，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，但是在电压脉动、驱动电源通电/断电瞬间及雷击浪涌时，如果施加在LED两端的电压超出这两个参数的标称值，LED将受到不可逆电损伤，这种电损伤是表现为光衰的主要原因。见图1、图2、图3，图1是正常的无反向保护LED等效电路图，图2是正常的带反向保护LED等效电路图，图3是LED被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。图4是分立LED光源的铝基板分布电容示意图，该分布电容在铝基板上由于正负极电压发生脉动或者由于感应电压，都有反向击穿分立LED光源的可能。

为此，能否提供一种能有效提高LED抗电损伤能力的电路是目前有待解决的技术问题。

发明内容

本实用新型的目的是要提供一种增加分立LED光源使用可靠性的电路，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的电损伤，减小LED的光衰和死灯。

本实用新型的目的是这样来达到的，一种增加分立LED光源使用可靠性的电路，其特点是：包括一铝基覆铜板、分立LED光源D11、二极管D21、压敏电阻R1和可恢复保险丝R2，所述的铝基覆铜板由绝缘材料分隔并形成正极端、负极端，所述的分立LED光源D11、二极管D21、压敏电阻R1和可恢复保险丝R2固定在铝基覆铜板上，可恢复保险丝R2的一端接铝基覆铜板的正极端，可恢复保险丝R2的另一端接分立LED光源D11的正极、二极管D21的负极和压敏电阻R1的一端，分立LED光源D11的负极、二极管D21的正极和压敏电阻R1的另一端接铝基覆铜板的负极端。

在本实用新型的一个具体的实施例中，所述的分立LED光源D11的数量有多个，多个分立LED光源D11之间构成为串联连接。

在本实用新型的另一个具体的实施例中，所述的二极管D21的数量与所述的分立LED光源D11的数量相同，且每一分立LED光源D11上对应并联有一二极管D21。

在本实用新型的再一个具体的实施例中，所述的二极管D21优选采用肖特基二极管。

在本实用新型的进而一个具体的实施例中,所述的压敏电阻R1的动作电压应不小于n×Vf，其中，n为铝基覆铜板上的分立LED光源的个数，Vf为分立LED光源D11的正向压降。

在本实用新型的更而一个具体的实施例中，所述的可恢复保险丝R2的断开电流为分立LED光源D11的工作电流If的1.5～2倍。

本实用新型通过采用上述电路结构后，克服了分立LED光源在运行过程中由于遭受雷击浪涌和通/断电瞬间对LED冲击所产生的光衰问题，使LED光源所具有的节能、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，有利于分立LED光源的大规模生产及使用。

附图说明

图1为正常的无反向保护LED等效电路图。

图2为正常的带反向保护LED等效电路图。

图3为LED被反向损伤后的等效电路图。

图4为分立LED光源板分布电容示图。

图5为本实用新型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实用新型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实用新型技术方案的限制，任何依据本实用新型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实用新型的技术方案范畴。

请参阅图5，一种增加分立LED光源使用可靠性的电路，包括一铝基覆铜板1、分立LED光源D11、二极管D21、压敏电阻R1和可恢复保险丝R2，所述的铝基覆铜板1为一种电子玻纤布或其它增强型材料浸以树脂，一面或双面覆以铜箔并经热压而制成的板状材料，主要起互联导通、绝缘、支撑作用，在铝基覆铜板上形成有正极端、负极端，且正、负极端之间由绝缘材料分隔开来，所述的分立LED光源D11、二极管D21、压敏电阻R1和可恢复保险丝R2焊接在所述的铝基覆铜板1上，可恢复保险丝R2的一端接铝基覆铜板1的正极端，可恢复保险丝R2的另一端接分立LED光源D11的正极、二极管D21的负极和压敏电阻R1的一端，分立LED光源D11的负极、二极管D21的正极和压敏电阻R1的另一端接铝基覆铜板1的负极端。

所述的分立LED光源D11的数量可以有多个，多个分立LED光源D11之间构成串联连接，并且在每一分立LED光源D11上对应并联有一二极管D21。具体是：首个分立LED光源D11的正极与二极管D21的负极、压敏电阻R1的一端连接后接可恢复保险丝R2的一端，末个分立LED光源D11的负极与末个二极管D21的正极连接后接铝基覆铜板1的负极端。

请继续参阅图5，在每个分立LED光源D11的两端并联的二极管D21起反向保护作用，二极管D21优先选用肖特基二极管，其恢复时间为纳秒级，反向击穿电压选择不小于1.5倍的分立LED光源D11的正向压降Vf，压敏电阻R1的动作电压应采用不小于n×Vf，其中，n为铝基覆铜板1上的分立LED光源的个数，可恢复保险丝R2的断开电流应为分立LED光源D11的工作电流If的1.5～2倍。

本实用新型的工作原理：

当焊接有分立LED光源D11的铝基覆铜板1上瞬态正负极电压高于压敏电阻R1的动作电压时，压敏电阻R1吸收此脉冲能量，但当脉冲电流大于可恢复保险丝R2的熔断电流时，可恢复保险丝R2断开，以保护分立LED光源D11，经过一段时间的延时，可恢复保险丝R2恢复。

当有反向的感应电压加到焊接有分立LED光源D11的铝基覆铜板1的正负极时，二极管D21正向导通，起反向保护作用，吸收此能量。

综上所述，本实用新型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

1.一种增加分立LED光源使用可靠性的电路，其特征在于：包括一铝基覆铜板(1)、分立LED光源D11、二极管D21、压敏电阻R1和可恢复保险丝R2，所述的铝基覆铜板(1)由绝缘材料分隔并形成正极端、负极端，所述的分立LED光源D11、二极管D21、压敏电阻R1和可恢复保险丝R2固定在铝基覆铜板(1)上，可恢复保险丝R2的一端接铝基覆铜板(1)的正极端，可恢复保险丝R2的另一端接分立LED光源D11的正极、二极管D21的负极和压敏电阻R1的一端，分立LED光源D11的负极、二极管D21的正极和压敏电阻R1的另一端接铝基覆铜板(1)的负极端。

2.根据权利要求1所述的一种增加分立LED光源使用可靠性的电路，其特征在于所述的分立LED光源D11的数量有多个，多个分立LED光源D11之间构成为串联连接。

3.根据权利要求1所述的一种增加分立LED光源使用可靠性的电路，其特征在于所述的二极管D21的数量与所述的分立LED光源D11的数量相同，且每一分立LED光源D11上对应并联有一二极管D21。

4.根据权利要求1所述的一种增加分立LED光源使用可靠性的电路，其特征在于所述的二极管D21优选采用肖特基二极管。

5.根据权利要求1所述的一种增加分立LED光源使用可靠性的电路，其特征在于所述的压敏电阻R1的动作电压应不小于n×Vf，其中，n为铝基覆铜板(1)上的分立LED光源的个数，Vf为分立LED光源D11的正向压降。

6.根据权利要求1所述的一种增加分立LED光源使用可靠性的电路，其特征在于所述的可恢复保险丝R2的断开电流为分立LED光源D11的工作电流If的1.5～2倍。