CN202713691U - 一种发光二极管的恒流驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及发光二极管的恒流驱动装置。本实用新型的发光二极管的恒流驱动装置包括：并联连接的正向恒流发光单元（100）和负向恒流发光单元（200），所述正向恒流发光单元包括正负同一方向串联连接的第一恒流装置（101）和第一发光二极管（102），所述负向恒流发光单元（200）包括以负正同一方向串联连接的第二恒流装置（201）和第二发光二极管（202）。根据本实用新型，不需要设置交流－直流变换电路就能以交流电直接对发光二极管进行驱动，而且，能够通过恒流装置将流过各发光二极管的电流保持恒定，具有减少装置部件、减少成本、提高产品可靠性的优点。

Description

一种发光二极管的恒流驱动装置

技术领域

本实用新型涉及发光二极管的恒流驱动装置，具体地涉及能够以交流电恒流驱动发光二极管的驱动装置。

背景技术

近年来，发光二极管技术飞速发展，其发光效率已超过荧光灯、节能灯，并且不断进步。发光二极管以其高效、节能、安全、环保、寿命长等其他光源无法比拟的优点，正在不断的普及应用，代替常规照明灯具已成为基本趋势。

但根据发光二极管的特性，它需要在恒流供电下工作，波动的供电对发光二极管会造成致命的影响。已经有很多人设计了各种交流驱动发光二极管的电路，甚至有很多专门的集成电路。例如，天津大学提出的《220V交流LED灯的驱动电路》(中国专利，申请号：200510013232.1)，采用限压限流电路，但是在该电路中不能保持恒流。又，例如，黄赟提出的《LED日光灯内置交流驱动方法及电路》(中国专利，申请号：200910261989.0)中的驱动电路，该电路复杂、成本高、效率低。

目前，传统的交流驱动发光二极管装置，需要变压器、整流电路、滤波电路配合，电路耗电，而且装置体积较大。同时传统的发光二级管装置主要采用变压器、整流电路、滤波电路、恒流恒压电路，电路元器件数目较多，一个器件失效，就会引起整个电路失效，电路失效几率高，而且电路较复杂，成本高。

实用新型内容

鉴于上述问题，为了克服上述问题，本实用新型旨在提供一种不需要交流直流变换装置就能够为发光二极管提供低压直流供电并且能够为发光二极管提供稳定的工作电流的交流驱动发光二极管装置。

本实用新型的交流驱动发光二极管装置，其特征在于，包括：并联连接的正向恒流发光单元和负向恒流发光单元，所述正向恒流发光单元主要包括以正负同一方向串联连接的第一恒流装置和第一发光二极管，所述负向恒流发光单元主要包括以负正同一方向串联连接的第二恒流装置和第二发光二极管。

优选地，所述第一发光二极管为多个，所述第二发光二极管为多个。

优选地，所述第一发光二极管和所述第二发光二极管的个数相同。

优选地，所述第一发光二极管与所述第二发光二极管为工作电流相同的发光二极管。

优选地，所述正向恒流发光单元和负向恒流发光单元的各自两端分别与交流电的正负极连接。

优选地，所述交流电为15～400V。

优选地，所述第一恒流装置101和所述第二恒流装置201为恒流二极管。

根据本实用新型，在交流电的一个周期内，第一发光二极管和第二发光二极管交替发光，从而整个系统在交流电的正负半周能够均匀发光。因此，不需要设置交流－直流变换电路就能够直接利用交流电来驱动发光二极管。

而且，根据本实用新型，通过设置恒流装置能够使得流过各发光二极管的电流保持恒定，因此，能够延长发光二极管的使用寿命。

进一步，在本实用新型中，由于省略了变压器、整流电路、滤波电路部分，因此，能够简化装置结构、降低产品成本，而且能够减少电路元器件数量，提高产品可靠性。 

附图说明

图1是表示本实用新型的发光二极管的恒流驱动装置的结构示意图。

具体实施方式

下面介绍的是本实用新型的多个可能实施例中的一些，旨在提供对本实用新型的基本了解，并不旨在确认本实用新型的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。

图1是表示本实用新型的发光二极管的恒流驱动装置的结构示意图。

如图1所示，本实用新型的发光二极管的恒流驱动装置包括并联连接的正向恒流发光单元100和负向恒流发光单元200，正向恒流发光单元100和负向恒流发光单元200的各自两端分别与交流电源300的正负极连接。

所述正向恒流发光单元100主要包括以正负同一方向串联连接的第一恒流装置101、多个第一发光二极管102₁～102_n。这里，n为正整数。

所述负向恒流发光单元200主要包括以负正同一方向串联连接的第二恒流装置201、多个第二发光二极管多个202₁～202_m。这里，m为正整数。

上述第一发光二极管的个数与上述第二发光管的个数相等，即n＝m。

由于发光二极管是特性敏感的半导体器件，又具有负温度特性，因而在应用过程中需要对其进行稳定工作状态和保护，从而产生了驱动的概念。发光二极管对驱动电源的要求近乎于苛刻，它不像普通的白炽灯泡，可以直接连接220V的交流市电，一般发光二极管是2～3伏这样的的低电压驱动，必须要设计复杂的电压变换电路，不同用途的LED灯，要配备不同的电源适配器。

在本实用新型中，省略了以往技术中使用的电压变换电路，而直接在交流电源300的两端并联连接的正向恒流发光单元100和负向恒流发光单元200。在交流电的正半周，第一恒流装置101导通，多个第一发光二极管102₁～102_n发光，而第二恒流装置201截止，多个第二发光二极管202₁～202_m不发光；在交流电的负半周，第二恒流装置201导通，多个第二发光二极管202₁～202_n发光，而正第一恒流装置101截止，多个第一发光二极管102₁～102_n不发光。这样，在交流电的一个周期内，第一发光二极管102₁～102_n和第二发光二极管202₁～202_m交替发光，从而整个系统在交流电的正负半周能够均匀发光。因此，不需要设置交流－直流变换电路就能够直接利用交流电源驱动二极管。

另一方面，发光二极管作为显示器或其他照明设备或背光源时，需要对其进行恒流驱动，主要原因是：避免驱动电流超出最大额定值，影响其可靠性；获得预期的亮度要求，并保证各个LED亮度、色度的一致性；能有效的避免雷击、电网的浪涌、过电流以提高过电压的保护，延长发光二极管的寿命。

为了保持发光二极管的驱动的电流稳定，在本实用新型中，在正向恒流发光单元100和负向恒流发光单元200中分别设置了第一恒流装置101、第二恒流装置201。作为第一恒流装置101、第二恒流装置201可以采用恒流二极管。

恒流二极管（也简称为CRD）是为发光二极管或其他器件在电源电压变化时提供稳定电流的器件，相当于一个很流源或者最大峰值电流的限制电路，在供电电压波动或负载变化很大时，能确保供电电流稳定。

由于利用第一恒流装置101和第二恒流装置201使得在正向恒流发光单元100和负向恒流发光单元200中分别流过的电流保持恒流稳定，因此对于多个第一发光二极管和多个第二发光二极管来说，各自的工作电流一致，也就是说各第一发光二极管和第二发光二极管为工作电流相同的发光二极管。

本实用新型的发光二极管的恒流驱动装置能够在交流电源300的电压为15～400V的情况下进行工作。

上述本实用新型的发光二极管的恒流驱动装置，与现有技术相比，通过在交流电源300两端并联连接正向恒流发光单元100和负向恒流发光单元200，省略了变压器、整流电路、滤波电路部分，因此，能够简化装置结构、有效降低产品成本。而且由于省略了现有技术的发光二极管驱动装置中的变压器、整流电路、滤波电路部分以及其它边缘部件，提高了电路的工作效率，并且能够减小装置体积、减少电路元器件数量，由此还能够降低器件失效几率，提高产品可靠性。

下面，对于本实用新型的发光二极管的恒流驱动装置的具体实施例进行说明。

实施例1

交流电源300为～15V交流电压，正向恒流发光单元100由第一恒流装置101与2个第一发光二极管102₁和102₂以正负同一方向首尾相接地串联连接构成。负向恒流发光单元200由第二恒流装置201与2个第二发光二极管202₁和202₂以负正同一方向首尾相接地串联连接构成。第一发光二极管102和第二发光二极管202为工作电流相同的发光二极管，且它们的直流驱动电压为3V。

在交流电的正半周期,第一恒流装置101导通，第一发光二极管102₁和102₂发光，而第二恒流装置201截止，第二发光二极管202₁和202₂不发光；在交流电的负半周期,第一恒流装置101截止，第一发光二极管102₁和102₂不发光，而第二恒流装置201导通，第二发光二极管202₁和202₂发光。

这样，在交流电的正半周期和负半周期各有2个发光二极管发光，实现了-～15V的直流驱动。

实施例2

交流电源300为～220电压，正向恒流发光单元100由第一恒流装置101与70个发光二极管102即发光二极管102_1…102₇₀以正负同一方向首尾相接地串联连接构成。负向恒流发光单元200由第二恒流装置201与70个发光二极管202即发光二极管202_1…202₇₀以负正同一方向首尾相接地串联连接构成。第一发光二极管102_1…102₇₀和第二发光二极管202_1…202₇₀为工作电流相同的发光二极管，且它们的直流驱动电压为3V。

在交流电的正半周期,第一恒流装置101导通，第一发光二极管102_1…102₇₀发光，而第二恒流装置201截止，第二发光二极管202_1…202₇₀不发光；在交流电的负半周期,第一恒流装置101截止，第一发光二极管102_1…102₇₀不发光，而第二恒流装置201导通，第二发光二极管202_1…202₇₀发光。

这样，在交流电的正半周期和负半周期各有70个发光二极管发光，实现了-～220V的直流驱动。

实施例3

交流电源300为～400V电压，正向恒流发光单元100由第一恒流装置101与128个发光二极管102即发光二极管102_1，102_2，102_3，…102₁₂₈以正负同一方向首尾相接地串联连接构成。负向恒流发光单元200由第二恒流装置201与128个发光二极管202即发光二极管202_1，202_2，202_3，…202₁₂₈以负正同一方向首尾相接地串联连接构成。第一发光二极管102_1，102_2，102_3，…102₁₂₈和第二发光二极管202_1，202_2，202_3，…202₁₂₈为工作电流相同的发光二极管，且它们的直流驱动电压为3V。

在交流电的正半周期,第一恒流装置101导通，第一发光二极管102_1，102_2，102_3，…102₁₂₈发光，而第二恒流装置201截止，第二发光二极管202_1，202_2，202_3，…202₁₂₈不发光；在交流电的负半周期,第一恒流装置101截止，第一发光二极管102_1，102_2，102_3，…102₁₂₈不发光，而第二恒流装置201导通，第二发光二极管202_1，202_2，202_3，…202₁₂₈发光。

这样，在交流电的正半周期和负半周期各有128个发光二极管发光，实现了-～400V的直流驱动。

 以上例子主要说明了本实用新型的发光二极管的恒流驱动装置具体实施方式，尽管只对其中一些本实用新型的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本实用新型可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本实用新型精神及范围的情况下，本实用新型可能涵盖各种的修改与替换。

Claims (7)

1.一种发光二极管的恒流驱动装置，其特征在于，

包括：并联连接的正向恒流发光单元（100）和负向恒流发光单元（200），

所述正向恒流发光单元包括以正负同一方向串联连接的第一恒流装置（101）和第一发光二极管（102），

所述负向恒流发光单元（200）包括以负正同一方向串联的第二恒流装置（201）和第二发光二极管（202）。

2.如权利要求1所述的发光二极管的恒流驱动装置，其特征在于，

所述第一发光二极管为多个，所述第二发光二极管为多个。

3.如权利要求2所述的发光二极管的恒流驱动装置，其特征在于，

所述第一发光二极管和所述第二发光二极管的个数相同。

4.如权利要求1所述的发光二极管的恒流驱动装置，其特征在于，

所述第一发光二极管与所述第二发光二极管为工作电流相同的发光二极管。

5.如权利要求1所述的发光二极管的恒流驱动装置，其特征在于，

所述正向恒流发光单元（100）和负向恒流发光单元（200）的各自两端分别与交流电的正负极连接。

6.如权利要求5所述的发光二极管的恒流驱动装置，其特征在于，

所述交流电为15～400V。

7.如权利要求1～6任意一项所述的发光二极管的恒流驱动装置，其特征在于，

所述第一恒流装置（101）和所述第二恒流装置（201）为恒流二极管。