JP3162663U - 発光ダイオード保護構造 - Google Patents

Abstract

【課題】発光ダイオード及びツェナーダイオードを破壊されないように有効に保護でき、コストを低下させる発光ダイオード保護構造を提供する。【解決手段】通常の場合、入力電圧が発光ダイオード部１の両端に順方向バイアスを自然に形成して電流を導通させ、発光ダイオード１１を作動して光を投射させる。静電気の放電、スパイクまたは突入電流などの操作電源と異なる現象があると、非常に大きな瞬間入力電圧を生じ、８〜３０ＫＶまで上昇され、大部分の電流全てをツェナーダイオード２２に通過させ、発光ダイオード１１に通過しないことになり、発光ダイオード１１を保護する効果に達する。しかし、瞬間入力電圧が大き過ぎてツェナーダイオード２２の崩壊電圧を超えた場合、ツェナーダイオード２２まで損壊されてしまうので、ツェナーダイオード２２と互いに直列されたヒューズ２１により、発光ダイオード回路構造を保護する。【選択図】図１

Description

本考案は、発光ダイオード保護構造に係り、特に、ヒューズとツェナーダイオードとを有する発光ダイオード保護構造に関るものである。

エジソンが電球を発明して以来、照明は、人類にとって日常生活に欠かせない必要品となってきて、その後に蛍光ランプの発明に伴い、人類はさらに照明の水準を徐々に高く上げてきた。１９６０年以来、発光ダイオードの発明は、人類の照明の新たな歴史の一幕がさらに作られ、省電力や、寿命が長い、発熱し難い優れた特性は、照明業界に新たな希望をもたらすが、技術上のネックのため、１９９３年になってから日亜化学工業により量産用の青色発光ダイオードを開発した後に、人類の視覚上の三原色、すなわち、赤、緑、青を全て揃えるようになったことから、発光ダイオードの適用範囲がより幅広くなった。

しかし、製造過程または使用中において、一般の電子部品のように、発光ダイオードも、静電気の放電、スパイクまたは突入電流などの操作電源と異なる現象による破壊を受け易く、特に、GaN系の発光ダイオード製品（赤色、緑色、青色および紫外線を含み）は、GaN自体の材料の原因で、静電気への抵抗力が弱く、使用過程において静電気による破壊を受け易い。そのため、発光ダイオードが製造過程または使用中において静電気放電に破壊されることをどうすれば避けられるかが、発光ダイオードの設計、使用上における非常に大事な考え要因の一つである。

そのため、多くのメーカは、発光ダイオードの回路を設計する時に、いずれもツェナーダイオード（Zener diode）を別に加え、また、発光ダイオードとツェナーダイオードとを互いに並列して逆方向に電気的に接続されるように構成される。通常の場合、正方向稼働電圧が入力されると、この入力電圧が発光ダイオードを導通して発光させ、ツェナーダイオードを通さない。しかし、静電気の放電、スパイクまたは突入電流などの操作電源と異なる現象があると、非常に大きな入力電圧を生じ、ツェナーダイオードを潰してしまい、大部分の電流全てをツェナーダイオードに通過させ、発光ダイオードに通過しないことになる。

しかしながら、ツェナーダイオードの製造工程の面ではやや複雑で、そのコストが下げ難いので、発光ダイオード及びツェナーダイオードをどうすれば破壊されないように防ぎ、コストを下げることは、今までに業者にとって解決方法を早くも探し出して改善していくと望んでいるところである。

本考案の目的は、ツェナーダイオードの前にヒューズが設けられることにより、コストが高いツェナーダイオードを保護し、発光ダイオード回路構造を用いるコストを低下させる効果に達する発光ダイオード保護構造を提供することにある。

前記目的を達成するため、本考案に係る発光ダイオード保護構造は、発光ダイオード部と保護部とを備える。前記保護部は、互いに直列されたヒューズとツェナーダイオードとを有し、前記保護部が前記発光ダイオード部に並列して逆方向に電気的に接続される。

本考案の好ましい実施例では、前記発光ダイオード部は、少なくとも一つの発光ダイオードを直列で互いに電気的に接続され、勿論、複数の発光ダイオードを並列で互いに電気的に接続されても良い。異なる発光ダイオード回路構造に応じるため、前記発光ダイオード部は、複数の直列発光ダイオード列を有し、前記複数の直列発光ダイオード列が並列で互いに電気的に接続され、直列発光ダイオード列ごとは、少なくとも一つの発光ダイオードを直列で互いに電気的に接続される。

本考案の特徴、特点及び技術内容をさらに深く了解を得るため、以下の本考案に係る詳細説明及び添付図面を参照すれば得られるが、前記添付図面は参考や説明のみ提供され、本考案を局限するものではない。

本考案に係る発光ダイオード保護構造の第１の好ましい実施例を示す回路図である。 本考案に係る発光ダイオード保護構造の第２の好ましい実施例を示す回路図である。 本考案に係る発光ダイオード保護構造の第３の好ましい実施例を示す回路図である。

図１は、本考案に係る発光ダイオード保護構造の第１の好ましい実施例を示す回路図である。図１に示すように、本考案に係る発光ダイオード（LED）保護構造は、発光ダイオード部1と保護部2とを備える。本好ましい実施例では、説明し易くするため、ここで、単一の発光ダイオード１１のみ示すが、勿論、少なくとも一つの発光ダイオード１１を直列で互いに電気的に接続されるように設計しても良い、発光ダイオード１１は、GaN系の発光ダイオードである。保護部２は、互いに直列されたヒューズ２１とツェナーダイオード２２とを有し、保護部２が発光ダイオード部１に並列して逆方向に電気的に接続される。

このように、通常の場合、入力された入力電圧が発光ダイオード部1の両端に順方向バイアスを自然に形成して電流を導通させ、発光ダイオード１１を作動して光を投射させるが、保護部２の両端に逆方向バイアスを形成して回路がショート状態になる。静電気の放電、スパイクまたは突入電流などの操作電源と異なる現象があると、非常に大きな瞬間入力電圧を生じ、８〜３０ＫＶまで上昇され、ツェナーダイオード２２を潰してしまい、大部分の電流全てをツェナーダイオード２２に通過させ、発光ダイオード１１に通過しないことになり、発光ダイオード１１を保護する効果に達する。しかし、瞬間入力電圧が大き過ぎてツェナーダイオード２２の崩壊電圧を超えた場合、ツェナーダイオード２２まで損壊されてしまうので、ツェナーダイオード２２と互いに直列されたヒューズ２１を焼壊することにより、本考案に係る発光ダイオード回路構造を保護する。

以下に説明する本考案の他の好ましい実施例では、大部分の部品が前記実施例と同一または類似するので、同じ部材に同一の名称と符号を与え、繰り返し詳しく説明しないが、元の符号の後に英文字だけを加えて区別させることを前もって述べる。図２は、本考案に係る発光ダイオード保護構造の第２の好ましい実施例を示す回路図である。図２に示すように、異なる発光ダイオード回路構造に応じるため、発光ダイオード部１ａは、複数の発光ダイオード１１を並列で互いに電気的に接続されても良い。図３は、本考案に係る発光ダイオード保護構造の第３の好ましい実施例を示す回路図である。図３に示すように、本好ましい実施例では、発光ダイオード部１ｂは、複数の直列発光ダイオード列１０を有し、複数の直列発光ダイオード列１０が並列で互いに電気的に接続され、複数の直列発光ダイオード列１０ごとは、少なくとも一つの発光ダイオードを直列で互いに電気的に接続される。

しかし、以上のように単に本考案の好ましい具体的な実施例に過ぎず、本考案の実用新案登録請求の範囲を局限するものではなく、いずれの当該分野における通常の知識を有する専門家は、本考案の分野の中で、適当に変更や修飾などを実施できるが、それらの実施が本考案の主張範囲内に納入されるべきことは言うまでもないことである。

１、１ａ、１ｂ 発光ダイオード
１０ 直列発光ダイオード列
１１ 発光ダイオード
２ 保護部
２１ ヒューズ
２２ ツェナーダイオード

Claims (4)

1. 発光ダイオード部と、
   互いに直列されたヒューズとツェナーダイオードとを有し、前記発光ダイオード部に並列して逆方向に電気的に接続される保護部とを備える発光ダイオード保護構造。
2. 前記発光ダイオード部は、少なくとも一つの発光ダイオードを直列で電気的に接続されることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード保護構造。
3. 前記発光ダイオード部は、複数の発光ダイオードを並列で互いに電気的に接続されることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード保護構造。
4. 前記発光ダイオード部は、複数の直列発光ダイオード列を有し、前記複数の直列発光ダイオード列が並列で互いに電気的に接続され、各直列発光ダイオード列は、少なくとも一つの発光ダイオードを直列で互いに電気的に接続されることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード保護構造。

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