專利名稱：Led串聯(lián)供電保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于LED技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種LED串聯(lián)供電保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
作為20世紀(jì)人類最重要的100項(xiàng)發(fā)明之一的LED技術(shù)，在經(jīng)歷了 30多年 的發(fā)展后，終于迎來(lái)了距離廣泛應(yīng)用不遠(yuǎn)的日子，這一充滿前途的技術(shù)必將給 我們的生活帶來(lái)巨大的改變。目前LED正在成為一種通用的照明光源，由于單 個(gè)LED的照度不夠，'必須由多個(gè)LED組成一件照明產(chǎn)品，這就免不了對(duì)LED進(jìn) 行并聯(lián)或串聯(lián)。通用照明光源的電源是取自交流市電的較高電壓，而LED的工 作電壓相對(duì)來(lái)說(shuō)很低，當(dāng)LED采用并聯(lián)的方式供電時(shí)，需要將交流市電的較高 電壓降低為低電壓大電流的電源，必須對(duì)并聯(lián)的每一個(gè)LED進(jìn)行限流供電，這 種供電方式是針對(duì)LED的可靠性較低而設(shè)計(jì)的，可以保證當(dāng)其中任何一個(gè)LED 開路時(shí)，其它LED可以正常工作，但并聯(lián)供電方式帶來(lái)的高成本、高工藝要求 和低效率的問(wèn)題阻礙了 LED照明產(chǎn)品的發(fā)展步伐；當(dāng)LED采用串聯(lián)供電方式時(shí)， 可以相對(duì)比較容易地從交流市電的較高電壓中得到高電壓小電流的電源，只需 對(duì)串聯(lián)的所有LED進(jìn)行限流供電，其優(yōu)點(diǎn)是成本低、供電效率高、每個(gè)LED流 過(guò)的電流都相同、LED的亮度均勻，但其缺點(diǎn)是在使用過(guò)程中只要有任何一個(gè) LED開路，都將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)LED照明產(chǎn)品熄滅，這缺點(diǎn)同樣阻礙了 LED照明產(chǎn)品 的發(fā)展步伐。
我們知道，照明燈具由白熾燈發(fā)展到熒光燈和節(jié)能燈，其社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì) 效益都十分重大，而LED照明燈具要達(dá)到與熒光燈和節(jié)能燈同樣的照度時(shí)，只 需要更少的電能消耗，這對(duì)于能源緊缺的今天有著更重大的意義。但要使LED 照明產(chǎn)品能真正進(jìn)入人們的生活，不但需要降低成本、提高供電效率，更需要 提高LED照明產(chǎn)品的可靠性。LED串聯(lián)供電的優(yōu)點(diǎn)很突出，但其在使用過(guò)程中只 要有任何一個(gè)LED開路，都將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)LED照明產(chǎn)品熄滅卻是一個(gè)致命的缺 點(diǎn)，因此，發(fā)明一種簡(jiǎn)單而廉價(jià)的LED串聯(lián)供電保護(hù)電路，保證不會(huì)因?yàn)槠渲械娜魏我粋€(gè)LED開路而導(dǎo)致整個(gè)LED照明產(chǎn)品熄滅，對(duì)推動(dòng)LED照明產(chǎn)品的發(fā) 展有著重大的意義。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種簡(jiǎn)單而廉價(jià)的LED串聯(lián)供電保護(hù)電路。
由于生產(chǎn)工藝等問(wèn)題，所有電子元件的可靠性都不能達(dá)到百分百，特別是 LED的可靠性在電子元件中算是比較低的，在LED長(zhǎng)時(shí)間的使用過(guò)程中，難免會(huì) 有個(gè)別LED發(fā)生損壞， 一般都是表現(xiàn)為開路，此時(shí)多個(gè)LED串聯(lián)供電的LED照 明產(chǎn)品就整體熄滅，導(dǎo)致整個(gè)照明產(chǎn)品報(bào)廢。如果將LED進(jìn)行分組，由一個(gè)LED 或是多個(gè)串聯(lián)或并聯(lián)的LED作為一組，給每組LED加一個(gè)保護(hù)電路，使當(dāng)某組 或某些組LED開路時(shí)不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)LED串聯(lián)電路開路，就能保證多組LED串聯(lián) 供電的LED照明產(chǎn)品仍能正常使用。
這里我們把如圖3所示的由兩個(gè)LED先并聯(lián)后作為一組，再把所有LED組 串聯(lián)起來(lái)的供電電路也定義為L(zhǎng)ED串聯(lián)供電，這種供電方式其實(shí)質(zhì)是以兩個(gè)或 幾個(gè)并聯(lián)的LED作為一組所形成的LED串聯(lián)供電。在圖3電路中，兩個(gè)并聯(lián)的 LED中，若其中任何一個(gè)LED開路，則和它同組的那個(gè)LED必將流過(guò)兩倍的電流， 而高亮度LED在達(dá)到高效率的照度時(shí)，流過(guò)兩倍的電流必將導(dǎo)致LED燒毀開路， 若沒(méi)有加LED串聯(lián)供電保護(hù)電路，同樣會(huì)造成整個(gè)LED照明產(chǎn)品熄滅。
圖1是由一個(gè)LED作為一組的LED串聯(lián)供電方式；圖2是由多個(gè)LED串聯(lián) 作為一組的LED串聯(lián)供電方式；圖3是由多個(gè)LED并聯(lián)作為一組的LED串聯(lián)供 電方式。
多組LED串聯(lián)供電的LED保護(hù)電路，最簡(jiǎn)單而廉價(jià)的解決的辦法是在每組 LED兩端并聯(lián)一個(gè)穩(wěn)壓二級(jí)管，穩(wěn)壓二級(jí)管的穩(wěn)壓值取為比LED的工作電壓值高 約10°/。至20%為宜，此時(shí)和LED并聯(lián)的穩(wěn)壓二級(jí)管所流過(guò)的電流幾乎可以忽略， 而當(dāng)某組LED發(fā)生故障開路時(shí)所產(chǎn)生的電壓波動(dòng)也很小，不會(huì)對(duì)其它組的LED 的工作狀態(tài)產(chǎn)生影響。發(fā)明人做了大量實(shí)驗(yàn)，證明當(dāng)穩(wěn)壓二級(jí)管的穩(wěn)壓值取值 比LED的工作電壓值高約10%至20°/ 時(shí)，穩(wěn)壓二級(jí)管中所流過(guò)的電流為亞毫安級(jí),
4比起LED的工作電流來(lái)說(shuō)，可以忽略。
根據(jù)并聯(lián)電路可靠性原理，若穩(wěn)壓二級(jí)管和LED的可靠性均為99%時(shí)，其并 聯(lián)電路的可靠性為99.99%，事實(shí)上穩(wěn)壓二級(jí)管的可靠性要比LED更高，所以本 實(shí)用新型LED串聯(lián)供電保護(hù)電路的可靠性要大于99. 99%,真正做到了萬(wàn)無(wú)一失。 采用本實(shí)用新型，當(dāng)多個(gè)或多組LED串聯(lián)供電環(huán)路中的某個(gè)或某組LED發(fā)生故 障開路時(shí)，除了該個(gè)或該組LED熄滅以外，其余LED都能正常工作。
穩(wěn)壓二級(jí)管的價(jià)格大大低于高亮度LED的價(jià)格，所以本實(shí)用新型簡(jiǎn)單而廉 價(jià)，最可靠的方法是每個(gè)LED用一個(gè)穩(wěn)壓二級(jí)管保護(hù)；當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)更簡(jiǎn)單而廉 價(jià)的LED串聯(lián)供電保護(hù)電路時(shí)，可以采用多個(gè)LED串聯(lián)作為一組由一個(gè)穩(wěn)壓二 級(jí)管保護(hù)，這時(shí)所選用的穩(wěn)壓二級(jí)管的穩(wěn)壓值耳又值比多個(gè)LED的串聯(lián)工作電壓 值高約10%至20%即可，當(dāng)多組LED串聯(lián)供電環(huán)路中的某組LED發(fā)生故障開路時(shí)， 除了該組LED熄滅以外，其余LED都能正常工作；若LED的數(shù)量較多，也可以 采用多個(gè)LED并聯(lián)作為一組再進(jìn)行串聯(lián)供電，每組由一個(gè)穩(wěn)壓二級(jí)管保護(hù)，所 選用的穩(wěn)壓二級(jí)管的穩(wěn)壓值取值比單個(gè)LED的工作電壓值高約10%即可。實(shí)踐證 明，多個(gè)串聯(lián)或并聯(lián)成組的LED每組取為2個(gè)LED為佳， 一般不要超過(guò)3個(gè)。
本實(shí)用新型以一種簡(jiǎn)單而廉價(jià)的方法，提高了由多個(gè)LED串聯(lián)供電的LED 電路的可靠性。采用本實(shí)用新型，當(dāng)多個(gè)LED串I關(guān)供電環(huán)路中的某個(gè)或某組LED 發(fā)生故障開路時(shí)，除了該個(gè)或該組LED熄滅以外，其余LED都能正常工作，本 實(shí)用新型解決了 LED'串聯(lián)供電電路整體的可靠性問(wèn)題。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。


圖1本實(shí)用新型LED串聯(lián)供電保護(hù)電路電路一原理圖； 圖2本實(shí)用新型LED串聯(lián)供電保護(hù)電路電路二原理圖。 圖3本實(shí)用新型LED串聯(lián)供電保護(hù)電路電路三原理圖
具體實(shí)施方式
'1、 圖1本實(shí)用新型LED串聯(lián)供電保護(hù)電路電路一原理圖，是由一個(gè)LED作 為一組的LED串聯(lián)供電保護(hù)電路原理圖，采用一個(gè)LED作為一組，每組LED用 一個(gè)穩(wěn)壓二級(jí)管保護(hù)的方法。在圖1電路中，穩(wěn)壓二級(jí)管DW的穩(wěn)壓值取為比LED 的工作電壓值高約10%至20%,例如當(dāng)LED在額定工作電流為50毫安時(shí)的工作 電壓為3. 3伏，穩(wěn)壓二極管可取為3. 9伏；穩(wěn)壓二極管DW所允許的最大電流Imax 應(yīng)比LED的額定工作電流大50°/。左右或更大些即可，Imax的計(jì)算/^式為 Iraax=Pdw/Vdw,其中Pdw為穩(wěn)壓二極管的功率，Vdw為穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值，例 如本例中，可采用3. 9V/0. 5W的穩(wěn)壓二極管，其最大電流Imax-0. 5W/3, 9V=128mA, 符合要求。此電路實(shí)測(cè)當(dāng)LED在額定工作電流為50毫安時(shí)工作電壓約為3. 3伏， 這時(shí)流過(guò)穩(wěn)壓二極管的電流小于0.5毫安，LED串聯(lián)供電保護(hù)電路的效率約為 99°/。。圖1電路中的Io是用于給LED供電的電源。
2、 圖2本實(shí)用新型LED串聯(lián)供電保護(hù)電路電路二原理圖，是由多個(gè)LED串 聯(lián)作為一組的LED串聯(lián)供電保護(hù)電^各原理圖，采用多個(gè)LED串聯(lián)作為一組，每 組LED用 一個(gè)穩(wěn)壓二級(jí)管DW保護(hù)的方法，在原理圖中給出的是每組2個(gè)LED的 例子，其余可以類推。在圖2電路中，穩(wěn)壓二級(jí)管DW的穩(wěn)壓值取為比2個(gè)LED 串聯(lián)的工作電壓值高'約10%至20%,其Imax計(jì)算公式參考電路一的方法。圖2 電路中的Io是用于給LED供電的電源。
3、 圖3本實(shí)用新型LED串聯(lián)供電保護(hù)電路電路二原理圖，是由多個(gè)LED并 聯(lián)作為一組的LED串聯(lián)供電保護(hù)電路原理圖，采用多個(gè)LED并聯(lián)作為一組，每 組LED用 一個(gè)穩(wěn)壓二級(jí)管DW保護(hù)的方法，在原理圖中給出的是每組2個(gè)LED的 例子，其余可以類推。在圖3電路中，穩(wěn)壓二級(jí)管DW的穩(wěn)壓值取為比1個(gè)LED 的工作電壓值高約10°/。， Imax應(yīng)為2個(gè)LED所流過(guò)的電流。圖3電路中的Io是 用于給LED供電的電源。
權(quán)利要求1、LED串聯(lián)供電保護(hù)電路，其特征在于在串聯(lián)的每組LED的兩端并聯(lián)一個(gè)穩(wěn)壓二級(jí)管。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED串聯(lián)供電保護(hù)電路，其特征在于所述的每 組LED可以由一個(gè)LED單獨(dú)組成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED串聯(lián)供電保護(hù)電路，其特征在于所述的每 組LED可以由多個(gè)LED串聯(lián)組成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED串聯(lián)供電保護(hù)電路，其特征在于所述的每 組LED可以由多個(gè)LED并4關(guān)組成。
專利摘要本實(shí)用新型的目的在于提供一種LED串聯(lián)供電保護(hù)電路，解決多組LED串聯(lián)供電環(huán)路中的某組LED發(fā)生故障開路而導(dǎo)致整個(gè)LED串聯(lián)電路開路的問(wèn)題，提高LED串聯(lián)供電電路整體的可靠性。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型在每組LED的兩端并聯(lián)一只穩(wěn)壓二極管作為供電保護(hù)，每組LED可以由一個(gè)LED單獨(dú)組成，或由多個(gè)LED串聯(lián)或并聯(lián)組成。采用本實(shí)用新型，當(dāng)多組LED串聯(lián)供電環(huán)路中的某組LED發(fā)生故障開路時(shí)，除了該組LED熄滅以外，其余組的LED都能正常工作。本實(shí)用新型以一種簡(jiǎn)單而廉價(jià)的方法，提高了由多組LED串聯(lián)供電的LED電路的可靠性。
文檔編號(hào)H02H9/02GK201160331SQ20072000925
公開日2008年12月3日 申請(qǐng)日期2007年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月27日
發(fā)明者張亦翔, 張幼彬, 張飛然 申請(qǐng)人:張飛然