[發明專利]基于PWM分流的LED保護芯片

有效

• 申請號: 200910191618.X
• 申請日: 2009-11-26
• 公開（公告）號: CN101714750A
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發明（設計）人: 周雒維;孫明坤;羅全明;杜雄
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: H02H5/04
• 分類號: H02H5/04;H02H3/20;H05B37/02
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 張先蕓

技術領域

本發明涉及LED的保護領域，尤其涉及一種基于PWM分流的LED保護芯片。

背景技術

LED具有光線質量高、節能、綠色環保等優點，其應用越來越廣泛。由于 LED的光電轉換效率不高，大約只有15％-20％左右的電能轉化為光輸出，其余轉 換為熱能，這會使LED的結溫上升。LED的相對發光效率會隨著溫度的升高而 呈線性降低，光衰比較嚴重；LED的發光波長在溫度超過50℃后會隨溫度的升 高發生顯著漂移，使光線質量下降；LED的結溫升高也會顯著縮短LED的工作 壽命，資料顯示，超過一定溫度，LED的結溫上升8～10℃，其工作壽命將按指 數規律下降一倍左右，所以保證LED的結溫不升高很重要。

目前常見的解決方法是：一是改善器件內部封裝結構，提高LED傳導熱量 的能力；二是加散熱器，增加LED向外界散熱的能力；三是根據LED溫度調節 驅動電源的供電電壓或電流，減小LED的發熱，但是此種方法會因為某一個LED 的溫度問題而影響其它與其串聯或并聯的LED的正常工作。

每個LED的功率不大，因此常把多個LED串聯使用，一個LED不工作會導 致其它與之串聯的LED都不工作。為保證各個LED的可靠導通，每個LED還需 要過壓和斷路保護。

現有技術中，常在LED兩端反向并聯一個穩壓管，但是其保護時，穩壓管 的功率損耗比較大。還有一種方法是在LED兩端并聯可控硅整流器SCR，利用 可控硅整流器SCR導通時壓降非常小的優點，實現保護電路的低功耗。由于可 控硅整流器SCR為半控器件，其關斷不可控，如果開關誤動作導通后，不能自 動實現開關復位。

發明內容

針對現有技術中的不足之處，本發明提供了一種能夠通過閉環控制實現每 一個LED恒溫過壓斷路保護，功率損耗小，并具有保護自動復位功能的基于PWM 分流的LED保護芯片。

本發明提供的基于PWM分流的LED保護芯片，包括PWM分流開關、供電單 元、檢測LED溫度的溫度檢測單元和PWM控制信號產生單元；所述PWM分流開 關并聯在LED的兩端；所述供電單元輸入端接LED的陽極，輸出端分別接溫度 檢測單元和PWM控制信號產生單元；所述溫度檢測單元的輸出端接入PWM控制 信號產生單元；所述PWM控制信號產生單元的輸出端接入PWM分流開關的控制 端；所述供電單元、溫度檢測單元和PWM控制信號產生單元的接地端與LED的 陰極相連。

進一步，還包括電壓檢測單元，所述電壓檢測單元的輸入端與供電單元連 接，輸出端接入PWM控制信號產生單元，所述電壓檢測單元的接地端與LED的 陰極相連；

進一步，所述供電單元包括供電預處理電路和穩壓電路，所述PWM控制信 號產生單元包括振蕩電路和邏輯功能電路；所述供電預處理電路的輸入端與 LED的陽極連接，輸出端分別接穩壓電路和電壓檢測單元；所述穩壓電路的輸 出端分別接入電壓檢測單元、溫度檢測單元、邏輯功能電路和振蕩電路；所述 電壓檢測單元、溫度檢測單元和振蕩電路的輸出端接入邏輯功能電路；所述邏 輯功能電路的輸出端接入PWM分流開關的控制端；

進一步，所述供電預處理電路包括二極管D₁和電容C₁，所述二極管D₁的陽 極接LED的陽極，二極管D₁的陰極接電容C₁的一端，電容C₁的接地端與LED 的陰極相連；