[發(fā)明專利]AC LED燈過流保護電路

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110360465.4
• 申請日: 2011-11-15
• 公開（公告）號: CN102403703A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 段曉飛;王琛;蘇理;支彥偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航天科技集團公司第九研究院第七七一研究所
• 主分類號: H02H9/02
• 分類號: H02H9/02;H05B37/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種LED照明燈的過流保護電路，特別涉及一種可提高ACLED(交流直接驅(qū)動的發(fā)光二極管)燈安全性的根據(jù)輸入電壓設(shè)定恒流值的過流保護電路。?

背景技術(shù)

目前的單顆1W?LED光源是低電壓(VF＝3.2V)、大電流(IF＝350mA)工作的半導(dǎo)體器件，必須提供合適的直流電流才能正常發(fā)光。由于日常照明使用的電源是高壓交流，所以必須通過驅(qū)動電源或變壓器+整流+恒流源的方案，將交流變換成直流，再變換成直流恒流源，才能使LED光源發(fā)光。?

但是，無論是經(jīng)由變壓器+整流或是開關(guān)電源降壓，系統(tǒng)都會有一定量的損耗，直流LED在交流、直流之間轉(zhuǎn)換時約15％～30％的電力被損耗，系統(tǒng)效率很難做到90％以上。?

韓國首爾半導(dǎo)體在2005年發(fā)明了可以用交流直接驅(qū)動使其發(fā)光的ACLED，美國III-N?Technology也發(fā)明了單芯片交流發(fā)光二級管，系統(tǒng)應(yīng)用方案大大簡化，系統(tǒng)效率達到92％以上。?

臺灣“工業(yè)技術(shù)研究院”2008年完成可產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)并有實際應(yīng)用系統(tǒng)方案的AC?LED產(chǎn)品，可直接插電于60Hz或更高頻率的AC?110V電壓使其交流發(fā)光。?

然而，AC?LED燈具的驅(qū)動電流會隨著電壓的變化而變化，當(dāng)加在AC?LED燈具兩端的交流電壓升高時，流過AC?LED燈具的電流會增大，從而導(dǎo)致LED發(fā)熱加劇，使光衰加速，降低AC?LED燈具的使用壽命，因此在AC?LED燈具中必須加入過流保護電路，使得交流電壓上升時，流過AC?LED燈具的電流在額定范圍之內(nèi)。?

但是，由于AC?LED燈具的工作電壓為交流電壓，AC?LED燈具的電流波形實際為脈動直流，交流電壓升高時，電流峰值和占空比增大，有效值增大，燈具變亮；交流電壓降低時，電流峰值和占空比減小，有效值降低，燈具變暗。因此，傳統(tǒng)的恒流電流電路僅能限制流過AC?LED燈具的電流峰值，在交流電壓升高時，無法使電流有效值保持不變。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題加以解決，尤其是現(xiàn)有AC?LED燈具電路中，流過LED的電流隨著電壓的變化而變化，提供一種長壽命、低成本、節(jié)電效果好的AC?LED燈具過流保護電路。?

為達到以上目的，本發(fā)明是采取如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：?

一種AC?LED燈具過流保護電路，包括一個串聯(lián)在AC?LED燈具電路回路中的線性恒流電路，其特征在于，線性恒流電路的輸出端連接n個的自控分流電路的輸入端，n個自控分流電路并聯(lián)在線性恒流電路的正、負輸入端，其中，2≤n≤10。?

上述方案中，所述線性恒流電路包括第一MOS管、第一限流電阻、一個電流檢測電阻和一個電壓基準(zhǔn)，所述第一MOS管的源極連接電流檢測電阻的一端后作為輸出端，電流檢測電阻的另一端和電壓基準(zhǔn)的陽極作為線性恒流電路的負端，第一限流電阻的一端與電壓基準(zhǔn)的陰極連接后與第一MOS管的柵極相連，第一限流電阻的另一端和第一MOS管的漏極作為線性恒流電路的正端。?

所述自控分流電路包括一個電壓檢測電路和一個分流電路，分流電路的初始工作狀態(tài)為導(dǎo)通，保護流過AC?LED燈具的電流為額定值，電壓檢測控制電路檢測線性恒流電路兩端的電壓，達到設(shè)定值后關(guān)斷分流電路。其中，分流電路包括第二MOS管、第二限流電阻和一個分流電阻。電壓檢測控制電路包括第三MOS管和兩個用以檢測線性恒流電路兩端電壓信號的第一、第二分壓電阻。第二MOS管的源極、第三MOS管的源極和第二分壓電阻的一端連接線性電阻恒流電路的負端；第二MOS管的漏極通過分流電阻與線性恒流電路的輸出端相連；第二MOS管的柵極連接第三MOS管的漏極并通過第二限流電阻連接到線性恒流電路的正端；第三MOS管的柵極通過第一分壓電阻與線性恒流電路正端相連，第三MOS管的柵極通過第二分壓電阻與線性恒流電路負端相連。?

所述電壓基準(zhǔn)、第二、第三MOS管可用三極管替代。?

本發(fā)明過流保護電路的限流值由線性恒流電路的電流檢測電阻和分流電路的電阻共同決定，由于AC?LED燈具的電流為脈動直流，因此線性恒流電路的恒流點為峰值電流恒流電。?

本發(fā)明通過n個自控分流電路檢測線性恒流電路兩端的電壓確定工作模式，當(dāng)線性恒流電路兩端電壓上升時，n個自控分流電路依次關(guān)斷，逐步降低峰值電流限流點，保持流過AC?LED燈具的電流在額定范圍之內(nèi)。?