專利名稱：用于串聯(lián)二極管的備用電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于串聯(lián)二極管的備用電路，在功能上，它可以代替由多個串聯(lián)的二極管構(gòu)成的電路中的斷路二極管。
背景技術(shù)：
大量諸如發(fā)光二極管的二極管以陣列方式排列用作顯示器。在使用過程中，這些二極管中的部分二極管存在斷路的可能性。一種解決二極管斷路的傳統(tǒng)技術(shù)，例如，日本專利未審公開(平成)JP-A-2-264754(1996)公開了一種用于激光二極管的保護(hù)電路，它用于檢測激光二極管的溫度。當(dāng)檢測的溫度在給定的溫度范圍內(nèi)時，根據(jù)二極管驅(qū)動信號，將電流送到該激光二極管。如果檢測的溫度超過最高溫度，則利用該驅(qū)動信號，關(guān)閉該電流。
上述保護(hù)電路是用于防止二極管因為溫度升高而斷路的電路。還建議了其它幾種用于防止二極管發(fā)生浪涌、過電流或溫度異常的保護(hù)電路。由于這些電路的目的在于防止發(fā)生故障，所以一旦二極管被斷開，聯(lián)鎖電路就使整個設(shè)備停機(jī)。
由多個串聯(lián)的二極管配置的設(shè)備具有的優(yōu)點是容易對各二極管進(jìn)行布線。然而，如果它們中的一個或者多個二極管被擊穿而沒有任何傳導(dǎo)，以致斷開該電路，則沒有電流通過全體串聯(lián)二極管，導(dǎo)致該設(shè)備發(fā)生故障。同時，即使在部分二極管損壞的情況下，仍需要利用剩余的二極管繼續(xù)使該設(shè)備運(yùn)行。特別是，即使一些二極管被擊穿，其中大量發(fā)光二極管串聯(lián)而且以陣列方式排列的發(fā)光板或顯示板也不能喪失功能。
在另一種情況下，二極管陣列中的一個或者多個二極管被擊穿導(dǎo)致內(nèi)部短路，電阻減小可能導(dǎo)致斷路的二極管變熱，從而導(dǎo)致相鄰二極管被破壞。在這種情況下，還需要通過切斷被短路的二極管，使整個設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于串聯(lián)二極管的備用電路，即使在其中的一個或者多個二極管被擊穿導(dǎo)致開路或短路時，該備用電路仍可以在整個電路中保持電流，以使整個設(shè)備繼續(xù)工作。
根據(jù)本發(fā)明，由多個串聯(lián)二極管構(gòu)成的二極管電路的備用電路包括旁通電路，每個分別并聯(lián)連接到每組，二極管電路被分為多個組，每組具有一個或者多個串聯(lián)的二極管，每個旁通電路包括第一壓控開關(guān)器件，與相應(yīng)組并聯(lián)；以及檢測電路，具有串聯(lián)的恒壓器件和熔斷電路，該檢測電路并聯(lián)連接到相應(yīng)組；其中恒壓器件與熔斷電路之間的互連線連接到壓控開關(guān)器件的控制端，以及當(dāng)因為任何二極管的電阻升高而導(dǎo)致對各組之一施加的電壓超過恒壓器件確定的給定電壓時，控制端使該壓控開關(guān)器件導(dǎo)通，從而旁通要通過相應(yīng)組的電流。
第一壓控開關(guān)器件優(yōu)選是場效應(yīng)晶體管，其控制端就是其柵極，由獨立電源對其柵極施加電壓。
每個旁通電路優(yōu)選進(jìn)一步包括通過電源與熔斷電路并聯(lián)的第二壓控開關(guān)器件，而該第二壓控開關(guān)器件的控制端連接到檢測電路與相應(yīng)組之間的互連線上，以及當(dāng)任何二極管的電阻降低時，控制端使第二壓控開關(guān)器件導(dǎo)通，以燒斷熔斷電路，因此第一壓控開關(guān)器件旁通要通過相應(yīng)組的電流。
熔斷電路優(yōu)選由互相串聯(lián)的熔斷器和過電流保護(hù)電阻器構(gòu)成。
在每個旁通電路中，繼電器的初級電路優(yōu)選連接在獨立電源與壓控開關(guān)器件的控制端之間，而該繼電器的次級電路優(yōu)選連接到指示器件，當(dāng)熔斷電路被燒斷時，該指示器件被導(dǎo)通。
在每個旁通電路中，發(fā)光器件優(yōu)選并聯(lián)連接到熔斷電路，以便在熔斷電路被燒斷時工作。
在每個旁通電路中，繼電器的初級電路優(yōu)選連接到熔斷電路，而該繼電器的次級電路優(yōu)選連接到指示器件，在熔斷電路被燒斷時，導(dǎo)通該指示器件。
繼電器優(yōu)選是光電耦合器。
在根據(jù)本發(fā)明的備用電路中，當(dāng)因為開路斷開而使任何二極管的內(nèi)阻升高時，熔斷電路被燒斷，從而被切斷，然后，導(dǎo)通第一壓控開關(guān)器件，以便各旁通電路旁通要通過相應(yīng)組的電流。可以將旁通電流送到其它的二極管，以使整個運(yùn)行過程繼續(xù)。
此外，當(dāng)因為二極管的內(nèi)部短路而降低任何二極管的內(nèi)阻并伴隨壓降時，第二壓控開關(guān)器件燒斷該熔斷電路。同樣，可以將旁通電流送到其它二極管，以使整個運(yùn)行過程繼續(xù)，從而防止短路二極管發(fā)熱，以防止相鄰二極管被破壞。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的串聯(lián)二極管電路的備用電路。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的串聯(lián)二極管電路的備用電路。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明又一個實施例的串聯(lián)二極管電路的備用電路。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明又一個實施例的串聯(lián)二極管電路的備用電路。
圖5示出根據(jù)本發(fā)明又一個實施例的串聯(lián)二極管電路的備用電路。
圖6A和6B分別示出根據(jù)本發(fā)明實施例的串聯(lián)二極管電路的備用電路中的發(fā)光器件和光電耦合器。
圖7示出根據(jù)本發(fā)明又一個實施例的串聯(lián)二極管電路的備用電路。
具體實施例方式
本專利申請基于2003年10月23日在日本提交的第2003-363040號專利申請，在此引用其內(nèi)容供參考。
下面將參考

優(yōu)選實施例。
根據(jù)本發(fā)明的備用電路應(yīng)用于由多個或者許多串聯(lián)的二極管構(gòu)成的二極管電路。這種二極管電路可以用于例如顯示器中，在該顯示器中，大量發(fā)光二極管或激光二極管以陣列方式排列。
可以將該二極管電路劃分為多個組，每組具有一個或者多個串聯(lián)的二極管。備用電路包括旁通電路，每個旁通電路分別并聯(lián)到每組。每個旁通電路可以并聯(lián)每個二極管。一個組可以具有兩個或者更多個二極管。在如果因為它們中的一個二極管被擊穿導(dǎo)致一組內(nèi)存在的所有二極管發(fā)生故障，而其余組內(nèi)的其它二極管可以繼續(xù)使整個電路運(yùn)行的這種情況下，可以采用任意組配置。在這種情況下，優(yōu)點是可以相對于二極管的數(shù)量，減少旁通電路的數(shù)量。
首先，在串聯(lián)二極管的開路斷開備用電路中，每個旁通電路包括第一壓控開關(guān)器件，與相應(yīng)組并聯(lián)；以及檢測電路，具有串聯(lián)的恒壓器件和熔斷電路，該檢測電路并聯(lián)到相應(yīng)組。恒壓器件與熔斷電路之間的互連線連接到壓控開關(guān)器件的控制端。
在檢測電路中，恒壓器件是諸如齊納二極管的器件，當(dāng)與該二極管相連的一端上的電壓不超過特定電壓時，它可以阻斷電流。熔斷電路具有作為熔斷器件的熔斷器，當(dāng)與該二極管相連的一端上的電壓不超過恒壓器件的阻塞電壓時，它不被電流燒斷。同時，當(dāng)與該二極管相連的一端上的電壓超過恒壓器件的阻塞電壓時，電流開始通過該熔斷器件。該電流一超過額定電流，即，熔斷電路內(nèi)的熔斷器件的熔斷電流，該熔斷器件就被燒斷。
在本發(fā)明中，壓控開關(guān)器件的控制端連接到檢測電路中的恒壓器件與熔斷電路之間的互連線上。在熔斷器件的導(dǎo)通狀態(tài)下，該壓控開關(guān)器件被斷開，而相應(yīng)組上存在的所有二極管正常工作。
同時，熔斷器件一被燒斷，檢測電路就使控制端的電壓發(fā)生變化，以導(dǎo)通該壓控開關(guān)器件，從而使電流從相應(yīng)組的輸入端流到輸出端。因此，如果任何二極管被斷開為開路狀態(tài)，則相應(yīng)組的輸入端上的電壓升高，然后，檢測電路使該熔斷電路燒斷，然后，壓控開關(guān)器件可以旁通電流，繞開該相應(yīng)組中存在的二極管，以使電流繼續(xù)送到上游組和下游組中存在的二極管。
對于第一壓控開關(guān)器件，可以使用晶體管，特別是FET(場效應(yīng)晶體管)。對于FET，漏極和源極分別連接到該組的陽極和陰極。如果該檢測電路由齊納二極管和用作熔斷器件的熔斷器構(gòu)成，則該熔斷器連接在FET的柵極與源極之間。FET可以是例如MOS-FET。
更具體地說，MOS-FET的柵極通過一個適當(dāng)電阻器連接到另一個直流電源。通常，在熔斷電路的導(dǎo)通狀態(tài)下，通過熔斷器，柵極電壓近似等于源極電壓。如上所述，一旦熔斷器因為二極管被開路斷開而燒斷，就將接近漏極電壓的電壓施加到柵極，使MOS-FET導(dǎo)通，以保持旁通電流。
其次，在串聯(lián)二極管的短路擊穿備用電路中，每個旁通電路進(jìn)一步具有第二壓控開關(guān)器件，它通過獨立電源與熔斷電路并聯(lián)，而第二壓控開關(guān)器件的控制端連接到檢測電路與相應(yīng)組之間的互連線上。
當(dāng)任何二極管的內(nèi)阻隨著相應(yīng)組的壓降而降低時，該控制端使第二壓控開關(guān)器件導(dǎo)通，以燒斷該熔斷電路，因此，通過相應(yīng)組的電流通過第一壓控開關(guān)器件回路，從而繞開相應(yīng)組內(nèi)存在的二極管，因此，基本上切斷了相應(yīng)組上的電流。
對于第二壓控開關(guān)器件，例如，可以使用晶體管。通過第二電源，集電極和發(fā)射極分別連接在熔斷電路的兩個電極之間，而基極連接到相應(yīng)組的輸入端或輸出端，因此，可以利用輸入端與輸出端之間降低的電壓，導(dǎo)通該晶體管。
如果相應(yīng)組兩端之間降低的電壓使任何二極管短路，則該晶體管被導(dǎo)通，以利用第二電源提供的電流燒斷熔斷電路中的熔斷器件。接著，如上所述，使諸如FET的第一壓控開關(guān)器件導(dǎo)通，以使要通過相應(yīng)組的電流通過第一壓控開關(guān)器件回路。
在該實施例中，熔斷器和過電流保護(hù)電阻器優(yōu)選串聯(lián)連接在熔斷電路中，以防止備用電路發(fā)生故障。
根據(jù)本發(fā)明的備用電路優(yōu)選具有指示功能，用于指示二極管組是處于開路狀態(tài)還是處于短路擊穿狀態(tài)。
在每個旁通電路中，繼電器的初級電路可以連接在獨立電源與第一壓控開關(guān)器件的控制端之間，而該繼電器的次級電路可以連接到指示器件，以便在熔斷電路被燒斷時，導(dǎo)通該指示器件。此外，在每個旁通電路中，發(fā)光器件可以并聯(lián)連接到熔斷電路，以便在熔斷電路被燒斷時，可以導(dǎo)通該發(fā)光器件。
此外，在每個旁通電路中，繼電器的初級電路可以連接到熔斷電路，而該繼電器的次級電路可以連接到指示器件，以便在該熔斷電路被燒斷時，可以導(dǎo)通該指示器件。
對于上述繼電器，可以使用接觸式繼電器或光電耦合器。對于上述指示器件，可以使用發(fā)光二極管或其它顯示器件。
實施例1在根據(jù)每個實施例的備用電路中，為了簡潔起見，以由串聯(lián)的兩個二極管D0構(gòu)成的二極管電路為例進(jìn)行說明，其中一組二極管只有一個二極管，而旁通電路A1和A2分別與兩個二極管D0并聯(lián)。
在圖1所示的備用電路中，每個旁通電路A1和A2分別包括壓控開關(guān)器件和檢測電路，它們分別與每個二極管D0并聯(lián)。在該實施例中，所使用的壓控開關(guān)器件是MOS-FET Q1，它連接到二極管D0，而檢測電路并聯(lián)連接到二極管D0，包括用作恒壓器件的齊納二極管Dz1和用作熔斷電路Fc的熔斷器F，齊納二極管Dz1與熔斷器F串聯(lián)。在二極管D0與齊納二極管Dz1之間，串聯(lián)用于反向阻斷的二極管D1。MOS-FET的柵極連接到熔斷器F與齊納二極管Dz1之間的互連線上。MOS-FET的源極連接到與柵極等勢的、熔斷器F的另一端。第二齊納二極管Dz2與熔斷器F并聯(lián)。
此外，直流電源E1通過電阻器R1連接到FET Q1的每個柵極，而電源E1的負(fù)極連接到位于一系列二極管的最終組內(nèi)的二極管D0的陰極。
下面說明旁通電路的運(yùn)行過程。當(dāng)所有串聯(lián)二極管D0在正常電流下正常工作時，每個二極管保持小壓降。所設(shè)計的齊納二極管Dz1的齊納電壓與二極管D1的正向電壓的總和高于該壓降，所以齊納二極管Dz1阻斷電流，而且熔斷器F不被燒斷，因此利用熔斷器F，使FET Q1的柵極與源極保持等勢，使FET Q1斷開。因此，旁通電路不工作。
同時，在圖1所示的旁通電路A1上，例如，如果二極管D0被擊穿，具有較高內(nèi)阻，即開路，則二極管D0的陽極電壓相對于其陰極電壓升高。當(dāng)陽極電壓超過齊納二極管Dz1的齊納電壓與串聯(lián)二極管D1的正向電壓的總和時，電流從二極管D0的陽極流經(jīng)齊納二極管Dz1，燒斷熔斷器F。在熔斷器F被燒斷后，電源E1的電壓通過電阻器R1施加到FET的柵極，因此FET被導(dǎo)通。通過FET Q1，該電流可從二極管D0的陽極流入二極管D0的陰極，因此，將該電流送到后續(xù)二極管D0。因此，旁通電路A1可以代表被斷開的二極管旁通該電流，以使串聯(lián)二極管保持運(yùn)行。熔斷器被燒斷后，由第二齊納二極管Dz2確定FET的柵極電壓。
一旦熔斷器F被燒斷，即使二極管D0的電阻因為某種因素而降低，反向阻斷二極管D1仍阻斷電源E1的電壓，使得利用電源E1和第二齊納二極管Dz2，F(xiàn)ET的柵極與源極之間的電壓保持高于閾值。因此，F(xiàn)ET可以繼續(xù)工作。
更具體地說，由于該實施例中使用的FET是壓控式電流放大開關(guān)，所以該二極管不能達(dá)到完全導(dǎo)通，除非FET的柵極與源極之間的電壓足夠高。電源E1的電源被設(shè)置得高于FET的柵極與源極之間的閾值Vth與FET的源極電壓Eqs的總和。
熔斷器F具有內(nèi)阻，該內(nèi)阻可能通過經(jīng)過反向阻斷二極管D1和齊納二極管Dz1的電流而產(chǎn)生壓降。在該熔斷器被燒斷前，可以對柵極、二極管D0、二極管D1以及齊納二極管Dz1施加超過FET的柵極與源極之間的閾值Vth的某個電壓，從而使電流流入FET。如果FET保持不完全導(dǎo)通，則這種狀態(tài)可能導(dǎo)致在FET內(nèi)產(chǎn)生熱損耗。為了防止出現(xiàn)這種現(xiàn)象，將FET的上述閾值Vth設(shè)置得高于熔斷器F的額定電流與內(nèi)阻的乘積。該設(shè)置可以防止熱損耗，因為在熔斷器F被燒斷前，沒有電流流過FET，而在熔斷器F被燒斷后，即使旁通電流流過FET，也基本上不發(fā)生熱損耗，因為FET保持完全導(dǎo)通。
實施例2在該實施例中，如圖2所示，熔斷電路Fc由熔斷器F和用于防止過電流的電阻器Rf構(gòu)成，熔斷器F與電阻器Rf串聯(lián)。與上述實施例1類似，在熔斷電路Fc中，由于反向阻斷二極管D1與齊納二極管Dz1串聯(lián)，所以如果開路斷開二極管D0產(chǎn)生突變電流，則電阻器Rf可以防止過電流流過反向阻斷二極管D1和齊納二極管Dz1。以使得電阻Rf與熔斷器F的內(nèi)阻之和與熔斷器F的額定電流的乘積小于閾值的方式，設(shè)置該過電流保護(hù)電阻器Rf，從而防止在燒斷熔斷器F之前電流流入FET，而且防止過電流流過反向阻斷二極管D1和齊納二極管Dz1。
實施例3如圖1和2所示，在上述實施例1和2中，可能難以將MOS-FET的閾值Vth設(shè)置得高于由熔斷器F的額定電流與內(nèi)阻(或內(nèi)阻加串聯(lián)電阻)的乘積確定的值。如圖3和4所示，齊納二極管Dz3串聯(lián)連接到FET的柵極，提高可操作電壓電平。利用齊納二極管Dz3的齊納電壓VDZ3與閾值Vth之和，確定MOS-FET的可操作電壓，因此，通過選擇齊納二極管Dz3，可以任意地設(shè)置可操作電壓。這種設(shè)計可以防止在熔斷器F被燒斷之前電流流入FET，從而抑制FET的損耗。
在這種情況下，由于MOS-FET的輸入阻抗高，所以即使在正常運(yùn)行狀態(tài)下因為齊納二極管Dz3的泄漏電流IlDZ3，柵極電壓仍趨向于升高。如果齊納二極管Dz3的泄漏電流與MOS-FET的輸入阻抗的乘積確定的柵極電壓高于閾值電壓，則MOS-FET被導(dǎo)通，導(dǎo)致旁通電路A1發(fā)生故障。為了解決該問題，如圖3和4所示，電阻器R2優(yōu)選連接在柵極與源極之間，從而降低柵極的輸入阻抗。以使得齊納二極管Dz3的泄漏電流IlDZ3與電阻R2的乘積小于MOS-FET Q1的閾電壓Vth的方式，設(shè)置電阻器R2。
在這種情況下，如圖3和4所示，齊納二極管Dz3和電阻器R2連接到MOS-FET Q1的柵極，在熔斷器F被燒斷后，通過利用兩個電阻器R1和R2對由電源E1的電壓減去MOS-FET的源極電壓Eqs和齊納二極管Dz3的齊納電壓VDZ3而確定的電壓進(jìn)行分壓，確定MOS-FET的柵極電壓Eg，如下所示Eg＝(E1-Eqs-VDZ3)×R2/(R1+R2)因此，插在柵極與源極之間的電阻R2優(yōu)選較小，以防止因為齊納二極管Dz3的泄漏電流而導(dǎo)致柵極電壓升高。相反，優(yōu)選將在電源E1側(cè)的電阻R1設(shè)置得較大，以節(jié)省電源的容量，而且不影響導(dǎo)通MOS-FET開關(guān)電路的響應(yīng)速度。實際上，增大電阻R1而減小電阻R2的設(shè)置可能降低MOS-FET的柵極電壓Eg，從而使MOS-FET不能導(dǎo)通。因此，優(yōu)選在考慮上述折衷關(guān)系的情況下，設(shè)置電源E1的電壓和電阻R1和R2。
實施例4在該實施例中，圖5所示的備用電路包括用于檢測斷路二極管的裝置，其中作為繼電器電路的光電耦合器Pc的初級電路連接在從電源E1通過電阻器R1到FET的柵極的通路上，而光電耦合器Pc的次級電路連接到指示器件。
在圖5中，光電耦合器Pc的初級電路的發(fā)光二極管Pd串聯(lián)連接在直流電源E1與分別位于旁通電路A1和A2中的電阻器R1之間。各光電耦合器Pc的次級電路的光電晶體管Pt互相串聯(lián)，通過在輸出端輸出電壓Vx的負(fù)載電阻器Rx，第二直流電源Ex連接到該光電晶體管Pt。
由于光電耦合器Pc分別設(shè)置在每個旁通電路A1和A2中，所以在二極管D0正常工作時，通過熔斷器f，電流從電源E1流經(jīng)光電耦合器Pc的初級發(fā)光二極管，從而使次級光電晶體管導(dǎo)通。因此，在所有串聯(lián)二極管D0正常工作期間，電流從電源Ex流經(jīng)所有串聯(lián)的次級光電晶體管，從而在負(fù)載電阻器Rx上產(chǎn)生電壓Vx。
同時，當(dāng)任何一個二極管D0被斷開為開路狀態(tài)時，如在實施例1中所述，熔斷器F被燒斷，從而斷開從直流電源E1流出的電流，使得負(fù)載電阻器Rx不輸出電壓。因此，通過監(jiān)測輸出電壓的變化，可以判定該二極管是否被協(xié)穿。
實施例5在該實施例中，由串聯(lián)的熔斷器F和電阻器Rf構(gòu)成的上述熔斷電路Fc并聯(lián)連接到串聯(lián)的發(fā)光二極管De和適當(dāng)電阻器R3。為了便于檢測和識別斷路二極管D0，開路斷開二極管D0直接使發(fā)光二極管De發(fā)光。圖6A示出其中發(fā)光二極管De通過電阻器R3并聯(lián)連接到圖1至5所示備用電路使用的熔斷電路Fc的電路例子。熔斷電路Fc和具有串聯(lián)電阻器R3的發(fā)光二極管De并聯(lián)連接在FET Q1的柵極與源極之間。當(dāng)二極管D0被斷開為開路狀態(tài)時，熔斷器F被燒斷，然后，超過FET的閾值的高壓從第一電源施加到FET的柵極，然后，F(xiàn)ET Q1被導(dǎo)通，同時該高壓直接使發(fā)光二極管De發(fā)光，從而檢測到斷開的二極管D0。
圖6B示出其中替代圖6A所示發(fā)光二極管De的光電耦合器Pc的初級發(fā)光二極管Pd可以通過同樣的電阻器R3并聯(lián)連接到熔斷電路Fc(或者連接在FET的柵極與源極之間)的電路的另一個例子。光電耦合器Pc的次級光電晶體管Pt可以連接到指示器或其它監(jiān)測電路(未示出)，從而利用該監(jiān)測電路檢測到斷開的二極管D0。
實施例6在該實施例中，下面將描述另一種備用電路，在二極管D0發(fā)生短路而其內(nèi)阻降低時，它可以起備用的作用。對應(yīng)于上述旁通電路A1和A2，對實施例1中描述的電路設(shè)置下述旁通輔助電路B1和B2。
在旁通輔助電路B1和B2中，如圖7所示，通過電阻器Ry1，作為第二壓控開關(guān)器件的PNP晶體管Tr的基極連接到二極管D0的陽極。其發(fā)射極通過另一個電源Ey1連接到該二極管D0的陰極。其集電極通過反向阻斷二極管Dy連接到上述FET Q1的柵極。
如果在使用期間二極管D0短路而內(nèi)阻降低，則二極管D0的陽極與陰極之間的壓降減小。當(dāng)晶體管Tr的基極與集電極之間的電壓也降低到低于給定值時，電流從電源Ey流出通過晶體管Tr和熔斷器f，額定電流或者更大的電流使該熔斷器f燒斷，然后，對FET的柵極施加來自直流電源E1的電壓，這樣，該FET被導(dǎo)通。因此，沒有電流流過二極管D0，而將通過該FET的旁通電流送到其它串聯(lián)二極管D0。
在該實施例中，一旦熔斷器F因為二極管D0減小的電阻而被燒斷，就從電源E1在FET的柵極與源極之間施加等于或者高于閾值的電壓，因此，即使二極管D0的電阻此后升高，旁通電流仍繼續(xù)流過該FET。因此，不再使用二極管D0。
根據(jù)本發(fā)明的用于串聯(lián)二極管的備用電路可以廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體制造和圖像顯示領(lǐng)域，作為其內(nèi)以陣列方式排列了大量二極管特別是發(fā)光二極管或激光二極管的顯示設(shè)備的保護(hù)電路。
盡管結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實施例和附圖，對本發(fā)明進(jìn)行了充分說明，但是請注意，對于本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員，各種變更和修改是顯而易見的。應(yīng)理解這些變更和修改包括在所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明范圍內(nèi)，除非它們脫離了本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種用于由多個串聯(lián)二極管構(gòu)成的二極管電路的備用電路，包括旁通電路，每個并聯(lián)連接到每組，所述二極管電路被分為多個組，每組具有一個或者多個串聯(lián)的二極管，每個旁通電路包括第一壓控開關(guān)器件，與相應(yīng)組并聯(lián)；以及檢測電路，具有串聯(lián)的恒壓器件和熔斷電路，該檢測電路并聯(lián)連接到相應(yīng)組，其中，恒壓器件與熔斷電路之間的互連線連接到壓控開關(guān)器件的控制端，以及當(dāng)因為任何二極管的電阻升高而對各組之一施加的電壓超過由恒壓器件確定的給定電壓時，通過所述控制端使該壓控開關(guān)器件導(dǎo)通，以旁通要通過相應(yīng)組的電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的備用電路，其中第一壓控開關(guān)器件是場效應(yīng)晶體管，其控制端是其柵極，由獨立電源對其柵極施加電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的備用電路，其中每個旁通電路進(jìn)一步包括通過一個電源與熔斷電路并聯(lián)的第二壓控開關(guān)器件，而該第二壓控開關(guān)器件的控制端連接到檢測電路與相應(yīng)組之間的互連線上，以及當(dāng)任何二極管的電阻降低時，通過控制端使第二壓控開關(guān)器件導(dǎo)通，以燒斷熔斷電路，使得第一壓控開關(guān)器件旁通要通過相應(yīng)組的電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的備用電路，其中熔斷電路由互相串聯(lián)的熔斷器和過電流保護(hù)電阻器構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的備用電路，其中在每個旁通電路中，一個繼電器的初級電路連接在獨立電源與壓控開關(guān)器件的控制端之間，而該繼電器的次級電路連接到指示器件，當(dāng)熔斷電路被燒斷時，該指示器件被導(dǎo)通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的備用電路，其中在每個旁通電路中，一個發(fā)光器件并聯(lián)連接到熔斷電路，以便在熔斷電路被燒斷時工作。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的備用電路，其中在每個旁通電路中，一個繼電器的初級電路連接到熔斷電路，而該繼電器的次級電路連接到指示器件，在熔斷電路被燒斷時，該指示器件被導(dǎo)通。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的備用電路，其中所述繼電器是光電耦合器。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的備用電路，其中所述繼電器是光電耦合器。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明，用于由多個串聯(lián)二極管構(gòu)成的二極管電路的備用電路包括旁通電路，每個并聯(lián)連接到每組，二極管電路被分為多個組，每組具有一個或者多個串聯(lián)的二極管，而且每個旁通電路包括第一壓控開關(guān)器件，與相應(yīng)組并聯(lián)；以及檢測電路，具有串聯(lián)的恒壓器件和熔斷電路，該檢測電路并聯(lián)連接到相應(yīng)組；而且當(dāng)因為任何二極管的電阻升高而導(dǎo)致對各組之一施加的電壓超過恒壓器件確定的給定電壓時，使該壓控開關(guān)器件導(dǎo)通，以旁通要通過相應(yīng)組的電流，因此，即使在一個或者多個二極管被擊穿時，仍可以使整個設(shè)備繼續(xù)工作。
文檔編號H03K17/687GK1829088SQ200510051828
公開日2006年9月6日 申請日期2005年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月1日
發(fā)明者巖蕗寬康, 巖田明彥 申請人:三菱電機(jī)株式會社