專利名稱：具突波保護的led燈驅(qū)動電路的制作方法
技術領域：
本實用新型為一種具突波保護的LED燈驅(qū)動電路，尤其涉及一種驅(qū)動LED照明燈、LED燈調(diào)光器或LED背光模塊的驅(qū)動電路，能自動檢測電力上的瞬間突波，快速切斷電力供應，并在突波過后自動回復電力供應的驅(qū)動電路。
背景技術：
按，由于LED燈相較于傳統(tǒng)燈泡或燈管，具有省電、壽命長及環(huán)保的優(yōu)點，因此，LED燈產(chǎn)品已逐漸取代了傳統(tǒng)燈泡或燈管作為照明燈使用。而且在先進的薄型電視屏幕上，也有采用LED燈作為其背光模塊的趨勢。 驅(qū)動LED燈發(fā)光相當容易，只要能給予LED足夠的順向偏壓，并提供在LED額定內(nèi)的直流電就可以了 ，因此， 一般LED的驅(qū)動電路都以交流轉(zhuǎn)直流，直流再降壓的方式來設計，此方式最難克服的是發(fā)生電源轉(zhuǎn)換時的高熱問題，目前的解決方式都是在LED燈上加裝散熱鰭片，因此，在LED燈上的散熱鰭片反而占據(jù)了大部份的體積。 目前LED燈的驅(qū)動電路有許多是直接使用交流市電供電，然而，該種驅(qū)動電路相當?shù)拇嗳?，非常容易受到電力上的瞬間突波高壓影響，產(chǎn)生大電流而導致后端的驅(qū)動組件或LED燈的損壞。 針對此一現(xiàn)象，目前的解決方式是采用突波吸收組件，以及保險絲來抑制瞬間的突波電壓，但是，此突波吸收組件僅能吸收極短的突波，對于較寬的突波或者對于交流電的電壓涌浪等，則根本無法抑制，而保險絲的反應速度則太慢，等保險絲切斷電力時，驅(qū)動組件及LED燈早已燒毀。 為此，本案實用新型人為了能解決上述現(xiàn)有LED燈驅(qū)動電路無法抑制較寬瞬間突波的缺失，設計出一種使用超高速開關的驅(qū)動電路，可檢測電力上的不正常突波高壓，并在突波電壓進入LED燈之前切斷電力供應，以保護后端的驅(qū)動組件及LED燈，并可做溫度檢測，在溫度過高時可關閉LED燈，待溫度恢復正常時與以開啟，并可解決因LED燈發(fā)生高溫可能造成的危險，同時利用本實用新型的驅(qū)動電路，可以作為LED燈的亮度調(diào)整，可應用在照明LED燈、LED燈的調(diào)光器或者電視屏幕的背光模塊等等的LED燈驅(qū)動電路上。

實用新型內(nèi)容本實用新型的主要目的在于提供一種具突波保護的LED燈驅(qū)動電路，可檢測電力上的不正常突波高壓及電壓涌浪或工作溫度等，在突波電壓進入LED燈之前或溫度過高時切斷電力供應，以保護后端的驅(qū)動組件及LED燈。 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種具突波保護的LED燈驅(qū)動電路，包括一整流單元用以將市電的交流弦波電壓先予以限制及突波吸收后，整流成半波直流電壓；一 電壓延遲單元，可延遲該半波直流電壓及突波能量釋放；一開關單元，可接受一開關信號的控制，將該延遲后的半波直流電壓輸出驅(qū)動該LED燈發(fā)光；及一電壓檢測單元，可檢測該半波直流電壓是否超出一預設電壓值，當該半波直流電壓在預設電壓值內(nèi)時，輸出該開關信號為高準位電壓信號，控制該開關單元輸出驅(qū)動該LED燈發(fā)光，當該半波直流電壓超出該預
設壓值時，輸出該開關信號為低準位電壓信號，控制該開關單元切斷輸出。 其中，該LED燈為由多顆LED電氣串聯(lián)組成的LED燈泡或LED燈管，或者為電氣并
聯(lián)多組由多顆LED電氣串聯(lián)組成的LED矩陣，形成電視影屏幕的背光模塊。 其中，該整流單元為一交流限流型橋式整流器，利用電容器來耦合電流，并以電阻
器與電容器充放電來降低交流突波與涌浪。 其中，該電壓延遲單元由一突波吸收器電氣并聯(lián)至少一電阻器，形成一突波能量釋放回路，同時為一充放電回路，通過對該半波直流電壓或進入突波的電壓充電及放電，形成突波能量釋放，并延遲該半波直流電壓。 其中，該開關單元由一第一晶體管及至少一第四電阻器及至少一基納二極管組成，該第四電阻器及該基納二極管形成一限流回路，并且當該開關信號輸出為高準位電壓信號時，該第一晶體管導通，輸出一固定電流驅(qū)動該LED燈發(fā)光，因限制電流，可避免過大電流使LED燈受損。 其中，該開關單元中的第一晶體管為一高速場效晶體管或雙載子接面晶體管。[0014] 其中，該電壓與溫度檢測單元由一第一電阻器、一第二電阻器組成一分壓回路，并電氣連接至一第二晶體管，利用該第一及第二電阻器分壓產(chǎn)生該預設電壓值，并且該預設電壓值高于該第二晶體管的導通偏壓時，該第二晶體管導通，使得該開關信號輸出為低準位電壓信號，該預設電壓值低于該第二晶體管的導通偏壓時，該第二晶體管截止，使得該開關信號輸出為高準位電壓信號。 其中，該電壓與溫度檢測單元，為可調(diào)整該第一電阻器及第二電阻器的分壓電阻值，借以調(diào)整該預設電壓值，進而調(diào)整驅(qū)動LED燈發(fā)光的時間，形成調(diào)光作用。[0016] 本實用新型所提出的具突波保護的LED燈驅(qū)動電路，可檢測電力上的不正常突波高壓及電壓涌浪或工作溫度等，在突波電壓進入LED燈之前或溫度過高時切斷電力供應，以保護后端的驅(qū)動組件及LED燈，并可解決因LED燈發(fā)生高溫可能造成的危險，同時本實用新型可以做為LED燈的亮度調(diào)整，可應用在照明LED燈、LED燈的調(diào)光器或者電視屏幕的背光模塊等等的LED燈驅(qū)動電路上。

圖1為本實用新型的電路方塊圖； 圖2為本實用新型的實施例電路示意圖； 圖3A、圖3B及圖3C為本實用新型遇到突波時電壓波形示意圖； 圖4A、圖4B及圖4C為本實用新型遇到電壓涌浪時的波形示意圖； 圖5A、圖5B及圖5C為本實用新型的調(diào)光波形示意圖。 其中，附圖標記 10 : LED燈 11 :整流單元 12:電壓延遲單元 13 :開關單元 14 :電壓與溫度檢測單元
4[0028] 15:限流回路具體實施方式請參閱圖1所示，為本實用新型具突波保護的LED燈驅(qū)動電路的電路方塊圖。并請一并參閱圖2所示，為本實用新型的實施例電路示意圖。本實用新型所驅(qū)動電路所驅(qū)動的LED燈10，可以由多顆LED電氣串聯(lián)組成的LED燈泡或LED燈管，也可電氣并聯(lián)多組由多顆LED電氣串聯(lián)而成的LED矩陣，形成電視影屏幕的背光模塊。 本實用新型的LED燈驅(qū)動電路，包括一整流單元11、一電壓延遲單元12、一開關單元13及一電壓與溫度檢測單元14，其中該整流單元11系可為一交流限流型橋式整流器，電連接市電的交流弦波電壓，先利用電容器CI來耦合電流，并以電阻器Rl與電容器CI充放電，來降低交流突波與涌浪，先達成限流與第一次的交流突波吸收，并將其整流成半波直流電壓。 其中該電壓延遲單元12電連接該整流單元ll，可延遲該半波直流電壓，并進行第二次的突波能量的釋放，以等待該電壓與溫度檢測單元14的電壓檢測時間，使得當有不正常的突破或電壓涌浪，或溫度過高時，能先檢測出來，而能及時切斷輸出電力，該電壓延遲單元12可由一突波吸收器C2電氣并聯(lián)至少一放電電阻器，形成一突波能量釋放回路，同時為一充放電回路，在圖2的實施例中該放電電阻器是由一第一電阻器R4電氣串聯(lián)一第二電阻器R5所組成，該電壓延遲單元12可通過對該半波直流電壓或進入突波的電壓充電及放電，形成突波能量釋放，并延遲該半波直流電壓。 其中該開關單元13電連接于該整流單元11與該LED燈IO之間，如圖2實施例電路圖所示，該開關單元13由一第一晶體管Ql及至少一第四電阻器R3及至少一基納二極管D2組成，可接受該電壓與溫度檢測單元14產(chǎn)生的開關信號的控制，將正常的半波直流電壓輸出驅(qū)動該LED燈IO發(fā)光。 其中該第一晶體管Q1可以為一高速場效晶體管(Field EffectTransistor)或雙載子接面晶體管(Bipolar Junction Transistor)，而該第四電阻器R3及該積納二極管D2形成一限流回路15，使得當該開關信號輸出為高準位電壓信號時，該第一晶體管Q1導通，輸出一固定電流驅(qū)動該LED燈發(fā)光，而其所限制的電流，可以避免過大電流使LED燈受損。[0034] 意即，當該電壓與溫度檢測開關信號為高準位電壓信號時，該第一晶體管Q1導通，輸出該半波直流電壓驅(qū)動該LED燈10發(fā)光，當該開關信號為低準位電壓信號時，該第一晶體管Q1截止，切斷該半波直流電壓的電力輸出，直至該開關信號恢復為高準位電壓信號后，重新輸出驅(qū)動該LED燈10發(fā)光。 其中，該電壓與溫度檢測單元14電連接該整流單元11及該開關單元13，用以檢測該半波直流電壓是否超出一預設電壓值，以及檢測LED燈的溫度是否過高，如圖2的實施例電路圖，該電壓與溫度檢測單元14利用該第一電阻器R4及該第二電阻器R5組成一分壓回路，并電氣連接至一第二晶體管Q2，通過該半波直流電壓在第一及第二電阻器R4、 R5的分壓，產(chǎn)生該預設電壓值，當該半波直流電壓在預設電壓值內(nèi)時，該第二晶體管Q2截止，輸出該開關信號為高準位電壓信號，控制該開關單元13將該半波直流電壓輸出給該LED燈10，驅(qū)動該LED燈10發(fā)光，而當該半波直流電壓超出該預設壓值時，該第二晶體管Q2導通，輸出該開關信號為低準位電壓信號，控制該開關單元13切斷輸出。另外，當LED燈溫度過高時，該第二晶體管Q2會自動進入導通狀態(tài)，輸出該開關信號為低準位電壓信號，控制該開關單元13切斷輸出。 如圖3A、3B及3C所示，為本實用新型遇到突波時電壓波形示意圖，其中圖3A為圖2中市電的交流電壓輸入波形圖、圖3B為圖2中整流單元11的輸出電壓波形圖，而圖3C為圖2中開關單元13的輸出電流波形圖。由圖可知，當市電交流電壓有突波100發(fā)生時，因突波會超出預設電壓值A，而使該開關單元13暫時切斷該半波整流電壓的輸出，待突波結束后，該開關單元13才會繼續(xù)將該半波整流電壓輸出給LED燈。 同樣地，本實用新型遇到電壓涌浪200時的波形示意圖如圖4A、4B及4C所示，其中圖4A為圖2中市電的交流電壓輸入波形圖、圖4B為圖2中整流單元11的輸出電壓波形圖，而圖4C為圖2中開關單元13的輸出電流波形圖。 本實用新型的該電壓與溫度檢測單元14也具有LED燈的調(diào)光作用，主要是調(diào)整該第一電阻器R4及第二電阻器R5的分壓電阻值，使得該半波直流電壓在第一電阻器R4及第二電阻器R5上的分壓改變，借以調(diào)整該預設電壓值A，如圖5A、5B及5C所示為其調(diào)光波形示意圖，其中圖5A為圖2中市電的交流電壓輸入波形圖、圖5B為圖2中整流單元11的輸出電壓波形圖，而圖5C為圖2中開關單元13的輸出電流波形圖。 當該預設電壓值A為該半波直流電壓的峰值時，可將該半波直流電壓全部輸出給LED燈，進而使LED燈發(fā)光的時間最長而最亮，當該預設電壓值降低到B時，該半波直流電壓在超出預設電壓值的部份，都會被開關單元13暫時切斷，而使LED燈的發(fā)光時間縮短，因此，使得LED燈的亮度變暗，形成調(diào)光作用者。 另外，本實用新型的該電壓與溫度檢測單元14中的第二晶體管Q2可以使用具溫度檢測的晶體管，使得當LED燈的溫度升高至晶體管的溫度額定值時，該第二晶體管Q2會導通，使得該開關信號輸出為低準位電壓信號，進而控制該LED燈切斷輸出電力，而使得LED燈的溫度降低，達到保護LED燈的目的，更可使得LED燈不需要使用散熱鰭片，或者降低散熱鰭片的體積。 當然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據(jù)本實用新型作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本實用新型所附的權利要求的保護范圍。
權利要求一種具突波保護的LED燈驅(qū)動電路，其特征在于，包括一整流單元，電連接市電的交流弦波電壓；一電壓延遲單元，電連接該整流單元；一開關單元，電連接該電壓延遲單元及該LED燈，接受一開關信號的控制，將該延遲后的半波直流電壓輸出驅(qū)動該LED燈發(fā)光；及一電壓與溫度檢測單元，電連接該整流單元及該開關單元。
2. 根據(jù)權利要求1所述的具突波保護的LED燈驅(qū)動電路，其特征在于，該LED燈為由多顆LED電氣串聯(lián)組成的LED燈泡或LED燈管，或者為電氣并聯(lián)多組由多顆LED電氣串聯(lián)組成的LED矩陣。
3. 根據(jù)權利要求1所述的具突波保護的LED燈驅(qū)動電路，其特征在于，該整流單元為一交流限流型橋式整流器。
4. 根據(jù)權利要求l所述的具突波保護的LED燈驅(qū)動電路，其特征在于，該電壓延遲單元由一突波吸收器電氣并聯(lián)至少一電阻器，形成一突波能量釋放回路，同時為一充放電回路。
5. 根據(jù)權利要求1所述的具突波保護的LED燈驅(qū)動電路，其特征在于，該開關單元由一第一晶體管及至少一第四電阻器及至少一基納二極管組成，該第四電阻器及該基納二極管形成一限流回路。
6. 根據(jù)權利要求5所述的具突波保護的LED燈驅(qū)動電路，其特征在于，該開關單元中的第一晶體管為一高速場效晶體管或雙載子接面晶體管。
7. 根據(jù)權利要求1所述的具突波保護的LED燈驅(qū)動電路，其特征在于，該電壓與溫度檢測單元由一第一電阻器、一第二電阻器組成一分壓回路，并電氣連接至一第二晶體管。
8. 根據(jù)權利要求7所述的具突波保護的LED燈驅(qū)動電路，其特征在于，該電壓與溫度檢測單元調(diào)整該第一電阻器及第二電阻器的分壓電阻值。
專利摘要本實用新型公開了一種具突波保護的LED燈驅(qū)動電路，包括一整流單元用以將市電的交流弦波電壓予以限流與突波吸收后整流成半波直流電壓；一電壓延遲單元可延遲該半波直流電壓與突波能量釋放；一開關單元可接受一開關信號的控制，將該延遲后的半波直流電壓輸出驅(qū)動該LED燈發(fā)光；及一電壓及溫度檢測單元可檢測該半波直流電壓是否超出一預設電壓值，當該半波直流電壓在預設電壓值內(nèi)時，控制該開關單元輸出驅(qū)動該LED燈發(fā)光，當該半波直流電壓超出該預設壓值時，控制該開關單元切斷輸出，達到遇不正常突波及電壓涌浪或溫度過高時的自動保護功能，更能通過調(diào)整預設電壓值，作為LED燈亮度調(diào)光功能的目的。
文檔編號H05B37/02GK201479418SQ20092016290
公開日2010年5月19日 申請日期2009年8月13日 優(yōu)先權日2009年8月13日
發(fā)明者呂裕盛 申請人:有吉電子企業(yè)有限公司