防浪涌電路及包含該防浪涌電路的集成電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED燈板防護領(lǐng)域，尤其涉及一種防浪涌電路及包含該防浪涌電路的集成電路。
【背景技術(shù)】
[0002]LED燈具有高效、可靠、低耗能等特點，有著非常廣泛的用途，常用來做照明、顯示、信號燈、城市景觀照明、室內(nèi)照明與裝飾等領(lǐng)域。但由于LED燈具使用環(huán)境的復雜性，尤其是當LED是用在戶外時，其LED燈具非常容易遭受到過電壓(ESD)和過電流(EOS)的沖擊而造成故障或損壞，引發(fā)不必要的財產(chǎn)損失甚至是人員傷亡，產(chǎn)生過電沖擊的主要原因:夕卜界電流或電壓超過器件的最大規(guī)范條件時，該器件的性能會減弱甚至損壞。
[0003]過電壓和過電流破壞通常產(chǎn)生于以下幾種情況:
[0004]1、電源(AC/DC)干擾、電源噪聲、突波和過電壓。
[0005]2、由于電源驅(qū)動切換(熱切換)導致的瞬變電流/峰值/低頻干擾。其過程持續(xù)時間可能是幾微秒到幾秒(也可能是幾納秒)，很短的EOS脈沖導致的損壞與靜電釋放(ESD)損壞相似。
[0006]3、閃電雷擊。
[0007]4、電源開關(guān)引起的瞬態(tài)/毛刺/短時脈沖波形干擾。
[0008]發(fā)生瞬態(tài)過電流事件時，經(jīng)過LED的電流將高于LED技術(shù)數(shù)據(jù)表中的最大額定電流，這可能是通過高電流直接產(chǎn)生或通過高電壓間接產(chǎn)生。這些事件都是瞬態(tài)的，就是說它們發(fā)生時只持續(xù)極短的時間，通常不會超過一秒鐘。有時候也將它們稱作“尖鋒”，例如“電流尖鋒”或“電壓尖鋒”。如果在LED燈板在接通電源或插入通電的電源(也稱作“帶電插拔”)時立即產(chǎn)生過電流事件，這種過電流事件被稱作“浪涌電流”。以上任何一次EOS與ESD都可能導致燈具的性能降低與損壞。
[0009]傳統(tǒng)LED燈具設(shè)計只考慮對燈具的驅(qū)動器進行一次簡單的防護，并不對相應(yīng)的LED燈板進行相關(guān)的二次防護。因此導致了 LED燈具的壽命與性能降低，可靠性降低，導致故障發(fā)生率較高。
[0010]因此，現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，需要改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述LED燈板沒有浪涌防護功能、性能降低、壽命和可靠性降低以及故障發(fā)生率較高的缺陷，提供一種防浪涌電路及包含該防浪涌電路的集成電路。
[0012]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種防浪涌電路，用于LED燈板，所述防浪涌電路包括與電源正極連接的正輸入端、與電源負極連接的負輸入端和連接在所述正輸入端和負輸入端之間的若干個并聯(lián)的LED燈串，每個所述LED燈串包括至少一個LED燈，所述防浪涌電路還包括用于防止浪涌電壓的過壓沖擊保護電路和用于防止浪涌電流的第一過流沖擊保護電路；
[0013]所述過壓沖擊保護電路與每個所述LED燈串并聯(lián)，且所述過壓沖擊保護電路與所述LED燈串并聯(lián)后與所述第一過流沖擊保護電路串聯(lián)。
[0014]本發(fā)明所述的防浪涌電路，其中，所述防浪涌電路還包括一與所述第一過流沖擊保護電路串聯(lián)的自恢復保險絲，所述過壓沖擊保護電路包括用于在所述正輸入端輸出浪涌電壓時降低自身阻抗以使所述正輸入端和負輸入端之間短路使所述自恢復保險絲斷開以放止浪涌電壓進入所述LED燈串的壓敏電阻；
[0015]所述壓敏電阻的一端連接至所述負輸入端，所述壓敏電阻的另一端通過所述第一過流沖擊保護電路及自恢復保險絲后連接至所述正輸入端。
[0016]本發(fā)明所述的防浪涌電路，其中，所述過壓沖擊保護電路包括用于在所述正輸入端輸出浪涌電壓時將所述LED燈串兩端的電壓箝位在預定電壓上的瞬態(tài)電壓抑制器；
[0017]所述瞬態(tài)電壓抑制器的正極連接至所述負輸入端，所述瞬態(tài)電壓抑制器的負極通過所述第一過流沖擊保護電路后連接至所述正輸入端。
[0018]本發(fā)明所述的防浪涌電路，其中，所述第一過流沖擊保護電路包括用于在所述正輸入端輸出浪涌電流時提高自身電阻以保護所述LED燈串免受浪涌電流的沖擊的可復位過電流保護器；
[0019]所述可復位過電流保護器的一端連接至所述正輸入端，所述可復位過電流保護器的另一端分別連接至所述LED燈串以及過壓沖擊保護電路。
[0020]本發(fā)明所述的防浪涌電路，其中，所述可復位過電流保護器為負溫度系數(shù)電阻器。
[0021]本發(fā)明所述的防浪涌電路，其中，所述防浪涌電路還包括與所述LED燈串個數(shù)相對應(yīng)的若干個用于防止過流沖擊的第二過流沖擊保護電路，每個所述第二過流沖擊保護電路串聯(lián)對應(yīng)的所述LED燈串后與所述過壓沖擊保護電路并聯(lián)。
[0022]本發(fā)明所述的防浪涌電路，其中，所述第二過流沖擊保護電路包括用于提供恒定電流的恒流二極管，每個所述恒流二極管的正極均分別連接至所述過壓沖擊保護電路和第一過流沖擊保護電路，每個所述恒流二極管的負極連接至對應(yīng)的所述LED燈串。
[0023]本發(fā)明所述的防浪涌電路，其中，所述防浪涌電路還包括若干個并聯(lián)在對應(yīng)的每個所述LED燈兩端的、用于在對應(yīng)的所述LED燈斷開時導通以使對應(yīng)的LED燈串正常工作的備份電路。
[0024]本發(fā)明所述的防浪涌電路，其中，所述備份電路為擊穿電壓大于所述LED燈的正向電壓值的齊納二極管，所述齊納二極管的正極連接至對應(yīng)的所述LED燈的負極，所述齊納二極管的負極連接至對應(yīng)的所述LED燈的正極。
[0025]本發(fā)明還公開了一種集成電路，包括所述的防浪涌電路。
[0026]實施本發(fā)明的防浪涌電路及包含該防浪涌電路的集成電路，具有以下有益效果:本發(fā)明的防浪涌電路在LED燈板上直接設(shè)置了過壓沖擊保護電路和第一過流沖擊保護電路，可以有效防止過浪涌電壓和浪涌電流對LED燈造成的損害，有效的提高了對LED燈串的保護功能、提高了燈串的壽命和可靠性，降低了故障發(fā)生率。本發(fā)明還進一步設(shè)置第二過流沖擊保護電路，可以進一步對每個燈串支路進行的浪涌電流進行防護，更進一步的，本發(fā)明還針對每個LED燈設(shè)置備份電路，當該LED燈出現(xiàn)故障斷開時，備份電路導通使該LED燈所在的LED燈串保持正常工作，進一步增加了燈串的可靠性。
【附圖說明】
[0027]下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中:
[0028]圖1是本發(fā)明防浪涌電路的原理框圖；
[0029]圖2是本發(fā)明防浪涌電路的電路原理圖；
[0030]圖3是本發(fā)明的第一過流沖擊保護電路采用NTC電阻器的防電流浪涌的效果圖。
【具體實施方式】
[0031]本發(fā)明為了解決LED燈板沒有浪涌防護功能、性能降低、壽命和可靠性降低以及故障發(fā)生率較高的缺陷，提供一種防浪涌電路及包含該防浪涌電路的集成電路。
[0032]本發(fā)明的防浪涌電路，增設(shè)與LED燈串并聯(lián)的過壓沖擊保護電路，還增設(shè)與LED燈串以及過壓沖擊保護電路形成的并聯(lián)電路串聯(lián)的第一過流沖擊保護電路，可以有效防止過來自電源的浪涌電壓和浪涌電流對LED燈造成的損害，有效的提高了對LED燈串的保護功能、提高了燈串的壽命和可靠性，降低了故障發(fā)生率。
[0033]為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細說明本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0034]如圖1是本發(fā)明防浪涌電路的原理框圖；圖2是本發(fā)明防浪涌電路的電路原理圖。
[0035]本發(fā)明的防浪涌電路，用于LED燈板，所述防浪涌電路包括與電源正極連接的正輸入端20、與電源負極連接的負輸入端30和連接在所述正輸入端20和負輸入端30之間的若干個并聯(lián)的LED燈串10，每個所述LED燈串10包括至少一個LED燈D0，每個LED燈串10中的第一個LED燈DO的正極連接至正輸入端20，LED燈串10中的LED燈DO依次串聯(lián)，最后一個LED燈DO的負極連接至負輸入端30。
[0036]為了防止電壓浪涌和電流浪涌，本發(fā)明的所述防浪涌電路包括用于防止浪涌電壓的過壓沖擊保護電路I和用于防止浪涌電流的第一過流沖擊保護電路2。所述過壓沖擊保護電路I與每個所述LED燈串10并聯(lián)，且所述過壓沖擊保護電路I與所述LED燈串10并聯(lián)后與所述第一過流沖擊保護電路2串聯(lián)。
[0037]為了進一步的防止每個燈串支路的浪涌電流，優(yōu)選的，所述防浪涌電路還包括與所述LED燈串10個數(shù)相對應(yīng)的若干個用于防止過流沖擊的第二過流沖擊保護電路3，每個所述第二過流沖擊保護電路3串聯(lián)對應(yīng)的所述LED燈串10后與所述過壓沖擊保護電路I并聯(lián)。
[0038]考慮到LED燈串10中，由于LED燈DO串聯(lián)，一旦某個LED燈DO出現(xiàn)故障斷開了，那么會導致該LED燈DO所在的整個LED燈串10斷路，影響了其他正常的LED燈DO的工作，因此，本發(fā)明中所述防浪涌電路還包括若干個并聯(lián)在對應(yīng)的每個所述LED燈DO兩端的、用于在對應(yīng)的所述LED燈DO斷開時導通以使對應(yīng)的LED燈串10正常工作的備份電路。
[0039]LED燈板的過電壓事件可能經(jīng)常發(fā)生，包括燈具在組裝、測試、安裝和維護LED燈具時。保護LED不受這些事件的影響，優(yōu)選地，在LED燈串陣列中與燈串并聯(lián)設(shè)置過壓沖擊保護電路I。其中，所述過壓沖擊保護電路I可以包括壓敏電阻，此時要求電路中還包括自恢復保險絲，自恢復保險絲與所述第一過流沖擊保護電路2串聯(lián)，所述壓敏電阻的一端連接至所述負輸入端30，所述壓敏電阻的另一端通過所述第一過流沖擊保護電路2及自恢復保險絲后連接至所述正輸入端20。
[0040]壓敏電阻在休息時，相對受保護的LED燈串10而言，具有很高的阻抗，而且不會改變設(shè)計電路特性，但當瞬間突波電壓出現(xiàn)，越過壓敏電阻的崩潰電壓時，該壓敏電阻的阻抗會變低，并造成正輸入端20和負輸入端30之間的短路，使所述自恢復保險絲斷開，正輸入端20和負輸入端30之間的通路斷開，從而有效的防止過電壓進入LED燈串10，換言之LED燈串10因此而受到保護。
[0041]優(yōu)選的，過壓沖擊保護電路I采用用于在所述正輸入端20輸出浪涌電壓時將所述LED燈串10兩端的電壓箝位在預定電壓上的瞬態(tài)電壓抑制器Dl (TVS管)，瞬態(tài)電壓抑制器Dl的正極連接至負輸入端30，所述瞬態(tài)電壓抑制器Dl的負極通過所述第一過流沖擊保護電路2后連接至所述正輸入端20。
[0042]正常情況下，TVS管在電路中工作于反向截止狀態(tài)，此時它不影響電路的任何功能。當出現(xiàn)浪涌電壓時，TVS管兩端經(jīng)受瞬間的高能量沖擊，它能以極高的速度(最高達1*10-12秒)使其阻抗驟然降低，同時吸收一個大電流，將其兩端間的電壓箝位在一個預定的數(shù)值上，從而確保后面的LED燈串免受浪涌電壓的瞬態(tài)高能量的沖擊而損壞。
[0043]TVS管包括單向TVS管和雙向TVS管，雙向