TVS可在正反兩個(gè)方向吸收瞬時(shí)大脈沖功率，并把電壓箝制到預(yù)定水平。若TVS管有可能承受來自兩個(gè)方向的尖峰脈沖電壓(浪涌電壓)沖擊時(shí)，應(yīng)當(dāng)選用雙向TVS管，否則可選用單向TVS管。一般交流電路適用雙向TVS管，直流電路適用單向TVS管。
[0044]當(dāng)LED燈板中的LED燈串10連接到通電的電源或者電源剛接通時(shí)，會發(fā)生一種常見形式的過電流情況。這種情況被稱作浪涌電流。浪涌電流的保護(hù)可以通過采用用于在所述正輸入端20輸出浪涌電流時(shí)提高自身電阻以保護(hù)所述LED燈串10免受浪涌電流的沖擊的可復(fù)位過電流保護(hù)器，所述可復(fù)位過電流保護(hù)器的一端連接至所述正輸入端20，所述可復(fù)位過電流保護(hù)器的另一端分別連接至過壓沖擊保護(hù)電路I以及通過第二過流沖擊保護(hù)電路3連接至所述LED燈串10。
[0045]優(yōu)選地，所述可復(fù)位過電流保護(hù)器為負(fù)溫度系數(shù)電阻器Rl (NTC電阻器)，所述負(fù)溫度系數(shù)電阻器Rl的一端連接至所述正輸入端20負(fù)溫度系數(shù)電阻器Rl的另一端分別連接至每個(gè)LED燈串10中的第一個(gè)LED燈DO的正極和TVS管的負(fù)極。
[0046]采用NTC電阻器可提供無源浪涌電流保護(hù)。參考圖3所示，具體而言，在電源帶電插拔或初始通電時(shí)，NTC電阻器提供一個(gè)高電阻值來保護(hù)LED免受浪涌電流的損壞，在器件過渡時(shí)間之后，NTC電阻器將接通電源，其電阻可忽略不計(jì)，不會影響電路中其他元器件的工作，圖3反應(yīng)了連接NTC電阻器的電路中和沒有連接NTC電阻器的電路中，出現(xiàn)浪涌前至出現(xiàn)浪涌后的時(shí)間段內(nèi)電流的變化，可見利用NTC電阻器可以大大的降低浪涌時(shí)后續(xù)電路的電流沖擊。
[0047]對于NTC電阻器的選擇，需先了解電源的最大輸出電壓和LED燈DO在其正常工作電流下所用的典型電壓。使用兩個(gè)電壓之差及NTC電阻器的電阻，即可使用下面的公式計(jì)算出初始峰值電流:
[0048]INTCpeak- ^outputMX _ N*VF) /Rntc
[0049]其中Imcpeak為峰值電流,其一般遠(yuǎn)高于正常電流值，VtjutputlAx為電源輸出最大電壓值，N為LED燈串10中的LED燈DO的個(gè)數(shù)，Vf為每個(gè)LED燈DO的正向電壓值，Rntc為NTC電阻器的電阻值。
[0050]雖然采用負(fù)溫度系數(shù)NTC電阻器的能耗將會降低LED燈具的總效率，通過NTC電阻器所造成能量損耗量將取決于環(huán)境溫度和所用的驅(qū)動(dòng)電流，這種損耗可能會有點(diǎn)大，但是對許多LED燈板是以串聯(lián)形式連接，最大電源電壓不會遠(yuǎn)超過LED串聯(lián)的最大正向電壓的LED燈板，采用NTC電阻器是個(gè)非常不錯(cuò)的解決方案。
[0051]其中，所述第二過流沖擊保護(hù)電路3包括用于提供恒定電流的恒流二極管D2，其中，每個(gè)所述恒流二極管D2的正極均分別連接至所述過壓沖擊保護(hù)電路I和第一過流沖擊保護(hù)電路2，及每個(gè)所述恒流二極管D2的正極連接至負(fù)溫度系數(shù)電阻器Rl的一端以及瞬態(tài)電壓抑制器Dl的負(fù)極，每個(gè)所述恒流二極管D2的負(fù)極連接至對應(yīng)的所述LED燈串10中第一個(gè)LED燈DO的正極。
[0052]當(dāng)然，可以根據(jù)LED燈串10中每串所需電流值來適當(dāng)增加并聯(lián)恒流二極管D2的數(shù)量。恒流二極管D2在較寬的電壓范圍內(nèi)輸出恒定的電流，并具有很高的動(dòng)態(tài)阻抗。由于它的恒流性能好、使用簡便，因此利用恒流二極管D2可在LED燈板防止浪涌電壓的過電沖擊。
[0053]其中，所述備份電路為擊穿電壓大于所述LED燈DO的正向電壓值的齊納二極管D3，所述齊納二極管D3的正極連接至對應(yīng)的所述LED燈DO的負(fù)極，所述齊納二極管D3的負(fù)極連接至對應(yīng)的所述LED燈DO的正極。
[0054]在每個(gè)LED上并聯(lián)一個(gè)齊納二極管D3，也可以選用LED本身有自帶齊納二極管的封裝。齊納二極管是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的半導(dǎo)體器件.在這臨界擊穿點(diǎn)上，反向電阻降低到一個(gè)很少的數(shù)值，在這個(gè)低阻區(qū)中電流增加而電壓則保持恒定，該齊納二極管的擊穿電壓須選擇略大于該LED的正向電壓值。如此，該LED燈串10如果有一個(gè)LED燈DO斷開不亮?xí)r，由于為了維持恒流，會將齊納二極管D3反向擊穿，因此，整串的LED燈串10依然導(dǎo)通。且，TVS管限制了過電壓事件，但仍然可能導(dǎo)致LED燈串出現(xiàn)過電流情況。因LED燈DO的正向電壓都接近典型值，加了齊納二極管可進(jìn)一步確保LED燈DO壽命更長，更安全更穩(wěn)定的使用。
[0055]另，本發(fā)明使用的TVS管、齊納二極管、負(fù)溫度系數(shù)NTC電阻器和恒流二極管等器件的構(gòu)成防浪涌方案中，優(yōu)選地都采用采貼片器件，容易安置，可讓很容易地直接放置在LED燈板上，符合時(shí)代的審美和節(jié)能環(huán)保需求。并極大地防護(hù)LED燈板免于遭受到過電壓和過電流的沖擊而造成故障或損壞，引發(fā)不必要的財(cái)產(chǎn)損失甚至是人員傷亡。且該防浪涌電路成本低廉，提升了 LED燈具的整燈的可靠性和實(shí)際使用壽命。
[0056]本發(fā)明還提供一種包括上述防浪涌電路集成電路。
[0057]綜上所述，發(fā)明的防浪涌電路及包含該防浪涌電路的集成電路，在LED燈板上直接設(shè)置了過壓沖擊保護(hù)電路和第一過流沖擊保護(hù)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(hù)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(jìn)一步設(shè)置第二過流沖擊保護(hù)電路，可以進(jìn)一步對每個(gè)燈串支路進(jìn)行的浪涌電流進(jìn)行防護(hù)，更進(jìn)一步的，本發(fā)明還針對每個(gè)LED燈設(shè)置備份電路，當(dāng)該LED燈出現(xiàn)故障斷開時(shí)，備份電路導(dǎo)通使該LED燈所在的LED燈串保持正常工作，進(jìn)一步增加了燈串的可靠性，且本發(fā)明中備份電路采用的齊納二極管，還可以進(jìn)一步加強(qiáng)LED燈的電壓穩(wěn)定性。
[0058]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】，上述的【具體實(shí)施方式】僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種防浪涌電路，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(20)、與電源負(fù)極連接的負(fù)輸入端(30)和連接在所述正輸入端(20)和負(fù)輸入端(30)之間的若干個(gè)并聯(lián)的LED燈串(10)，每個(gè)所述LED燈串(10)包括至少一個(gè)LED燈(DO)，其特征在于，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(hù)電路(I)和用于防止浪涌電流的第一過流沖擊保護(hù)電路(2)； 所述過壓沖擊保護(hù)電路(I)與每個(gè)所述LED燈串(10)并聯(lián)，且所述過壓沖擊保護(hù)電路(O與所述LED燈串(10)并聯(lián)后與所述第一過流沖擊保護(hù)電路(2)串聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防浪涌電路，其特征在于，所述防浪涌電路還包括一與所述第一過流沖擊保護(hù)電路(2)串聯(lián)的自恢復(fù)保險(xiǎn)絲，所述過壓沖擊保護(hù)電路(I)包括用于在所述正輸入端(20)輸出浪涌電壓時(shí)降低自身阻抗以使所述正輸入端(20)和負(fù)輸入端(30)之間短路使所述自恢復(fù)保險(xiǎn)絲斷開以放止浪涌電壓進(jìn)入所述LED燈串(10)的壓敏電阻； 所述壓敏電阻的一端連接至所述負(fù)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(hù)電路(2 )及自恢復(fù)保險(xiǎn)絲后連接至所述正輸入端(20 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防浪涌電路，其特征在于，所述過壓沖擊保護(hù)電路(I)包括用于在所述正輸入端(20)輸出浪涌電壓時(shí)將所述LED燈串(10)兩端的電壓箝位在預(yù)定電壓上的瞬態(tài)電壓抑制器(Dl); 所述瞬態(tài)電壓抑制器(Dl)的正極連接至所述負(fù)輸入端(30)，所述瞬態(tài)電壓抑制器(Dl)的負(fù)極通過所述第一過流沖擊保護(hù)電路(2)后連接至所述正輸入端(20)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防浪涌電路，其特征在于，所述第一過流沖擊保護(hù)電路(2)包括用于在所述正輸入端(20)輸出浪涌電流時(shí)提高自身電阻以保護(hù)所述LED燈串(10)免受浪涌電流的沖擊的可復(fù)位過電流保護(hù)器； 所述可復(fù)位過電流保護(hù)器的一端連接至所述正輸入端(20)，所述可復(fù)位過電流保護(hù)器的另一端分別連接至所述LED燈串(10)以及過壓沖擊保護(hù)電路(I)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的防浪涌電路，其特征在于，所述可復(fù)位過電流保護(hù)器為負(fù)溫度系數(shù)電阻器(R1)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防浪涌電路，其特征在于，所述防浪涌電路還包括與所述LED燈串(10)個(gè)數(shù)相對應(yīng)的若干個(gè)用于防止過流沖擊的第二過流沖擊保護(hù)電路(3)，每個(gè)所述第二過流沖擊保護(hù)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(hù)電路(I)并聯(lián)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的防浪涌電路，其特征在于，所述第二過流沖擊保護(hù)電路(3)包括用于提供恒定電流的恒流二極管(D2)，每個(gè)所述恒流二極管(D2)的正極均分別連接至所述過壓沖擊保護(hù)電路(I)和第一過流沖擊保護(hù)電路(2)，每個(gè)所述恒流二極管(D2)的負(fù)極連接至對應(yīng)的所述LED燈串(10)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防浪涌電路，其特征在于，所述防浪涌電路還包括若干個(gè)并聯(lián)在對應(yīng)的每個(gè)所述LED燈(DO)兩端的、用于在對應(yīng)的所述LED燈(DO)斷開時(shí)導(dǎo)通以使對應(yīng)的LED燈串(10)正常工作的備份電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防浪涌電路，其特征在于，所述備份電路為擊穿電壓大于所述LED燈(DO)的正向電壓值的齊納二極管(D3)，所述齊納二極管(D3)的正極連接至對應(yīng)的所述LED燈(DO)的負(fù)極，所述齊納二極管(D3)的負(fù)極連接至對應(yīng)的所述LED燈(DO)的正極。
10.一種集成電路，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的防浪涌電路。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種防浪涌電路及包含該防浪涌電路的集成電路，該防浪涌電路包括與電源正極連接的正輸入端、與電源負(fù)極連接的負(fù)輸入端和連接在所述正輸入端和負(fù)輸入端之間的若干個(gè)并聯(lián)的LED燈串，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(hù)電路和用于防止浪涌電流的第一過流沖擊保護(hù)電路；所述過壓沖擊保護(hù)電路與每個(gè)所述LED燈串并聯(lián)，且所述過壓沖擊保護(hù)電路與所述過壓沖擊保護(hù)電路與所述LED燈串并聯(lián)后與所述第一過流沖擊保護(hù)電路串聯(lián)。本發(fā)明在LED燈板上直接設(shè)置了過壓沖擊保護(hù)電路和第一過流沖擊保護(hù)電路，有效防止過浪涌電壓和浪涌電流對LED燈造成的損害，有效提高對LED燈串的保護(hù)功能、提高燈串的壽命和可靠性，降低故障發(fā)生率。
【IPC分類】H05B37-02
【公開號】CN104735854
【申請?zhí)枴緾N201310726592
【發(fā)明人】郭迎新, 李渝貴, 陳軍奇, 王河
【申請人】深圳市達(dá)特照明股份有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2013年12月24日