一种LED驱动电路的保护方法和LED驱动电路与流程

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一种LED驱动电路的保护方法和LED驱动电路与流程

本申请涉及电路领域,具体涉及一种LED驱动电路的保护方法和LED驱动电路。



背景技术:

发光二极管简称为LED。由含镓(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的化合物制成。当电子与空穴复合时能辐射出可见光,因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯,或者组成文字或数字显示。

LED是半导体二极管的一种,可以把电能转化成光能。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成,也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后,从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子,在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合,产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同,释放出的能量越多,则发出的光的波长越短。

LED驱动需要精确控制其电流,还需要调光,现有技术一般采用MOS管实现LED驱动。具体地,在串联有MOS管的LED驱动电路中,MOS管用于精确控制通过LED灯串的电流,控制LED灯串的开关以及调节LED灯串的亮度。

在选择驱动电路中MOS管时,技术人员需要按照遵循以下原则:

1.导通电阻尽可能的小,因为小的导通电阻可以减少发热,提高效率;

2、MOS管的漏极和源极的耐压尽可能的高,保证在MOS管关断时,驱动电路的供电电压不会击穿MOS管。

然而,发明人在实现本申请的过程中发现,在MOS管制造时,导通电阻与MOS管的耐压是矛盾的,因为高压MOS管的导通电阻通常较大。因此,如何在使用低导通电阻的MOS管时保证其在关断电路时不被驱动电路的供电电压击穿,成为亟需解决的技术问题。



技术实现要素:

本申请提供了一种LED驱动电路的保护方法及LED驱动电路,以实现对串联有低压MOS管和LED灯串的LED驱动电路的保护,保证LED驱动电路中的低压MOS管在关断电路时不被驱动电路的供电电压击穿。

本申请中所述低压MOS管和高压MOS管是根据其耐压值来进行区分的。本领域的技术人员通常将耐压值低于100V的MOS管称为低压MOS管,耐压值高于100V的MOS管称为高压MOS管。

为了达到上述技术目的,本申请提出了一种LED驱动电路的保护方法,该方法应用于串联有低压MOS管和LED灯串的LED驱动电路中,所述方法具体包括:

在所述低压MOS管的源极和漏极并联分流电阻;

所述分流电阻,用于当低压MOS管关断时与LED灯串串联形成回路,使所述LED灯串通过电流。

优选的,所述分流电阻,用于在所述低压MOS管关断时,使所述LED灯串通过的电流小于所述LED灯串的正常工作电流。

优选的,所述分流电阻为兆欧级分流电阻。

优选的,在LED驱动电路中串联有采样电阻,所述采样电阻用于采集通过LED灯串的通过电流。

相应的,本申请还提出了一种LED驱动电路,包括低压MOS管和与所述低压MOS管串联的LED灯串,其特征在于,所述LED驱动电路还包括:并联在所述低压MOS管的源极和漏极的分流电阻,

所述分流电阻,用于当低压MOS管关断时与LED灯串串联形成回路,使LED灯串通过电流。

优选的,所述分流电阻,用于在所述低压MOS管关断时,使所述LED灯串的通过电流小于所述LED灯串的正常工作电流。

优选的,所述分流电阻为兆欧级分流电阻。

优选的,所述LED驱动电路中串联有采样电阻,所述采样电阻用于采集LED灯串的通过电流。

与现有技术相比,本申请实施例所提出的技术方案的有益技术效果包括:

本申请公开了一种LED驱动电路的保护方法和LED驱动电路,该方法应用于串联有低压MOS管和LED灯串的LED驱动电路中,通过在低压MOS管的源极和漏极并联分流电阻,当MOS管关断电路时,所述分流电阻与LED灯串串联形成回路,使得驱动电路的供电电压不再全部施加在MOS管上,而是基本消耗在LED灯串上,从而保护低压MOS管高电压不被击穿,达到保护LED电路和节约能源的目的。

附图说明

图1为本申请实施例提出的应用了LED驱动电路的保护方法的LED驱动电路的结构示意图;

图2为本申请实施例提出的目前LED的典型驱动电路图;

图3为本申请实施例提出的一种应用本申请的方法对图2中的LED驱动电路改进的电路图。

具体实施方式

正如本申请背景技术所陈述的,在选取LED驱动电路中MOS管时需要按照遵循导通电阻尽可能的小,MOS管的漏极和源极的耐压尽可能的高的原则。但是在MOS管制造时,导通电阻与MOS管的耐压是矛盾的,因为高压MOS管的导通电阻通常较大。发明人在实施本申请的过程中发现,为了保证LED驱动电路的正常运行,通常需要选择较大导通电阻的MOS管以保证在关断电路时,串联在LED驱动电路中的MOS管不被驱动电路的供电电压击穿。但是使用大导通电阻的MOS管会降低LED驱动电路效率,而小导通电阻的MOS管耐压小,易被驱动电路的供电电压击穿。

本申请的发明人希望通过本申请所提供的方法,可以保证使用了低压MOS管的LED驱动电路可以正常运行。

如图1所示,为本申请实施例所提出的一种应用了LED驱动电路的保护方法的LED驱动电路的结构示意图,该方法应用于串联有低压MOS管和LED灯串的LED驱动电路中,包括:

在所述低压MOS管V2的源极和漏极并联分流电阻R2;

所述分流电阻R2,用于当低压MOS管V2关断时与LED灯串串联形成回路,使LED灯串通过电流。

具体的,在MOS管V2关断时,LED驱动电路中的由VD1,VD2,VD3组成的LED灯串与R2串联的电路为通路,使LED灯串有电流通过。因此,在MOS管V2关断时,供电电压VCC不再主要施加在MOS管V2上,而是主要消耗在LED灯串上,LED灯串分担了MOS管两端的电压,达到保护低压MOS管的目的。

需要说明的是,由于所述分流电阻R2并联在低压MOS管V2的源极和漏极,在低压MOS管V2关断电路时,电阻R2与LED灯串串联成的电路为通路,LED灯串可以通过电流。因此,在保证低压MOS管关断电路时,该分流电阻可以与LED灯串串联形成回路的前提下,在LED驱动电路中与该分流电阻并联的电路部分只要包含所述低压MOS管即可达到本申请保护电路的目的,分流电阻与低压MOS管并联的同时,若并联进其他电器元器件并不影响本申请的保护范围。

进一步的,由于在低压MOS管在关断电路时,LED灯串与所述分流电阻串联成电路,使得LED灯串在低压MOS管V2关断的情况下也有电流通过。为了保证在低压MOS管关断电路时,LED灯串不被导通发光,因此,在选择该分流电阻时,需要保证电路中LED通过的电流小于LED正常工作电流。

需要说明的,由于低压MOS管关断LED驱动电路时,所述分流电阻与所述LED灯串串联成的电路为通路,LED灯串可以分担施加在低压MOS管上的电压,保护低压MOS管不会被击穿。因此,分流电阻是否可以在低压MOS管关断电路时使得通过LED灯串的电流小于LED灯串的正常工作电流并不影响本申请的保护范围。

进一步的,为了使所述低压MOS管能够精确地控制通过LED的电流,保证LED灯串稳定工作,所述LED驱动电路中串联有采样电阻(采样电阻又称为电流检测电阻,电流感测电阻,用于采集电路中的电流),所述采样电阻用于采集LED灯串的通过电流。LED的控制电路可以根据所述采样电阻反馈的电流信息控制MOS管的工作。

为了保证精确检测通过MOS管的电流,优选将所述低压MOS管与所述采样电阻串联后与所述分流电阻并联。

需要说明的是,在LED驱动电路中增加采样电阻是为了采集LED灯串的通过电流,保证LED灯串稳定工作。电路中采样电阻的设置不会影响在低压MOS管关断电路时,LED灯串可以分担LED驱动电路施加在低压MOS管上的电压,因此,在LED驱动电路中是否增加采样电阻或者增加其他的电流采集元器件并不影响本申请的保护范围。

与现有技术相比,本申请实施例所提出的技术方案的有益技术效果包括:

本申请实施例提出了一种LED驱动电路的保护方法及LED驱动电路,该方法应用于串联有低压MOS管和LED灯串的LED驱动电路中,通过在所述低压MOS管的源极和漏极并联分流电阻,使MOS管关断电路时,LED灯串有漏电电流通过。由于LED具有正向导通压降,因此在关断电路时,本申请实施例提供的LED驱动电路中的LED灯串与分流电阻的串联电路为通路,LED灯串有电流通过,使得驱动电路供电电压基本消耗在LED灯串上,从而保护电路中的低压MOS管不被高压击穿,达到保护电路,节约能源的目的。

下面将结合本申请中的附图,对本申请中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

如图2所示,为目前LED的典型驱动电路图,图3为本申请实施例所提出的一种应用本申请所述的方法对图2中的LED驱动电路改进的电路图。

图2中的LED驱动电路连接由电容C1,电感L1,二极管VD1以及MOS管V1组成的供电电路,具体连接可以参照图2。

现有技术中为了保证MOS管V2关断电路时,MOS管V2不被驱动电路的供电电压VCC击穿,因此MOS管的耐压值需要不小于VCC电压。

本申请的发明人在实施实施上述技术方案时,发现了一种选择图2中的LED驱动电路中的MOS管时不受VCC电压限制的方法,该方法,可以保证在LED驱动电路中选择的MOS管耐压值较小时,也可以使电路正常运行。该方法在实施时无需对图2中的驱动电路做出修改,仅需在所述低压MOS管V2和采样电阻R1的两端并联分流电阻R2;

所述分流电阻R2,用于当低压MOS管V2关断时与LED灯串串联成电路,使LED灯串通过电流。

其中,R2用于当低压MOS管关断时与LED灯串串联成电路,使LED灯串通过电流。

在使用上述方法对图2的电路改进后,当低压MOS管V2导通时,驱动电路中流经LED灯串的电流分别经低压MOS管V2和分流电阻R2流到地;当低压MOS管V2关断时,流经LED灯串的电流流经电阻R2流到地,此时供电电路中的供电电压施加在LED灯串和分流电阻R2上,由于LED灯串有正向导通压降的特性,供电电压将被LED灯串分担。因此,改进的LED驱动电路中的MOS管两端的电压相对于未被改进的LED驱动电路降低,达到了保护该驱动电路的目的。

但是,在改进的LED驱动电路中,MOS管断开时,施加在LED灯串的电压减小,施加在MOS管两端的电压增大,因此,为了使在关断MOS管V2时,施加在所述低压MOS管以及LED灯串两端的电压尽可能小的发生变化,在选择分流电阻R2时尽可能的选择大阻值的电阻。在实际的应用场景中,一般分流电阻的R2的阻值达到兆欧级即可以满足要求。

需要说明的是,在上述改进的LED驱动电路中,只要将分流电阻R2并联在MOS管的源极和漏极,即可在MOS管关断时使LED灯串分担供电电压,达到保护电路的目的,分流电阻阻值的大小并不影响本申请的保护范围。

另外,为了保证在MOS管关断电路时,LED灯串不发光,因此,在选择分流电阻时,需要保证电路中通过LED灯串的电流小于LED灯串的正常工作电流。

优选的,可通过调整分流电阻R2的阻值大小,使MOS管关断时,通过LED灯串的电流控制在10μA以内。

进一步的,在MOS管V2关断时,LED驱动电路中的由VD1,VD2,VD3组成的LED灯串与R2串联的电路为通路,使LED灯串有漏电电流通过。即:在MOS管V2关断电路时,LED灯串有正向电流通过,LED具有正向导通压降的特性,驱动电路的供电电压VCC不再直接施加在MOS管V2的两端,而是主要施加在LED灯串,使施加在MOS管两端的电压减小,达到保护低压MOS管的目的。

需要说明的,图2中的电路只是目前LED驱动电路的典型案例,但是本申请实施例提供的改进电路方案中的分流电阻只是为了在MOS管关断电路时使LED驱动电路中的LED灯串通过电流,从而达到保护MOS管的目的。因此,串联有MOS管和LED灯串的驱动电路中只要在MOS管的源极和漏极并联分流电阻,至于LED驱动电路的形式并不影响本申请的保护范围。

与现有技术相比,本申请实施例所提出的技术方案的有益技术效果包括:

本申请实施例提出了一种LED驱动电路的保护方法及LED驱动电路,该方法应用于串联有低压MOS管的LED驱动电路中,通过在所述低压MOS管的源极和漏极并联分流电阻,使MOS管关断电路时,LED灯串有电流通过。由于LED具有正向导通压降,因此,在关断电路时,本申请实施例提供的LED驱动电路中的LED灯串有漏电电流通过,使得驱动电路供电电压基本消耗在LED灯串上,从而保护电路中的低压MOS管不被高压击穿,达到保护电路目的。

需要说明的是,在实施本申请的技术方案时,无需对电路其他部分进行调整,因此,本申请实施例提供的LED驱动电路的保护方法易于实施,利于技术市场推广。

为更清楚地说明本申请前述实施例提供的方案,本申请提供一种在实际应用场景下的LED驱动电路。

一种LED驱动电路,供电电压为200V。如图2所示,该电路包括:功率为70W的LED灯串,串联在所述LED驱动电路中耐压值为60V的低压MOS管V2以及并联在所述低压MOS管V2的源极和漏极的阻值为10MΩ的分流电阻R2,

所述分流电阻R2,用于当低压MOS管V2关断时与LED灯串串联成电路,使LED灯串通过电流。

在MOS管关断电路时,电路中的电流为5μA。

在该低压MOS管关断时,电路中若无分流电阻R2,则供电电压将会全部施加在低压MOS管两端,击穿该低压MOS管。但是当在该低压MOS管的源极和漏极并联分流电阻R2后,由于该电路中LED灯串有电流通过,其正向导通压降为150V,因此施加在低压MOS管V2和分流电阻R2两端的电压为50V,该电压小于低压MOS管V2的耐压值。因此,在本电路中即使低压MOS管V2的耐压值即使远低于供电电压,该低压MOS管V2也不会被击穿。此外,在低压MOS管V2关断电路时,电路中电流为5μA,因此,LED灯串不会发光,也达到了关闭LED灯串的目的。

为更清楚地说明本申请前述实施例提供的方案,基于与上述方法同样的发明构思,本申请实施例还提出了LED驱动电路,其结构示意图如图1所示,

该电路包括:串联在所述LED驱动电路中低压MOS管V2,此外还包括:并联在所述低压MOS管V2的源极和漏极的分流电阻,

所述分流电阻R2,用于当低压MOS管V2关断时与LED灯串串联成电路,使LED灯串通过电流。

优选的,所述分流电阻在低压MOS管关断时,使LED灯串的通过电流小于LED灯串的正常工作电流。

优选的,所述LED驱动电路中串联有采样电阻R1,所述采样电阻用于采集LED灯串的通过电流信息。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请实施例可以通过硬件实现,也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本申请实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM,U盘,移动硬盘等)中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或网络侧设备等)执行本申请实施例各个实施场景所述的方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图,附图中的模块或流程并不一定是实施本申请实施例所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中,也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块,也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施场景的优劣。

以上公开的仅为本申请实施例的几个具体实施场景,但是,本申请实施例并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本申请实施例的业务限制范围。

再多了解一些
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