防浪涌电路及包含该防浪涌电路的集成电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及LED灯板防护领域，尤其涉及一种防浪涌电路及包含该防浪涌电路的集成电路。
【背景技术】
[0002]LED灯具有高效、可靠、低耗能等特点，有着非常广泛的用途，常用来做照明、显示、信号灯、城市景观照明、室内照明与装饰等领域。但由于LED灯具使用环境的复杂性，尤其是当LED是用在户外时，其LED灯具非常容易遭受到过电压(ESD)和过电流(EOS)的冲击而造成故障或损坏，引发不必要的财产损失甚至是人员伤亡，产生过电冲击的主要原因:夕卜界电流或电压超过器件的最大规范条件时，该器件的性能会减弱甚至损坏。
[0003]过电压和过电流破坏通常产生于以下几种情况:
[0004]1、电源(AC/DC)干扰、电源噪声、突波和过电压。
[0005]2、由于电源驱动切换(热切换)导致的瞬变电流/峰值/低频干扰。其过程持续时间可能是几微秒到几秒(也可能是几纳秒)，很短的EOS脉冲导致的损坏与静电释放(ESD)损坏相似。
[0006]3、闪电雷击。
[0007]4、电源开关引起的瞬态/毛刺/短时脉冲波形干扰。
[0008]发生瞬态过电流事件时，经过LED的电流将高于LED技术数据表中的最大额定电流，这可能是通过高电流直接产生或通过高电压间接产生。这些事件都是瞬态的，就是说它们发生时只持续极短的时间，通常不会超过一秒钟。有时候也将它们称作“尖锋”，例如“电流尖锋”或“电压尖锋”。如果在LED灯板在接通电源或插入通电的电源(也称作“带电插拔”)时立即产生过电流事件，这种过电流事件被称作“浪涌电流”。以上任何一次EOS与ESD都可能导致灯具的性能降低与损坏。
[0009]传统LED灯具设计只考虑对灯具的驱动器进行一次简单的防护，并不对相应的LED灯板进行相关的二次防护。因此导致了 LED灯具的寿命与性能降低，可靠性降低，导致故障发生率较高。
[0010]因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
【发明内容】
[0011]本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述LED灯板没有浪涌防护功能、性能降低、寿命和可靠性降低以及故障发生率较高的缺陷，提供一种防浪涌电路及包含该防浪涌电路的集成电路。
[0012]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种防浪涌电路，用于LED灯板，所述防浪涌电路包括与电源正极连接的正输入端、与电源负极连接的负输入端和连接在所述正输入端和负输入端之间的若干个并联的LED灯串，每个所述LED灯串包括至少一个LED灯，所述防浪涌电路还包括用于防止浪涌电压的过压冲击保护电路和用于防止浪涌电流的第一过流冲击保护电路；
[0013]所述过压冲击保护电路与每个所述LED灯串并联，且所述过压冲击保护电路与所述LED灯串并联后与所述第一过流冲击保护电路串联。
[0014]本发明所述的防浪涌电路，其中，所述防浪涌电路还包括一与所述第一过流冲击保护电路串联的自恢复保险丝，所述过压冲击保护电路包括用于在所述正输入端输出浪涌电压时降低自身阻抗以使所述正输入端和负输入端之间短路使所述自恢复保险丝断开以放止浪涌电压进入所述LED灯串的压敏电阻；
[0015]所述压敏电阻的一端连接至所述负输入端，所述压敏电阻的另一端通过所述第一过流冲击保护电路及自恢复保险丝后连接至所述正输入端。
[0016]本发明所述的防浪涌电路，其中，所述过压冲击保护电路包括用于在所述正输入端输出浪涌电压时将所述LED灯串两端的电压箝位在预定电压上的瞬态电压抑制器；
[0017]所述瞬态电压抑制器的正极连接至所述负输入端，所述瞬态电压抑制器的负极通过所述第一过流冲击保护电路后连接至所述正输入端。
[0018]本发明所述的防浪涌电路，其中，所述第一过流冲击保护电路包括用于在所述正输入端输出浪涌电流时提高自身电阻以保护所述LED灯串免受浪涌电流的冲击的可复位过电流保护器；
[0019]所述可复位过电流保护器的一端连接至所述正输入端，所述可复位过电流保护器的另一端分别连接至所述LED灯串以及过压冲击保护电路。
[0020]本发明所述的防浪涌电路，其中，所述可复位过电流保护器为负温度系数电阻器。
[0021]本发明所述的防浪涌电路，其中，所述防浪涌电路还包括与所述LED灯串个数相对应的若干个用于防止过流冲击的第二过流冲击保护电路，每个所述第二过流冲击保护电路串联对应的所述LED灯串后与所述过压冲击保护电路并联。
[0022]本发明所述的防浪涌电路，其中，所述第二过流冲击保护电路包括用于提供恒定电流的恒流二极管，每个所述恒流二极管的正极均分别连接至所述过压冲击保护电路和第一过流冲击保护电路，每个所述恒流二极管的负极连接至对应的所述LED灯串。
[0023]本发明所述的防浪涌电路，其中，所述防浪涌电路还包括若干个并联在对应的每个所述LED灯两端的、用于在对应的所述LED灯断开时导通以使对应的LED灯串正常工作的备份电路。
[0024]本发明所述的防浪涌电路，其中，所述备份电路为击穿电压大于所述LED灯的正向电压值的齐纳二极管，所述齐纳二极管的正极连接至对应的所述LED灯的负极，所述齐纳二极管的负极连接至对应的所述LED灯的正极。
[0025]本发明还公开了一种集成电路，包括所述的防浪涌电路。
[0026]实施本发明的防浪涌电路及包含该防浪涌电路的集成电路，具有以下有益效果:本发明的防浪涌电路在LED灯板上直接设置了过压冲击保护电路和第一过流冲击保护电路，可以有效防止过浪涌电压和浪涌电流对LED灯造成的损害，有效的提高了对LED灯串的保护功能、提高了灯串的寿命和可靠性，降低了故障发生率。本发明还进一步设置第二过流冲击保护电路，可以进一步对每个灯串支路进行的浪涌电流进行防护，更进一步的，本发明还针对每个LED灯设置备份电路，当该LED灯出现故障断开时，备份电路导通使该LED灯所在的LED灯串保持正常工作，进一步增加了灯串的可靠性。
【附图说明】
[0027]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:
[0028]图1是本发明防浪涌电路的原理框图；
[0029]图2是本发明防浪涌电路的电路原理图；
[0030]图3是本发明的第一过流冲击保护电路采用NTC电阻器的防电流浪涌的效果图。
【具体实施方式】
[0031]本发明为了解决LED灯板没有浪涌防护功能、性能降低、寿命和可靠性降低以及故障发生率较高的缺陷，提供一种防浪涌电路及包含该防浪涌电路的集成电路。
[0032]本发明的防浪涌电路，增设与LED灯串并联的过压冲击保护电路，还增设与LED灯串以及过压冲击保护电路形成的并联电路串联的第一过流冲击保护电路，可以有效防止过来自电源的浪涌电压和浪涌电流对LED灯造成的损害，有效的提高了对LED灯串的保护功能、提高了灯串的寿命和可靠性，降低了故障发生率。
[0033]为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的【具体实施方式】。
[0034]如图1是本发明防浪涌电路的原理框图；图2是本发明防浪涌电路的电路原理图。
[0035]本发明的防浪涌电路，用于LED灯板，所述防浪涌电路包括与电源正极连接的正输入端20、与电源负极连接的负输入端30和连接在所述正输入端20和负输入端30之间的若干个并联的LED灯串10，每个所述LED灯串10包括至少一个LED灯D0，每个LED灯串10中的第一个LED灯DO的正极连接至正输入端20，LED灯串10中的LED灯DO依次串联，最后一个LED灯DO的负极连接至负输入端30。
[0036]为了防止电压浪涌和电流浪涌，本发明的所述防浪涌电路包括用于防止浪涌电压的过压冲击保护电路I和用于防止浪涌电流的第一过流冲击保护电路2。所述过压冲击保护电路I与每个所述LED灯串10并联，且所述过压冲击保护电路I与所述LED灯串10并联后与所述第一过流冲击保护电路2串联。
[0037]为了进一步的防止每个灯串支路的浪涌电流，优选的，所述防浪涌电路还包括与所述LED灯串10个数相对应的若干个用于防止过流冲击的第二过流冲击保护电路3，每个所述第二过流冲击保护电路3串联对应的所述LED灯串10后与所述过压冲击保护电路I并联。
[0038]考虑到LED灯串10中，由于LED灯DO串联，一旦某个LED灯DO出现故障断开了，那么会导致该LED灯DO所在的整个LED灯串10断路，影响了其他正常的LED灯DO的工作，因此，本发明中所述防浪涌电路还包括若干个并联在对应的每个所述LED灯DO两端的、用于在对应的所述LED灯DO断开时导通以使对应的LED灯串10正常工作的备份电路。
[0039]LED灯板的过电压事件可能经常发生，包括灯具在组装、测试、安装和维护LED灯具时。保护LED不受这些事件的影响，优选地，在LED灯串阵列中与灯串并联设置过压冲击保护电路I。其中，所述过压冲击保护电路I可以包括压敏电阻，此时要求电路中还包括自恢复保险丝，自恢复保险丝与所述第一过流冲击保护电路2串联，所述压敏电阻的一端连接至所述负输入端30，所述压敏电阻的另一端通过所述第一过流冲击保护电路2及自恢复保险丝后连接至所述正输入端20。
[0040]压敏电阻在休息时，相对受保护的LED灯串10而言，具有很高的阻抗，而且不会改变设计电路特性，但当瞬间突波电压出现，越过压敏电阻的崩溃电压时，该压敏电阻的阻抗会变低，并造成正输入端20和负输入端30之间的短路，使所述自恢复保险丝断开，正输入端20和负输入端30之间的通路断开，从而有效的防止过电压进入LED灯串10，换言之LED灯串10因此而受到保护。
[0041]优选的，过压冲击保护电路I采用用于在所述正输入端20输出浪涌电压时将所述LED灯串10两端的电压箝位在预定电压上的瞬态电压抑制器Dl (TVS管)，瞬态电压抑制器Dl的正极连接至负输入端30，所述瞬态电压抑制器Dl的负极通过所述第一过流冲击保护电路2后连接至所述正输入端20。
[0042]正常情况下，TVS管在电路中工作于反向截止状态，此时它不影响电路的任何功能。当出现浪涌电压时，TVS管两端经受瞬间的高能量冲击，它能以极高的速度(最高达1*10-12秒)使其阻抗骤然降低，同时吸收一个大电流，将其两端间的电压箝位在一个预定的数值上，从而确保后面的LED灯串免受浪涌电压的瞬态高能量的冲击而损坏。
[0043]TVS管包括单向TVS管和双向TVS管，双向