CN100527623C

CN100527623C - Led开路旁通电路

Info

Publication number: CN100527623C
Application number: CNB2005101368825A
Authority: CN
Inventors: 吕晓峰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-12-21
Filing date: 2005-12-21
Publication date: 2009-08-12
Anticipated expiration: 2025-12-21
Also published as: CN1790908A

Abstract

一种能为发生断路故障的LED提供旁路的LED开路旁通电路。它包括LED和与其并联的过压导通电路，其特征是在LED的两端并联了一个过压导通电路，LED的正极与过压导通电路的一端相连接，LED的负极与过压导通电路的另一端相连接。当LED开路旁通电路串联工作时，如某一LED发生断路故障，则与其并联的过压导通电路会自动导通，从而确保电路中的电流不会中断，与该电路串联的其他无故障的LED仍旧能够正常工作，以提高大功率LED在串联应用过程中整体的可靠性。

Description

LED开路旁通电路

技术领域

本发明涉及一种LED开路旁通电路，它能够将发生断路故障的LED电流旁路。

背景技术

目前，LED在灯饰、显示等领域已得到较为广泛地应用，在照明领域的应用也已开始。这些应用大多是将多个LED串联使用，这样虽可降低成本，延长寿命，提高LED供电电源的效率。但LED的串联使用也存在一个较大的问题，当串联的LED有一颗发生断路故障时，与其串联的其他LED也将断电，不再发光，这样会大大降低以串联LED为光源的各种产品的可靠性。

发明内容

为了克服LED串联使用过程中由于一颗的损坏影响整个电路的不足，本发明提供了一种LED开路旁通电路，当某一个LED发生断路故障时，其他的LED仍旧能够正常工作，这样可大大减少维护费用，降低了成本。同时也提高大了功率LED在串联应用过程中整体的可靠性。

本发明为解决上述问题所采用的技术方案是：将LED和过压导通电路并联组成了LED开路旁通电路，其特征在于，在串联工作的各LED的两端分别并联上一个过压导通电路，LED的正极与过压导通电路的一端相连接，LED的负极与过压导通电路的另一端相连接。当串联工作中的某一LED内部断路时，流过该LED的电流随即终止，其两端的电压会升高，当电压升高到某一数值时，与其并联的过压导通电路会自动导通，从而使整路电路继续工作。

所述的过压导通电路由电阻R、电容C、稳压二极管DW和可控硅SCR组成，其中发光二极管LED的正极与稳压二极管DW的负极和可控硅SCR的一个极相连接，发光二极管LED的负极与取样电阻R的一端和滤波电容C的一端以及可控硅SCR的另一个极相连接，稳压二极管DW的正极与取样电阻R的另一端和滤波电容C的另一端以及可控硅SCR的控制极G相连接。

所述的过压导通电路由电阻R、电容C、稳压二极管DW和可控硅SCR组成，其中发光二极管LED的负极与稳压二极管DW的正极和可控硅SCR的一个极相连接，发光二极管LED的正极与取样电阻R的一端和滤波电容C的一端以及可控硅SCR的另一个极相连接，稳压二极管DW的负极与取样电阻R的另一端和滤波电容C的另一端以及可控硅SCR的控制极G相连接。

所述的过压导通电路由电阻R、电容C、稳压二极管DW、三极管Q1和三极管Q2组成，其中发光二极管LED的正极与稳压二极管DW的负极和三极管Q1的发射极相连接，发光二极管LED的负极与取样电阻R的一端和滤波电容C的一端以及三极管Q2的发射极相连接，稳压二极管DW的正极与取样电阻R的另一端，滤波电容C的另一端，三极管Q1的集电极以及三极管Q2的基极相连接。三极管Q1的基极与三极管Q2的集电极相连接。

所述的过压导通电路由电阻R、电容C、稳压二极管DW、三极管Q1和三极管Q2组成，其中发光二极管LED的负极与稳压二极管DW的正极和三极管Q2的发射极相连接，发光二极管LED的正极与取样电阻R的一端和滤波电容C的一端以及三极管Q1的发射极相连接，稳压二极管DW的负极与取样电阻R的另一端，滤波电容C的另一端，三极管Q1的基极以及三极管Q2的集电极相连接。三极管Q1的集电极与三极管Q2基极相连接。

所述的过压导通电路由电阻R、电容C、稳压二极管DW、三极管Q1和三极管Q2组成，其中发光二极管LED的负极与稳压二极管DW的正极，三极管Q2的发射极，电阻R的一端和滤波电容C的一端相连接，发光二极管LED的正极与三极管Q1的发射极相连接，稳压二极管DW的负极与三极管Q1的基极和三极管Q2的集电极相连接，三极管Q1的集电极与三极管Q2的基极，电阻R的另一端以及滤波电容C的另一端相连接。

所述的过压导通电路由电阻R、电容C、稳压二极管DW、三极管Q1和三极管Q2组成，其中发光二极管LED的正极与稳压二极管DW的负极，三极管Q1的发射极，电阻R的一端和滤波电容C的一端相连接，发光二极管LED的负极与三极管Q2的发射极相连接，稳压二极管DW的正极与三极管Q1的集电极和三极管Q2的基极相连接，三极管Q1的基极与三极管Q2的集电极，电阻R的另一端以及滤波电容C的另一端相连接。

所述的过压导通电路由若干个二极管串联而成，其中发光二极管LED的正极与串联二极管的正端相连接，发光二极管LED的负极与串联二极管的负端相连接。

由于本发明在串联工作的LED上增设了与其并联的过压导通电路，当某一个或若干个LED内部发生断路故障时，与其并联的过压导通电路会自动导通，从而确保串联电路中的电流不会终断，其他无故障的LED仍旧能够正常工作，这样提高了大功率LED在串联应用过程中整体的可靠性，充分发挥其他LED的使用效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的电路原理图；

图2是本发明实施例1的电路图

图3是本发明实施例2的电路图

图4是本发明实施例3的电路图

图5是本发明实施例4的电路图

图6是本发明实施例5的电路图

图7是本发明实施例6的电路图

图8是本发明实施例7的电路图

具体实施方式

如图1所示，本发明包括LED1和过压导通电路2。其中LED1的正极与过电压导通电路2的一端相连接，LED1的负极与过电压导通电路2的另一端相连接。当LED1内部发生断路时，其两端的电压会上升，高于LED1的正向压降；当电压升到某一值时，与其并联的过压导通电路2会自动导通，即由截止状态变为导通状态。在LED1的内部断路故障未被排除的情况下或故障LED1未被更换的情况下，只要LED1两端电压升到一定数值，过压导通电路2就会自动导通，使LED1被旁路，从而确保与LED1串联的其他LED不会因个别损坏而停止工作。

在图2所示实施例中，LED开路旁通电路包括发光二极管LED，稳压二极管DW，取样电阻R，滤波电容C和可控硅SCR。其中发光二极管LED的正极与稳压二极管DW的负极和可控硅SCR的一个极相连接，发光二极管LED的负极与取样电阻R的一端和滤波电容C的一端以及可控硅SCR的另一个极相连接，稳压二极管DW的正极与取样电阻R的另一端和滤波电容C的另一端以及可控硅SCR的控制极G相连接。由稳压二极管DW，取样电阻R和滤波电容C组成的过压检测触发电路和由可控硅SCR组成的导通电路共同组成了过压导通电路。当发光二极管LED内部断路时，该LED不再有电流流过，其两端的电压会迅速上升；当LED两端电压升到稳压二极管DW的反向击穿电压时，稳压二极管反向导通，击穿电流流经DW和R，并在R上产生电压；当R上的电压达到可控硅SCR的触发电压时，可控硅SCR迅速导通；可控硅SCR一旦导通就不再截止，只有切断电源后才能使其回到截止状态。在LED的开路故障未被排除或开路的LED未被更换的情况下，只要LED两端电压升到一定数值，可控硅SCR就会被触发导通，从而起到旁路故障LED的作用。

在图3所示实施例中，LED开路旁通电路包括发光二极管LED，稳压二极管DW，取样电阻R，滤波电容C和可控硅SCR。其中发光二极管LED的负极与稳压二极管DW的正极和可控硅SCR的一个极相连接，发光二极管LED的正极与取样电阻R的一端和滤波电容C的一端以及可控硅SCR的另一个极相连接，稳压二极管DW的负极与取样电阻R的另一端和滤波电容C的另一端以及可控硅SCR的控制极G相连接。由稳压二极管DW，取样电阻R和滤波电容C组成的过压检测触发电路和由可控硅SCR组成的导通电路共同组成了过压导通电路。当发光二极管LED内部断路时，该LED不再有电流流过，其两端的电压会迅速上升；当LED两端电压升到稳压二极管DW的反向击穿电压时，稳压二极管反向导通，击穿电流流经DW和R，并在R上产生电压；当R上的电压达到可控硅SCR的触发电压时，可控硅SCR迅速导通；可控硅SCR一旦导通就不再截止，只有切断电源后才能使其回到截止状态。在LED的开路故障未被排除或开路的LED未被更换的情况下，只要LED两端电压升到一定数值，可控硅SCR就会被触发导通，从而起到旁路故障LED的作用。

在图4所示实施例中，LED开路旁通电路包括发光二极管LED，稳压二极管DW，取样电阻R，滤波电容C，三极管Q1和三极管Q2。其中发光二极管LED的正极与稳压二极管DW的负极和三极管Q1的发射极相连接，发光二极管LED的负极与取样电阻R的一端和滤波电容C的一端以及三极管Q2的发射极相连接，稳压二极管DW的正极与取样电阻R的另一端，滤波电容C的另一端，三极管Q1的集电极以及三极管Q2的基极相连接。三极管Q1的基极与三极管Q2的集电极相连接。由稳压二极管DW，取样电阻R和滤波电容C组成的过压检测触发电路和由三极管Q1、三极管Q2组成的导通电路共同组成了过压导通电路。当发光二极管LED内部断路时，该LED不再有电流流过，其两端的电压会迅速上升；当LED两端电压升到稳压二极管DW的反向击穿电压时，稳压二极管反向导通，击穿电流流经DW和R，并在R上产生电压；当R上的电压达到由三极管Q1和三极管Q2组成的导通电路的触发电压时，导通电路发生正反馈并迅速导通；导通电路一旦导通，就不再截止，只有切断电源后才能使其回到截止状态。在LED的开路故障未被排除或开路的LED未被更换的情况下，只要LED两端电压升到一定数值，过压导通电路就会导通，从而起到旁路故障LED的作用。

在图5所示实施例中，LED开路旁通电路包括发光二极管LED，稳压二极管DW，取样电阻R，滤波电容C，三极管Q1和三极管Q2。其中发光二极管LED的负极与稳压二极管DW的正极和三极管Q2的发射极相连接，发光二极管LED的正极与取样电阻R的一端和滤波电容C的一端以及三极管Q1的发射极相连接，稳压二极管DW的负极与取样电阻R的另一端，滤波电容C的另一端，三极管Q1的基极以及三极管Q2的集电极相连接。三极管Q1的集电极与三极管Q2基极相连接。由稳压二极管DW，取样电阻R和滤波电容C组成的过压检测触发电路和由三极管Q1、三极管Q2组成的导通电路共同组成了过压导通电路。当发光二极管LED内部断路时，该LED不再有电流流过，其两端的电压会迅速上升；当LED两端电压升到稳压二极管DW的反向击穿电压时，稳压二极管反向导通，击穿电流流经DW和R，并在R上产生电压；当R上的电压达到由三极管Q1和三极管Q2组成的导通电路的触发电压时，导通电路发生正反馈并迅速导通；导通电路一旦导通，就不再截止，只有切断电源后才能使其回到截止状态。在发光二极管LED的开路故障未被排除或开路的发光二极管LED未被更换的情况下，只要发光二极管LED两端电压升到一定数值，过压导通电路就会导通，从而起到旁路故障发光二极管LED的作用。

在图6所示实施例中，LED开路旁通电路包括发光二极管LED，稳压二极管DW，取样电阻R，滤波电容C，三极管Q1和三极管Q2。其中发光二极管LED的负极与稳压二极管DW的正极，三极管Q2的发射极，电阻R的一端和电容C的一端相连接，发光二极管LED的正极与三极管Q1的发射极相连接，稳压二极管DW的负极与三极管Q1的基极以及三极管Q2的集电极相连接。三极管Q1的集电极与三极管Q2的基极和电阻R的另一端以及滤波电容C的另一端相连接。当发光二极管LED内部断路时，该LED不再有电流流过，其两端的电压会迅速上升；当LED两端电压升到稳压二极管DW的反向击穿电压时，稳压二极管反向导通，击穿电流流经三极管Q1的发射结和稳压二极管DW；击穿电流经Q1放大后在电阻R上产生电压；当R上的电压达到三极管Q2发射结的正向压降时Q2导通，Q2一旦导通，又会促使Q1进一步导通，最终使Q1、Q2进入饱和导通状态。Q1、Q2一旦导通，就不再截止，只有切断电源后才能使其回到截止状态。在发光二极管LED的开路故障未被排除或开路的发光二极管LED未被更换的情况下，只要发光二极管LED两端电压升到一定数值，过压导通电路就会导通，从而起到旁路故障发光二极管LED的作用。

在图7所示实施例中，LED开路旁通电路包括发光二极管LED，稳压二极管DW，取样电阻R，滤波电容C，三极管Q1和三极管Q2。其中发光二极管LED的正极与稳压二极管DW的负极，三极管Q1的发射极，电阻R的一端和电容C的一端相连接；发光二极管LED的负极与三极管Q2的发射极相连接，稳压二极管DW的正极与三极管Q1的集电极以及三极管Q2的基极相连接。三极管Q1的基极与三极管Q2的集电极和电阻R的另一端以及滤波电容C的另一端相连接。当发光二极管LED内部断路时，该LED不再有电流流过，其两端的电压会迅速上升；当LED两端电压升到稳压二极管DW的反向击穿电压时，稳压二极管反向导通，击穿电流流经稳压二极管DW和三极管Q2的发射结；击穿电流经Q2放大后在电阻R上产生电压；当R上的电压达到三极管Q1发射结的正向压降时Q1导通，Q1一旦导通，又会促使Q2进一步导通，最终使Q1、Q2进入饱和导通状态。Q1、Q2一旦导通，就不再截止，只有切断电源后才能使其回到截止状态。在发光二极管LED的开路故障未被排除或开路的发光二极管LED未被更换的情况下，只要发光二极管LED两端电压升到一定数值，过压导通电路就会导通，从而起到旁路故障发光二极管LED的作用。

如图8所示实施例中，LED开路旁通电路包括发光二极管LED和若干个串联的二极管D1～Dn。其中发光二极管LED的正极与串联二极管的正端相连接，发光二极管LED的负极与串联二极管的负端相连接，且串联二极管D1～Dn的正向压降之和高于发光二极管LED的正向压降。当LED内部发生断路时，其两端的电压会上升，当高于串联二极管D1～Dn的正向压降之和时，串联二极管D1～Dn正向导通，从而起到旁路故障发光二极管LED的作用。

Claims

1.一种LED开路旁通电路，由LED(1)和过压导通电路(2)组成，其特征是在LED(1)的两端并联了一个过压导通电路(2)，LED(1)的正极与过压导通电路(2)的一端相连接，LED(1)的负极与过压导通电路(2)的另一端相连接；过压导通电路(2)由电阻R、电容C、稳压二极管DW和可控硅SCR组成；发光二极管LED的正极与稳压二极管DW的负极和可控硅SCR的一个极相连接，发光二极管LED的负极与电阻R的一端和电容C的一端以及可控硅SCR的另一个极相连接，稳压二极管DW的正极与电阻R的另一端和电容C的另一端以及可控硅SCR的控制极G相连接。

2.一种LED开路旁通电路，由LED(1)和过压导通电路(2)组成，其特征是在LED(1)的两端并联了一个过压导通电路(2)，LED(1)的正极与过压导通电路(2)的一端相连接，LED(1)的负极与过压导通电路(2)的另一端相连接；过压导通电路(2)由电阻R、电容C、稳压二极管DW和可控硅SCR组成，发光二极管LED的负极与稳压二极管DW的正极和可控硅SCR的一个极相连接，发光二极管LED的正极与电阻R的一端和电容C的一端以及可控硅SCR的另一个极相连接，稳压二极管DW的负极与电阻R的另一端和电容C的另一端以及可控硅SCR的控制极G相连接。

3.一种LED开路旁通电路，由LED(1)和过压导通电路(2)组成，其特征是在LED(1)的两端并联了一个过压导通电路(2)，LED(1)的正极与过压导通电路(2)的一端相连接，LED(1)的负极与过压导通电路(2)的另一端相连接；过压导通电路(2)由电阻R、电容C、稳压二极管DW、三极管Q1和三极管Q2组成，发光二极管LED的正极与稳压二极管DW的负极和三极管Q1的发射极相连接，发光二极管LED的负极与电阻R的一端和电容C的一端以及三极管Q2的发射极相连接，稳压二极管DW的正极与电阻R的另一端、电容C的另一端、三极管Q1的集电极以及三极管Q2的基极相连接，三极管Q1的基极与三极管Q2的集电极相连接。

4.一种LED开路旁通电路，由LED(1)和过压导通电路(2)组成，其特征是在LED(1)的两端并联了一个过压导通电路(2)，LED(1)的正极与过压导通电路(2)的一端相连接，LED(1)的负极与过压导通电路(2)的另一端相连接；过压导通电路(2)由电阻R、电容C、稳压二极管DW、三极管Q1和三极管Q2组成，发光二极管LED的负极与稳压二极管DW的正极和三极管Q2的发射极相连接，发光二极管LED的正极与电阻R的一端和电容C的一端以及三极管Q1的发射极相连接，稳压二极管DW的负极与电阻R的另一端、电容C的另一端、三极管Q1的基极以及三极管Q2的集电极相连接，三极管Q1的集电极与三极管Q2的基极相连接。

5.一种LED开路旁通电路，由LED(1)和过压导通电路(2)组成，其特征是在LED(1)的两端并联了一个过压导通电路(2)，LED(1)的正极与过压导通电路(2)的一端相连接，LED(1)的负极与过压导通电路(2)的另一端相连接；过压导通电路(2)由电阻R、电容C、稳压二极管DW、三极管Q1和三极管Q2组成，发光二极管LED的负极与稳压二极管DW的正极、三极管Q2的发射极、电阻R的一端和电容C的一端相连接，发光二极管LED的正极与三极管Q1的发射极相连接，稳压二极管DW的负极与三极管Q1的基极和三极管Q2的集电极相连接，三极管Q1的集电极与三极管Q2的基极、电阻R的另一端以及电容C的另一端相连接。

6.一种LED开路旁通电路，由LED(1)和过压导通电路(2)组成，其特征是在LED(1)的两端并联了一个过压导通电路(2)，LED(1)的正极与过压导通电路(2)的一端相连接，LED(1)的负极与过压导通电路(2)的另一端相连接；过压导通电路(2)由电阻R、电容C、稳压二极管DW、三极管Q1和三极管Q2组成，发光二极管LED的正极与稳压二极管DW的负极、三极管Q1的发射极、电阻R的一端和电容C的一端相连接，发光二极管LED的负极与三极管Q2的发射极相连接，稳压二极管DW的正极与三极管Q1的集电极和三极管Q2的基极相连接，三极管Q1的基极与三极管Q2的集电极、电阻R的另一端以及电容C的另一端相连接。