[发明专利]LED驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种驱动电路，尤其是一种LED驱动电路。

背景技术

随着LED技术的发展，LED已越来越多的应用于各种领域。因LED是直流驱动，所以LED往往多应用于直流驱动的应用环境，比如手机等用电池供电的电子产品，又比如计算机等设有专门的电源变换电路装置(一般称电源适配器)的电子产品，但当要将LED应用于照明领域时，则需要重新思考。

LED不像普通的白炽灯泡可以直接连接220V的交流市电，LED是2～3V的低压直流驱动，而且要考虑满足照明的要求，则必须要设计复杂的变换电路。由于LED是特性敏感的半导体器件，又具有负温度特性，因而在应用过程中需要确保其处于稳定的工作状态，所以LED器件对驱动电源的要求近乎于苛刻。

现有LED驱动电路一般都会使用将交流市电转换成直流的装置，如桥式整流器，并加入定电流组件，以确保LED工作于稳定的电流。因交流市电实质上是连续的正弦波，经桥式整流器转换后，变为连续的半正弦波，所以电压是在持续不停的反复上升和下降，这种上升和下降会对LED造成损伤，降低LED效率，甚至LED的使用寿命。为了获得电压变化幅度较小的直流电，可以在桥式整流器两个输出端并联一个电容来进行滤波。但是由于电容的寿命一般要比LED的寿命要短很多，这会导致缩短了整个LED驱动电路的使用寿命。而且经过电容滤波后，输出的直流电上还是会有持续不停的反复上升和下降，只是变化的幅度较小，这还会对芯片造成冲击，影响芯片的寿命。

鉴于传统直流LED在驱动电源方面的难题，故衍生出交流LED。

交流LED是一类集成了各种处理技术的LED产品，它包括多种器件或内核，无需额外的变压器、整流器或驱动电路，交流电网的交流电就可直接对其进行驱动。这使得LED产品可以直接应用于家居及办公室交流电器插头，不仅显着降低电路成本，也避免了电源变换过程中的能量损失。交流LED可匹配至市电，所以交流LED可以应用于一般照明、广告牌、路灯和家用电器。但是交流LED驱动时的电压是处于变动的状态，会产生亮暗的变化，对于信赖性也是个挑战。

交流LED因效率、良率、信赖性皆无法有效改善的情况下，又产生了高压LED。高压LED在市电驱动时，亦会因电压、电流变动幅度过大，造成效率的下降及芯片的失效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能有效保护LED免受电源本身的变化而对LED带来的损伤的LED驱动电路。

本发明的目的采用如下技术方案实现：一种LED驱动电路，具有输入端和输出端，所述输入端与电源相连，所述输出端与LED相连，将所述电源提供给LED并驱动LED点亮，所述LED驱动电路主要包括定电流模块、半导体开关以及与所述半导体开关相连的偏压电路，所述偏压电路包括第一电阻和与第一电阻相连的第一齐纳二极管，所述半导体开关具有三个电极，第一电极与第一电阻和第一齐纳二极管的连接点相连，第二电极与定电流模块的一端相连，第三电极与所述第一电阻的另一端构成输出端，所述第一齐纳二极管的另一端和定电流模块的另一端一起与所述第一电阻的另一端构成输入端。

所述半导体开关可以是场效应管，所述第一电极为栅极，所述第二电极为源极，所述第三电极为漏极。

所述定电流模块包括定电流组件以及与所述定电流组件相并联的第二齐纳二极管。

所述定电流模块两端并联有电容以及与的所述电容相串联的第二电阻。

所述LED驱动电路的输入端还设有整流电路，与市电相连。

所述整流电路为桥式整流电路。

所述LED驱动电路的输出端相连的LED是高压LED。

通过选择适当规格的齐纳二极管和定电流组件，使正常工作时半导体开关栅极的电位比源极的电位高。当与半导体开关的栅极连接的第一齐纳二极管两端的电压逐渐升高并超过崩溃点时，第一齐纳二极管处于正常工作状态。由于半导体开关的栅极与第一齐纳二极管连接，所以栅极的电位与第一齐纳二极管的负极的电位相同，且恒定。这时半导体开关导通，进而带动定电流组件工作，驱动LED点亮，而且流过LED的电流为恒定电流。当第一齐纳二极管两端的电压低于崩溃点时，半导体开关关闭，LED熄灭。

场效应管是一种高速开关组件，响应速度非常快。通过半导体开关和定电流组件的配合，可以使LED只处于熄灭和在恒定电流下点亮两种状态。LED两端的电压上升和下降时间非常短，对芯片的冲击很小。