[发明专利]线性高压LED驱动器保护电路

说明书

技术领域

本发明属于发光二极管(Light Emitting Diode，以下简称：LED)照明技术领域，具体涉及一种线性高压LED驱动器保护电路。

背景技术

目前，LED照明电源主要采用的是开关电源，开关电源具有效率高体积小的优点，LED照明用开关电源有隔离型和非隔离型。但开关电源也有难以克服的缺点，具体表现为：由于开关电源使用的是电解电容器和变压器或电感，而电解电容器的最大缺点是寿命短，可靠性不高，其使用寿命最多也只能达到5000-8000小时；而铝电解电容器的工作温度每提高10℃其使用寿命一般会减少10％，而LED灯的开关电源的工作温度一般都在70℃左右。因此，电解电容器的使用寿命直接决定了开关电源的使用寿命，但是，LED灯珠的寿命一般却可以达到50000小时，因此，LED照明用开关电源的使用寿命与LED灯珠的寿命及其不匹配，从而影响了LED灯珠的使用寿命，造成资源的浪费。

现在一些公司推出了一种线性高压LED驱动芯片，采用这种芯片制作的LED驱动电源完全不同于开关电源，它需要将至少2段串联的LED灯串或串联与并联组合的LED灯串顺次接入电路(其中，每段LED灯串都包含有一个驱动LED灯串的驱动开关)，然后将经过整流的直流脉动电压加到LED灯串上，最后通过驱动控制芯片来测量输入电压，等到输入电压达到一定值以后，驱动控制芯片控制第一段灯串的驱动开关接通使第一段LED灯串恒流以较低的电流值；当电压到达较高一些的电压值以后再控制第二段灯串的驱动开关接通同时关闭第一段灯的驱动开关，由于两段灯是顺次串联所以此时第一段灯和第二段灯同时导通并恒流于较高的电流，；最后等到电压更高以后，再接通第三段LED灯串，同时关闭第二段灯的驱动开关，由于三段灯是顺次串联所以此时第一段灯、第二段和第三段灯同时导通并恒流于更高值的电流；如果有更多的Led灯串顺次连接，后续每段LED灯串的工作方式以此类推；当输入电压下降时过程正好相反。这样驱动LED灯只需要驱动芯片、驱动开关和相应的少量电阻就可以实现。然而，这种线性高压LED驱动方案虽然电路简单，但驱动LED灯串的驱动开关却要承受很大的电压降，这是由于当前一段LED灯串导通之后但后一段LED灯串还没有导通之前，已经导通的驱开关要最大承受相当于后一段LED灯导通时需要的压降，同时流过驱动开关的电流为当前导通LED灯串的电流，这样驱动开关就会因功耗过大而损坏。目前为了降低驱动开关的功耗采用的方法有以下几种：第一种，通过增加LED灯串的段数来减小每段LED灯串相应的导通压降，通过降低LED灯串相应的导通压降来降低相应驱动开关的功耗，但这种通过增加LED灯串段数的方式必须增加相应的驱动开关个数，其控制电路也会更复杂；第二种，限制LED灯串的导通电流，使驱动方案只用于小功率情况，一般导通电流限制在40毫安以下总功率限制在十瓦以下。

但即便采用了上述降低驱动开关功耗的方法，在特殊情况下也不能保证驱动开关安全。例如：当电源电压发生波动时，一般市电的波动范围在20％左右，电源电压比正常值高出20％时，最后一路驱动开关最大就要承受100伏的电压，同时最后一路驱动开关的导通电流是几路中最大的，这样驱动开关就容易因功耗过大而烧坏；另外，当某一LED灯串发生短路或开路时也会使其后面一路或前面一路驱动开关承受比正常工作时高的多的电压，驱动开关也会因功耗过大而烧坏，而当其中一个驱动开关烧坏后，由于其他驱动开关需要承担更大的压降，此时，整个线性LED驱动电路的驱动开关就会发生连锁反应而陆续烧坏。这里的功耗一般是指器件的发热功率，这里驱动开关的发热功率为其两端的电压和流过开关的电流的乘积。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷、提供一种当电源电压出现较大波动时或某一段LED灯串出现短路或开路时能够对各路的驱动开关进行保护的过压保护电路。

为实现上述发明目的，本发明采用以下的技术方案：

一种线性高压LED驱动器保护电路，包括用于驱动LED灯串导通的驱动开关，还包括用于保护所述驱动开关的过压保护电路；

所述过压保护电路包括用于监测每个驱动开关两端电压的电压采样单元、用于对电压采样单元采集到的信号进行处理的信号处理单元、用于当所述驱动开关两端的电压超过某一设定值时控制其关断的控制开关单元。

如上所述线性高压LED驱动器保护电路，

所述LED灯串包括：至少2段LED灯串；

所述驱动开关包括：用于驱动每段LED灯串导通的驱动开关；

所述保护电路对每一路驱动开关分别进行保护。