[发明专利]一种三端LED及其驱动电路

说明书

技术领域

本发明及LED以及LED的驱动，尤其是指一种三端LED及其驱动电路。

背景技术

LED作为一种新型光源，具有发光效率高、寿命长等显著优点。通常，LED只具有阳(Anode)、阴(Cathode)两个电极，如图1所示，应用不够灵活。比如很难直接采用直流电源给若干串联的LED供电：电压过高，流过LED的电流会过大而损坏LED；电压过低，流过LED的电流又会太小而不能正常驱动。当LED串联使用时，可靠性也较差，如果某一个LED损坏开路后，整串LED都不能正常工作。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种三端LED，所述三端LED具有阳极(Anode)、阴极(Cathode)和门极(Gate)，包括至少一个LED串联而成的LED组、一个门极电路，门极电路的第一端子与LED组的阳极连接所述三端LED阳极，门极电路的第二端子与LED组的阴极连接所述三端LED的阴极，门极电路的第三端子连接所述三端LED的门极。

在门极控制下，三端LED的门极电路有三种工作区域(状态)，分别是截止区、完全导通区、线性区：对于驱动电流经过三端LED的阳极流向阴极，门极电路工作在截止区时，驱动电流流过三端LED内的LED组；门极电路工作在完全导通区时，三端LED的阳极、阴极间电压降最小，三端LED内的LED组被短路；门极电路工作在线性区时，三端LED的阳极、阴极间等效为一个可变电阻，三端LED的阳极、阴极间电压降可变，三端LED内的LED组被短路。

作为一种优选方案，门极电路基于N型场效应管实现，称为N型三端LED。在门极相对阴极的不同电压控制下，N型三端LED的门极电路分别工作在截止区、完全导通区、线性区。

作为一种优选方案，门极电路基于P型场效应管实现，称为P型三端LED。在门极相对阳极的不同电压控制下，P型三端LED的门极电路分别工作在截止区、完全导通区、线性区。

作为一种优选方案，至少两个N型三端LED的阳极、阴极顺序串联，所有门极连接在一起，形成一种复合N型三端LED。

作为一种优选方案，至少两个P型三端LED的阳极、阴极顺序串联，所有门极连接在一起，形成一种复合P型三端LED。

作为一种优选方案，至少两个复合N型三端LED的阳极、阴极顺序串联，所有门极通过二极管顺序连接在一起，形成一种复合高压N型三端LED。

作为一种优选方案，至少两个复合P型三端LED的阳极、阴极顺序串联，所有门极通过二极管顺序连接在一起，形成一种复合高压P型三端LED。

作为一种优选方案，复合N型三端LED与至少一个LED串联，形成一种混合N型三端LED。

作为一种优选方案，复合P型三端LED与至少一个LED串联，形成一种混合P型三端LED。

作为一种优选方案，复合高压N型三端LED与至少一个LED串联，形成一种混合高压N型三端LED。

作为一种优选方案，复合高压P型三端LED与至少一个LED串联，形成一种混合高压P型三端LED。

作为一种优选方案，N型三端LED的门极电路包括N型场效应管Q20、二极管D20和电阻R20，N型场效应管Q20的漏极连接门极电路的第一端子，N型场效应管Q20源极连接门极电路的第二端子，二极管D20的阳极连接门极电路的第三端子，二极管D20的阴极连接N型场效应管Q20的栅极，电阻R20的一端连接二极管D20的阴极，电阻R20的另一端连接N型场效应管Q20的源极。

作为一种优选方案，N型三端LED的门极电路包括N型场效应管Q20、二极管D20、二极管D21、电阻R20和稳压管Z20，N型场效应管Q20的漏极连接门极电路的第一端子，N型场效应管Q20的源极连接门极电路的第二端子，二极管D20的阳极连接门极电路的第三端子，二极管D20的阴极连接N型场效应管Q20的栅极，电阻R20的一端连接二极管D20的阴极，电阻R20的另一端连接N型场效应管Q20的源极，二极管D21的阳极连接稳压管Z20的阳极，稳压管Z20的阴极连接N型场效应管Q20的漏极，二极管D21的阴极连接N型场效应管Q20的栅极。