[发明专利]一种LED数码管ESD保护电路

说明书

本发明公开了一种LED数码管ESD保护电路，包括由LED数码管通过线路连接形成每一行、每一列均有若干个LED数码管的阵列，所述每一行上数码管的输入端反向并联若干颗齐纳二极管，每一列上数码管的输入端反向并联若干颗齐纳二极管，所述齐纳二极管之间通过中间公共线做桥接。本发明原设计使用87PCS齐纳二极管，创新设计仅使用19PCS齐纳二极管，外围电路简单，生产直通率及成本低；可以有效保证数码管行‑行/行‑列/列‑列之间均满足JESD22‑A114‑B和ESD STM5.1标准，带电人体的静电放电模式（HBM）下ESDS级别2级要求。

技术领域

本发明属于数码电子领域，具体涉及一种LED数码管ESD保护电路。

背景技术

LED数码管在人机交互方面扮演了很重要的角色，具有功耗小，无热量，耐冲击，寿命长，成本低等优点，在白色家电，汽车，工业控制等领域有着非常广泛的应用。

ESD （Electro-Static Discharge，静电放电）对于我们来说是一种常见的现象，然而对电子产品而言，ESD往往是致命的—它可能导致元器件内部线路受损，直接影响产品的正常使用寿命，甚至造成产品的损坏。

现有LED数码管行与列之间靠LED灯珠自身抗静电（防静电能力差），ESD会导致LEDPN结阵列性能出现降低或损坏，LED灯珠反向放电会导致LED反向击穿损坏，导致LED数码管出现失效。此设计无法满足JESD22-A114-B和ESD STM5.1标准，带电人体的静电放电模式（HBM）下ESDS级别 2级要求，ESD电压阈值分类见图3。目前市场改良做法是在LED两端或LED内部并联一个齐纳二极管做保护，见图4。这种方案的缺点为：1、在LED两端并联齐纳二极管，每个LED均需并联一颗，外围线路复杂，成本高（增加齐纳二极管本身成本、齐纳二极管的制造成本）；2、在LED内部并联一个齐纳二极管，LED内部加齐纳成本高；另外齐纳靠近LED芯片，有齐纳边会阻挡部分光路，造成LED数码管显示有色差（一边偏黄，一边偏蓝）。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种LED数码管ESD保护电路。

技术方案：为了达到上述发明目的，本发明具体是这样来完成的：一种LED数码管ESD保护电路，包括由LED数码管通过线路连接形成每一行、每一列均有若干个LED数码管的阵列，所述每一行上数码管的输入端反向并联若干颗齐纳二极管，每一列上数码管的输入端反向并联若干颗齐纳二极管，所述齐纳二极管之间通过中间公共线做桥接。

一种优选的方案，上述每一行上数码管的输入端反向并联1颗齐纳二极管，每一列上数码管的输入端反向并联1颗齐纳二极管，所述齐纳二极管之间通过中间公共线做桥接。

本发明的工作原理为：在LED数码管每一行与每一列分别反向并联一颗齐纳二极管，所有行上并联的齐纳二极管与列上并联的齐纳二极管通过中间线做桥接；齐纳二极管的伏安特性曲线的正向特性和普通二极管差不多，在列-行之间反向施加静电时，因为齐纳二极管的正向导通电压远低于LED，在施加静电时，优先从齐纳管正向流过；齐纳管二极管的反向特性是在反向电压低于反向击穿电压时，反向电阻很大，反向漏电流极小。但是，当反向电压临近反向电压的临界值时，反向电流骤然增大，称为击穿，在这一临界击穿点上，反向电阻骤然降至很小值。尽管电流在很大的范围内变化，而二极管两端的电压却基本上稳定在击穿电压附近，从而实现了稳压保护功能。

有益效果：本发明与传统技术相比，具有以下优点：

1、原设计使用87PCS齐纳二极管，创新设计仅使用19PCS齐纳二极管，外围电路简单，生产直通率及成本低；

2、可以有效保证数码管行-行/行-列/列-列之间均满足JESD22-A114-B和ESD STM5.1标准，带电人体的静电放电模式（HBM）下ESDS级别 2级要求。

附图说明