本發(fā)明屬于半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種led驅(qū)動(dòng)電路。

背景技術(shù)：

恒流源是一種常用的電子設(shè)備和裝置，主要用于保護(hù)整個(gè)電路，即使出現(xiàn)電壓不穩(wěn)定或負(fù)載電阻變化很大的情況，都能確保供電電流的穩(wěn)定，恒流源在電子線路中已廣泛應(yīng)用，如led燈串的驅(qū)動(dòng)等。傳統(tǒng)的led照明驅(qū)動(dòng)一般由整流橋加一個(gè)(或多個(gè))恒流芯片或恒流器件組成，恒流器件一般是一種類似jfet結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的恒流器件，具有雙向?qū)ǖ奶攸c(diǎn)，即在正向工作時(shí)可達(dá)到恒流的效果，在反向工作時(shí)類似于普通二極管的導(dǎo)通方式，具有較高的電流。工作時(shí)，ac交流電輸入整流橋，再經(jīng)過(guò)濾波電容濾波轉(zhuǎn)換成直流電，然后串聯(lián)恒流芯片或恒流器件(例如恒流二極管)，達(dá)到恒流輸出的效果，從而驅(qū)動(dòng)led燈串。

yitaohe等(averticalcurrentregulatordiodewithtrenchcathodebasedondoubleepitaxiallayersforledlighting,yitaohe,powersemiconductordevices&ic's(ispsd)，2015ieee27thinternationalsymposiumon,page(s):157–160,10-14may2015)提出了一種led照明驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，如圖1所示，該led照明驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括整流濾波模塊和恒流芯片兩部分，整流濾波模塊由整流橋和一個(gè)濾波電容構(gòu)成，恒流芯片為任意二端恒流器件。該led照明驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括整流和恒流兩部分，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，且該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)容易產(chǎn)生瞬間高壓浪涌，不具有大電流保護(hù)能力，容易使led燈燒毀。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)背景技術(shù)存在的缺陷，提出了一種led驅(qū)動(dòng)電路，增加可控硅調(diào)光模塊和電壓保護(hù)模塊，將恒流和整流功能結(jié)合在一起，使得led的驅(qū)動(dòng)更簡(jiǎn)單可靠，可實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的小型化，且進(jìn)一步降低了成本。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種led驅(qū)動(dòng)電路，包括可控硅調(diào)光模塊、恒流整流模塊、功率因素校正模塊、濾波模塊和電路保護(hù)模塊，

所述恒流整流模塊包括第一高反向耐壓恒流器件d2、第二高反向耐壓恒流器件d3、第一高壓二極管d4和第二高壓二極管d5，第一高壓二極管d4和第二高壓二極管d5的陽(yáng)極互連并作為所述恒流整流模塊的第一輸出端，第一高壓二極管d4的陰極接第一高反向耐壓恒流器件d2的陽(yáng)極并作為所述恒流整流模塊的第一輸入端，所述恒流整流模塊的第一輸入端前設(shè)置可控硅調(diào)光模塊，第二高壓二極管d5的陰極接第二高反向耐壓恒流器件d3的陽(yáng)極并作為所述恒流整流模塊的第二輸入端，第一高反向耐壓恒流器件d2和第二高反向耐壓恒流器件d3的陰極互連并作為所述恒流整流模塊的第二輸出端；

所述功率因素校正模塊包括第二電容c2、第三電容c3、第一二極管d6、第二二極管d7和第三二極管d8，第二電容c2一端連接第三二極管d8的陰極和所述恒流整流模塊的第二直流輸出端，另一端連接第一二極管d6的陰極和第二二極管d7的陽(yáng)極，第三電容c3的一端連接第一二極管d6的陽(yáng)極和所述恒流整流模塊的第一直流輸出端，另一端連接第二二極管d7的陰極和第三二極管d8的陽(yáng)極；

所述濾波模塊包括接在所述恒流整流模塊第一直流輸出端和第二直流輸出端之間并聯(lián)的第四電容c4和第五電容c5；

所述電路保護(hù)模塊包括高分子正溫?zé)崦綦娮鑠ptc和壓敏電阻rv，高分子正溫?zé)崦綦娮鑠ptc的一端接所述恒流整流模塊的第二直流輸出端，其另一端通過(guò)壓敏電阻rv后接所述恒流整流模塊的第一直流輸出端。

具體的，所述可控硅調(diào)光模塊包括調(diào)光電位器rw、電阻r1、第一電容c1、雙向觸發(fā)二極管d1和雙向可控硅vs1，

調(diào)光電位器rw一端與雙向可控硅vs1的第一陽(yáng)極連接并作為所述可控硅調(diào)光模塊的輸入端，另一端通過(guò)電阻r1后連接電容c1的一端和雙向觸發(fā)二極管d1的一端，雙向觸發(fā)二極管d1的另一端連接雙向可控硅vs1的控制端，電容c1的另一端連接雙向可控硅vs1的第二陽(yáng)極并作為所述可控硅調(diào)光模塊的輸出端連接所述恒流整流模塊的第一輸入端。

具體的，所述恒流整流模塊的第一輸入端和第二輸入端為交流輸入端。

具體的，所述恒流整流模塊的第一輸入端和第二輸入端為直流輸入端。

具體的，所述高反向耐壓恒流器件的特點(diǎn)為：當(dāng)正向電壓大于夾斷電壓時(shí)，其電流保持恒定；當(dāng)施加反向電壓時(shí)，器件保持關(guān)斷，且具有高的耐壓。

具體的，所述第一高反向耐壓恒流器件d2、第二高反向耐壓恒流器件d3為相同結(jié)構(gòu)的二端高反向耐壓恒流器件。

具體的，所述第一高反向耐壓恒流器件d2、第二高反向耐壓恒流器件d3為不同結(jié)構(gòu)的二端高反向耐壓恒流器件。

具體的，所述第一高壓二極管d4和第二高壓二極管d5為具有相同高反向耐壓性能的二極管。

具體的，所述第一高壓二極管d4和第二高壓二極管d5為具有不同高反向耐壓性能的二極管。

led燈串并聯(lián)在所述恒流整流模塊的第一輸出的和第二輸出端兩端，直流電或交流電接在所述可控硅調(diào)光模塊的輸入端和所述恒流整流模塊的第二輸入端之間。

高分子正溫?zé)崦綦娮鑠ptc的特點(diǎn)為：當(dāng)正常工作電流通過(guò)高分子正溫?zé)崦綦娮鑠ptc時(shí)，高分子正溫?zé)崦綦娮鑠ptc呈低阻狀態(tài)；當(dāng)電路中有異常過(guò)電流通過(guò)時(shí)，高分子正溫?zé)崦綦娮鑠ptc呈高阻狀態(tài)；當(dāng)電路中過(guò)電流消失后，聚合物冷卻，體積恢復(fù)正常，高分子正溫?zé)崦綦娮鑠ptc又呈初始的低阻狀態(tài)。

壓敏電阻rv的特點(diǎn)為：當(dāng)有瞬態(tài)高壓經(jīng)過(guò)時(shí)，壓敏電阻rv呈低阻態(tài)有電流流過(guò)，當(dāng)電壓正常時(shí)壓敏電阻rv處于高阻態(tài)無(wú)電流流過(guò)。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明使用可控硅調(diào)光模塊增加了調(diào)光功能，通過(guò)改變調(diào)光電位器rw阻值從而改變導(dǎo)通延時(shí)，改變導(dǎo)通角大小，使得流過(guò)led的電流的占空比發(fā)生變化，從而影響led的亮度，而且雙向可控硅vs1易于使用，調(diào)光范圍寬；由高反向耐壓恒流器件和高壓二極管組成的新型led恒流驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)led照明驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)，使整流功能和恒流功能結(jié)合到一起，無(wú)需加其它分立恒流器件即可直接外接市電來(lái)驅(qū)動(dòng)led燈串；使用高分子正溫?zé)崦綦娮鑠ptc與壓敏電阻rv實(shí)現(xiàn)了過(guò)流保護(hù)與過(guò)壓保護(hù)，在led工作時(shí)起到了一定的保護(hù)作用。

附圖說(shuō)明

圖1為背景技術(shù)提供的一種led照明驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的led恒流驅(qū)動(dòng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；

圖3為本發(fā)明所述可控硅調(diào)光模塊中雙向可控硅vs1的電壓輸出波形圖；

圖4為本發(fā)明中的高反向耐壓恒流器件的i-v特性曲線圖；

圖5為本發(fā)明電路保護(hù)模塊中過(guò)壓保護(hù)原理圖；

圖6為實(shí)施例中的一種高反向耐壓恒流器件結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

如圖2所示為本發(fā)明提出的led驅(qū)動(dòng)電路的具體示意圖，包括可控硅調(diào)光模塊ⅰ、恒流整流模塊ⅱ、功率因素校正模塊ⅲ、濾波模塊ⅳ和電路保護(hù)模塊ⅴ。本實(shí)施例中可控硅調(diào)光模塊ⅰ的一種電路實(shí)現(xiàn)方式為，包括調(diào)光電位器rw、電阻r1、第一電容c1、雙向觸發(fā)二極管d1和雙向可控硅vs1，調(diào)光電位器rw一端與雙向可控硅vs1的第一陽(yáng)極連接并作為所述可控硅調(diào)光模塊的輸入端，另一端通過(guò)電阻r1后連接電容c1的一端和雙向觸發(fā)二極管d1的一端，雙向觸發(fā)二極管d1的另一端連接雙向可控硅vs1的控制端，電容c1的另一端連接雙向可控硅vs1的第二陽(yáng)極并作為所述可控硅調(diào)光模塊的輸出端連接所述恒流整流模塊的第一輸入端。

恒流整流模塊包括第一高反向耐壓恒流器件d2、第二高反向耐壓恒流器件d3、第一高壓二極管d4和第二高壓二極管d5，第一高壓二極管d4和第二高壓二極管d5的陽(yáng)極互連并作為所述恒流整流模塊的第一輸出端，第一高壓二極管d4的陰極接第一高反向耐壓恒流器件d2的陽(yáng)極并作為所述恒流整流模塊的第一輸入端，所述恒流整流模塊的第一輸入端前設(shè)置可控硅調(diào)光模塊，第二高壓二極管d5的陰極接第二高反向耐壓恒流器件d3的陽(yáng)極并作為所述恒流整流模塊的第二輸入端，第一高反向耐壓恒流器件d2和第二高反向耐壓恒流器件d3的陰極互連并作為所述恒流整流模塊的第二輸出端。

進(jìn)一步地，所述第一高反向耐壓恒流器件d2和第二高反向耐壓恒流器件d3的特點(diǎn)為：當(dāng)正向電壓大于夾斷電壓時(shí)，其電流保持恒定；當(dāng)施加反向電壓時(shí)，器件保持關(guān)斷，且具有高的耐壓。

進(jìn)一步地，所述第一高反向耐壓恒流器件d2、第二高反向耐壓恒流器件d3為相同結(jié)構(gòu)的二端高反向耐壓恒流器件，也可以為不同結(jié)構(gòu)的二端高反向耐壓恒流器件。

進(jìn)一步地，所述第一高壓二極管d4和第二高壓二極管d5為具有相同高反向耐壓性能的二極管，也可以為具有不同高反向耐壓性能的二極管。

進(jìn)一步地，所述恒流整流模塊的第一輸入端和第二輸入端可以為交流輸入端，也可以為直流輸入端。

所述功率因素校正模塊是由第二電容c2、第三電容c3、第一二極管d6、第二二極管d7和第三二極管d8組成的填谷式無(wú)源功率因素校正電路，第二電容c2一端連接第三二極管d8的陰極和所述恒流整流模塊的第二直流輸出端，另一端連接第一二極管d6的陰極和第二二極管d7的陽(yáng)極，第三電容c3的一端連接第一二極管d6的陽(yáng)極和所述恒流整流模塊的第一直流輸出端，另一端連接第二二極管d7的陰極和第三二極管d8的陽(yáng)極；所述濾波模塊包括接在所述恒流整流模塊第一直流輸出端和第二直流輸出端之間并聯(lián)的第四電容c4和第五電容c5。

所述電路保護(hù)模塊包括高分子正溫?zé)崦綦娮鑠ptc和壓敏電阻rv，高分子正溫?zé)崦綦娮鑠ptc的一端接所述恒流整流模塊的第二直流輸出端，其另一端通過(guò)壓敏電阻rv后接所述恒流整流模塊的第一直流輸出端。

進(jìn)一步地，所述高分子正溫?zé)崦綦娮鑠ptc的特點(diǎn)為：當(dāng)正常工作電流通過(guò)pptc時(shí)，pptc呈低阻狀態(tài)；當(dāng)電路中有異常過(guò)電流通過(guò)時(shí)，pptc呈高阻狀態(tài)；當(dāng)電路中過(guò)電流消失后，聚合物冷卻，體積恢復(fù)正常,pptc又呈初始的低阻狀態(tài)。

高分子正溫?zé)崦綦娮鑠ptc作為過(guò)流保護(hù)防止了流過(guò)led的電流過(guò)大，壓敏電阻rv作為過(guò)壓保護(hù)保護(hù)了led燈串不會(huì)因?yàn)樗矐B(tài)高壓而損壞。

本實(shí)施例采用220v的交流市電，工作原理為：

可控硅調(diào)光模塊的輸入端和恒流整流模塊的第二輸入端接市電220v交流電，信號(hào)通過(guò)可控硅調(diào)光模塊時(shí)，經(jīng)調(diào)光電位器rw、電阻r1等負(fù)載對(duì)第一電容c1進(jìn)行充電，當(dāng)?shù)谝浑娙輈1兩端電壓達(dá)到雙向觸發(fā)二極管d1的導(dǎo)通電壓時(shí)，雙向觸發(fā)二極管d1導(dǎo)通，雙向可控硅vs1也導(dǎo)通。如圖3所示，輸出有一定的導(dǎo)通延時(shí)(delay)，此時(shí)輸出信號(hào)為每半周期的前沿波形被切除的斬波。信號(hào)傳輸至恒流整流模塊，經(jīng)過(guò)整流橋的整流作用和高反向耐壓恒流器件恒流作用得到恒定直流信號(hào)。同時(shí)功率因素校正模塊大幅度增加了整流恒流模塊中整流管的導(dǎo)通角，使功率因數(shù)提高。信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波模塊，利用電容充放電原理得到平滑輸出的直流電壓，并使后級(jí)的led燈串可靠穩(wěn)定的工作。電路保護(hù)模塊中，高分子正溫?zé)崦綦娮鑠ptc提供了過(guò)流保護(hù)，壓敏電阻rv提供了過(guò)壓保護(hù)。如圖5所示，當(dāng)在正常工作電壓下，壓敏電阻rv呈高阻狀態(tài)，當(dāng)電壓高于閾值電壓時(shí)，壓敏電阻rv將體現(xiàn)它的鉗位特性，電流急劇增大，使得電流幾乎不從led流過(guò)，把過(guò)高的電壓拉低，從而達(dá)到過(guò)壓保護(hù)。這些元件保證了led不因電流、電壓過(guò)大而損壞，能夠穩(wěn)定安全的工作。綜上可知，在外加交流電時(shí)，led燈串上流過(guò)的電流可保持一致，從而可以一直點(diǎn)亮led燈串。led燈串正常工作時(shí)，當(dāng)燈串兩端電壓小于啟動(dòng)電壓時(shí)，led截止無(wú)電流通過(guò)，當(dāng)兩端電壓大于啟動(dòng)電壓，led發(fā)光，并且通過(guò)的電流為一定值，所以電流波形為有一定占空比的矩形波。當(dāng)調(diào)節(jié)調(diào)光模塊中的調(diào)光電位器rw，即改變了接入電路的電位器阻值，從而改變了導(dǎo)通延時(shí)，改變了導(dǎo)通角大小，使得流過(guò)led的電流的占空比發(fā)生變化，改變了平均輸出電流的大小從而影響了led的亮度，達(dá)到了調(diào)光的效果。

實(shí)施例

本實(shí)施例中，第一高壓二極管d4和第二高壓二極管d5為相同的具有高反向耐壓的二極管，第一高反向耐壓恒流器件d2和第二高反向耐壓恒流器件d3為相同的高反向耐壓恒流器件。所述高反向耐壓恒流器件的結(jié)構(gòu)示意圖如圖6所示，包括p型輕摻雜襯底2，位于p型輕摻雜襯底2之上的n型輕摻雜外延層3，位于n型輕摻雜外延層3之中的擴(kuò)散p型阱區(qū)4，所述擴(kuò)散p型阱區(qū)4為兩個(gè)并位于兩端，位于擴(kuò)散p型阱區(qū)4之中的p型重?fù)诫s區(qū)5和n型重?fù)诫s區(qū)7，位于n型重?fù)诫s區(qū)7和n型輕摻雜外延層3之間且嵌入擴(kuò)散p型阱區(qū)4上表面的耗盡型溝道區(qū)6，位于n型輕摻雜外延層3和耗盡型溝道區(qū)6上表面的氧化層10，覆蓋整個(gè)上表面的金屬陰極9，位于p型輕摻雜襯底2下表面的金屬陽(yáng)極8，所述p型重?fù)诫s區(qū)5、n型重?fù)诫s區(qū)7和金屬陰極9形成歐姆接觸。

本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明公開的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。