本發明涉及的是LED照明領域用作對大容量電解電容的防爆保護及串聯的LED燈珠塊的防滅保護。實施上述兩種類型保護系本發明所提出的自觸發晶閘管導通元件。
背景技術：
單向晶閘管導通后只允許一個方向的電流流過，它相當于一個可控的整流二極管。它有三個電極：陽極(A)、陰極(K)及控制極(G)。當陽極(A)與陰極(K)之間加有正向電壓，且控制極(G)收到正向觸發信號(高電平)，此時單向晶閘管導通。一旦導通后，即使觸發信號消失，仍可維持導通狀態。只有當陽極(A)與陰極(K)之間的正向電壓為零時，即正向電流低于維持電流時，單向晶閘管才可重新截止。
雙向晶閘管等效為2個單向晶閘管反向并聯，使其具有雙向導通性。它有三個電極：第一電極T1、第二電極T2及控制極G。在本發明中，雙向晶閘管當作單向晶閘管使用。
無論單向晶閘管或是雙向晶閘管都具有耐壓高、電流大及價格低等優點。晶閘管(單向或雙向)的常規使用中必須有外部的控制觸發信號，通常用單結晶體管產生控制晶閘管的觸發信號。
在ZL 201210200133.4中本人提出了自觸發晶閘管，亦即是毋須外界提供觸發信號的晶閘管。由電阻R+的兩端與單向晶閘管的陽極A或雙向晶閘管的第二電極T2及控制極G并聯，電阻R-的兩端與單向晶閘管的陰極K或雙向晶閘管的第一電極T1及控制極G并聯。其工作原理是電阻R+與電阻R-組成的分壓電路自動產生觸發信號。
在ZL 201210200133.4中，本人利用晶閘管導通時瞬間的巨大負性電阻，整合了由于電容產生的脈動電壓與電流間存在的相位差，實現了大電流向LED燈珠塊供電，本發明中將利用晶閘管的另一特性提供對大容量電解電容的防爆保護及串聯的LED燈珠塊的防滅保護。其工作原理是，當自觸發晶閘管自動觸發導通后，只要正向電流大于維持電流，晶閘管將維持導通狀態。正是這一特性，使自觸發晶閘管成為本發明中大容量電解電容的防爆及串聯的LED燈珠塊的防滅之導通保護元件。
技術實現要素：
自觸發晶閘管導通保護元件由一支電阻R串聯自觸發晶閘管組成。電阻R的阻值較低、耐熱功率較大，其功能是抑制晶閘管導通時過大的沖擊電流及保證長時間的安全工作。自觸發晶閘管由電阻R+與R-及一支晶閘管(單向或雙向)組成，其聯結方式前面已作了介紹。
自觸發晶閘管導通保護元件的工作方式是將它與被保護的電解電容或LED燈珠塊的某一段并聯。
自觸發晶閘管導通元件對大容量電解電容的防爆保護功能。本人在市場上購買了數十只3W至25W的各種LED照明燈，其中大部分的LED照明燈采用簡單電容限流降壓驅動，并使用47微法/35V，47微法/50V，47微法/63V及47微法/100V等各種鋁質電解電容。毫無疑義，一旦某一只LED燈珠貼片損壞，整個LED燈珠貼片串斷開，此時加在電解電容兩端的電壓迅速上升，幾分鐘之內電解電容將因為過熱而發生爆炸！并泄漏惡臭的電解液，導至環境污染。遲早將要發生爆炸與環境污染這二大難題必將導致簡單電容驅動LED照明被市場淘汰！
在電容驅動的LED照明中采用自觸發晶閘管導通元件上述大容量電解電容發生爆炸將不會發生，即使整個LED燈珠貼片斷開。
自觸發晶閘管導通元件(電阻R串聯自觸發晶閘管)的工作原理，將自觸發晶閘管導通元件按正確的極性并聯在需要保護的大容量電解電容的兩端。當LED燈珠貼片塊正常照明時，自觸發晶閘管處于截止姿態，亦即是陽極(A)與陰極(K)間沒有電流流過，一旦某一只LED燈珠貼片損壞，整個LED燈珠貼片串斷開，此時加在電解電容兩端的電壓升高，并聯的自觸發晶閘管導通元件兩端電壓也隨之升高，當控制極(G)對陰極極(K)的電壓高過觸發電壓后，晶閘管自動導通，晶閘管一經導通便維持導通，由于晶閘管能承受高電壓、大電流并且內阻很低，因此自觸發晶閘管導通元件導通后兩端的電壓低于電解電容安全工作電壓，因此電解電容不會發生爆炸，實現了對大容量電解電容的防爆保護。
LED照明燈珠貼片按串聯方式連接，如果其中一只(或并聯的多只)損壞，整個LED照明燈將熄滅。在某些領域這種情況是不允許的。例如，高速列車，機場及其它軍事用途，因為整個LED照明燈熄滅，很可能造成事故。因此要求有新的技術及新的元件，保證在某一只(或并聯的多只)損壞后，LED照明燈可以繼續提供照明。
自觸發晶閘管導通元件及LED燈珠分段串聯技術提供LED照明的防滅保護。首先將LED燈珠分N段串聯，用N支自觸發晶閘管導通元件按正確的極性逐個地與每一段的LED燈珠并聯。當N段中的某段中1只(或并聯多只)LED燈損壞，該段兩端的電壓升高至使并聯在該段的自觸發晶閘管導通元件自動觸發導通，由于導通的晶閘管的內阻很低，電流借道將其它(N-1)段的LED燈珠保證照明。在戰場上，如果又有一段的LED燈珠損壞，相應的導通元件又將自動導通，如此等等，直到全部N段的LED燈珠全壞，LED照明才會熄滅。
LED照明燈的功率從1W至100W甚至以上，所用的LED燈珠貼片的電流從20mA至320mA甚至以上，鋁質電解電容從1000微法/16V、470微法/50V及100微法/100V甚至以上，晶閘管(單向或雙向)的規格也是多種多樣，額定通態電流由1A至50A，重復峰值電壓由100V至1400V。
本發明指出的是實現防爆與防滅的方法，其晶閘管(單向或雙向)的選擇，電阻R的阻值與耐熱功率的選擇及R+與R-的選擇必須根據具體情況確定。對小功率的LED照明，晶閘管MCR100-8(1A，800V)、MCR100-6(1A，600V)或BT 131等，電阻R的阻值小于50Ω、耐熱功率1W及以上，電阻R+與R-必須根據所保護的電解電容量及電壓確定，以及所保護的某段燈珠串兩端電壓高低確定。但是，有一點可以肯定，電阻R+一定是高電阻以確保正常工作高電壓情況下流經電阻R+與R-的電流很小。
具體實施方案
一、電解電容防爆
限流電容475/400，4只Fr107橋式整流，鋁質電解電容1000微法/25V，7粒1W LED串聯。自觸發晶閘管導通元件：電阻R30Ω1W，MCR100-8，R+與R-試驗定值。
二、LED照明防滅
限流電容475/400，4只Fr107橋式整流，28粒1WLED分4段串聯，電解電容100微法/100V。4支自觸發晶閘管導通元件，每一支導通元件：電阻R10Ω1W、MCR100-8，R+與R-試驗定值。