採用led的具有開路保護的恆流源驅動電路的製作方法
2023-09-20 17:43:45
專利名稱：採用led的具有開路保護的恆流源驅動電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種保護電路，更具體地說，涉及一種採用LED的具有開路保護的恆 流源驅動電路。
背景技術：
眾所周知，目前越來越多的電路需要恆定電流，尤其是使用十分廣泛的LED， LED 通常需要較低的恆定電流進行驅動。而在LED的恆流驅動電路裡，不少電路採用恆流源提 供恆流。 一方面，如果採用恆壓源，往往需要變壓器、恆流晶片、單片機等，這些使得電路復 雜，降低了電路的可靠性且增加了成本，在LED的恆流驅動電路裡使用恆流源可以使電路 簡單方便、成本低，另一方面，對於LED的某些特殊應用場合，其本身就要求用恆流源，例如 機場，其本身就配套有恆流調光器作為恆流源，機場裡的助航燈採用LED時候，恆流調光器
就可以直接對其供電。但在使用恆流源時，如果電路出現開路就會導致電路出現高壓而擊 穿電路中各種元器件。
發明內容
本發明要解決的技術問題在於，針對現有技術的上述LED恆流源驅動電路裡缺乏 開路保護的缺陷，提供一種在使用恆流源時可以防止電路開路損壞電路，成本較低且電路 簡單的採用LED的具有開路保護的恆流源驅動電路。 本發明解決其技術問題所採用的技術方案是構造一種採用LED的具有開路保護 的恆流源驅動電路，其包括給LED負載提供恆定電流的恆流源、與所述恆流源的輸出端相 連的進行電流變換的電流變換器、及連接在所述電流變換器與LED負載之間的整流濾波電 路，所述整流濾波電路包括整流橋堆、濾波電路、及連接在所述整流橋堆與所述濾波電路之 間的開路保護電路。 在本發明所述的具有開路保護的恆流源驅動電路中，所述開路保護電路包括穩壓 二極體ZD1、連接於穩壓二極體與地之間的取樣電路、及連接於所述整流橋堆Dl與地之間 的用於在開路高壓時將電路短路掉的開關電路。 在本發明所述的具有開路保護的恆流源驅動電路中，所述開關電路包括可控矽 SCR1，可控矽SCR1的陽極與整流橋堆的正極輸出端相連，其陰極接取樣電路接地的一端， 其控制極接取樣電路的另 一端。 在本發明所述的具有開路保護的恆流源驅動電路中，所述開關電路包括第一三極 管Ql、第二三極體Q2、及繼電器K ; 其中，第一三極體Q1的基極與穩壓二極體ZD1的陽極相連，其發射極接地，其集電 極與第二三極體Q2的基極相連，第二三極體Q2的發射極通過繼電器的輸入端接整流橋堆 的正極輸出端，其集電極同時與繼電器K的常開觸點2及地相連，繼電器K的常閉觸點1與 整流橋堆的正極輸出端相連，穩壓二極體ZD1的陽極通過取樣電路接地。
在本發明所述的具有開路保護的恆流源驅動電路中，所述第一三極體Ql為NPN型，所述第二三極體Q2為PNP型。 在本發明所述的具有開路保護的恆流源驅動電路中，所述開關電路還包括連接在 所述整流橋堆的正極輸出端與第二三極體Q2的基極之間的上拉電阻R2。
在本發明所述的具有開路保護的恆流源驅動電路中，所述穩壓二極體的穩壓值略 高於所述LED負載兩端的電壓。 在本發明所述的具有開路保護的恆流源驅動電路中，所述取樣電路包括相互並聯 的取樣電阻Rl及濾波電容Cl。 在本發明所述的具有開路保護的恆流源驅動電路中，所述恆流源為恆流調光器。
在本發明所述的具有開路保護的恆流源驅動電路中，所述濾波電路包括相互並聯 的連接在所述整流橋堆的正極輸出端與地之間的電解電容C1、C5。 實施本發明的具有開路保護的恆流源驅動電路，具有以下有益效果當負載出現 開路時，整個電路電壓升高，開路保護電路中的三極體就會導通，進而產生吸引力使繼電器 快速閉合以將負載短路掉，從而避免開路時電路中電壓過高而擊穿電子元器件。同時，本發 明電路簡單、成本低。
下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中
圖1是本發明恆流源驅動電路的原理框圖；
圖2是本發明恆流源驅動電路的一優選實施例的電路圖；
圖3是本發明恆流源驅動電路的又一優選實施例的電路圖。
具體實施例方式
本發明通過在恆流源與LED負載之間增加開路保護電路使得恆流驅動電路裡採 用恆流源時可以避免開路高壓損壞電路。 參見圖1，圖1是本發明具有開路保護的恆流源驅動電路的原理框圖。本發明提供 的具有開路保護的恆流源驅動電路主要包括依次連接的恆流源100、電流變換器200、整流 濾波電路300、 LED負載400，整流濾波電路300包括整流橋堆Dl、濾波電路、及連接在所述 整流橋堆Dl與所述濾波電路之間的開路保護電路310。其中，恆流源100用於給整個電路 提供提供恆定的交流電流，電流變換器200將恆流源IOO輸出的電流進行變換，將其變換為 符合LED負載400所需要的恆定交流電流。因為，電流變換器200輸出的為恆定交流電，其 通過整流濾波電路300就可以轉變為恆定的直流電以供給LED負載400。而整流濾波電路 300裡的開路保護電路310可以在LED負載400出現開路時候將電路短路以進行保護。
下面結合圖2對本發明的具體開路保護的原理進行詳細說明，圖2是本發明的一 優選實施例的電路圖。 在圖2中，恆流源100優選為恆流調光器，整流濾波電路300包括整流橋堆Dl、濾 波電路、及連接在所述整流橋堆D1與所述濾波電路之間的開路保護電路310，開路保護電 路310包括穩壓二極體ZD1、由取樣電阻Rl與濾波電容Cl相互並聯組成的取樣電路、及連 接於整流橋堆D1與地之間的用於在開路高壓時將電路短路掉的開關電路，開關電路包括 第一三極體Q1、第二三極體Q2、繼電器K、及上拉電阻R2。其中，取樣電阻R1可以為單個電
4阻，也可以為多個電阻串聯或並聯組成，優選地，第一三極體Ql為NPN型，第二三極體Q2為 PNP型，繼電器為電磁式繼電器，圖2中採用的是電磁式繼電器。 參見圖2，第一三極體Ql的基極同時與穩壓二極體ZD1的陽極及採樣電路的一端 相連，其發射極接地，其集電極同時與第二三極體Q2的基極及上拉電阻R2的一端相連；第 二三極體Q2的集電極同時與繼電器K的常開觸點(2腳)及地相連，其發射極通過繼電器 K的由線圈構成的輸入端(即輸入端3、4)接整流橋堆的正極輸出端；繼電器K的常閉觸點 (1腳)與整流橋堆的正極輸出端相連；採樣電路的一端接穩壓二極體的陽極，其另一端接 地，上拉電阻的一端接穩壓二極體的陰極，其另一端接第二三極體Q2的基極。整流濾波電 路300包括相互並聯的電解電容Cl、 C2，兩者並聯後跨接於整流橋堆的正極輸出端與地之 間，其用於濾除整流後的直流中的紋波。 LED負載400的一端接整流橋堆的正極輸出端，其另一端接地。由於繼電器的常閉 觸點接整流橋堆的正極輸出端，其常開觸點接地，這樣使繼電器的吸合開關K1直接跨接於 整流橋堆的正極輸出端與地之間，當LED負載400由於各種原因出現開路時，整個電路電壓 就會升高，當高於穩壓二極體ZD1的穩壓值時，則穩壓二極體ZD1導通，從而使取樣電路分 得較大電壓，則NPN型的第一三極體Ql的基極從取樣電路上可獲得高於0. 7V的電壓而導 通，同時，第一三極體Ql的導通使得PNP型的第二三極體Q2也導通，進而繼電器K的輸入 端上的線圈獲得電流而產生一個電磁吸引力將吸合開關K1關閉，這樣吸合開關K1與地之 間形成短接迴路，將整個電路的電壓拉低，就可以避免因電壓過高而擊穿電子元器件，從而 使整個恆流源驅動電路既可以給LED負載提供所需要的恆定電流，還具有開路保護優點。
本發明還可以採用下列方式實現，參見圖3，其為本發明的又一實施例的電路圖。 其與上述方式不同的是，其開關電路採用可控矽SCR1，可控矽SCR1的陽極同時與整流橋堆 的正極輸出端及穩壓二極體ZD1的陰極相連，其陰極接地，其控制極接取樣電路的一端，取 樣電路的另一端接地。當LED負載開路且整個電路電壓升高而高於穩壓二極體ZD1的穩壓 值時，穩壓二極體ZD1導通，從而使取樣電路分得較大電壓，進而可控矽SCR1導通而將後續 電路短路掉，將電路中電壓分到大地以保護電路。本發明中開關電路還可以採用與上述類 似的方式實現。 穩壓二極體ZD1的穩壓值需略高於LED負載400兩端的電壓，這樣可以避免下述 情況LED負載400出現電壓較高，但該電壓並沒有高達開路時引起的高壓值，但其引起穩 壓二極體ZD1過早導通進而將整個電路沒有必要的短路掉了，而影響了電路的正常工作。
綜上所述，本發明提供的恆流源驅動電路在給LED提供恆流時可以有效的進行開 路保護，同時，其中的開路保護電路避免了使用晶片，其僅僅使用普通的電子元器件，電路 結構簡單、穩定性強、且成本較低。 以上所述僅為本發明的優選實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用 本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關 的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。
權利要求
一種採用LED的具有開路保護的恆流源驅動電路，其特徵在於，包括給LED負載提供恆定電流的恆流源、與所述恆流源的輸出端相連的進行電流變換的電流變換器、及連接在所述電流變換器與LED負載之間的整流濾波電路，所述整流濾波電路包括整流橋堆D1、濾波電路、及連接在所述整流橋堆D1與所述濾波電路之間的用於LED負載出現開路時進行保護的開路保護電路。
2. 根據權利要求1所述的恆流源驅動電路，其特徵在於，所述開路保護電路包括穩壓 二極體ZD1、連接於穩壓二極體與地之間的取樣電路、及連接於所述整流橋堆Dl與地之間 的用於在開路高壓時將電路短路掉的開關電路。
3. 根據權利要求2所述的恆流源驅動電路，其特徵在於，所述開關電路包括可控矽 SCR1，可控矽SCR1的陽極與整流橋堆的正極輸出端相連，其陰極接取樣電路接地的一端， 其控制極接取樣電路的另 一端。
4. 根據權利要求2所述的恆流源驅動電路，其特徵在於，所述開關電路包括第一三極 管Ql、第二三極體Q2、及繼電器K ;其中，第一三極體Q1的基極與穩壓二極體ZD1的陽極相連，其發射極接地，其集電極與 第二三極體Q2的基極相連，第二三極體Q2的發射極通過繼電器的輸入端接整流橋堆的正 極輸出端，其集電極同時與繼電器K的常開觸點(2)及地相連，繼電器K的常閉觸點(1)與 整流橋堆的正極輸出端相連，穩壓二極體ZD1的陽極通過取樣電路接地。
5. 根據權利要求4所述的恆流源驅動電路，其特徵在於，所述第一三極體Q1為NPN型， 所述第二三極體Q2為PNP型。
6. 根據權利要求4所述的恆流源驅動電路，其特徵在於，所述開關電路還包括連接在 所述整流橋堆的正極輸出端與第二三極體Q2的基極之間的上拉電阻R2。
7. 根據權利要求2至6中任一項所述的恆流源驅動電路，其特徵在於，所述穩壓二極體 的穩壓值略高於所述LED負載兩端的電壓。
8. 根據權利要求2至6中任一項所述的恆流源驅動電路，其特徵在於，所述取樣電路包 括相互並聯的取樣電阻Rl及濾波電容Cl。
9. 根據權利要求1所述的恆流源驅動電路，其特徵在於，所述恆流源為恆流調光器。
10. 根據權利要求1所述的恆流源驅動電路，其特徵在於，所述濾波電路包括相互並聯 的連接在所述整流橋堆的正極輸出端與地之間的電解電容C1、C5。
全文摘要
本發明涉及採用LED的具有開路保護的恆流源驅動電路，其包括給LED負載提供恆定電流的恆流源、與所述恆流源的輸出端相連的進行電流變換的電流變換器、及連接在所述電流變換器與LED負載之間的整流濾波電路，所述整流濾波電路包括整流橋堆D1、濾波電路、及連接在所述整流橋堆D1與所述濾波電路之間的開路保護電路。本發明通過在恆流源與LED負載之間增加開路保護，使本發明的恆流源驅動電路具有開路保護功能，且電路簡單、成本較低。
文檔編號H05B37/02GK101707828SQ200910107379
公開日2010年5月12日 申請日期2009年5月20日 優先權日2009年5月20日
發明者周明傑, 孫豔麗, 許健, 譚威 申請人:海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術有限公司