發光二極體燈具保護電路的製作方法

2023-07-18 06:31:56 7

專利名稱：發光二極體燈具保護電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種保護電路，特別是指一種對發光二極體供電的保護電路。
背景技術：
電子產品大多需要直流穩壓電源(恆壓源)供電或者直流穩流電源(恆流源)供 電。目前，發光二極體燈具用的發光二極體為了降低亮度偏差多採用恆流源供電。如圖1 所示，該恆流源10的輸入端INl、IN2連接市電220V或IlOV電源，輸出端0UT1、0UT2連接 發光二極體燈具12。該發光二極體燈具12包括若干串聯的發光二極體13。由於恆流源的 輸出端輸出的預定的電流是經由其內建的回授控制電路所特別設定的，當該恆流源的輸入 端被施以足夠的電壓，其穩定工作時輸出的電流就不會隨著串接於其輸出端的發光二極體 的數量、電氣特性的變異或者是環境溫度而改變，且於相當大範圍的電流內，該輸出電流的 精確度是可以保證的。而發光二極體本身對電流的敏感度遠遠高於對電壓的敏感度，因此， 採用恆流源對發光二極體燈具供電能把預定大小的電流傳送至發光二極體，使發光二極體 達到預期的亮度，對發光二極體的壽命和光衰都有不少的提升。發光二極體憑藉其節能、環保、高效等特點，已被應用到越來越多的領域當中，如 普通照明燈、路燈、水底燈、頂燈、舞檯燈等等。所述若干種燈具內部包括的發光二極體的數 量根據其應用場合不同而差異很大，雖然恆流源穩定工作時均可對其輸出預定大小的穩定 電源，但是當將原本設計時針對大阻值的電子產品，如具有18顆發光二極體的燈具供電的 恆流源連通至小阻值的電子產品，如只具有1顆發光二極體的燈具時，其輸出端於開關開 啟的瞬間可能產生一較大的衝擊電流，特別是在特殊場合下，如測試過程中，需要頻繁開啟 開關時，所產生的衝擊電流很容易將發光二極體擊穿損壞。

發明內容
有鑑於此，實有必要提供一種可消除於開啟瞬間可能產生衝擊電流的發光二極體 燈具保護電路。一種發光二極體燈具保護電路，包括一對發光二極體燈具供電的恆流源，該恆流 源包括用以外接電源的正、負輸入端、用以輸出電流並連接發光二極體燈具的正、負輸出端 和控制電源與發光二極體燈具之間導通或者斷開的開關，該發光二極體燈具保護電路還包 括一連接於該恆流源的負輸出端的緩衝電路，該緩衝電路包括一充電電容、一第一三極體 和一第二三極體，於開關閉合後的一段時間內，所述第一三極體和第二三極體均截止，使得 該恆流源的正、負輸出端之間為開路，恆流源向該充電電容充電，當該段時間屆滿時，充電 電容上的充電電壓大於特定值，所述第一三極體和第二三極體相繼開啟，使得該恆流源的 正、負輸出端之間導通，該恆流源向該發光二極體燈具提供穩定大小的電流。與現有技術相比，該發光二極體保護電路包括連接於恆流源的負輸出端的緩衝電 路，使得該恆流源於開關閉合後的一段時間內，其正、負輸出端之間為開路，從而使得該恆 流源於開關閉合的瞬間不會產生較大的衝擊電流，避免對發光二極體燈具造成損壞。
下面參照附圖，結合具體實施例對本發明作進一步的描述。


圖1是現有技術中的恆流源對發光二極體燈具供電的示意圖。圖2是本發明實施例中發光二極體燈具保護電路的示意圖。
具體實施例方式請參閱圖2，示出了本發明實施例中發光二極體燈具保護電路對一負載30供電的 示意圖。該發光二極體燈具保護電路包括一恆流源20及一緩衝電路21。該恆流源20包 括用於外接電源的正、負輸入端INI、IN2和用於輸出直流恆流電流並連接負載30的正、負 輸出端0UT1、0UT2。該緩衝電路21連接於該恆流源20的負輸出端0UT2。該恆流源20的 正輸入端mi和正輸出端OUTl分別設有第一開關Kl及第二開關K2，以分別控制恆流源20 與外部電源之間的導通/斷開及恆流源20與負載30之間的導通/斷開。本實施例中，該 恆流源20設計時為針對具有18顆串聯的發光二極體的發光二極體燈具供電，其穩定時用 以輸出350mA的電流。該負載30為一發光二極體燈具。該發光二極體燈具包括1顆串聯於該恆流源20 的正、負輸出端0UT1、0UT2之間的發光二極體31。該發光二極體31的正極與恆流源20的 正輸出端OUTl電連接，該發光二極體31的負極與恆流源20的負輸出端0UT2電連接。該緩衝電路21包括一限流電阻R1、一充電電容Cl、一第一基極電阻R2、一第一三 極管VI、一去耦電容C2、一第二基極電阻R3及一第二三極體V2。所述限流電阻Rl及充電電容Cl串聯連接於第二三極體V2的發射極(發光二極 管31的負極)與一接地端之間。該第一基極電阻R2的一端與限流電阻Rl與充電電容Cl 之間的節點23電連接，另一端與第一三極體Vl的基極電連接。該第一三極體Vl為NPN型 三極體。該第一三極體Vl的發射極與接地端電連接。第一三極體Vl的集電極與第二三極 管V2的基極電連接。該第二三極體V2為PNP型三極體。該第二三極體V2的發射極與發 光二極體31的負極電連接，而集電極與恆流源20的負輸出端0UT2電連接。該第二基極電 阻R3的一端與第二三極體V2的基極電連接，另一端與第二三極體V2的發射極(發光二極 管31的負極)電連接。該去耦電容C2與第二基極電阻R3並聯，即該去耦電容C2的一端與 第二三極體R3的基極電連接，另一端與第二三極體V2的發射極(發光二極體31的負極) 電連接。當開關K1、K2均閉合時，該恆流源20的正輸出端OUTl可向該發光二極體燈具30 輸出供電電流。由於該恆流源20為針對具有18顆串聯的發光二極體的燈具提供電流所設 計，而本實施例中，該發光二極體燈具30中只具有1顆發光二極體31，因此，當開關ΚΙ、Κ2 閉合的瞬間，該恆流源20因其輸出端連接的負載30遠小於其設計時所參考的負載大小而 產生一較大的衝擊電流。由於該緩衝電路21連接於該恆流源20的負輸出端0UT2，第二三 極管V2的發射極與集電極分別與發光二極體31的負極與恆流源20的負輸出端0UT2電連 接，而當開關Κ1、Κ2閉合的瞬間，該第二三極體V2處於截止狀態，從而使得恆流源20的正、 負輸出端0UT1、0UT2之間於所述開關Κ1、Κ2閉合後的瞬間仍然形成為開路，因此，不會產生 一瞬間的衝擊電流對發光二極體燈具30中的發光二極體31造成損毀。另一方面，該恆流
4源20的正輸出端OUTl向緩衝電路21中的充電電容Cl開始充電，當充電電容Cl上的電壓 高於第一三極體Vl的開啟電壓時，該第一三極體Vl的基極處於高電位而使得第一三極體 Vl開啟，因此，該恆流源20的正輸出端0UT1、發光二極體31、第二基極電阻R3、第一三極體 Vl的集電極與發射極和接地端之間形成一迴路。該第一三極體Vl開啟後，第二三極體V2 的基極處於低電位而使得第二三極體V2開啟，因此，該恆流源20的正輸出端0UT1、發光二 極管31、第二三極體V2的集電極與發射極和恆流源20的負輸出端0UT2之間形成一迴路。 同時，該第二三極體V2開啟後，緩衝電路21由於該第二三極體V2的集電極與發射極之間 連通而被短路，恆流源20已經處於穩定工作狀態，並向該發光二極體31提供恆定的350mA 的電流。形成所述緩衝電路21時，改變該限流電阻R1、充電電容Cl和第一基極電阻R2的 大小可控制充電電容Cl充電時間的長短及該第一三極體Vl開啟所需要的時間，從而保證 在開關K1、K2閉合產生衝擊電流的瞬間，該第一三極體Vl不會即時開啟，使連接於正、負輸 出端0UT1、0UT2之間的負載30不會被損壞；而當開關K1、K2閉合後該恆流源20可輸出恆 定大小的電流時該第一三極體Vl可及時開啟，使得連接於正、負輸出端0UT1、0UT2之間的 負載30可及時獲得供電。本實施例中，該限流電阻Rl為47Κ，該充電電容Cl為330 μ F，該 第一基極電阻R2為1Κ。該第二基極電阻R3可避免第一三極體Vl開啟後恆流源20與接地 端之間短路，同時保證該第一三極體Vl開啟後，第二三極體V2的基極處於低電位而使得該 第二三極體V2可及時開啟。該去耦電容C2可提供一個局部的直流電源給第二三極體V2， 以減少該緩衝電路21中的有源器件如第一三極體Vl和第二三極體V2工作時產生噪聲沿 電源線的傳播，並可將噪聲引導到接地端。本實施例中，該第二基極電阻R3為220Κ，該去耦 電容C2為22 μ F。具有上述緩衝電路21的發光二極體燈具保護電路可使恆流源20的正、負輸出端 0UTU0UT2之間形成迴路產生一定時間的延遲，從而可以避免該恆流源20於開關Κ1、Κ2閉 合瞬間不會產生較大的衝擊電流對連接於其輸出端的負載30造成損壞。而於開關ΚΙ、Κ2 閉合後該恆流源20進入穩定工作狀態可輸出恆定電流時，該緩衝電路21被短路而不影響 採用該恆流源20供電的負載30的正常工作。因此，該恆流源20可適用於任意阻值的負載， 於穩定工作時向負載提供特定大小的穩定電流，而不會對負載造成損壞。
權利要求
一種發光二極體燈具保護電路，包括一對發光二極體燈具供電的恆流源，該恆流源包括用以外接電源的正、負輸入端、用以輸出電流並連接發光二極體燈具的正、負輸出端和控制電源與發光二極體燈具之間導通或者斷開的開關，其特徵在於還包括一連接於該恆流源的負輸出端的緩衝電路，該緩衝電路包括一充電電容、一第一三極體和一第二三極體，於開關閉合後的一段時間內，所述第一三極體和第二三極體均截止，使得該恆流源的正、負輸出端之間為開路，恆流源向該充電電容充電，當該段時間屆滿時，充電電容上的充電電壓大於特定值，所述第一三極體和第二三極體相繼開啟，使得該恆流源的正、負輸出端之間導通，該恆流源向該發光二極體燈具提供穩定大小的電流。
2.如權利要求1所述的發光二極體燈具保護電路，其特徵在於該第一三極體為NPN 型三極體，該第二三極體為PNP型三極體，該充電電容連接於第二三極體的發射極與接地 端之間，第二三極體的集電極與恆流源的負輸出端電連接，第一三極體的基極與充電電容 電連接，第一三極體的集電極與第二三極體的基極電連接，第一三極體的發射極與接地端 連接。
3.如權利要求2所述的發光二極體燈具保護電路，其特徵在於該特定值為第一三級 管的開啟電壓值。
4.如權利要求2所述的發光二極體燈具保護電路，其特徵在於還包括一限流電阻、一 第一基極電阻和一第二基極電阻，該限流電阻與充電電容串聯，共同連接於第二三極體的 發射極與接地端之間，該第一基極電阻連接於第一三極體的基極與限流電阻與充電電容的 節點之間，該第二基極電阻連接於第二三極體的基極與發射極之間。
5.如權利要求4所述的發光二極體燈具保護電路，其特徵在於還包括一與第二基極 電阻並聯的去耦電容，該去耦電容連接於限流電阻與充電電容的節點與第一三極體的發射 極之間。
6.如權利要求1所述的發光二極體燈具保護電路，其特徵在於該發光二極體燈具串 聯於恆流源的正輸出端與緩衝電路之間。
7.如權利要求1所述的發光二極體燈具保護電路，其特徵在於當所述第一三極體和 第二三極體相繼開啟後，該緩衝電路被短路。
8.如權利要求1所述的發光二極體燈具保護電路，其特徵在於該發光二極體燈具包 括若干串聯的發光二極體，發光二極體燈具的正極與恆流源的正輸出端電連接，負極與緩 衝電路電連接。
9.如權利要求1所述的發光二極體燈具保護電路，其特徵在於該發光二極體燈具包 括1顆發光二極體，發光二極體的正極與恆流源的正輸出端電連接，負極與緩衝電路電連 接。
全文摘要
一種發光二極體燈具保護電路，包括一對發光二極體燈具供電的恆流源及一緩衝電路，該恆流源包括用以外接電源的正、負輸入端、用以輸出電流並連接發光二極體燈具的正、負輸出端和控制電源與發光二極體燈具之間導通或者斷開的開關，該緩衝電路包括一充電電容、一第一三極體和一第二三極體，於開關閉合後的一段時間內，所述第一三極體和第二三極體均截止，使得該恆流源的正、負輸出端之間為開路，恆流源向該充電電容充電，當該段時間屆滿時，充電電容上的充電電壓大於特定值，所述第一三極體和第二三極體相繼開啟，使得該恆流源的正、負輸出端之間導通，該恆流源向該發光二極體燈具提供穩定大小的電流。
文檔編號H05B37/00GK101965077SQ20091030458
公開日2011年2月2日 申請日期2009年7月21日 優先權日2009年7月21日
發明者古金龍, 張大朋 申請人:富準精密工業(深圳)有限公司;鴻準精密工業股份有限公司