一種應用於led燈的電源電路的製作方法
2024-03-06 14:35:15 1
一種應用於led燈的電源電路的製作方法
【專利摘要】一種應用於LED燈的電源電路，其包括一個LED電源前級電路，一個負載，一個短路保護開關模塊，一個電路檢測模塊，以及一個控制開關模塊。所述短路保護開關模塊包括一個用於通斷所述負載的供電的負載開關。所述電路檢測模塊包括一個比較檢測單元，以及一個延時單元。所述比較檢測單元將所述LED電源前級電路的輸出電壓與預設基準電壓比較後輸出控制信號。所述延時單元根據比較檢測單元的控制信號在延後一定時間後輸出開關控制信號。所述控制開關模塊根據延時單元輸出的開關控制信號通斷所述負載開關進而通斷所述負載的供電。所述電源電路可以實現在所述負載短路時關斷整個電路，也可以保護負載開關不至於被燒毀，從而可以保護整個電源不失效。
【專利說明】
一種應用於LED燈的電源電路
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種照明電源設備領域，特別是一種應用於LED燈的電源電路。
【背景技術】
[0002]在節能環保的背景下，LED燈具因其具有出光效率高、聚光性能好而越來越多地應用於居家、商業照明領域。在諸如展覽館，珠寶店、博物館、超市等場所中，還有一些居家照明，如大型別墅中。隨著LED燈具，特別是條形燈具的大量使用，使得這些居家或商業領域的照明更加貼近用戶的真實需求。
[0003]然而，作為影響LED燈具壽命的最重要因素之一的電源也是必須關注的對象。一般LED電源都帶有輸出短路保護功能，這種保護功能是指在短路時，電源進行低頻打嗝或以極低的系統輸入功率輸出，而當撤銷短路時，電源自動恢復正常工作。但是，隨著用戶的節能意識的提高或者是配光要求的提高，會在電源的輸出端與LED燈負載之間串聯電流敏感元件如MOS管，而當該LED燈負載短路時，輸出迴路必然會產生很大的衝擊電流，該衝擊電流在瞬間會達到幾十至幾百安培，這個電流往往已經遠超過這些電流敏感元件的極限應力，使得這些電流敏感元件被擊穿，從而導致LED電源失效。
【實用新型內容】
[0004]有鑑於此，本實用新型提供了一種可進行短路保護的應用於LED燈的電源電路，以解決上述問題。
[0005]—種應用於LED燈的電源電路包括一個LED電源前級電路，一個電性連接在所述LED電源前級電路的輸出端的負載，一個電性連接在所述LED電源前級電路與負載之間的短路保護開關模塊，一個與所述短路保護開關模塊電性連接的電路檢測模塊，以及一個根據所述電路檢測模塊的輸出信號控制所述短路保護開關模塊通斷的控制開關模塊。所述短路保護開關模塊包括一個用於通斷所述負載的供電的負載開關。所述電路檢測模塊包括一個比較檢測單元，以及一個延時單元。所述比較檢測單元將所述LED電源前級電路的輸出電壓與預設基準電壓比較後輸出控制信號。所述延時單元根據比較檢測單元的控制信號在延後一定時間後輸出開關控制信號。所述控制開關模塊根據延時單元輸出的開關控制信號通斷所述負載開關進而通斷所述負載的供電。
[0006]與現有技術相比，所述應用於LED燈的電源電路利用所述比較檢測單元與延時單元對短路保護開關模塊的保護，即可以實現在所述負載短路時關斷整個電路，也可以保護該短路保護開關模塊中的負載開關不至於被燒毀，從而可以保護整個電源不失效。
【附圖說明】
[0007]以下結合附圖描述本實用新型的實施例，其中:
[0008]圖1為本實用新型提供的一種應用於LED燈的電源電路的電路原理框圖。
[0009 ]圖2為圖1的應用於LED燈的電源電路的電路圖。
【具體實施方式】
[0010]以下基於附圖對本實用新型的具體實施例進行進一步詳細說明。應當理解的是，此處對本實用新型實施例的說明並不用於限定本實用新型的保護範圍。
[0011]請參閱圖1至圖2，其為本實用新型提供的一種應用於LED燈的電源電路100的電路原理框圖及電路圖。所述應用於LED燈的電源電路100包括一個LED電源前級電路1，一個電性連接在所述LED電源前級電路1的輸出端的負載20，一個電性連接在所述LED電源前級電路10與負載之間的短路保護開關模塊30，一個與所述短路保護開關模塊30電性連接的電路檢測模塊40，以及一個根據所述電路檢測模塊40的輸出信號控制所述智慧財產權保護開關模塊30通斷的控制開關模塊50。可以想到的是，所述應用於LED燈的電源電路100還包括其他的一些的功能模塊，如散熱模塊，放電控制模塊等，此應本領域技術人員所習知的技術，在此不再贅述。
[0012]所述LED電源前級電路10為一種普通電源電路，其用於將市電轉換為適合所述負載20使用的電流，如頻率，幅值，大小等參數。該LED電源前級電路10的輸出電壓應為後級的負載20的額定電壓，而又由於負載20為LED燈，其一般恆壓，可以為30V、或24V等。至於所述LED電源前級電路10內的具體的電路結構，因為不為本實用新型的重點，應為本領域技術人員所習知的技術。
[0013]所述負載20應為LED燈，其可以為一個或多個LED燈，其可以是並聯也可以是串聯，在此不再贅述。該負載20電性連接在所述LED電源前級電路10的輸出端並由該LED電源前級電路10供電。一般使用中，由於該負載20具有多顆LED晶片組成，如LED條形燈，LED燈帶，或者是⑶B型LED晶片，其都包括有多顆LED晶片，因此很難保證每一顆LED晶片的壽命都是一樣的，或者使用過程中不會損壞。一旦某一顆LED晶片損壞就會造成短路，因此為了保護其他LED晶片，及LED電源，一般的LED電源中都設置有短路保護電路，來達到此目的。
[0014]所述短路保護開關模塊30電性連接在所述負載20與LED電源前級電路10之間，其作用在於當負載20短路時，可以及時關斷供電電路，即關斷所述LED電源前級電路10給所述負載20的供電，避免損壞所述負載20或由於輸出電流過大而損壞該LED電源前級電路10。因此，所述短路保護開關模塊30包括一個用於通斷所述負載20的供電的負載開關301。請參閱圖2，所述短路保護開關模塊30包括兩個串聯的電阻R1、R2，以及一個並聯在所述電阻R2上的N溝道型MOS管Q7。所述兩個串聯的電阻R1、R2的作用在於通過分壓為所述MOS管Q7提供合適的導通電壓。因為MOS管的特性，其導通電壓不能過高，否則會燒毀。所述N溝道MOS管Q7即為所述的負載開關301。當然可以想到的是，通過電路設計，還可以使用P溝道MOS管，或者是其他開關，在此不再一一描述其電路設計的電路圖。所述N溝道MOS管Q7的柵極與所述控制開關模塊50電性連接，其也與電阻Rl、R2電性連接，源極接地，漏極電性連接負載20的一個輸入端。該負載20的另一個輸入端與電源前級電路10的輸出端電性連接。當然可以想到的是，當所述應用於LED燈的電源電路100具有色溫調節信號或者是調光信號需要輸入時，本領域技術人員所習知的是，這些信號可能性Pmi信號。該Pmi信號也接入到該MOS管Q7的柵極，從而通過控制該MOS管Q7的通斷的時間比例來達到調節輸出的目的。
[0015]所述電路檢測模塊40用於檢測所述負載20是否有短路情況發生。當所述負載20沒有短路情況發生時，該電路檢測模塊40通過對LED電源前級電路10的輸出的檢測輸出控制信號控制所述控制開關模塊50不對所述負載開關301進行任何操作。當所述負載20發生了短路，該電路檢測模塊40通過對LED電源前級電路的輸出的檢測輸出控制信號以控制所述控制開關模塊50關斷所述負載開關301，達到關斷整個電路的目的。所述電路檢測模塊40用於檢測LED電源前級電路10的輸出電壓的變化情況，當負載20短路時，該LED電源前級電路10的輸出電壓就會馬上下降。因此當該LED電源前級電路10的輸出電壓一有下降，所述電路檢測模塊40就能檢測到該下降從而輸出控制信號。在本實施例中，所述電路檢測模塊40的輸入電壓小於所述LED電源前級電路10的輸出端的正常電壓的88%時，所述電路檢測模塊40就會輸出關斷所述負載開關301的控制信號。當然可以想到的是，可以通過對該電路檢測模塊40的電子元器件的參數設置來調節該比值的大小，如90%或95%時輸出控制信號等。所述電路檢測模塊40包括一個比較檢測單元41，以及一個延時單元42。所述比較檢測單元41用於將所述LED電源前級電路10的輸出電壓與預設基準電壓比較後輸出控制信號。所述比較檢測單元41包括一個基準電壓設置單元411，一個輸出電壓檢測單元412，以及一個比較器413。所述比較器413的同相輸入端與基準電壓設置單元411的輸出端電性連接，反相輸入端與輸出電壓檢測單元412的輸出端電性連接。所述基準電壓設置單元411包括兩個串聯在所述LED電源前級電路10的輸出端與地之間的電阻R6、R10。通過該兩個電阻R6、R10的參數設置即可設定該基準電壓設置單元411所設定的預設基準電壓。所述輸出電壓檢測單元412與基準電壓設置單元411並聯並包括兩個串聯在所述LED電源前級電路10的輸出端與地之間的電阻R11、R14，以及一個並聯在所述兩個電阻R11、R14中的一個的電容C7。在所述電路檢測模塊40中，所述輸出電壓檢測單元412用於檢測所述LED電源前級電路10的輸出電壓的變化，在本實施例中，所述輸出電壓檢測單元412的輸入電壓小於所述LED電源前級電路10的輸出端的正常電壓的88%時，所述比較器413將輸出高電平以觸發所述控制開關模塊50關斷所述負載開關301。所述比較器413為一種常見的電子元器件，在本實施例中，所述比較器413為一個電壓比較器，其通過比較同、反相輸入端的輸入電壓來確定其輸出為低電平還是高電平。在本實施例中，在所述負載20沒有短路時，所述LED電源前級電路10的輸出為正常電壓，此時，所述輸出電壓檢測單元412的輸出電壓將大於基準電壓設置單元411設定的預設基準電壓，所述比較器413的輸出電壓為高電平。而當所述負載20短路時，所述LED電源前級電路10的輸出電壓馬上將下降，當所述LED電源前級電路10的輸出電壓小於正常輸出電壓的88%時，所述輸出電壓檢測單元412的輸出電壓將小於所述基準電壓設置單元411設定的預設基準電壓，所述比較器413的輸出電壓將為低電平。
[0016]所述延時單元42用於當所述比較檢測單元41的輸出為低電平時，延長該低電平信號到達控制開關模塊50的時間，達到有效關斷所述負載開關301的目的。假如沒有該延時單元42的延時，所述LED電源前級電路10的輸出下降時，所述負載開關301關斷，進而使得該LED電源前級電路10的輸出回到正常電壓，此時，所述負載開關301又導通，從而使得所述負載開關301將在比較檢測單元41的控制下以極高的頻率下通斷，因此還是會燒毀該負載開關301，特別當該負載開關301選用MOS管時。因此當延時單元42延長低電平信號到達控制開關模塊50的時間有I秒時，所述MOS管就有足夠的關斷時間，可以散熱，而不至於燒毀。所述延時單元42包括一個延時比較器421，一個分壓電阻組422，以及一個RC充放電電路423。所述比較檢測單元41的輸出端與該延時比較器421的同相輸入端電性連接，所述延時比較器的反相輸入端與分壓電阻組422的輸出端連接，所述RC充放電電路423包括一個連接在所述同相輸入端與延時比較器421的輸出端的電容C8和一個電性連接在比較檢測單元41的輸出端與地之間的電阻R12。當所述比較檢測單元41的輸出為高電平時，所述延時比較器421的同相輸入端的電壓高於反相輸入端的電壓，該延時比較器421的輸出為高電平，此時所述RC充放電電路423的電容C8進行充電。當所比較檢測單元41的輸出為低電平時，所述延時比較器421的同相輸入端的電壓低於反相輸入端的電壓，該延時比較器421的輸出為低電平，此時所述RC充放電電路423的電容C8進行放電，從而阻止延時單元42的低電平的馬上輸出，而是等電容C8的電量放完才輸出低電平，進而達到延時的目的。
[0017]所述控制開關模塊50可以為一個NPN型三極體Q10。當然可以想到的是，只要其可以在所述延時單元42的輸出為低電平時導通而在高電平時截止，其他類型的電子元器件也可以使用作為該控制開關模塊50。所述NPN型三極體QlO的基極與延時單元42的輸出端電性連接，集電極與負載開關301電性連接，發射極接地。當所述延時單元42的輸出為低電平時，該三極體QlO導通接地，所述負載開關301S卩MOS管Q7的柵極為低電平使得該MOS管Q7截止，從而達到關斷該負載開關301的目的。而當所述延時單元42的輸出為高電平時，三極體QlO截止，所述負載開關301的柵極為高電平，該MOS管Q7將導通。
[0018]與現有技術相比，所述應用於LED燈的電源電路100利用所述比較檢測單元30與延時單元40對短路保護開關模塊30的保護，即可以實現在所述負載11短路時關斷整個電路，也可以保護該短路保護開關模塊30中的負載開關301不至於被燒毀，從而可以保護整個電源不失效。
[0019]以上僅為本實用新型的較佳實施例，並不用於局限本實用新型的保護範圍，任何在本實用新型精神內的修改、等同替換或改進等，都涵蓋在本實用新型的權利要求範圍內。
【主權項】
1.一種應用於LED燈的電源電路，所述電源電路包括一個LED電源前級電路，以及一個電性連接在所述LED電源前級電路的輸出端的負載，其特徵在於:所述電源電路還包括一個電性連接在所述LED電源前級電路與負載之間的短路保護開關模塊，一個與所述短路保護開關模塊電性連接的電路檢測模塊，以及一個根據所述電路檢測模塊的輸出信號控制所述短路保護開關模塊通斷的控制開關模塊，所述短路保護開關模塊包括一個用於通斷所述負載的供電的負載開關，所述電路檢測模塊包括一個比較檢測單元，以及一個延時單元，所述比較檢測單元將所述LED電源前級電路的輸出電壓與預設基準電壓比較後輸出控制信號，所述延時單元根據比較檢測單元的控制信號在延後一定時間後輸出開關控制信號，所述控制開關模塊根據延時單元輸出的開關控制信號通斷所述負載開關進而通斷所述負載的供電。2.如權利要求1所述的應用於LED燈的電源電路，其特徵在於:所述負載開關為N溝道型MOS管，該N溝道型MOS管的柵極與所述控制開關模塊電性連接。3.如權利要求1所述的應用於LED燈的電源電路，其特徵在於:所述短路保護開關模塊包括兩個串聯在所述LED電源前級電路的輸出端的電阻。4.如權利要求1所述的應用於LED燈的電源電路，其特徵在於:所述比較檢測單元包括一個基準電壓設置單元，一個輸出電壓檢測單元，以及一個比較器，所述比較器的同相輸入端與基準電壓設置單元的輸出端電性連接，反相輸入端與輸出電壓檢測單元的輸出端電性連接。5.如權利要求4所述的應用於LED燈的電源電路，其特徵在於:所述基準電壓設置單元包括兩個串聯在所述LED電源前級電路的輸出端與地之間的電阻。6.如權利要求4所述的應用於LED燈的電源電路，其特徵在於:所述輸出電壓檢測單元與基準電壓設置單元並聯並包括兩個串聯在所述LED電源前級電路的輸出端與地之間的電阻，以及一個並聯在所述兩個電阻中的一個上的電容。7.如權利要求4所述的應用於LED燈的電源電路，其特徵在於:所述輸出電壓檢測單元的輸入電壓小於所述LED電源前級電路的輸出端的正常電壓的88%時，所述比較器輸出高電平以觸發所述控制開關模塊關斷所述負載開關。8.如權利要求1所述的應用於LED燈的電源電路，其特徵在於:所述延時單元包括一個延時比較器，一個分壓電阻組，以及一個RC充放電電路，所述比較檢測單元的輸出端與該延時比較器的同相輸入端電性連接，所述延時比較器的反相輸入端與分壓電阻組的輸出端連接，所述RC充放電電路包括一個連接在所述同相輸入端與延時比較器的輸出端的電容和一個電性連接在比較檢測單元的輸出端與地之間的電阻。9.如權利要求1所述的應用於LED燈的電源電路，其特徵在於:控制開關模塊為一個NPN型三極體，所述NPN型三極體的基極與延時單元的輸出端電性連接，集電極與負載開關電性連接，發射極接地。
【文檔編號】H05B33/08GK205726574SQ201620626055
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月22日
【發明人】王其明, 吳廣華
【申請人】賽爾富電子有限公司