CN102801138B - 一种led过电流保护电路及灯具 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于保护电路领域,尤其涉及一种LED过电流保护电路及灯具。在本发明实施例中,本LED过电流保护电路采用分立元件构成,在LED出现过电流时,能够切断电源输出电压,达到过电流保护的目的,且LED过电流保护电路的结构简单、成本低廉。

Description

—种LED过电流保护电路及灯具
技术领域
[0001] 本发明属于保护电路领域,尤其涉及一种LED过电流保护电路及灯具。
背景技术
[0002] LED作为新型光源,它有着节能、环保、高效的特点,技术已经成熟并应用于各个领域,LED作为照明光源被广泛使用。LED是一种电流型发光器件,对流过自身的电流非常敏感,要求相对也很苛刻,所以为了保证LED稳定可靠的工作,在LED驱动电路中需要加入过电流保护,在LED过电流时进行有效的保护,防止电流过大而损坏LED。现有的防止LED过电流的保护电路多是通过单片机采样电压并输出控制的,尽管采用单片机控制具有效率高、运用灵活等优点,但是单片机需要配合基准源、采样电路等多种器件才能工作,因此具有占用空间大、结构复杂、成本闻昂等诸多缺点。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种LED过电流保护电路,旨在解决现在的LED过电流保护电路存在结构复杂、成本高昂的问题。
[0004] 本发明是这样实现的,一种LED过电流保护电路,用于接LED负载,所述LED过电流保护电路包括:
[0005] 滤波电容Cl、稳压芯片Ul、比较单兀、限流电阻Rl、分压电阻R2、分压电阻R3、分压电阻R4、分压电阻R5、分压电阻R6、分压电阻R7、分压电阻R8、限流电阻R9、电流采样电阻R10、P型MOS管Ql、第一开关管、第二开关管和LED恒流单元;
[0006] 所述P型MOS管Ql的源极为LED过电流保护电路的输入端接电源正极,所述P型MOS管Ql的漏极接LED恒流单元的输入端,所述LED恒流单元的输出端为LED过电流保护电路的输出端接LED负载的阳极,所述LED负载的阴极通过电流采样电阻RlO接地,所述限流电阻Rl的第一端接电源正极,所述限流电阻Rl的第二端接稳压芯片Ul的输入端,所述稳压芯片Ul的接地端接地,所述滤波电容Cl连接在稳压芯片Ul的输出端和地之间,所述稳压芯片Ul的输出端接比较单元的电源端和分压电阻R7的第一端,所述分压电阻R7的第二端通过分压电阻R8接地,所述比较单元的第一输入端接分压电阻R7和分压电阻R8的公共连接端,所述比较单元的第二输入端通过限流电阻R9接LED负载的阴极和电流采样电阻RlO的公共连接端,所述比较单元的输出端通过分压电阻R5接第二开关管的控制端,所述分压电阻R6连接在第二开关管的控制端与地之间,所述第二开关管的低电位端接地,所述第二开关管的高电位端接第一开关管的控制端,所述分压电阻R2和分压电阻R3串联在电源正极与地之间,所述分压电阻R2和分压电阻R3的公共连接端接第一开关管的控制端,第一开关管的低电位端接地,所述第一开关管的高电位端接P型MOS管Ql的栅极,所述分压电阻R4连接在电源正极与第一开关管的高电位端之间。
[0007] 本发明的另一目的在于提供一种灯具,包括LED负载,还包括如上所述的LED过电流保护电路。
[0008] 在本发明中,本LED过电流保护电路采用分立元件构成,在LED出现过电流时,能够切断电源输出电压,达到过电流保护的目的,且LED过电流保护电路的结构简单、成本低廉
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附图说明
[0009] 图1是本发明第一实施例提供的LED过电流保护电路的电路结构图;
[0010] 图2是本发明第二实施例提供的LED过电流保护电路的电路结构图。
具体实施方式
[0011] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0012] 图1示出了本发明第一实施例提供的LED过电流保护电路的电路结构,为了便于说明,仅示出了与本发明实施例相关的部分,详述如下。
[0013] LED过电流保护电路,用于接LED负载Dl,LED过电流保护电路包括:
[0014] 滤波电容Cl、稳压芯片Ul、比较单元400、限流电阻Rl、分压电阻R2、分压电阻R3、分压电阻R4、分压电阻R5、分压电阻R6、分压电阻R7、分压电阻R8、限流电阻R9、电流米样电阻R10、P型MOS管Ql、第一开关管100、第二开关管200和LED恒流单元300 ;
[0015] P型MOS管Ql的源极为LED过电流保护电路的输入端接电源正极,P型MOS管Ql的漏极接LED恒流单元300的输入端,LED恒流单元300的输出端为LED过电流保护电路的输出端接LED负载Dl的阳极,LED负载Dl的阴极通过电流采样电阻RlO接地,限流电阻Rl的第一端接电源正极,限流电阻Rl的第二端接稳压芯片Ul的输入端,稳压芯片Ul的接地端接地,滤波电容Cl连接在稳压芯片Ul的输出端和地之间,用于稳定稳压芯片Ul的输出电压,稳压芯片Ul的输出端接比较单元400的电源端和分压电阻R7的第一端,分压电阻R7的第二端通过分压电阻R8接地,比较单元400的第一输入端接分压电阻R7和分压电阻R8的公共连接端,比较单元400的第二输入端通过限流电阻R9接LED负载Dl的阴极和电流采样电阻RlO的公共连接端,比较单元400的输出端通过分压电阻R5接第二开关管200的控制端,分压电阻R6连接在第二开关管200的控制端与地之间,第二开关管200的低电位端接地,第二开关管200的高电位端接第一开关管100的控制端,分压电阻R2和分压电阻R3串联在电源正极与地之间,分压电阻R2和分压电阻R3的公共连接端接第一开关管100的控制端,第一开关管100的低电位端接地,第一开关管100的高电位端接P型MOS管Ql的栅极,分压电阻R4连接在电源正极与第一开关管100的高电位端之间。
[0016] 作为本发明一实施例,第一开关管100采用三极管Q2,三极管Q2的基极为第一开关管100的控制端,三极管Q2的集电极为第一开关管100的高电位端,三极管Q2的发射极为第一开关管100的低电位端。
[0017] 作为本发明一实施例,第二开关管200采用三极管Q3,三极管Q3的基极为第二开关管200的控制端,三极管Q3的集电极为第二开关管200的高电位端,三极管Q3的发射极为第二开关管200的低电位端。
[0018] 作为本发明一实施例,比较单元400采用比较器芯片U2,比较器芯片U2的反相输入端N-1NPUTB为比较单元400的第一输入端,比较器芯片U2的同相输入端INPUTB为比较单元400的第二输入端,比较器芯片U2的输出端OUTB为比较单元400的输出端,比较器芯片U2的电源端VCC为比较单元400的电源端。
[0019] 作为本发明一实施例,稳压芯片Ul采用LM7805芯片。
[0020] 作为本发明一实施例,比较器芯片U2采用LM258芯片,LM258芯片为双比较器芯片,当然,比较器芯片U2也可以采用单比较器芯片或者多比较器芯片。
[0021] 图2示出了本发明第二实施例提供的LED过电流保护电路的电路结构,为了便于说明,仅示出了与本发明实施例相关的部分,详述如下。
[0022] 作为本发明一实施例,第一开关管100采用N型MOS管Q4,N型MOS管Q4的栅极为第一开关管100的控制端,N型MOS管Q4的漏极为第一开关管100的高电位端,N型MOS管Q4的源极为第一开关管100的低电位端。
[0023] 作为本发明一实施例,第二开关管200采用N型MOS管Q5,N型MOS管Q5的栅极为第二开关管200的控制端,N型MOS管Q5的漏极为第二开关管200的高电位端,N型MOS管Q5的源极为第二开关管200的低电位端。
[0024] 其余结构与第一实施例一样,这里不再赘述。
[0025] 下面以第一开关管100采用三极管Q2、第二开关管200采用三极管Q3为例,对LED过电流保护电路的工作原理进行说明:
[0026] 当接通电源时,稳压芯片Ul正常工作且输出+5V电压,比较器芯片U2开始工作,因为分压电阻R2和分压电阻R3,三极管Q2的基极电压为高电平,三极管Q2处于导通状态,那么P型MOS管Ql栅极通过三极管Q2集电极和发射极连接到GND,且P型MOS管Ql栅极电压为低电平,P型MOS管Ql进入导通状态,那么P型MOS管Ql的源极和漏极直通,输出电压给LED恒流单元300供电,此时如果LED负载Dl工作电流正常,比较器芯片U2的同相输入端INPUTB的电压低于反相输入端N-1NPUTB的电压,所以比较器芯片U2的输出端OUTB输出低电平到三极管Q3的基极,三极管Q3处于关断状态,所以三极管Q2的基极保持高电平状态,那么P型MOS管Ql保持导通状态,LED负载Dl保持恒流稳定工作。
[0027] 当LED负载Dl工作在过电流时,比较器芯片U2的同相输入端INPUTB的电压高于反相输入端N-1NPUTB的电压,所以比较器芯片U2的输出端OUTB的输出电平翻转,输出高电平,那么三极管Q3基极电平被拉高,三极管Q3由关断进入开通状态,三极管Q2基极电平被拉低,三极管Q2进入关断状态,那么P型MOS管Ql栅极电平由低变成高,P型MOS管Ql进入关断状态,那么P型MOS管Ql的源极和漏极断开,进入过电流保护状态直到过电流故障解除。
[0028] 如果LED工作电流恢复正常,比较器芯片U2的同相输入端INPUTB的电压又低于反相输入端N-1NPUTB的电压,所以比较器芯片U2的输出端OUTB输出由高电平翻转为低电平,三极管Q3的基极电平被拉低,三极管Q3处于关断状态,所以三极管Q2的基极电平由低变成高,三极管Q2进入导通状态,那么P型MOS管Ql栅极电平由高变成低,P型MOS管Ql进入导通状态,P型MOS管Ql的源极和漏极直通,开始正常供电。
[0029] 本发明实施例还提供一种灯具,包括LED负载,还包括如上所述的LED过电流保护电路。
[0030] 相对于现有技术,本发明实施例提供的LED过电流保护电路采用分立元件构成,在LED出现过电流时,能够切断电源输出电压,达到过电流保护的目的,且该LED过电流保护电路的结构简单、成本低廉。
[0031] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种LED过电流保护电路,用于接LED负载,其特征在于,所述LED过电流保护电路包括: 滤波电容Cl、稳压芯片Ul、比较单元、限流电阻Rl、分压电阻R2、分压电阻R3、分压电阻R4、分压电阻R5、分压电阻R6、分压电阻R7、分压电阻R8、限流电阻R9、电流采样电阻RlO、P型MOS管Q1、第一开关管、第二开关管和LED恒流单元; 所述P型MOS管Ql的源极为LED过电流保护电路的输入端接电源正极,所述P型MOS管Ql的漏极接LED恒流单元的输入端,所述LED恒流单元的输出端为LED过电流保护电路的输出端接LED负载的阳极,所述LED负载的阴极通过电流采样电阻RlO接地,所述限流电阻Rl的第一端接电源正极,所述限流电阻Rl的第二端接稳压芯片Ul的输入端,所述稳压芯片Ul的接地端接地,所述滤波电容Cl连接在稳压芯片Ul的输出端和地之间,所述稳压芯片Ul的输出端接比较单元的电源端和分压电阻R7的第一端,所述分压电阻R7的第二端通过分压电阻R8接地,所述比较单元的第一输入端接分压电阻R7和分压电阻R8的公共连接端,所述比较单元的第二输入端通过限流电阻R9接LED负载的阴极和电流采样电阻RlO的公共连接端,所述比较单元的输出端通过分压电阻R5接第二开关管的控制端,所述分压电阻R6连接在第二开关管的控制端与地之间,所述第二开关管的低电位端接地,所述第二开关管的高电位端接第一开关管的控制端,所述分压电阻R2和分压电阻R3串联在电源正极与地之间,所述分压电阻R2和分压电阻R3的公共连接端接第一开关管的控制端,第一开关管的低电位端接地,所述第一开关管的高电位端接P型MOS管Ql的栅极,所述分压电阻R4连接在电源正极与第一开关管的高电位端之间; 当LED负载工作在过电流时,比较单元的第二输入端的电压高于第一输入端的电压,所以比较单元的输出端的输出电平翻转,输出高电平,那么第二开关管控制端电平被拉高,第二开关管由关断进入开通状态,第一开关管控制端电平被拉低,第一开关管进入关断状态,那么P型MOS管Ql栅极电平由低变成高,P型MOS管Ql进入关断状态,那么P型MOS管Ql的源极和漏极断开,进入过电流保护状态直到过电流故障解除。
2.如权利要求1所述的LED过电流保护电路,其特征在于,所述第一开关管采用三极管Q2,所述三极管Q2的基极为第一开关管的控制端,所述三极管Q2的集电极为第一开关管的高电位端,所述三极管Q2的发射极为第一开关管的低电位端。
3.如权利要求1所述的LED过电流保护电路,其特征在于,所述第二开关管采用三极管Q3,所述三极管Q3的基极为第二开关管的控制端,所述三极管Q3的集电极为第二开关管的高电位端,所述三极管Q3的发射极为第二开关管的低电位端。
4.如权利要求1所述的LED过电流保护电路,其特征在于,所述第一开关管采用N型MOS管Q4,所述N型MOS管Q4的栅极为第一开关管的控制端,所述N型MOS管Q4的漏极为第一开关管的高电位端,所述N型MOS管Q4的源极为第一开关管的低电位端。
5.如权利要求1所述的LED过电流保护电路,其特征在于,所述第二开关管采用N型MOS管Q5,所述N型MOS管Q5的栅极为第二开关管的控制端,所述N型MOS管Q5的漏极为第二开关管的高电位端,所述N型MOS管Q5的源极为第二开关管的低电位端。
6.如权利要求1所述的LED过电流保护电路,其特征在于,所述比较单元采用比较器芯片U2,所述比较器芯片U2的反相输入端为比较单元的第一输入端,所述比较器芯片U2的同相输入端为比较单元的第二输入端,所述比较器芯片U2的输出端为比较单元的输出端,所述比较器芯片U2的电源端为比较单元的电源端。
7.如权利要求1所述的LED过电流保护电路,其特征在于,所述稳压芯片Ul采用LM7805 芯片。
8.如权利要求6所述的LED过电流保护电路,其特征在于,所述比较器芯片U2采用LM258芯片。
9.一种灯具,包括LED负载,其特征在于,所述灯具包括如权利要求1-8中任一项所述的LED过电流保护电路。
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