CN103024973A - 一种led灯具及其过流保护电路 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于LED灯具保护电路领域,尤其涉及一种LED灯具及其过流保护电路。在本发明实施例中,本LED灯具过流保护电路采用分立元件构成,当LED过流时,使得第二开关管控制端电压为高电平,第二开关管导通,第一开关管控制端的电压降为低电平,第一开关管进入导通状态,而第一开关管的低电位端通过分压电阻R3、分压电阻R4的分压,使得第三开关管的控制端电压变为高电平,第三开关管进入导通状态,继电器K1的电磁铁线圈回路导通,继电器K1的开关的第一触点和第二触点断开,切断后续LED驱动电路的电源回路,实现过流保护功能。该过流保护电路结构简单、成本低廉、安全可靠,能为LED灯具提供有效保护。
Description
技术领域
本发明属于LED灯具保护电路领域,尤其涉及一种LED灯具及其过流保护电路。
背景技术
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稳定可靠地工作,在LED驱动电路中需要加入过流保护,在LED过流时进行有效的保护,防止电流过大而损坏LED。
目前的过流保护电路普遍采用单片机采样电压并输出控制,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、成本高昂等诸多缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种LED灯具过流保护电路,旨在解决现在的过流保护电路存在的占用空间大、结构复杂、成本高昂的问题。
本发明是这样实现的,一种LED灯具过流保护电路,分别接电源、LED驱动电路和LED灯D1,所述LED灯具过流保护电路包括:分压电阻R1、分压电阻R2、分压电阻R3、分压电阻R4、限流电阻R5、采样电阻R6、滤波电容C1、继电器K1、第一开关管、第二开关管和第三开关管;
所述继电器K1的开关为单刀双掷开关,所述开关的第一触点和第二触点为常闭触点并保持闭合,所述开关的第三触点空接,所述开关的第一触点为所述LED灯具过流保护电路的输入端接所述电源正极,所述滤波电容C1接在所述开关的第一触点与地之间,所述开关的第二触点为所述LED灯具过流保护电路的输出端接所述LED驱动电路的输入端,所述LED驱动电路的输出端接所述LED灯D1的阳极,所述LED灯D1的阴极通过所述采样电阻R6接地,所述第一开关管的控制端接所述分压电阻R1和所述分压电阻R2的公共连接端,所述第一开关管的高电位端接所述电源的正极,所述第一开关管的低电位端通过所述分压电阻R3接所述第三开关管的控制端,所述第二开关管的高电位端通过所述分压电阻R2接所述第一开关管的控制端,所述第二开关管的低电位端接地,所述第二开关管的控制端通过所述限流电阻R5接所述LED灯D1的阴极和所述采样电阻R6的公共连接端,所述第三开关管的低电位端接地,所述继电器K1的电磁铁连接在所述电源正极与所述第三开关管的高电位端之间,所述分压电阻R4接在所述第三开关管的控制端与地之间。
本发明的另一目的在于提供一种LED灯具,包括LED驱动电路、阳极与所述LED驱动电路输出端相连的LED灯D1,所述LED灯具还包括LED灯具过流保护电路,所述LED灯具过流保护电路包括:分压电阻R1、分压电阻R2、分压电阻R3、分压电阻R4、限流电阻R5、采样电阻R6、滤波电容C1、继电器K1、第一开关管、第二开关管和第三开关管;
所述继电器K1的开关为单刀双掷开关,所述开关的第一触点和第二触点为常闭触点并保持闭合,所述开关的第三触点空接,所述开关的第一触点为所述LED灯具过流保护电路的输入端接所述电源正极,所述滤波电容C1接在所述开关的第一触点与地之间,所述开关的第二触点为所述LED灯具过流保护电路的输出端接所述LED驱动电路的输入端,所述LED驱动电路的输出端接所述LED灯D1的阳极,所述LED灯D1的阴极通过所述采样电阻R6接地,所述第一开关管的控制端接所述分压电阻R1和所述分压电阻R2的公共连接端,所述第一开关管的高电位端接所述电源的正极,所述第一开关管的低电位端通过所述分压电阻R3接所述第三开关管的控制端,所述第二开关管的高电位端通过所述分压电阻R2接所述第一开关管的控制端,所述第二开关管的低电位端接地,所述第二开关管的控制端通过所述限流电阻R5接所述LED灯D1的阴极和所述采样电阻R6的公共连接端,所述第三开关管的低电位端接地,所述继电器K1的电磁铁连接在所述电源正极与所述第三开关管的高电位端之间,所述分压电阻R4接在所述第三开关管的控制端与地之间。
在本发明中,本LED灯具过流保护电路采用分立元件构成,当LED过流时,使得第二开关管控制端电压为高电平,第二开关管导通,第一开关管控制端的电压降为低电平,故第一开关管也从关断进入导通状态,而第一开关管的低电位端通过分压电阻R3、分压电阻R4的分压,使得第三开关管的控制端电压变为高电平,第三开关管进入导通状态,继电器K1的电磁铁线圈回路导通,继电器K1的开关的第一触点和第二触点断开,第一触点接第三触点,切断后续LED驱动电路的电源回路,实现过流保护功能,该过流保护电路结构简单、成本低廉、安全可靠,能为LED灯具提供有效保护。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的LED灯具过流保护电路的电路结构图;
图2是本发明第二实施例提供的LED灯具过流保护电路的电路结构图。
具体实施方式
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。
图1示出了本发明第一实施例提供的LED灯具过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:
一种LED灯具过流保护电路,分别接电源、LED驱动电路和LED灯D1,LED灯具过流保护电路包括:分压电阻R1、分压电阻R2、分压电阻R3、分压电阻R4、限流电阻R5、采样电阻R6、滤波电容C1、继电器K1、第一开关管100、第二开关管200和第三开关管300;
继电器K1的开关为单刀双掷开关,开关的第一触点1和第二触点2为常闭触点并保持闭合,开关的第三触点3空接,开关的第一触点1为LED灯具过流保护电路的输入端接电源正极,滤波电容C1接在开关的第一触点1与地之间,开关的第二触点2为LED灯具过流保护电路的输出端接LED驱动电路400的输入端,LED驱动电路400的输出端接LED灯D1的阳极,LED灯D1的阴极通过采样电阻R6接地,第一开关管100的控制端接分压电阻R1和分压电阻R2的公共连接端,第一开关管100的高电位端接电源的正极,第一开关管100的低电位端通过分压电阻R3接第三开关管300的控制端,第二开关管200的高电位端通过分压电阻R2接第一开关管100的控制端,第二开关管200的低电位端接地,第二开关管200的控制端通过限流电阻R5接LED灯D1的阴极和采样电阻R6的公共连接端,第三开关管300的低电位端接地,继电器K1的电磁铁连接在电源正极与第三开关管300的高电位端之间,分压电阻R4接在第三开关管300的控制端与地之间。
作为本发明一实施例,第一开关管100采用PNP型三极管Q1,PNP型三极管Q1的基极为第一开关管100的控制端,PNP型三极管Q1的发射极为第一开关管100的高电位端,PNP型三极管Q1的集电极为第一开关管100的低电位端。
作为本发明一实施例,第二开关管200采用NPN型三极管Q2,NPN型三极管Q2的基极为第二开关管200的控制端,NPN型三极管Q2的集电极为第二开关管200的高电位端,NPN型三极管Q2的发射极为第二开关管200的低电位端。
作为本发明一实施例,第三开关管300采用NPN型三极管Q3,NPN型三极管Q3的基极为第三开关管300的控制端,NPN型三极管Q3的集电极为第三开关管300的高电位端,NPN型三极管Q3的发射极为第三开关管300的低电位端。
图2示出了本发明第二实施例提供的LED灯具过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:
作为本发明一实施例,第一开关管100采用P型MOS管Q4,P型MOS管Q4的栅极为第一开关管100的控制端,P型MOS管Q4的源极为第一开关管100的高电位端,P型MOS管Q4的漏极为第一开关管100的低电位端。
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。
作为本发明一实施例,第三开关管300采用N型MOS管Q6,N型MOS管Q6的栅极为第三开关管300的控制端,N型MOS管Q6的漏极为第三开关管300的高电位端,N型MOS管Q6的源极为第三开关管300的低电位端。
本发明实施例还提供一种LED灯具,如图1所示,LED灯具包括LED驱动电路400、阳极与LED驱动电路400输出端相连的LED灯D1,LED灯具还包括LED灯具过流保护电路,LED灯具过流保护电路包括:分压电阻R1、分压电阻R2、分压电阻R3、分压电阻R4、限流电阻R5、采样电阻R6、滤波电容C1、继电器K1、第一开关管100、第二开关管200和第三开关管300;
继电器K1的开关为单刀双掷开关,开关的第一触点1和第二触点2为常闭触点并保持闭合,开关的第三触点3空接,开关的第一触点1为LED灯具过流保护电路的输入端接电源正极,滤波电容C1接在开关的第一触点1与地之间,开关的第二触点2为LED灯具过流保护电路的输出端接LED驱动电路400的输入端,LED驱动电路400的输出端接LED灯D1的阳极,LED灯D1的阴极通过采样电阻R6接地,第一开关管100的控制端接分压电阻R1和分压电阻R2的公共连接端,第一开关管100的高电位端接电源的正极,第一开关管100的低电位端通过分压电阻R3接第三开关管300的控制端,第二开关管200的高电位端通过分压电阻R2接第一开关管100的控制端,第二开关管200的低电位端接地,第二开关管200的控制端通过限流电阻R5接LED灯D1的阴极和采样电阻R6的公共连接端,第三开关管300的低电位端接地,继电器K1的电磁铁连接在电源正极与第三开关管300的高电位端之间,分压电阻R4接在第三开关管300的控制端与地之间。
作为本发明一实施例,第一开关管100采用PNP型三极管Q1,PNP型三极管Q1的基极为第一开关管100的控制端,PNP型三极管Q1的发射极为第一开关管100的高电位端,PNP型三极管Q1的集电极为第一开关管100的低电位端。
作为本发明一实施例,第二开关管200采用NPN型三极管Q2,NPN型三极管Q2的基极为第二开关管200的控制端,NPN型三极管Q2的集电极为第二开关管200的高电位端,NPN型三极管Q2的发射极为第二开关管200的低电位端。
作为本发明一实施例,第三开关管300采用NPN型三极管Q3,NPN型三极管Q3的基极为第三开关管300的控制端,NPN型三极管Q3的集电极为第三开关管300的高电位端,NPN型三极管Q3的发射极为第三开关管300的低电位端。
如图2所示,作为本发明一实施例,第一开关管100采用P型MOS管Q4,P型MOS管Q4的栅极为第一开关管100的控制端,P型MOS管Q4的源极为第一开关管100的高电位端,P型MOS管Q4的漏极为第一开关管100的低电位端。
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。
作为本发明一实施例,第三开关管300采用N型MOS管Q6,N型MOS管Q6的栅极为第三开关管300的控制端,N型MOS管Q6的漏极为第三开关管300的高电位端,N型MOS管Q6的源极为第三开关管300的低电位端。
下面以第一开关管100采用PNP型三极管Q1,第二开关管200采用NPN型三极管Q2,第三开关管300采用NPN型三极管Q3为例,对LED灯具过流保护电路的工作原理进行说明:
接通电源后,LED驱动电路400给LED提供稳定电流,此时LED稳定工作,采样电阻R6处的电压低于三极管Q2基极的开启电压,三极管Q2处于关断状态,则三极管Q1的基极和发射极为等电位,即均为高电平,故三极管Q1也处于关断状态,那么三极管Q3基极为低电平,所以三极管Q3也处于关断状态,继电器K1的电磁铁线圈回路断开,继电器K1的开关的第一触点1和第二触点2作为常闭触点保持闭合,为后续LED驱动电路提供电源;当LED过流时,采样电阻R6处的电压高于三极管Q2基极的开启电压,驱动三极管Q2进入导通状态,三极管Q1基极的电压降低,则三极管Q1基极电压低于三极管Q1发射极电压,所以三极管Q1也进入导通状态,通过分压电阻R3和分压电阻R4的分压,三极管Q3基极电平由低电平变为高电平,所以三极管Q3也进入导通状态,继电器K1的电磁铁线圈回路闭合,继电器K1的开关的第一触点1和第二触点2断开,继电器K1的开关的第一触点1和第三触点3接合,切断后续LED驱动电路的电源回路,实现过流保护功能。
当LED过流故障消除后,采样电阻R6处的电压降低,又低于三极管Q2基极的开启电压,所以三极管Q2由导通进入关断状态,那么三极管Q1基极电平升高到与发射极为等电位,即均为高电平,三极管Q1由导通进入关断状态,三极管Q3基极电平由高转为低,三极管Q3也由导通进入关断状态,继电器K1的电磁铁线圈回路再次断开,继电器K1的开关的第一触点1和第二触点2作为常闭触点再次闭合,为后续LED驱动电路提供电源。
相对于现有技术,本发明实施例提供的LED灯具过流保护电路采用分立元件构成,当LED过流时,使得第二开关管200控制端电压为高电平,第二开关管200导通,第一开关管100控制端的电压降为低电平,故第一开关管100也从关断进入导通状态,而第一开关管100的低电位端通过分压电阻R3、分压电阻R4的分压,使得第三开关管300的控制端电压变为高电平,第三开关管300进入导通状态,继电器K1的电磁铁线圈回路导通,继电器K1的开关的第一触点1和第二触点2断开,第一触点1接第三触点3,切断后续LED驱动电路400的电源回路,实现过流保护功能;当LED过流故障消除后,第二开关管200控制端电压降为低电平,第二开关管200由导通进入关断状态,第一开关管100控制端的电压变为高电平,故第一开关管100也进入关断状态,则第三开关管300的控制端电压变为低电平,第三开关管300进入关断状态,继电器K1的电磁铁线圈回路断开,继电器K1的开关的第一触点1和第二触点2闭合,继续为后续LED驱动电路提供电能,该过流保护电路结构简单、成本低廉、安全可靠,能为LED灯具提供有效保护。
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 (8)
1.一种LED灯具过流保护电路,分别接电源、LED驱动电路和LED灯D1,其特征在于,所述LED灯具过流保护电路包括:
分压电阻R1、分压电阻R2、分压电阻R3、分压电阻R4、限流电阻R5、采样电阻R6、滤波电容C1、继电器K1、第一开关管、第二开关管和第三开关管;
所述继电器K1的开关为单刀双掷开关,所述开关的第一触点和第二触点为常闭触点并保持闭合,所述开关的第三触点空接,所述开关的第一触点为所述LED灯具过流保护电路的输入端接所述电源正极,所述滤波电容C1接在所述开关的第一触点与地之间,所述开关的第二触点为所述LED灯具过流保护电路的输出端接所述LED驱动电路的输入端,所述LED驱动电路的输出端接所述LED灯D1的阳极,所述LED灯D1的阴极通过所述采样电阻R6接地,所述第一开关管的控制端接所述分压电阻R1和所述分压电阻R2的公共连接端,所述第一开关管的高电位端接所述电源的正极,所述第一开关管的低电位端通过所述分压电阻R3接所述第三开关管的控制端,所述第二开关管的高电位端通过所述分压电阻R2接所述第一开关管的控制端,所述第二开关管的低电位端接地,所述第二开关管的控制端通过所述限流电阻R5接所述LED灯D1的阴极和所述采样电阻R6的公共连接端,所述第三开关管的低电位端接地,所述继电器K1的电磁铁连接在所述电源正极与所述第三开关管的高电位端之间,所述分压电阻R4接在所述第三开关管的控制端与地之间。
2.如权利要求1所述的LED灯具过流保护电路,其特征在于,所述第一开关管采用PNP型三极管Q1,所述PNP型三极管Q1的基极为所述第一开关管的控制端,所述PNP型三极管Q1的发射极为所述第一开关管的高电位端,所述PNP型三极管Q1的集电极为所述第一开关管的低电位端。
3.如权利要求1所述的LED灯具过流保护电路,其特征在于,所述第二开关管采用NPN型三极管Q2,所述NPN型三极管Q2的基极为所述第二开关管的控制端,所述NPN型三极管Q2的集电极为所述第二开关管的高电位端,所述NPN型三极管Q2的发射极为所述第二开关管的低电位端。
4.如权利要求1所述的LED灯具过流保护电路,其特征在于,所述第三开关管采用NPN型三极管Q3,所述NPN型三极管Q3的基极为所述第三开关管的控制端,所述NPN型三极管Q3的集电极为所述第三开关管的高电位端,所述NPN型三极管Q3的发射极为所述第三开关管的低电位端。
5.如权利要求1所述的LED灯具过流保护电路,其特征在于,所述第一开关管采用P型MOS管Q4,所述P型MOS管Q4的栅极为所述第一开关管的控制端,所述P型MOS管Q4的源极为所述第一开关管的高电位端,所述P型MOS管Q4的漏极为所述第一开关管的低电位端。
6.如权利要求1所述的LED灯具过流保护电路,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的栅极为所述第二开关管的控制端,所述N型MOS管Q5的漏极为所述第二开关管的高电位端,所述N型MOS管Q5的源极为所述第二开关管的低电位端。
7.如权利要求1所述的LED灯具过流保护电路,其特征在于,所述第三开关管采用N型MOS管Q6,所述N型MOS管Q6的栅极为所述第三开关管的控制端,所述N型MOS管Q6的漏极为所述第三开关管的高电位端,所述N型MOS管Q6的源极为所述第三开关管的低电位端。
8.一种LED灯具,包括LED驱动电路、阳极与所述LED驱动电路输出端相连的LED灯D1,其特征在于,所述LED灯具还包括如权利要求1-7任一项所述的LED灯具过流保护电路。
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