CN103179737A - 单键开关控制电路及led灯具 - Google Patents
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Abstract
一种单键开关控制电路,用于控制LED光源发光,包括电源、开关、电容C1、P沟道MOS管Q1、开关管Q2、第一分压电阻R1以及第二分压电阻R2;所述MOS管Q1的源极连接电源的正极,所述MOS管Q1的漏极连接所述LED光源的正极,所述LED光源的负极及电源的负极均接地;电源正极和MOS管Q1的栅极之间连接第一分压电阻R1,开关管的控制端通过第二分压电阻R2连接MOS管Q1的漏极,开关管的输出端接地,开关管的输入端分别连接MOS管Q1的栅极和开关S1,开关S1的另一端连接MOS管Q1的漏极,开关管的控制端通过电容C1接地。上述单键开关控制电路,流过开关S1的电流很小或者没有电流,避免了出现大的瞬间电流。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种保护电路,尤其涉及一种单键开关控制电路。
【背景技术】
目前很多电子产品用机械开关对电源进行直接开关控制,由于机械开关在接通时会产生很大的瞬间电流,开关弹片的触点容易产生打火,打火很容易使开关触点氧化造成开关接触不良,可能导致开关功能失效。
【发明内容】
基于此,有必要提供一种简单可靠,不容易打火的单键开关控制电路。
一种单键开关控制电路,包括电源、开关、电容C1、P沟道MOS管Q1、开关管、第一分压电阻R1以及第二分压电阻R2;
所述MOS管Q1的源极连接电源的正极,所述MOS管Q1的漏极连接所述LED光源的正极,所述LED光源的负极及电源的负极均接地;
所述电源正极和MOS管的栅极之间连接第一分压电阻R1,所述开关管的控制端通过所述第二分压电阻R2连接所述MOS管的漏极,所述开关管的输入端分别连接所述MOS管的栅极和所述开关S1的一端,所述开关S1的另一端连接MOS管的漏极,所述开关管的输出端接地,所述开关管的控制端通过电容C1接地。
优选的,所述第二分压电阻R2和所述开关S1的节点与MOS管Q1的漏极之间还连接限流电阻R4。
优选的,所述MOS管Q1的栅极和所述开关管的输入端之间还连接第三分压电阻R3。
优选的,所述开关管为三极管Q2,所述三极管Q2的基极通过电容C1接地,所述三极管Q2的发射极接地,所述三极管Q2的集电极连接所述MOS管Q1的栅极。
优选的,所述三极管Q2为NPN型三极管。
优选的,所述开关管为MOS管,所述MOS管的栅极通过电容C1接地,所述MOS管的源极接地,所述MOS管的漏极连接所述MOS管Q1的栅极。
另外,本发明还提供一种LED灯具,包括电源、开关S1、电容C1、P沟道MOS管Q1、开关管、第一分压电阻R1、第二分压电阻R2以及LED光源;
所述MOS管Q1的源极连接电源的正极,所述MOS管Q1的漏极连接所述LED光源的正极,所述LED光源的负极及电源的负极均接地;
所述电源正极和MOS管Q1的栅极之间连接第一分压电阻R1,所述开关管的控制端通过第二分压电阻R2连接所述MOS管Q1的漏极,所述开关管的输入端分别连接所述MOS管Q1的栅极和所述开关S1,所述开关S1的另一端连接所述MOS管Q1的漏极,所述开关管的输出端接地,所述开关管的控制端通过电容C1接地。
优选的,所述MOS管Q1的栅极和所述开关管的输入端之间还连接第三分压电阻R3。
优选的,所述第二分压电阻R2和所述开关S1的节点与所述MOS管Q1的漏极之间还连接限流电阻R4。
优选的,所述开关管为三极管Q2,所述三极管Q2的基极通过电容C1接地,所述三极管Q2的发射极接地,所述三极管Q2的集电极连接所述MOS管Q1的栅极。
上述单键开关控制电路,通过所述电容C1的充放电控制所述开关管Q2的导通和关断,所述开关管的导通和关断又控制所述触发MOS管Q1的导通和关断,实现工作回路的导通和关断,由于所述电容C1的电压不能突变和所述电容C1的电压小,在开关闭合时,流过开关S1的电流很小或者没有电流,避免了开关闭合时出现大的瞬间电流,开关弹片也不会发生打火,保护了开关,延长了开关的使用寿命。
【附图说明】
图1为单键开关控制电路的一种实施方式的电路图;
【具体实施方式】
如图1所示,本实施方式的单键开关控制电路,用于控制LED光源发光,包括电源BT1、开关S1、电容C1、P沟道MOS管Q1、开关管200、第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第三分压电阻R3、限流电阻R4以及LED光源100;MOS管Q1的源极连接电源BT1的正极,MOS管Q1的漏极连接LED光源100的正极,LED光源100的负极及电源BT1的负极均接地;电源BT1正极和MOS管Q1的栅极之间连接第一分压电阻R1,开关管200的控制端和MOS管Q1的漏极之间依次串联连接第二分压电阻R2、限流电阻R4,所述开关管200的输出端接地,开关管200的输入端分别连接第三分压电阻R3和开关S1的一端,开关S1的另一端连接至第二分压电阻R2与限流电阻R4串联连接端,第三分压电阻R3的另一端连接MOS管Q1的栅极,开关管200的控制端通过电容C1接地。在其他实施方式中,第三分压电阻R3、限流电阻R4可以省略,以导线代替。
LED光源100为多个发光二极管串联而成、多个发光二极管并联而成或多个发光二极管串并联结合的阵列。可以理解,LED光源也可以是单个发光二极管。
开关管200提供导通和关断,从而控制MOS管Q1的栅极和源极压降VGS,间接的控制MOS管Q1的导通和关断。
本实施方式中,开关管可以为三极管Q2,其中,三极管Q2的基极通过电容C1接地,三极管Q2的发射极接地,三极管Q2的集电极连接至第三分压电阻R3和开关S1的节点处。作为本发明的一个实施例,三极管Q2为NPN型三极管。
本实施方式中,开关管200还可以为MOS管,其中,MOS管的栅极通过电容C1接地,MOS管的源极接地,MOS管的漏极连接至第三分压电阻R3和开关S1的节点处。
本实施方式中,开关管200还可以为可控硅等其它起开关作用的开关元件。
为了更进一步说明本实施方式提供的单键开关控制电路,现结合图1详细描述其工作过程,为了便于说明,开关管200以三极管Q2为例:
1.静态分析:当电路接上电源BT1供电后,闭合开关S1前,三极管Q2的基射电压VBE因为电容C1不能突变,故电容C1连接三极管Q2基极的一端为低电平,三极管Q2截止,MOS管Q1的栅源电压VGS电压为零电压,MOS管Q1截止无输出。即静态时负载不工作。
2.开启分析:当第一次闭合开关S1时,电容C1通过第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第三分压电阻R3充电,当电容C1上的电压大于三极管Q2的导通电压时,三极管Q2迅速饱和导通,促使第二分压电阻R2下端电平拉低,MOS管Q1的栅源电压VGS电压小于其导通电压时,MOS管Q1导通,电源BT1输出电流使LED光源100所在的工作回路导通形成闭合回路,负载工作。并且MOS管Q1的漏极通过限流电阻R4、第二分压电阻R2向电容C1继续充电,使电容C1维持高电平,三极管Q2、MOS管Q1维持饱和导通状态。
3.关断分析:由于在开启时,电容C1通过限流电阻R4、第二分压电阻R2的充电,已经使电容C1充满了电,即电容C1连接三极管Q2基极的一端为高电平。由于三极管Q2的集电极发射极饱和导通,三极管Q2的集电极与发射极电压基本等同为零电压,当再次闭合开关S1时,电容C1会通过第二分压电阻R2、开关S1和饱和导通的三极管Q2放电,当电容C1放电至小于三极管Q2的导通电压时,三极管Q2截止,这也使MOS管Q1截止,从而使电源BT1对LED光源100没有输出,负载所在的工作回路断开,负载不工作。
电容C1随开关S1的闭合在充电和放电之间不断循环,MOS管Q1也随着导通和关闭,上述的开关包括电路实现了单键开关功能。
另外,本发明还提供一种LED灯具,包括电源BT1、开关S1、电容C1、P沟道MOS管Q1、开关管200、第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第三分压电阻R3、限流电阻R4以及LED光源100;电源正极、MOS管Q1的源极、MOS管Q1的漏极、LED光源100、地依次串联连接成回路;电源正极和MOS管的栅极之间连接第一分压电阻R1,开关管200的控制端和MOS管Q1的漏极之间依次串联连接第二分压电阻R2、限流电阻R4,所述开关管200的输出端接地,开关管200的输入端分别连接第三分压电阻R3和开关S1,开关S1的另一端连接至第二分压电阻R2与限流电阻R4串联连接端,第三分压电阻R3的另一端连接MOS管Q1的栅极,开关管200的控制端通过电容C1接地。在其他实施方式中,第三分压电阻R3、限流电阻R4可以省略,以导线代替。
开关管200提供导通和关断,从而控制MOS管Q1的栅极和源极压降VGS,间接的控制MOS管Q1的导通和关断。
LED光源100为多个发光二极管串联而成、多个发光二极管并联而成或多个发光二极管串并联结合的阵列。可以理解,LED光源也可以是单个发光二极管。
本实施方式中,开关管可以为三极管Q2,其中,三极管Q2的基极通过电容C1接地,三极管Q2的发射极接地,三极管Q2的集电极连接至第三分压电阻R3和开关S1的节点处。作为本发明的一个实施例,三极管Q2为NPN型三极管。
本实施方式中,开关管200还可以为MOS管,其中,MOS管的栅极通过电容C1接地,MOS管的源极接地,MOS管的漏极连接至第三分压电阻R3和开关S1的节点处。
本实施方式中,开关管200还可以为可控硅等其它起开关作用的开关元件。
上述单键开关控制电路,通过电容C1的充放电控制开关管200的导通和关断,所述开关管200的导通和关断又控制触发MOS管Q1的导通和关断,实现工作回路的导通和关断,由于电容C1的电压不能突变和电容C1的电压小,在开关S1闭合时,流过开关S1的电流很小或者没有电流,避免了开关S1闭合时出现大的瞬间电流,开关弹片也不会发生打火,保护了开关S1,延长了开关S1的使用寿命。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种单键开关控制电路,用于控制LED光源发光,其特征在于,包括电源、开关S1、电容C1、P沟道MOS管Q1、开关管、第一分压电阻R1以及第二分压电阻R2;
所述MOS管Q1的源极连接电源的正极,所述MOS管Q1的漏极连接所述LED光源的正极,所述LED光源的负极及电源的负极均接地;
所述电源正极和MOS管Q1的栅极之间连接第一分压电阻R1,所述开关管的控制端通过第二分压电阻R2连接所述MOS管Q1的漏极,所述开关管的输入端分别连接所述MOS管Q1的栅极和所述开关S1的一端,所述开关S1的另一端连接所述MOS管Q1的漏极,所述开关管的输出端接地,所述开关管的控制端通过电容C1接地。
2.根据权利要求1所述的单键开关控制电路,其特征在于,所述第二分压电阻R2和所述开关S1的节点与所述MOS管Q1的漏极之间还连接限流电阻R4。
3.根据权利要求1所述的单键开关控制电路,其特征在于,所述MOS管Q1的栅极和所述开关管的输入端之间还连接第三分压电阻R3。
4.根据权利要求1所述的单键开关控制电路,其特征在于,所述开关管为三极管Q2,所述三极管Q2的基极通过电容C1接地,所述三极管Q2的发射极接地,所述三极管Q2的集电极连接所述MOS管Q1的栅极。
5.根据权利要求4所述的单键开关控制电路,其特征在于,所述三极管为NPN型三极管。
6.根据权利要求1所述的单键开关控制电路,其特征在于,所述开关管为MOS管,所述MOS管的栅极通过电容C1接地,所述MOS管的源极接地,所述MOS管的漏极连接所述MOS管Q1的栅极。
7.一种LED灯具,其特征在于,包括电源、开关S1、电容C1、P沟道MOS管Q1、开关管、第一分压电阻R1、第二分压电阻R2以及LED光源;
所述MOS管Q1的源极连接电源的正极,所述MOS管Q1的漏极连接所述LED光源的正极,所述LED光源的负极及电源的负极均接地;
所述电源正极和MOS管Q1的栅极之间连接第一分压电阻R1,所述开关管的控制端通过第二分压电阻R2连接所述MOS管Q1的漏极,所述开关管的输入端分别连接所述MOS管Q1的栅极和所述开关S1,所述开关S1的另一端连接所述MOS管Q1的漏极,所述开关管的输出端接地,所述开关管的控制端通过电容C1接地。
8.根据权利要求7所述的LED灯具,其特征在于,所述MOS管Q1的栅极和所述开关管的输入端之间还连接第三分压电阻R3。
9.根据权利要求7所述的LED灯具,其特征在于,所述第二分压电阻R2和所述开关S1的节点与所述MOS管Q1的漏极之间还连接限流电阻R4。
10.根据权利要求7所述的LED灯具,其特征在于,所述开关管为三极管Q2,所述三极管Q2的基极通过电容C1接地,所述三极管Q2的发射极接地,所述三极管Q2的集电极连接所述MOS管Q1的栅极。
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