CN103427395B - 开路保护电路、开路保护方法以及照明装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种开路保护电路、开路保护方法以及照明装置，该开路保护电路用于具有由电流源供电的LED负载的装置中，包括：开关电路，并联在LED负载两侧；定时器电路，连接到开关电路；检测电路，连接到定时器电路，用于检测LED负载的开路状态，当LED负载发生故障而开路时，开路保护电路进行如下操作，检测电路发送一个启动信号到定时器电路，定时器电路发送一个具有设定时间的驱动信号到开关电路，使开关电路在设定时间内导通以使LED负载短路。本申请能够在故障清除后自动恢复正常；还能够在多个LED负载与电路接触均不好或没有接LED负载时也能保护电路不被损坏，同时开路保护电路的功耗较低。

Description

开路保护电路、开路保护方法以及照明装置

技术领域

本申请涉及一种开路保护电路、开路保护方法以及照明装置。

背景技术

由于LED的电气特性以及发光特性，一般都是采用电流源给LED负载供电。当采用电流源给LED负载供电时，若LED负载发生故障，即如LED负载串中某一个LED负载（包括1个以上的LED）损坏，或整个LED负载串与电路接触不好，都会导致LED负载呈现开路的状态。在开路的状态下，如果不采取保护措施，输出电压会迅速升高，造成电路其它部分被损坏。因此，开路保护是很必需的功能。

为了实现开路保护功能，已经有许多的开路保护技术，其中之一为在多个串联的LED负载上反并联稳压二极管。如图1所示，当一路支路中的多个串联的LED负载均未开路时，电流源发出的电流从多个串联的LED负载经过，稳压二极管42均未被反向击穿。若一路支路中的多个串联的LED负载中有一个因损坏或接触不好而开路了，此时与该开路的LED负载4反并联的稳压二极管42被反向击穿，大部分电流流入与该LED负载4反并联的稳压二极管42，而不会使得整个串联的LED负载串开路，以确保其它LED负载能够正常工作。然而，该技术会在稳压二极管42上产生较大的功耗；而且这种技术是将稳压二极管42与LED负载串集成在一起，因此当整路支路中的多个LED负载与电路接触均不好，或该路支路上没有接LED负载时，电路的其它部分仍然会被损坏。

而另外一种技术就是采用可控硅（SCR）与LED负载并联。如图2所示，当LED负载100未开路时，由于可控硅120的控制端电压小于其“开启”电压，从而电流源发出的电流从LED负载100经过，可控硅120为“截止状态”。若LED负载100开路，此时可控硅120的控制端电压超过了其“开启”电压，可控硅120导通，由“截止状态”转为“导通状态”，电流可从可控硅120通过，从而将LED负载短路，即实现对LED负载的开路保护。该技术可以保护电路不被损坏，但可控硅是半控器件，一旦触发导通，就无法断开，因此当输出侧的LED负载回复正常时，无法自动恢复正常工作状态，不能支持热插拔。

综上所述，如何解决现有开路保护电路存在的问题之一，成为业内人员努力的方向。

发明内容

本申请的主要目的是提供一种开路保护电路，其能够在故障清除后自动恢复正常（即支持LED负载的热插拔）；还能够在整路支路中的多个LED负载与电路接触均不好、或该路支路上没有接LED负载时也能保护电路的其它部分不被损坏，同时该开路保护电路的功耗较低。

在根据本申请的方案中，提出了一种开路保护电路，用于具有由电流源供电的LED负载的照明装置中，包括：开关电路，并联在所述LED负载两侧；定时器电路，连接到所述开关电路；以及检测电路，连接到所述定时器电路，用于检测所述LED负载的开路状态，当所述LED负载发生故障而开路时，进行如下操作，所述检测电路发送一个启动信号到所述定时器电路，所述定时器电路发送一个具有设定时间的驱动信号到所述开关电路，使所述开关电路在所述设定时间内导通以使所述LED负载短路。

在根据本申请的方案中，提出了一种照明装置，包括：一根据上文所述的开路保护电路；以及所述LED负载，其中所述开路保护电路与所述LED负载的两端并联。

在根据本申请的方案中，提出了一种照明装置，包括：多个根据上文所述的开路保护电路，以及多个串联连接的所述LED负载，其中每一LED负载的两端并联一所述开路保护电路的所述开关电路。

在根据本申请的方案中，提出了一种照明装置，包括：一第一路LED负载，具有一第一正极及一第一负极；一第二路LED负载，具有一第二正极及一第二负极，所述第一路LED负载和所述第二路LED负载由一交流电流源供电，所述交流电流源具有一第一端以及一第二端，所述第一负极和所述第二正极与所述交流电流源的第二端连接，所述第一路LED负载在所述交流电流源的正半周期工作，所述第二路LED负载在所述交流电流源的负半周期工作；一根据上文所述的开路保护电路，作为第一开路保护电路，该第一开路保护电路与所述第一路LED负载并联连接；一根据上文所述的开路保护电路，作为第二开路保护电路，该第二开路保护电路与所述第二路LED负载并联连接；第一均流电容，具有一第一电容端和一第二电容端，所述第一电容端与所述交流电流源的所述第一端连接；第一整流二极管，具有第一整流正极和第一整流负极，所述第一整流负极与所述第一路LED负载的所述第一正极连接，所述第一整流正极与所述第二电容端连接；以及第二整流二极管，具有第二整流正极和第二整流负极，所述第二整流正极与所述第二路LED负载的所述第二负极连接，所述第二整流负极与所述第二电容端连接。

在根据本申请的方案中，提出了一种LED负载的开路保护方法，包括：检测所述LED负载是否开路；当检测到所述LED负载发生故障而开路时，由检测电路发送一个启动信号到定时器电路，由所述定时器电路发送一个具有设定时间的驱动信号到与所述LED负载并联的开关电路，所述开关电路在所述设定时间内导通，以使所述LED负载短路。

在使用LED负载的装置中，本申请的开路保护电路能够在LED故障清除后自动恢复正常；还能够在整路支路中的多个LED负载与电路接触均不好、或该路支路上没有接LED负载时也能保护电路的其它部分不被损坏，同时该开路保护电路的功耗较低。

附图说明

图1是现有技术中的一种开路保护电路的示意图；

图2是现有技术中的另一种开路保护电路的示意图；

图3是根据本申请实施例的LED负载的各种形式的示意图；

图4是根据本申请实施例的开路保护电路的示意图；

图5是根据本申请一实施例的检测电路的示意图；

图6是根据本申请进一实施例的开路保护电路的示意图；

图7是根据本申请实施例的开路保护电路的具体电路图；

图8是根据本申请一实施例的照明装置的示意图；

图9是根据本申请一实施例的照明装置的示意图；

图10是根据本申请一实施例的照明装置的示意图；

图11是根据本申请一实施例的照明装置的示意图；

图12是根据本申请一实施例的照明装置的示意图；以及

图13是根据实施例的开路保护方法的流程图。

其中，附图标记说明如下：

4：LED负载 62：定时器电路

40：电流源 63：检测电路

42：稳压二极管 64：供电电压发生器

100：LED负载 71：LED负载

120：可控硅 72：LED负载

130：电阻 701：开路保护电路

140：稳压二极管 702：开路保护电路

2：LED负载 81：LED负载

3：开路保护电路 82：LED负载

31：开关电路 801：开路保护电路

32：定时器电路 802：开路保护电路

33：检测电路 91：LED负载

400：LED负载 92：LED负载

5：开路保护电路 93：LED负载

51：开关电路 94：LED负载

52：定时器电路 901：开路保护电路

53：检测电路 902：开路保护电路

54：供电电压发生器 903：开路保护电路

6：开路保护电路 904：开路保护电路

7：LED负载 S1001～S1005:步骤

61：开关电路

具体实施方式

下面结合附图详细描述本申请的具体实施例。应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本申请。本申请中的LED负载是指和电流源相连、包括至少一个LED的负载，如图3所示，LED负载可为多个LED串联，LED串联后进行并联，LED并联后进行串联，或串联后再进行串联等方式，在如下附图中仅以多个LED串联作为实例，而不限于此。

图4为根据本申请实施例的开路保护电路3的示意图，开路保护电路3的两端分别连接到LED负载2的两端，即开路保护电路3作为一个整体与LED负载2并联。开路保护电路3可包括并联在LED负载2两侧的开关电路31、定时器电路32以及检测电路33。如图4所示，电流源i与LED负载2连接以对LED负载2供电，当LED负载2未开路时，也即LED负载正常工作时，电流源i发出的电流从LED负载2经过，而不流经开关电路31，LED负载2正常工作。若LED负载2发生故障而开路（在下文中，将LED负载中的某个或数个LED损坏而开路，整个LED负载与电路接触不好、或LED负载没有被接入的故障情况均称为LED负载开路），开路保护电路3进行如下操作：检测电路33发送一个启动信号给定时器电路32，定时器电路32发送一个设定时间的驱动信号给开关电路31，使开关电路31在所述设定时间内导通。在该设定时间内，电流经过开关电路31而不经过LED负载2，从而LED负载2被短路，起到保护电路的作用。

经过这段设定时间后，开关电路31断开，若开路状态仍然延续，则开关保护电路3重复上述操作以继续对电路进行保护。若LED负载2正常接入而不再开路（包括LED负载2中某个或数个开路的LED被修好，或接触不好的LED负载2被调整位置重新接入、或本来没有接入的LED负载的支路接入LED负载2的情况），则检测电路33检测不到LED负载2开路，电路源向LED负载供电，LED负载2自动恢复正常工作，也即支持LED负载2的热插拔。

需要注意的是，如图4所示，LED负载2与检测电路33之间的虚线连接表示检测电路33可以与LED负载2电气连接，通过检测所述LED负载2两侧的电压来检测所述LED负载2是否为开路；或者检测电路33也可与所述LED负载2非电气连接，例如检测电路33可包括光电导器件（例如光电二极管、光电三极管或光敏电阻等），通过检测LED负载2的发光情况加以判断。例如，如图5所示，检测电路33包括光电二极管D1。若LED负载2没有开路，LED负载2发出的光会照在光电二极管D1上产生反向电流，从而在检测电路33的ab两端有一个超过设定值的电压产生；若LED负载2发生开路，就会没有光照在光电二极管D1上，ab两端电压不能超过设定值电压。所以通过检测ab端电压即可判断是否启动定时器电路32，能够实现开路检测功能，而不需要与LED负载2电气连接。

其中，定时器电路32可由模拟电路实现，如一个555定时器，也可由数字电路实现，如数字控制芯片中的计时器电路。开关电路31包括一开关器件，此开关器件可为其导通和关断受其控制端控制的开关器件，如MOSFET、IGBT等。

另外，图4中的定时器电路和检测电路也可由同一供电电源供电也可由不同的供电电源供电。

图6是根据本申请一实施例的开路保护电路5的示意图。如图6所示，开路保护电路5的两端分别连接到LED负载2的两端，即开路保护电路5作为一个整体与LED负载2并联。开路保护电路5可由电流源（例如直流电流源i）向LED负载400供电，开路保护电路5包括四个部分：开关电路51、定时器电路52、检测电路53以及供电电压发生器54。开关电路51并联在LED负载400两端，定时器电路52连接开关电路51，检测电路53连接定时器电路52，供电电压发生器54向检测电路53和定时器电路52提供可供其正常工作的电压。在本申请一实施例中，供电电压发生器54并联到LED负载400两端，当LED负载400正常工作时，供电电压发生器54将LED负载400两侧的电压转换为供检测电路53和定时器电路52能正常工作的电压。若LED负载400发生开路状态，就会进行如下操作：检测电路53发出启动信号给定时器电路52，定时器电路52接收到启动信号后，会立即输出驱动信号以驱动开关电路51中的开关导通，并使其导通设定的一段时间。在该设定的时间内，电流源i的电流从开关电路51流过，该设定的时间由定时器电路52设定，其可根据实际工程的需求改变。在该设定的时间内，供电电压发生器54会继续向检测电路53、定时器电路52以及开关电路51提供工作电压。经过设定的时间之后，定时器电路52断开输出驱动信号，开关电路51中的开关被断开。如果此时正常的LED负载400没有被接入，开路保护电路会再次进行上述操作；如果此时正常的LED负载400已经被接入，开路保护电路5中的检测电路53不再检测到负载开路，开关电路51断开，电流流过正常的LED负载400，即恢复工作正常。

图7为根据本申请实施例的开路保护电路6的具体电路图。如图7所示，开路保护电路6的两端分别连接到LED负载7的两端，即开路保护电路6作为一个整体与LED负载7并联。开路保护电路6包括四个部分：开关电路61、定时器电路62、检测电路63以及供电电压发生器64。开关电路61、供电电压发生器64、检测电路63并联在LED负载7两端，检测电路63的输出端与定时器电路62的输入端连接，定时器电路62的输出端与开关电路61的输入端连接，供电电压发生器64向检测电路63和定时器电路62提供可供其正常工作的电压。当LED负载7正常工作时，供电电压发生器64将LED负载7两侧的电压转换为供检测电路63和定时器电路62能正常工作的电压。具体而言，开关电路61可包括场效应管Q13，场效应管Q13的源极连接到LED负载7的负极，栅极连接到定时器电路62的输出端，漏极连接到LED负载7的正极。定时器电路62可包括由555定时器构成的单稳态触发器，555定时器的输入端连接到检测电路63的输出端，555定时器的输出端连接到开关电路61的输入端。检测电路63可包括稳压二极管ZD1及晶体管Q11，稳压二极管ZD1的负极连接到LED负载7的正极，稳压二极管ZD1的正极连接到晶体管Q11的基极，并经过一电阻R12连接到LED负载7的负极，晶体管Q11的发射极连接到LED负载7的负极，晶体管Q11的集电极连接到定时器电路62的输入端，并经过一电阻R13连接到一供电电压Vcc。供电电压发生器64可包括稳压二极管ZD2、晶体管Q14、二极管D1以及电容C11，二极管D1的正极连接到晶体管Q14的发射极，负极连接到电容C11的一端，电容C11的另一端连接到LED负载7的负极，晶体管Q14的基极连接到稳压二极管ZD2的负极，并通过一电阻R11连接到LED负载7的正极，晶体管Q14的集电极连接到LED负载7的正极，其中电容C11上的电压即为供电电压Vcc。

其中，当LED负载7正常工作时，LED负载7两侧的电压使晶体管Q14和二极管D1导通，并通过Q14及D1对电容C11进行充电，在电容C11两端获得稳定的电压，该电压对检测电路63和定时器电路62供电。并且，当LED负载7正常工作时，稳压二极管ZD1并未被击穿，Q11截止，从而检测电路63检测到LED负载7并未开路。

如果LED负载7发生故障，LED负载7两侧的电压升高，此时晶体管Q14和二极管D1仍然导通，并继续通过Q14及D1对电容C11进一步充电，以对检测电路63和定时器电路62供电，当LED负载7两侧的电压超过稳压二极管ZD1的反向击穿电压时，稳压二极管ZD1会被击穿，晶体管Q11被触发导通，从而检测电路63提供一个下降沿信号即一启动信号给后面的555定时器电路，555定时器电路输出一个设定时间的高电平驱动信号驱动场效应管Q13，使其导通，从而电流源i的电流会从场效应管Q13上流过，即将LED负载7短路而实现对LED负载7的开路保护。此时，LED负载7两侧电压接近为零，从而晶体管Q14和二极管D1断开，C11不再被充电，而是C11上已经被充电的电压继续向检测电路63以及定时器电路62提供正常的工作电压。经过该设定时间之后，555定时器电路输出低电平信号，场效应管Q13截止。如果此时故障还没有被排除，LED负载7两侧的电压会再次升高，从而开路保护电路6被再次启动对LED负载7进行开路保护；如果此时故障被排除，则电流源向LED 7供电，因此检测电路63检测不到负载开路，从而开关电路61断开，LED负载7恢复正常工作。

其中，需要指出的是，供电电压发生器64与555定时器所设定的时间需要配置为：在555定时器电路设定的时间里，Vcc的电压不能低于使555芯片及检测电路63正常工作电压范围。另外，可视需要加入并联在LED负载7两端的滤波电容Co1。并且，在LED负载7开路、开关电路61导通期间，滤波电容Co1上的电压也会由Q13释放，为了减小在开关电路61导通期间电容Co1通过开关电路61中的开关器件迅速放电造成噪音，开路保护电路6的开关电路61中还可使用由晶体管Q12以及电阻R14组成的限流电路，其中Q12的基极连接到场效应管Q13的源极和电阻R14的一端，集电极连接到定时器电路62的输出端及场效应管Q13的栅极，发射极连接到电阻R14的另一端和LED负载7的负极。当流经电阻R14的电流在电阻R14两端的电压大于Q12的导通电压时，Q12导通，将555定时器电路的电压拉低，从而实现限流，减小了噪声的发生。

本申请的开路保护电路除了在单个或数个LED损坏时能够进行开路保护之外，在某条支路的多个甚至所有LED与电路接触均不好、或某条支路未接入LED时，也能够进行开路保护。因此在LED负载故障时，没有产生可能会对电路产生损坏的大电压，从而电路的其它部分不被损坏，同时该开路保护电路的功耗较低。

图7中的各个电路部分并非唯一的实现方式，供电电压发生器64可由一个DC-DC变换器模块实现，例如降压变换器（Buck）、升压变换器（Boost）或其他同性质的拓扑变换器；定时器电路62可采用数字控制芯片中的计时器来实现定时；开关电路61中使用的开关可采用IGBT或其他开关器件。本领域普通技术人员根据本申请公开的内容对图7中的各个电路组成部分进行各种变型

图8为根据本申请一实施例的照明装置的示意图。如图8所示，电流源i向两个串联连接的LED负载71、72供电，两个LED负载71、72分别并联本申请公开的开路保护电路701、702。当其中一个LED负载发生故障例如开路时，与其并联的开关保护电路就会将开路的LED负载短路而对其进行开路保护，另一个负载还可以继续工作。并且，当将其中开路故障的LED负载故障排除后，该路LED负载可自动恢复正常工作，实现热插拔功能。其中，LED负载和开路保护电路的数量不限于两个，而是可以为任意数量，

图9为根据本申请一实施例的照明装置的示意图。在该照明装置中，由一交流电流源iac给第一路LED负载81与第二路LED负载82供电，该交流电流源iac具有一第一端以及一第二端。该照明装置包括LED 81，具有一第一正极及一第一负极，第一负极与交流电流源iac的第二端连接；LED 82，具有一第二正极及一第二负极，第二正极与交流电流源iac的第二端连接；第一开路保护电路801，与LED 81并联连接；第二开路保护电路802，与LED 82并联连接；第一均流电容C1，具有一第一电容端和一第二电容端，第一电容端与交流电流源iac的第一端连接，交流电流源iac经由均流电容C1滤除了直流电成分，实现交流电的均流；第一整流二极管D1，具有第一整流正极和第一整流负极，第一整流负极与LED 81的第一正极连接，第一整流正极与第二电容端连接；以及第二整流二极管D2，具有第二整流正极和第二整流负极，第二整流正极与LED 82的第二负极连接，第二整流负极与第二电容端连接，从而第一整流二极管D1和第二整流二极管D2起到整流作用，使得LED 81工作在交流电流源iac的正半周，LED 82工作在交流电流源iac的负半周，实现交流电的分时。该照明装置可包括该交流电流源iac，也可不包括该交流电流源iac。当其中一个负载发生故障而开路时，与其并联的开关保护电路就会将开路的LED负载短路而对其进行开路保护，另一个负载还可以继续工作。并且，当将其中开路故障的LED负载故障排除后，该路LED负载可自动恢复正常工作，实现热插拔功能。

此类照明装置不限于包括图9所示的两路LED负载，而是可以包括任意路LED负载，如图10和图11所示可包括三路LED负载，如图12所示可包括四路LED负载。

参见图10和图11，除了如同图9所示的元件之外，照明装置还可包括第三路LED负载，该LED负载可如图10所示如同LED 91一样工作在交流电流源iac的正半周，或者还可如图11所示如同LED 92一样工作在交流电流源iac的负半周。对于如图10所示的本申请一实施例的照明装置，可除了除了如同图9所示的元件之外，还可包括：LED 93，具有一第三正极及一第三负极；一第三开路保护电路903，与LED 93并联连接；第二均流电容C2，具有一第三电容端和一第四电容端，第三电容端与LED 92的第二正极和LED 93的第三负极连接，第四电容端与交流电流源iac的第二端连接，交流电流源iac经由第二均流电容C2滤除了直流电成分，实现交流电的均流，即LED 91、LED 92以及LED 93分别依靠C1、C2实现均流；第三整流二极管D3，具有第三整流正极和第三整流负极，第三整流正极与交流电流源iac的第一端连接，第三整流负极与LED 93的第三正极连接，从而第三整流二极管D3起到整流作用，使得LED 93工作在交流电流源iac的正半周，实现交流电的分时。当其中一个负载发生故障而开路时，与其并联的开关保护电路就会将开路的LED负载短路而对其进行开路保护，其他负载还可以继续工作。并且，当将其中开路故障的LED负载故障排除后，该路LED负载可自动恢复正常工作，实现热插拔功能。

对于如图11所示的照明装置，除了如同图9所示的元件之外，还可包括：LED 103，具有一第三正极及一第三负极；一第三开路保护电路1003，与LED 103并联连接；第二均流电容C2，具有一第三电容端和一第四电容端，第三电容端与LED 101的第一负极和LED 103的第三正极连接，第四电容端与交流电流源iac的第二端连接，交流电流源iac经由第二均流电容C2滤除了直流电成分，实现交流电的均流，即LED 101、LED 102以及LED 103分别依靠C1、C2实现均流；第三整流二极管D3，具有第三整流正极和第三整流负极，第三整流负极与交流电流源iac的第一端连接，第三整流正极与LED 103的第三负极连接，从而第三整流二极管D3起到整流作用，使得LED103工作在交流电流源iac的负半周，实现交流电的分时。当其中一个负载发生故障而开路时，与其并联的开关保护电路就会将开路的LED负载短路而对其进行开路保护，其他负载还可以继续工作。并且，当将其中开路故障的LED负载故障排除后，该路LED负载可自动恢复正常工作，实现热插拔功能。

除了如同图10和图11所示的元件之外，照明装置还可包括第四路LED负载94，当第三路LED负载93工作在交流电流源iac的正半周时，该第四路LED负载94工作在交流电流源iac的负半周；当第三路LED负载93工作在交流电流源iac的负半周时，该第四路LED负载94工作在交流电流源iac的正半周。以图12为例，在根据本申请一实施例的照明装置中，第三路LED负载93工作在交流电流源的正半周，第四路LED负载94工作在交流电流源的负半周，LED 93与第三整流二极管D3、第三开路保护电路903的连接关系与LED 91相同，LED 94与第四整流二极管D4、第四开路保护电路904的连接关系与LED 92的连接关系相同。根据本申请一实施例的照明装置还包括第三均流电容C3，具有一第五电容端和一第六电容端，第五电容端与交流电流源iac的第一端连接，第六电容端与第三整流二极管D3的第三整流正极和第四整流二极管D4的第四整流负极连接，交流电流源iac经由第三均流电容C3滤除了直流电成分，实现交流电的均流，即LED 101、LED102、LED 103以及LED 104分别依靠C1、C2、C3实现均流。当其中一个负载发生故障而开路时，与其并联的开关保护电路就会将开路的LED负载短路而对其进行开路保护，其他负载还可以继续工作。并且，当将其中开路故障的LED负载故障排除后，该路LED负载可自动恢复正常工作，实现热插拔功能。

在图8-图12所示的照明装置中，可包括电流源，也可不包括电流源。

在本申请中，包括开路保护电路与LED负载的装置可为照明装置，如普通照明装置、显示装置或其他装置。

在本发明中，可根据实际工作的需要选择交流电流源或直流电流源，而不限定为某一种电流源。

图13是根据本申请实施例的开路保护方法的流程图。LED负载的开路保护方法可包括：首先，在步骤S1001中，检测电路检测LED负载的开路情况，若检测到LED负载并未开路，则跳到步骤S1005，LED负载正常工作，之后继续跳到步骤S1001中，检测电路检测LED负载的开路情况。当检测到LED负载开路时，跳到步骤S1002，在步骤S1002中由检测电路发送一个启动信号到定时器电路；接着跳到步骤S1003，在步骤S1003中由定时器电路发送一个设定时间的驱动信号到与LED负载并联的开关电路；接着跳到步骤S1004，在步骤S1004中开关电路导通设定的时间，在经过设定的时间之后，开关电路断开，跳回步骤S1001继续检测LED负载的开路情况，若检测到LED负载开路故障排除，则跳到步骤S1005；在经过设定的时间之后若检测到LED负载的开路状态仍然延续，则重复操作S1002～S1004以继续对电路进行保护。

上面以实施例对本申请进行了说明，但需要说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而并非是对本申请保护范围的限制。尽管参照以上实施例对本申请作了尽可能详尽的说明，但本领域的技术人员应当理解，对本申请的技术方案进行修改或者等同替换，仍然属于本申请技术方案的实质和范围。只要对本申请所做的任何改进或变型，均应属于本申请权利要求主张保护的范围之内。

Claims (25)

1.一种开路保护电路，用于具有由电流源供电的LED负载的装置中，包括：

开关电路，并联在所述LED负载两侧；

定时器电路，连接到所述开关电路；以及

检测电路，连接到所述定时器电路，用于检测所述LED负载的开路状态，当所述LED负载发生故障而开路时，所述开路保护电路进行如下操作，所述检测电路发送一个启动信号到所述定时器电路，所述定时器电路发送一个具有设定时间的驱动信号到所述开关电路，使所述开关电路导通所述设定时间以使所述LED负载短路；其中经过所述设定时间后，所述定时器电路断开输出所述驱动信号，使所述开关电路断开；

其中所述检测电路至少包括第二开关器件，

当所述LED负载正常接入时，所述第二开关器件截止；

当所述LED负载开路时，所述第二开关器件导通从而发送所述启动信号到所述定时器电路。

2.根据权利要求1所述的开路保护电路，其中经过所述设定时间后，所述开关电路断开，若所述检测电路检测到所述LED负载仍然开路，则所述开路保护电路重复上述操作。

3.根据权利要求1所述的开路保护电路，其中经过所述设定时间后，所述开关电路断开，若所述检测电路检测到所述LED负载的故障排除，则所述LED负载自动恢复工作。

4.根据权利要求1所述的开路保护电路，其中所述检测电路与所述LED负载电气连接，通过检测所述LED负载两侧的电压来检测所述LED负载的开路状态。

5.根据权利要求1所述的开路保护电路，其中所述检测电路包括光电导器件，所述光电导器件通过检测所述LED负载的发光情况来检测所述LED负载的开路状态。

6.根据权利要求5所述的开路保护电路，其中所述光电导器件为光电二极管、光电三极管或光敏电阻。

7.根据权利要求1所述的开路保护电路，还包括供电电压发生器，其与所述LED负载并联，并向所述检测电路和所述定时器电路供电。

8.根据权利要求7所述的开路保护电路，所述供电电压发生器为一DC-DC变换器。

9.根据权利要求7所述的开路保护电路，其中所述供电电压发生器至少包括第一开关器件和与其耦接的电容器，

当所述LED负载正常接入时，所述LED负载两端的电压通过所述第一开关器件对所述电容器充电；以及

当所述LED负载故障时，首先所述LED负载两端的电压升高，从而继续通过所述第一开关器件对所述电容器充电，当所述检测电路检测到所述LED负载发生故障而开路时，在所述设定时间内，所述第一开关器件截止，所述电容器两端的电压为所述检测电路和所述定时器电路供电。

10.根据权利要求1所述的开路保护电路，其中所述定时器电路为555电路。

11.根据权利要求1所述的开路保护电路，其中所述定时器电路为数字控制芯片中的计时器电路。

12.根据权利要求1所述的开路保护电路，其中所述开关电路包括第三开关器件，

当所述LED负载正常接入时，所述第三开关器件截止，LED负载正常工作；

当所述LED负载开路时，所述第三开关器件接收到具有所述设定时间的驱动信号而导通，以在所述设定的时间内使所述LED负载短路。

13.根据权利要求12所述的开路保护电路，其中所述第三开关器件为一其导通和关断受其控制端控制的开关器件。

14.根据权利要求12所述的开路保护电路，其中所述开关电路包括与所述第三开关器件耦接的限流电路，以减小噪声。

15.一种照明装置，包括：

一根据权利要求1所述的开路保护电路；以及

所述LED负载，其中

所述开路保护电路与所述LED负载的两端并联。

16.根据权利要求15所述的照明装置，还包括所述电流源，所述电流源与所述LED负载连接以对所述LED负载供电。

17.一种照明装置，包括：

多个根据权利要求1所述的开路保护电路，以及

多个串联连接的所述LED负载，

其中每一LED负载的两端并联一所述开路保护电路。

18.根据权利要求17所述的照明装置，还包括所述电流源，所述电流源与多个所述LED负载连接以对所述LED负载供电。

19.一种照明装置，包括：

一第一路LED负载，具有一第一正极及一第一负极；

一第二路LED负载，具有一第二正极及一第二负极，所述第一路LED负载和所述第二路LED负载由一交流电流源供电，所述交流电流源具有一第一端以及一第二端，所述第一负极和所述第二正极与所述交流电流源的第二端连接，所述第一路LED负载在所述交流电流源的正半周期工作，所述第二路LED负载在所述交流电流源的负半周期工作；

一根据权利要求1所述的开路保护电路，作为第一开路保护电路，该第一开路保护电路与所述第一路LED负载并联连接；

一根据权利要求1所述的开路保护电路，作为第二开路保护电路，该第二开路保护电路与所述第二路LED负载并联连接；

第一均流电容，具有一第一电容端和一第二电容端，所述第一电容端与所述交流电流源的所述第一端连接；

第一整流二极管，具有第一整流正极和第一整流负极，所述第一整流负极与所述第一路LED负载的所述第一正极连接，所述第一整流正极与所述第二电容端连接；以及

第二整流二极管，具有第二整流正极和第二整流负极，所述第二整流正极与所述第二路LED负载的所述第二负极连接，所述第二整流负极与所述第二电容端连接。

20.根据权利要求19所述的照明装置，还包括：

一第三路LED负载，具有一第三正极及一第三负极，所述第三路LED负载由所述交流电流源供电并在所述交流电流源的正半周期工作；

一根据权利要求1所述的开路保护电路，作为第三开路保护电路，该第三开路保护电路与所述第三路LED负载并联连接；

第二均流电容，具有一第三电容端和一第四电容端，所述第三电容端与所述第二路LED负载的所述第二正极和所述第三路LED负载的所述第三负极连接，所述第四电容端与所述交流电流源的所述第二端连接；以及

第三整流二极管，具有第三整流正极和第三整流负极，所述第三整流正极与所述交流电流源的所述第一端连接，所述第三整流负极与所述第三路LED负载的所述第三正极连接。

21.根据权利要求19所述的照明装置，还包括：

一第三路LED负载，具有一第三正极及一第三负极，所述第三路LED负载由所述交流电流源供电并在所述交流电流源的负半周期工作；

一根据权利要求1所述的开路保护电路，作为第三开路保护电路，该第三开路保护电路与所述第三路LED负载并联连接；

第二均流电容，具有一第三电容端和一第四电容端，所述第三电容端与所述第一路LED负载的所述第一负极和所述第三路LED负载的所述第三正极连接，所述第四电容端与所述交流电流源的所述第二端连接；以及

第三整流二极管，具有第三整流正极和第三整流负极，所述第三整流正极与所述第三路LED负载的所述第三负极连接，所述第三整流负极与所述交流电流源的所述第一端连接。

22.根据权利要求19所述的照明装置，还包括：

一第三路LED负载，具有一第三正极及一第三负极，所述第三负极与所述交流电流源的第二端连接，所述第三路LED负载由所述交流电流源供电并在所述交流电流源的正半周期工作；

一第四路LED负载，具有一第四正极及一第四负极，所述第四正极与所述交流电流源的第二端连接，所述第四路LED负载由所述交流电流源供电并在所述交流电流源的负半周期工作；

一根据权利要求1所述的开路保护电路，作为第三开路保护电路，该第三开路保护电路与所述第三路LED负载并联连接；

一根据权利要求1所述的开路保护电路，作为第四开路保护电路，该第四开路保护电路与所述第四路LED负载并联连接；

第二均流电容，具有一第三电容端和一第四电容端，所述第三电容端与所述第二路LED负载的所述第二正极和所述第三路LED负载的所述第三负极连接，所述第四电容端与所述交流电流源的所述第二端连接；

第三均流电容，具有一第五电容端和一第六电容端，所述第五电容端与所述交流电流源的所述第一端连接；

第三整流二极管，具有第三整流正极和第三整流负极，所述第三整流负极与所述第三路LED负载的所述第三正极连接，所述第三整流正极与所述第六电容端连接；以及

第四整流二极管，具有第四整流正极和第四整流负极，所述第四整流正极与所述第四路LED负载的所述第四负极连接，所述第四整流负极与所述第六电容端连接。

23.根据权利要求19到22的任一权利要求所述的照明装置，还包括所述交流电流源。

24.一种LED负载的开路保护方法，包括如下步骤：

1)检测所述LED负载是否开路；

2)当检测到所述LED负载发生故障而开路时，导通检测电路的第二开关器件，从而由检测电路发送一个启动信号到定时器电路，

3)由所述定时器电路发送一个具有设定时间的驱动信号到与所述LED负载并联的开关电路，

4)所述开关电路导通所述设定时间，以使所述LED负载短路；

5)经过所述设定时间后，所述定时器电路断开输出所述驱动信号，使所述开关电路断开；

6)当检测到所述LED负载正常接入时，截止检测电路的第二开关器件。

25.根据权利要求24所述的开路保护方法，还包括：

经过所述设定时间后，所述开关电路断开，若所述LED负载仍然开路，则重复上述步骤1)-5)；

若所述LED负载的故障排除，则所述LED负载自动恢复工作。