CN103582224B - 灯具及其过压保护电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种过压保护电路，用于连接在直流电源与光源之间对所述光源进行过压保护，所述过压保护电路包括比较器、提供比较电压的分压电路、提供参考电源的参考电源提供单元及第一及第二电开关，当所述直流电源输出的直流电压大于所述光源的工作电压时，所述比较器比较所述比较电压及所述参考电压后断开所述第一电开关从而断开所述第二电开关，进而断开所述直流电源与所述光源之间的连接。本发明实现了对所述光源的过压保护。本发明还提供一种具有上述过压保护电路的灯具。

Description

灯具及其过压保护电路

技术领域

本发明涉及照明领域，尤其涉及一种灯具及过压保护电路。

背景技术

随着科学技术的不断发展，新技术不断革新，低压负载如灯具越来越多。这些低压负载对电压要求较高，当提供给该低压负载的电压超出其的工作电压时，该低压负载容易引起炸机、起火等危害，产生安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种灯具及其过压保护电路，以避免产生安全隐患，从而保护所述灯具。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种过压保护电路，用于连接至直流电源与光源之间以对所述光源进行过压保护，所述过压保护电路包括分压电路、参考电压提供单元、一比较器、第一电开关及第二电开关；所述分压电路连接于所述直流电源与比较器之间，用以对所述直接电源输出的直流电压进行分压后得到一比较电压；所述参考电压提供单元连接于所述直流电源与比较器之间，用以对所述电路提供一参考电压；所述比较器的输出端通过所述第一电开关连接至所述第二电开关，所述第二电开关开还连接至所述直流电源与所述光源之间；当所述直流电源输出的直流电压大于所述光源的工作电压时，所述比较器比较所述比较电压及所述参考电压后断开所述第一电开关从而断开所述第二电开关，进而断开所述直流电源与所述光源之间的连接。

其中，所述分压电路包括第一电阻及第二电阻，所述第一电阻及所述第二电阻串联在所述直流电源与地之间，所述第一电阻及所述第二电阻的节点连接至所述比较器的第一输入端来提供所述比较电压至所述比较器的第一输入端，所述参考电压提供单元包括第三电阻、稳压二极管、第四电阻及第五电阻，所述稳压二极管的阳极接地，所述稳压二极管的阴极通过所述第三电阻连接至所述直流电源，所述第四及第五电阻串联至所述稳压二极管的阴极与所述第三电阻之间的节点与地之间以对所述稳压二极管提供的电压进行分压得到所述参考电压，所述第四及第五电阻之间的节点连接至所述比较器的第二输入端以提供所述参考电压至所述比较器的第二输入端。

其中，所述第一电开关的控制端连接至所述比较器的输出端，所述第一电开关的第一端接地，所述第一电开关的第二端连接至所述第二电开关的控制端，所述第二电开关的第一端连接至所述直流电源，所述第二电开关的第二端连接至所述光源。

其中，所述第一电开关为三极管，所述第二电开关为场效应管，所述第一电开关的控制端、第一端及第二端分别为所述三极管的基极、发射极及集电极，所述第二电开关的控制端、第一端及第二端分别为所述场效应管的栅极、源极及漏极。

其中，所述三极管的基极通过第六电阻连接至所述比较器的输出端，所述比较器的输出端还通过第七电阻接地，所述场效应管的栅极还通过一第八电阻连接至所述场效应管的源极。

其中，所述过压保护电路还包括一指示单元，所述指示单元连接至所述比较器与所述直流电源之间，当所述直流电源输出的直流电压大于所述光源的工作电压时，所述比较器控制所述指示单元指示所述直流电源处于过压输出状态。

其中，所述指示单元包括第九电阻、第十电阻及指示元件，所述第九及第十电阻串联于所述直流电源与地之间，所述第九及第十电阻的节点连接至所述指示元件，所述指示元件连接至所述比较器的输出端，当所述直流电源输出的直流电压大于所述光源的工作电压时，所述指示元件被启动来指示所述直流电源处于过压输出状态。

其中，所述指示元件为发光二极管，所述发光二极管的阴极连接至所述比较器的输出端，所述发光二极管的阳极连接至所述第九及第十电阻的节点。

本发明还提供一种灯具，包括光源、直流电源及连接在所述光源与所述直流电源之间的上述过压保护电路。

本发明灯具包括直流电源、光源及连接在所述直流电源与所述光源之间的过压保护电路。所述过压保护电路包括比较器、提供比较电压的分压电路、提供参考电源的参考电源提供单元及第一及第二电开关，当所述直流电源输出的直流电压大于所述光源的工作电压时，所述比较器比较所述比较电压及所述参考电压后断开所述第一电开关从而断开所述第二电开关，进而断开所述直流电源与所述光源之间的连接，从而实现了对所述光源的过压保护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式。

图1是本发明灯具电路结构组成的框图；

图2是图1的过压保护电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1，本发明较佳实施方式提供一种灯具100。所述灯具100包括直流电源10、光源20及过压保护电路30。所述直流电源10提供直流电压至所述光源20以使所述光源20工作。所述过压保护电路30连接在所述直流电源10与所述光源20之间以侦测所述直流电源10提供的直流电源是否超出所述光源20的工作电压从而控制所述直流电压与所述光源20之间的连接。

所述过压保护电路30包括比较器31、分压电路32、参考电压提供单元33、第一电开关34及第二电开关35。所述分压电路32连接至所述直流电源10来接收所述直流电压，并对接收到的直流电压进行分压后输出一比较电压。所述分压电路32还连接至所述比较器31的第一输入端以将所述比较电压输出至所述比较器31的第一输入端。所述参考电压提供单元33连接至所述直流电源10。所述参考电压提供单元33还连接至所述比较器31的第二输入端以提供参考电压至所述比较器31的第二输入端。所述比较器31的输出端通过所述第一电开关34连接至所述第二电开关35。所述第二电开关35还连接至所述直流电源10与所述光源20。所述比较器31比较所述比较电压与所述参考电压后控制所述第一及第二电开关34及35从而控制所述直流电源10与所述光源20之间的连接。在此，所述直流电源10直接提供直流电压至所述光源20，因此，所述光源20具有更好的电压稳定性。

在本实施方式中，当所述直流电源10处于正常输出状态时，所述直流电压等于所述光源20的工作电压，所述分压电路32输出的比较电压始终小于所述参考电压提供单元33提供的参考电压。所述比较器31比较所述比较电压与所述参考电压后，输出第一控制信号至所述第一电开关34，导通所述第一电开关34，继而导通所述第二电开关35。此时，所述直流电源10连接至所述光源20。所述直流电源10提供所述直流电压至所述光源20以使所述光源20工作。

当所述直流电源10处于过压输出状态时，所述直流电压大于所述光源20的工作电压，所述分压电路32输出的比较电压大于所述参考电压提供单元33提供的参考电压。所述比较器31比较所述比较电压与所述参考电压后，输出第二控制信号至所述第一电开关34，断开所述第一电开关34，从而断开所述第二电开关35。所述直流电源10断开与所述光源20的连接。所述直流电源10停止提供所述直流电压至所述光源20以使所述光源20停止工作，从而实现了对所述光源20的过压保护。且当所述直流电源10恢复正常输出状态时，所述直流电源10恢复提供直流电压至所述光源20。

所述过压保护电路30还包括指示单元36。所述指示单元36连接在所述比较器31与所述直流电源10之间。所述指示单元36接收所述比较器31输出的第一及第二控制信号。当所述指示单元36接收到所述第一控制信号时，所述指示单元36来指示所述直流电源10处于正常输出状态。当所述指示单元36接收到所述第二控制信号时，所述指示单元36来指示所述直流电源10处于过压输出状态。

请参阅图2，所述过压保护电路30具体电路结构如下：

所述分压电路32包括第一电阻R2及第二电阻R3。所述参考电压提供单元33包括第三电阻R1、稳压二极管D1、第四电阻R4及第五电阻R5。所述指示单元36包括第九电阻R6、第十电阻R7及指示元件。

在本实施方式中，所述指示元件为发光二极管LED。所述第一电开关34为一NPN型三极管。所述第二电开关35为P沟道场效应管。所述第一电开关34的控制端、第一端及第二端分别为所述三极管的基极、发射极及集电极。所述第二电开关35的控制端、第一端及第二端分别为所述场效应管的栅极、源极及漏极。

所述第一电阻R2及所述第二电阻R3串联在所述直流电源10与地之间。所述第一电阻R2及所述第二电阻R3的节点连接至所述比较器31的反相输入端（作为所述比较器31的第一输入端）以提供所述比较电压至所述比较器31的反相输入端。所述稳压二极管D1的阳极接地。所述稳压二极管D1的阴极通过所述第三电阻R1连接至所述直流电源10。所述第四及第五电阻R4及R5串联至所述稳压二极管D的阴极与所述第三电阻R1之间的节点与地之间以对所述稳压二极管D1提供的电压进行分压形成所述参考电压。所述第四及第五电阻R4及R5之间的节点连接至所述比较器31的正相输入端（作为所述比较器31的第二输入端）以将所述参考电压输出至所述比较器31的正相输入端。所述比较器31的输出端通过第六电阻R8连接至所述三极管34的基极，并通过第七电阻R9接地。所述比较器31的电压端连接至所述稳压二极管D1的阴极以接收所述稳压二极管D1提供的电压。所述比较器31的接地端接地。所述三极管34的发射极接地。所述三极管34的集电极连接至所述场效应管35的栅极，并通过第八电阻R10连接至所述场效应管35的源极。所述场效应管35的源极还连接至所述直流电源10。所述场效应管35的漏极连接至所述光源20。所述第九及第十电阻R6及R7串联连接至所述直流电源10与地之间。所述第九及第十电阻R6及R7的节点连接至所述发光二极管LED的正极。所述发光二极管LED的负极连接至所述比较器31的输出端。

当所述直流电源10处于正常输出状态时，所述直流电压等于所述光源20的工作电压，所述比较电压小于所述参考电压。所述比较器31的输出端输出的第一控制信号为高电平信号。所述三极管34的基极接收到所述高电平信号后导通。所述三极管34的集电极输出低电平信号至所述场效应管35的栅极。所述场效应管35导通从而将所述直流电源10连接至所述光源20。所述直流电源10输出所述直流电压至所述光源20以使所述光源20工作。同时，所述发光二极管LED的阴极接收到所述比较器31的输出端输出的高电平信号。所述发光二极管LED的阳极接收到电压小于所述发光二极管LED的阴极接收到的电压。所述发光二极管LED不发光以指示出所述直流电源10处于正常输出状态。

当所述直流电源10处于过压输出状态时，所述直流电压大于所述光源20的工作电压，所述比较电压大于所述参考电压。所述比较器31的输出端输出的第二控制信号为低电平信号。所述三极管34的基极接收到所述低电平信号后截止。所述场效应管35的栅极接收高电平信号。所述场效应管35截止从而断开所述直流电源10与所述光源20之间的连接。所述直流电源10停止输出所述直流电压至所述光源20以使所述光源20停止工作。同时，所述发光二极管LED的阴极接收到所述比较器31的输出端输出的低电平信号。所述发光二极管LED的阳极接收到电压大于所述发光二极管LED的阴极接收到的电压。所述发光二极管LED发光以指示出所述直流电源10处于过压输出状态。

在其他实施方式中，所述第一电开关34可以为其他晶体管，如P沟道场效应管等。所述第二电开关35也可以为其他晶体管如PNP型三极管等。所述指示元件也可以为其他元件，如扬声器等。

本发明灯具100包括所述过压保护电路30。当所述直流电源10处于过压输出状态时，所述比较器31控制所述三极管34截止从而控制所述场效应管35截止来断开所述直流电源10与所述光源20之间的连接。所述直流电源10停止输出所述直流电压至所述光源20以使所述光源20停止工作，从而实现了对所述光源20的过压保护。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种过压保护电路，用于连接至直流电源与光源之间以对所述光源进行过压保护，所述过压保护电路包括分压电路、参考电压提供单元、比较器、第一电开关及第二电开关；所述分压电路连接于所述直流电源与比较器之间，用以对所述直流电源输出的直流电压进行分压后得到一比较电压；所述参考电压提供单元连接于所述直流电源与比较器之间，用以对所述电路提供一参考电压，其中，所述分压电路包括第一电阻及第二电阻，所述第一电阻及所述第二电阻串联在所述直流电源与地之间，所述第一电阻及所述第二电阻的节点连接至所述比较器的第一输入端来提供所述比较电压至所述比较器的第一输入端；所述参考电压提供单元包括第三电阻、稳压二极管、第四电阻及第五电阻，所述稳压二极管的阳极接地，所述稳压二极管的阴极通过所述第三电阻连接至所述直流电源，所述第四及第五电阻串联至所述稳压二极管的阴极与所述第三电阻之间的节点与地之间以对所述稳压二极管提供的电压进行分压得到所述参考电压，所述第四电阻及所述第五电阻之间的节点连接至所述比较器的第二输入端以提供所述参考电压至所述比较器的第二输入端；所述比较器的输出端通过所述第一电开关连接至所述第二电开关，所述第二电开关开还连接至所述直流电源与所述光源之间；当所述直流电源输出的直流电压大于所述光源的工作电压时，所述比较器比较所述比较电压及所述参考电压后断开所述第一电开关从而断开所述第二电开关，进而断开所述直流电源与所述光源之间的连接；所述第一电开关的控制端连接至所述比较器的输出端，所述第一电开关的第一端接地，所述第一电开关的第二端连接至所述第二电开关的控制端，所述第二电开关的第一端连接至所述直流电源，所述第二电开关的第二端连接至所述光源；其中，所述第一电开关为三极管，所述第二电开关为场效应管，所述第一电开关的控制端、第一端及第二端分别为所述三极管的基极、发射极及集电极，所述第二电开关的控制端、第一端及第二端分别为所述场效应管的栅极、源极及漏极。

2.根据权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述三极管的基极通过第六电阻连接至所述比较器的输出端，所述比较器的输出端还通过第七电阻接地，所述场效应管的栅极还通过一第八电阻连接至所述场效应管的源极。

3.根据权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述过压保护电路还包括一指示单元，所述指示单元连接至所述比较器与所述直流电源之间，当所述直流电源输出的直流电压大于所述光源的工作电压时，所述比较器控制所述指示单元指示所述直流电源处于过压输出状态。

4.根据权利要求3所述的过压保护电路，其特征在于，所述指示单元包括第九电阻、第十电阻及指示元件，所述第九及第十电阻串联于所述直流电源与地之间，所述第九及第十电阻的节点连接至所述指示元件，所述指示元件连接至所述比较器的输出端，当所述直流电源输出的直流电压大于所述光源的工作电压时，所述指示元件被启动来指示所述直流电源处于过压输出状态。

5.根据权利要求3所述的过压保护电路，其特征在于，所述指示元件为发光二极管，所述发光二极管的阴极连接至所述比较器的输出端，所述发光二极管的阳极连接至所述第九及第十电阻的节点。

6.一种灯具，包括光源、直流电源及连接在所述光源与所述直流电源之间的如权利要求1至5所述的过压保护电路。