CN104254167B - 一种led照明电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种LED照明电路，包括LED、用于给所述LED供电的变换电路和控制装置，所述控制装置通过控制所述变换电路的开关控制所述变换电路，所述LED照明电路还包括反馈电路，所述反馈电路的输入端跟所述变换电路连接，所述反馈电路的输出端跟所述控制装置连接，当所述变换电路的输出电压值超出预定范围时所述反馈电路向所述控制装置提供异常信号，所述控制装置根据该异常信号关断所述开关。跟现有技术相比，本发明的照明电路更加安全、可靠。

Description

一种LED照明电路

【技术领域】

本发明涉及照明领域，尤其涉及一种照明电路。

【背景技术】

降压式拓扑电路是LED恒流电源经常采用的一种电路拓扑结构。如图1所示，通过控制装置控制开关元件Q11的占空比，使LED的电流恒定。降压式拓扑电路的输入电压一般是交流整流滤波后的电压或是有源功率因数校正电路输出电压，而输出电压是施加LED两端的电压。如果输入电压与LED的管压的比值很大，当LED进行热插拔时，LED就很容易损坏。例如：我国的交流电是AC220V，经整流滤波后，其电压最高可达220*1.414=311V，即输入电压为311V。如果LED管压只有30V，输入电压是LED管压的10倍多。当LED断开，相当于恒流电源输出空载，电容C11的电压等于输入电压的电压，此时再将LED接到恒流电源输出端，就很容易会把LED损坏，而且电容C11的耐压也要大于输入电压且有一定余量才能确保电源的可靠。同时，根据u=L*di/dt，di/dt是电感电流上升或下降的斜率，电感的感量一定时，施加在两端的电压越大，电感电流上升或下降的斜率就越大；反之则越小。参考图1中所示，电感L11的感量是根据LED的管压确定的，是不变的。如果输出短路，输出电压为0V，当开关元件Q11导通时，电感L11两端施加的电压等于输入电压，电感L11的电感电流迅速上升。由于开关元件Q11控制装置延时等原因，使电感L11的电流峰值增大，因此电感L11储存的能量就增大；当开关元件Q11截止，电感L11通过二极管D11放电，但由于输出电压为0V，电感L11两端施加的电压是二极管D11导通的压降，因此电感L11电流下降的斜率非常小，即电感L11放电时间非常长。在此期间，开关元件Q11的控制装置很容易受到干扰，使开关元件Q11重新导通。此时电感L11充电电流与上一次未放完的电流相叠加，使电感L11峰值电流又增大，电感L11不能伏秒平衡。这样经过多个周期，可能使电感L11进入饱和，从而使流过开关元件Q11的电流迅速增大，而导致开关元件Q11损坏。即使通过改进控制装置，使电感L11伏秒平衡，但流过二极管D11的电流比较大而且时间长。因此恒流电源输出短路后，恒流电源长时间工作，也可能导致二极管D11过热而损坏。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是提供一种LED照明电路。

为了解决以上技术问题，本发明的LED照明电路包括LED、用于给所述LED供电的变换电路和控制装置，所述控制装置通过控制所述变换电路的开关控制所述变换电路，所述LED照明电路还包括反馈电路，所述反馈电路的输入端跟所述变换电路连接，所述反馈电路的输出端跟所述控制装置连接，当所述变换电路的输出电压值超出预定范围时所述反馈电路向所述控制装置提供异常信号，所述控制装置根据该异常信号关断所述开关。

优选地，所述反馈电路包括采样电路、比较电路和逻辑运算电路，所述采样电路的输入端连接所述变换电路，所述采样电路的输出端连接所述比较电路的输入端，所述比较电路的输出端连接所述逻辑运算电路的输入端，所述逻辑运算电路的输出端连接所述控制装置。

优选地，所述采样电路包括依次串联连接的第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一电阻的一端连接所述变换电路，所述第一电阻的另一端连接所述第二电阻的一端，所述第一电阻和所述第二电阻的共接端为所述采样电路的第一输出端，所述第二电阻的另一端和所述第三电阻的一端连接，所述第二电阻和所述第三电阻的共接端为所述采样电路的第二输出端，所述第三电阻的另一端接地，所述比较电路包括第一比较器和第二比较器，所述第一比较器的正输入端连接所述第一输出端，所述第一比较器的负输入端连接第一基准电压，所述第二比较器的正输入端连接第二基准电压，所述第二比较器的负输入端连接所述第二输出端，所述逻辑运算电路为与门电路，所述第一比较器和第二比较器的输出端都连接所述与门电路的输入端，所述与门电路的输出端连接所述控制装置。

优选地，所述采样电路连接到所述变换电路的输出端的负端。

优选地，所述变换电路为Buck电路。

优选地，所述LED照明电路还包括跟所述Buck电路的电容并联的电阻。

优选地，所述LED照明电路还包括滤波电容，所述滤波电容的一端跟所述第一输出端连接，其另一端接地。

通过设置所述反馈电路，可以使所述变换电路的输出电压值控制在预定的范围内，使所述LED照明电路性能更加稳定、可靠，当变换电路的输出电压低于预定范围时，LED照明电路进入保护状态，增强其可靠性；也防止所述变换电路的输出电压值过大而损坏所述LED。同时，LED热插拔过程中，由于设置了所述反馈电路，限制了所述变换电路输出电压的最大值，对LED起到保护作用，防止LED被损坏。

【附图说明】

图1为现有技术中一种LED照明电路的电路图。

图2为本发明的LED照明电路的结构示意图。

图3为本发明LED照明电路的第一实施方式的电路图。

图4为本发明LED照明电路的第二实施方式的电路图。

【具体实施方式】

实施例1：

如图2和图3所示，本发明的LED照明电路包括LED203、用于给所述LED203供电的变换电路201和控制装置202，所述控制装置202通过控制所述变换电路201的开关Q21控制所述变换电路201，所述LED照明电路还包括反馈电路204，所述反馈电路204的输入端跟所述变换电路201连接，所述反馈电路204的输出端跟所述控制装置202连接，当所述变换电路201的输出电压值超出预定范围时所述反馈电路204向所述控制装置202提供异常信号，所述控制装置202根据该异常信号关断所述开关Q21。在本实施例中，所述变换电路201为Buck电路，所述变换电路201包括开关Q21、电感L21、二极管D21和电容C21，其具体连接关系参考附图。在本实施例中，所述LED的数量为多个，连接于所述变换电路201的输出端。在本实施例中，所述反馈电路204包括采样电路、比较电路和逻辑运算电路，所述采样电路的输入端连接所述变换电路，所述采样电路的输出端连接所述比较电路的输入端，所述比较电路的输出端连接所述逻辑运算电路的输入端，所述逻辑运算电路的输出端连接所述控制装置。所述采样电路包括依次串联连接的第一电阻R21、第二电阻R22和第三电阻R23。所述第一电阻R21的跟所述变换电路输出端负端a连接的一端为所述采样电路的输入端。所述第一电阻R21的一端连接所述变换电路的输出端的负端a，所述第一电阻R21的另一端连接所述第二电阻R22的一端，所述第一电阻R21和所述第二电阻R22的共接端b为所述采样电路的第一输出端，所述第二电阻R22的另一端和所述第三电阻R23的一端连接，所述第二电阻R22和所述第三电阻R23的共接端c为所述采样电路的第二输出端，所述第三电阻R23的另一端接地，所述比较电路包括第一比较器COM21和第二比较器COM21，所述第一比较器COM21的正输入端连接所述第一输出端b，所述第一比较器COM21的负输入端连接第一基准电压REF1，所述第二比较器COM22的正输入端连接第二基准电压REF2，所述第二比较器COM22的负输入端连接所述第二输出端c，所述逻辑运算电路为与门电路2041，所述第一比较器COM21和第二比较器COM22的输出端都连接所述与门电路2041的输入端，所述与门电路2041的输出端连接所述控制装置202。

在本实施例中，所述变换电路的输出电压Uo控制在介于最大值Uomax和最小值Uomin之间。在本实施例中，采样电路通过采集所述变换电路21的输出端负端a的电压值U来判断所述变换电路的输出电压Uo是否超出了上述预定的范围。根据Uo=Ui-U，则所述变换电路输出端负端的最小值Umin=Ui-Uomax，将第一基准电压REF1的值设为（R22+R23）\（R21+R22+R23）*Umin，当输出电压Uo大于Uomax时，此时所述变换电路的输出端负端a的电压值U小于Umin，则所述采样电路的第一输出端b点电压值（R22+R23）\（R21+R22+R23）*U＜REF1，则第一比较器COM21输出低电平，与门电路2041对控制装置202输出异常信号（即低电平），所述控制装置202根据该异常信号控制开关Q21关断，从而保护LED和电容C21。例如：设计一款恒流电源（未图示），Ui=311V，LED管压是30V，即Uomax=30V，加入了所述反馈电路204之后，就算输出空载，输出最大电压Uo也是30V，对LED进行热插拔操作时，可以防止损坏LED，同时电容C21的耐压只需大于30V，从而可以降低电容C21的规格，降低成本；如果不增加反馈电路204，输出空载时，变换电路的输出最大电压是311V，对LED进行热插拔操作时，LED容易被损坏，同时电容C21的耐压要大于311V。同理，所述变换电路的输出端负端a的最大电压值Umax=Ui-Uomin，将第二基准电压REF2设置为R23\（R21+R22+R23）*Umax。当输出电压Uo小于Uomin，此时所述变换电路输出端负端a的电压值U大于Umax，则所述采样电路第二输出端c的电压值R23\（R21+R22+R23）*U＞REF2，则第二比较器COM22输出低电平，与门电路2041对控制装置202输出异常信号（即低电平），使控制装置控制Q21停止工作，从而使输出电压Uo得以控制，恢复到预定的范围内。

通过设置所述反馈电路，可以使所述变换电路的输出电压值控制在预定的范围内，当变换电路的输出电压低于预定范围时，LED照明电路进入保护状态，增强其可靠性；也防止所述变换电路的输出电压值过大而损坏所述LED。同时，LED热插拔过程中，由于设置了所述反馈电路，限制了所述变换电路输出电压的最大值，对LED起到保护作用，防止LED被损坏。

需要说明的是，所述变换电路也可以是其它形式的变换电路。

实施例2：

如图4所示，本实施例与实施例1的区别在于：所述LED照明电路还包括滤波电容C22，所述滤波电容C22的一端跟所述第一输出端b连接，其另一端接地。通过设置所述滤波电容C22，一方面可以提高采样电路采集信号的准确性；另一方面，在所述LED照明电路启动过程中，可以防止不正常地启动保护程序，阻碍照明电路的正常启动。所述LED照明电路还包括跟所述Buck电路的电容C21并联的电阻R24，当所述LED出现异常时，所述电阻R24可以跟所述电容C21构成放电回路，从而起到保护所述LED照明电路的作用。

通过设置所述反馈电路，可以使所述变换电路的输出电压值控制在预定的范围内，当变换电路的输出电压低于预定范围时，LED照明电路进入保护状态，增强其可靠性；也防止所述变换电路的输出电压值过大而损坏所述LED。同时，LED热插拔过程中，由于设置了所述反馈电路，限制了所述变换电路输出电压的最大值，对LED起到保护作用，防止LED被损坏。

Claims (5)

1.一种LED照明电路，包括LED、用于给所述LED供电的变换电路和控制装置，所述控制装置通过控制所述变换电路的开关控制所述变换电路，所述LED照明电路还包括反馈电路，所述反馈电路的输入端跟所述变换电路连接，所述反馈电路的输出端跟所述控制装置连接，当所述变换电路的输出电压值超出预定范围时所述反馈电路向所述控制装置提供异常信号，所述控制装置根据该异常信号关断所述开关，所述反馈电路包括采样电路、比较电路和逻辑运算电路，所述采样电路的输入端连接所述变换电路，所述采样电路的输出端连接所述比较电路的输入端，所述比较电路的输出端连接所述逻辑运算电路的输入端，所述逻辑运算电路的输出端连接所述控制装置，所述采样电路包括依次串联连接的第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一电阻的一端连接所述变换电路，所述第一电阻的另一端连接所述第二电阻的一端，所述第一电阻和所述第二电阻的共接端为所述采样电路的第一输出端，所述第二电阻的另一端和所述第三电阻的一端连接，所述第二电阻和所述第三电阻的共接端为所述采样电路的第二输出端，所述第三电阻的另一端接地，所述比较电路包括第一比较器和第二比较器，所述第一比较器的正输入端连接所述第一输出端，所述第一比较器的负输入端连接第一基准电压，所述第二比较器的正输入端连接第二基准电压，所述第二比较器的负输入端连接所述第二输出端，所述逻辑运算电路为与门电路，所述第一比较器和第二比较器的输出端都连接所述与门电路的输入端，所述与门电路的输出端连接所述控制装置。

2.根据权利要求1所述的LED照明电路，其特征在于，所述采样电路连接到所述变换电路的输出端的负端。

3.根据权利要求2所述的LED照明电路，其特征在于，所述变换电路为Buck电路。

4.根据权利要求3所述的LED照明电路，其特征在于，所述LED照明电路还包括跟所述Buck电路的电容并联的电阻。

5.根据权利要求1所述的LED照明电路，其特征在于，所述LED照明电路还包括滤波电容，所述滤波电容的一端跟所述第一输出端连接，其另一端接地。