CN104302058A - 一种调光电源及其Bleeder保护电路 - Google Patents
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Abstract
本发明属于调光类照明领域，尤其涉及一种调光电源及其Bleeder保护电路。根据本发明实施例提供的Bleeder保护电路，在Bleeder电阻的两端分别并联第一开关和第二开关，当Bleeder电路中的开关管Q1发生短路时，两个开关能够共同实现电路对地的严重短路，以使得保险管F1瞬间熔断、从而保护整个电路，避免浓烟、爆炸及火灾等事故的发生。并且，该Bleeder保护电路也不会带来电路损耗，不影响电路的调光匹配性和调光深度，不会对整个电路的EMI和EMC产生影响，健全且增强了电路的可靠性，易量化生产，具有很高的性价比。
Description
技术领域
本发明属于调光类照明领域，尤其涉及一种调光电源及其Bleeder保护电路。
背景技术
目前，市场上的调光类照明灯具产品五花八门。在生产开发过程中，适配前沿切相和后沿切相的调光方案均以Iwatt、CIRRUSLOGIC、MPS等为主，其调光电源方案中的驱动电路一般如图1所示，其中Bleeder电路100由电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、开关管Q1等原件组成。在正常工作状态下，该电路基本能满足照明灯具调光的需求，但是当因Bleeder电路100出现异常，例如开关管Q1短路失效时，电阻R1和电阻R2就被开关管Q1短路，串接于斩波升压电路200与地之间，此时电阻R1、电阻R2会承载比较高的直流电压。由公式P＝UI知电阻的功率损耗较大，但该功率损耗可能不足以瞬间烧毁电阻R1和电阻R2；又因为一般调光类照明灯具的电源会做灌胶散热处理，它导致电阻R1和电阻R2未能瞬间烧断开路，并且该功率损耗会瞬间转化为热能，瞬间温升高达300℃以上，使得灌封胶产生化学反应分解出氧气，氧气在有限的高温空间内便产生浓烟、可能爆炸甚至发生火灾的危险，严重威胁着消费者的生命和财产安全，也使得调光类照明灯具产品的市场信誉和消费者信心受到严重打击。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的首先即在于提供一种调光电源，旨在解决现有电源中的Bleeder电路出现异常时，容易导致浓烟、甚至引起爆炸或者火灾的技术问题。
本发明提供的调光电源，包括与交流相线依次相接的保险管F1、滤波单元、整流桥、斩波升压电路、驱动芯片以及连接在斩波升压电路与驱动芯片之间的Bleeder保护电路，作为改进，所述Bleeder保护电路包括：
电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和开关管Q1；所述开关管Q1的控制端通过电阻R4接所述驱动芯片的输出端，所述开关管Q1的高电位端通过电阻R1接所述斩波升压电路，所述开关管Q1的低电位端通过电阻R2接地，电阻R3连接在所述开关管Q1的控制端与低电位端之间；以及
分别并联在所述电阻R1两端和电阻R2两端的第一开关和第二开关；当所述开关管Q1发生短路时，所述第一开关和第二开关能够共同实现电路对地的严重短路，以使得保险管F1瞬间熔断、切断电源输入路径，从而保护整个电路。
另一方面，本发明的目的还在于提供一种Bleeder保护电路，能够在Bleeder电路异常失效时、快速切断电源输入路径而保护整个电路。
本发明提供的Bleeder保护电路，连接在斩波升压电路与驱动芯片之间，包括：
电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和开关管Q1；所述开关管Q1的控制端通过电阻R4接所述驱动芯片的输出端，所述开关管Q1的高电位端通过电阻R1接所述斩波升压电路，所述开关管Q1的低电位端通过电阻R2接地，电阻R3连接在所述开关管Q1的控制端与低电位端之间；以及
分别并联在所述电阻R1两端和电阻R2两端的第一开关和第二开关；当所述开关管Q1发生短路时，所述第一开关和第二开关能够共同实现电路对地的严重短路，以使得主回路中的保险管F1瞬间熔断而保护整个电路。
根据本发明提供的调光电源及其Bleeder保护电路，可以确保调光光源在Bleeder电路异常失效时快速切断电源输入路径，避免浓烟、爆炸及火灾等事故的发生。并且，该Bleeder保护电路也不会带来电路损耗，不影响电路的调光匹配性和调光深度，不会对整个电路的EMI和EMC产生影响，健全且增强了电路的可靠性，易量化生产，具有很高的性价比。
附图说明
图1是现有调光电源的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的调光电源的结构示意图；
图3是本发明一优选实施例提供的调光电源的结构示意图。
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2是本发明实施例提供的调光电源的结构示意图；为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，如图所示：
一种调光电源，包括与交流火线L依次相接的保险管F1、滤波单元300、整流桥400、斩波升压电路200、驱动芯片500以及连接在斩波升压电路200与驱动芯片500之间的Bleeder保护电路100。
Bleeder保护电路100包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和开关管Q1。开关管Q1的控制端通过电阻R4接驱动芯片500的输出端，开关管Q1的高电位端通过电阻R1接斩波升压电路200，开关管Q1的低电位端通过电阻R2接地，电阻R3连接在开关管Q1的控制端与低电位端之间。现有的调光Bleeder电路就是如上所述的结构，作为改进，本发明提供的调光电源中Bleeder保护电路100还包括第一开关10和第二开关20。具体地，第一开关10并联在电阻R1的两端、第二开关20并联在电阻R2的两端。当开关管Q1发生短路等异常时，第一开关10和第二开关20能够共同实现斩波升压电路200对地端严重短路，以使得主回路中的保险管F1瞬间熔断，从而切断整个输入回路，保证电路无输入电源，进而保护整个调光电源电路。
在具体实现时，作为一优选实施例，第一开关10和第二开关20可以同时选用稳压二极管。参见图3，第一开关10和第二开关20分别为稳压二极管ZD1和稳压二极管ZD2；稳压二极管ZD1的阳极接开关管Q1的高电位端，稳压二极管ZD1的阴极接电阻R1与斩波升压电路200的共接端；稳压二极管ZD2的阳极接地，稳压二极管ZD2的阴极接开关管Q1的低电位端。
当调光电源采用如图3所示的结构时，当Bleeder电路中开关管Q1出现短路异常时，施加在电阻R1和电阻R2上的直流电压分两路工作，一路在电阻R1、电阻R2上瞬间产生高热，使电阻R1、电阻R2瞬间烧毁开路，切断故障回路；另一路将施加在电阻R1、电阻R2的直流电压把稳压二极管ZD1、稳压二极管ZD2瞬间击穿，导致斩波升压电路200对地端严重短路，形成主回路短路，从而将保险管F1瞬间烧断，从而切断主输入回路，保证电路无输入电源；另一方面，也能避免因电阻R1、电阻R2未能瞬间烧毁开路及产生过多热量导致高温的隐患，响应极其迅速。
进一步地，为了增强该调光电源保护电路的可靠性，电阻R1和电阻R2可以优选熔断型金属皮膜电阻。该类电阻具有瞬时因过热而烧毁开路的优异特性，能够进一步避免Bleeder电路中开关管Q1出现短路异常时的安全隐患。在电阻R1和电阻R2选用熔断型金属皮膜电阻、并且电阻两端分别并联合适耐压的稳压二极管后，该双重保护应用能够确保电路万无一失，极易实现安全可靠使用的要求，切实保护消费者的生命和财产安全，维护调光类照明灯具产品的市场信誉，进一步增强消费者的消费信心。
另外，在图2和图3所示的Bleeder电路中，开关管Q1都是选用的N沟道MOS管，其中N沟道MOS管的栅极为开关管Q1的控制端，N沟道MOS管的漏极为开关管Q1的高电位端，N沟道MOS管的源极为开关管Q1的低电位端。
实际上，Bleeder电路中的开关管Q1也可以选用NPN型三极管；在具体连接时，NPN型三极管的基极作为开关管Q1的控制端，NPN型三极管的集电极作为开关管Q1的高电位端，NPN型三极管的发射极作为开关管Q1的低电位端。
进一步地，本发明实施例还提供一种Bleeder保护电路，一般连接在斩波升压电路与驱动芯片之间，包括：
电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和开关管Q1；开关管Q1的控制端通过电阻R4接驱动芯片的输出端，开关管Q1的高电位端通过电阻R1接斩波升压电路，开关管Q1的低电位端通过电阻R2接地，电阻R3连接在开关管Q1的控制端与低电位端之间；以及
分别并联在电阻R1两端和电阻R2两端的第一开关和第二开关；当开关管Q1发生短路异常时，第一开关和第二开关能够共同实现斩波升压电路对地端的严重短路，以使得主回路中的保险管F1瞬间熔断、快速切断电源输入路径，从而保护整个电路。
作为一优选实施例，在具体实现时，第一开关和第二开关可以为稳压二极管ZD1和稳压二极管ZD2；稳压二极管ZD1的阳极接开关管Q1的高电位端，稳压二极管ZD1的阴极接电阻R1与斩波升压电路的共接端；稳压二极管ZD2的阳极接地，稳压二极管ZD2的阴极接开关管Q1的低电位端。
更进一步地，为了增强该保护电路的可靠性，电阻R1和电阻R2均选用熔断型金属皮膜电阻。该类电阻具有瞬时因过热而烧毁开路的优异特性，能够进一步避免Bleeder电路中开关管Q1出现短路异常时的安全隐患。
在电阻R1和电阻R2选用熔断型金属皮膜电阻、并且电阻两端分别并联合适耐压的稳压二极管后，当Bleeder电路中开关管Q1出现短路异常时，施加在电阻R1和电阻R2上的直流电压分两路工作，一路在电阻R1、电阻R2上瞬间产生高热，使电阻R1、电阻R2瞬间烧毁开路，切断故障回路；另一路将施加在电阻R1、电阻R2的直流电压把稳压二极管ZD1、稳压二极管ZD2瞬间击穿，导致斩波升压电路200对地端严重短路，形成主回路短路，从而将保险管F1瞬间烧断，从而切断主输入回路，保证电路无输入电源；另一方面，也能避免因电阻R1、电阻R2未能瞬间烧毁开路及产生过多热量导致高温的隐患，响应极其迅速。
并且，在具体实施过程中，所述开关管Q1为可以为NPN型三极管或者N沟道MOS管。当选用NPN型三极管时，NPN型三极管的基极作为开关管Q1的控制端，NPN型三极管的集电极作为开关管Q1的高电位端，NPN型三极管的发射极作为开关管Q1的低电位端。当选用N沟道MOS管作为开关管Q1时，N沟道MOS管的栅极作为开关管Q1的控制端，N沟道MOS管的漏极作为开关管Q1的高电位端，N沟道MOS管的源极作为开关管Q1的低电位端。
综上所述，根据本发明提供的调光电源及其Bleeder保护电路，可以确保调光光源在Bleeder电路异常失效时快速切断电源输入路径，避免浓烟、爆炸及火灾等事故的发生。并且，该Bleeder保护电路也不会带来电路损耗，不影响电路的调光匹配性和调光深度，不会对整个电路的EMI和EMC产生影响，健全且增强了电路的可靠性，易量化生产，具有很高的性价比。
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，尽管参照前述实施例对本发明进行了较详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改、或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的原理，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 (10)
1.一种调光电源，包括与交流相线依次相接的保险管F1、滤波单元、整流桥、斩波升压电路、驱动芯片以及连接在斩波升压电路与驱动芯片之间的Bleeder保护电路，其特征在于，所述Bleeder保护电路包括：
电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和开关管Q1；所述开关管Q1的控制端通过电阻R4接所述驱动芯片的输出端，所述开关管Q1的高电位端通过电阻R1接所述斩波升压电路，所述开关管Q1的低电位端通过电阻R2接地，电阻R3连接在所述开关管Q1的控制端与低电位端之间；以及
分别并联在所述电阻R1两端和电阻R2两端的第一开关和第二开关；当所述开关管Q1发生短路时，所述第一开关和第二开关能够共同实现电路对地的短路，以使得保险管F1瞬间熔断、切断电源输入路径，从而保护整个电路。
2.如权利要求1所述的调光电源，其特征在于，所述第一开关和第二开关分别为稳压二极管ZD1和稳压二极管ZD2；
所述稳压二极管ZD1的阳极接所述开关管Q1的高电位端，所述稳压二极管ZD1的阴极接所述电阻R1与斩波升压电路的共接端；所述稳压二极管ZD2的阳极接地，所述稳压二极管ZD2的阴极接所述开关管Q1的低电位端。
3.如权利要求1所述的调光电源，其特征在于，所述电阻R1和电阻R2均为熔断型金属皮膜电阻。
4.如权利要求1-3任一项所述的调光电源，其特征在于，所述开关管Q1为NPN型三极管；
所述NPN型三极管的基极为所述开关管Q1的控制端，所述NPN型三极管的集电极为所述开关管Q1的高电位端，所述NPN型三极管的发射极为所述开关管Q1的低电位端。
5.如权利要求1-3任一项所述的调光电源，其特征在于，所述开关管Q1为N沟道MOS管；
所述N沟道MOS管的栅极为所述开关管Q1的控制端，所述N沟道MOS管的漏极为所述开关管Q1的高电位端，所述N沟道MOS管的源极为所述开关管Q1的低电位端。
6.一种Bleeder保护电路，连接在斩波升压电路与驱动芯片之间，其特征在于，所述Bleeder保护电路包括：
电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和开关管Q1；所述开关管Q1的控制端通过电阻R4接所述驱动芯片的输出端，所述开关管Q1的高电位端通过电阻R1接所述斩波升压电路，所述开关管Q1的低电位端通过电阻R2接地，电阻R3连接在所述开关管Q1的控制端与低电位端之间；以及
分别并联在所述电阻R1两端和电阻R2两端的第一开关和第二开关；当所述开关管Q1发生短路时，所述第一开关和第二开关能够共同实现电路对地的短路，以使得保险管F1瞬间熔断、切断电源输入路径，从而保护整个电路。
7.如权利要求6所述的Bleeder保护电路，其特征在于，所述第一开关和第二开关分别为稳压二极管ZD1和稳压二极管ZD2；
所述稳压二极管ZD1的阳极接所述开关管Q1的高电位端，所述稳压二极管ZD1的阴极接所述电阻R1与斩波升压电路的共接端；所述稳压二极管ZD2的阳极接地，所述稳压二极管ZD2的阴极接所述开关管Q1的低电位端。
8.如权利要求6所述的Bleeder保护电路，其特征在于，所述电阻R1和电阻R2均为熔断型金属皮膜电阻。
9.如权利要求6-8任一项所述的Bleeder保护电路，其特征在于，所述开关管Q1为NPN型三极管；
所述NPN型三极管的基极为所述开关管Q1的控制端，所述NPN型三极管的集电极为所述开关管Q1的高电位端，所述NPN型三极管的发射极为所述开关管Q1的低电位端。
10.如权利要求6-8任一项所述的Bleeder保护电路，其特征在于，所述开关管Q1为N沟道MOS管；
所述N沟道MOS管的栅极为所述开关管Q1的控制端，所述N沟道MOS管的漏极为所述开关管Q1的高电位端，所述N沟道MOS管的源极为所述开关管Q1的低电位端。
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