CN104797061B - 带有双电源驱动的led照明电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带有双电源驱动的LED照明电路，包括两个电源模块、两个电源监控模块、两组LED灯组、两个恒流控制模块、一个双向控制开关，每个电源模块的正极输出端分别连接对应的电源监控模块的输入端、LED灯组的正极，负极输出端分别连接对应的电源监控模块的输出端，再通过相应二极管分别连接双向控制开关的信号输入端，两个LED灯组的负极分别通过对应的恒流控制模块后连接双向控制开关的信号输入端，两个电源监控模块的监控信号输出端分别对应连接双向控制开关的两个监控信号输入端。本发明采用两组电源双驱动电路，通过控制双向控制开关大大延长了LED照明装置的使用寿命。本发明适用于现有技术中依靠LED灯珠进行照明的领域。
Description
技术领域
本发明属于LED照明领域，涉及一种LED照明电路，具体地说是带有双电源驱动的LED照明电路。
背景技术
LED光源由于具有高效、节能、环保、结构牢固、穿透力强、使用寿命长及响应时间短等优点而被广泛应用，例如现有技术中的照明灯、指示灯、背光源灯基本上均采用LED光源。而随着人们对照明要求的不但提高，大功率LED光源随之诞生，且在现有照明领域中所占比例越来越大，虽然大功率LED光源能够带来很多有益效果，但是由于功率增大其故障率也在增大，而LED光源出现故障的原因有LED灯珠自身质量的原因，但由于驱动电源损坏而造成整体照明装置损坏是目前LED光源出现故障的重要原因之一。并且现有技术中的LED光源一般只带有一个电源驱动模块，一旦电源驱动模块发生故障，无法只对电源驱动模块进行更换，因此整个LED光源需要进行更换，极大地造成成本的浪费，同时在某些场合更换LED光源的费用比购买新的LED光源的花费要高很多，对使用者来说成本非常高。
发明内容
本发明的目的，是提供带有双电源驱动的LED照明电路，本发明能够通过双电源对LED灯组进行供电，在其中一组电源出现故障时，另一组电源能够继续进行供电，保证LED灯组正常工作。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
带有双电源驱动的LED照明电路，它包括：
两个电源模块、两个电源监控模块、两组LED灯组、两个恒流控制模块、一个双向控制开关，所述每个电源模块的正极输出端分别与对应的电源监控模块的输入端相连接后再分别连接对应的LED灯组的正极，每个电源模块的负极输出端与对应的电源监控模块的输出端对应相连后再分别通过二极管分别连接双向控制开关的两个信号输入端，两个LED灯组的负极分别通过对应的恒流控制模块后分别连接双向控制开关的两个信号输入端，两个电源监控模块的监控信号输出端分别对应连接双向控制开关的两个监控信号输入端。
作为对本发明中电源监控模块的限定：所述电源监控模块包括光电耦合器，所述光电耦合器的发光二极管的阳极通过串接的第一电阻后作为电源监控模块的信号输入端，发光二极管的阴极作为电源监控模块的信号输出端；所述光电耦合器的三极管的集电极通过串接第二电阻连接自身的信号输入端，第二电阻与三极管的集电极的中间节点作为电源监控模块的监控信号输出端，三极管的发射极作为电源监控模块的电压参考端。
作为对本发明中双向控制开关的限定：所述双向控制开关包括两个MOS开关器件、两个单向导通的二极管，以及两个钳位电路，所述第一MOS开关器件的漏极依次串联一个二极管、第二钳位电路的串联后作为双向控制开关的第二监控信号输入端，所述二极管与第二钳位电路连接的中间节点作为双向控制开关的第一信号输入端；第二MOS开关器件的漏极依次串接另一个二极管、第一钳位电路后作为双向控制开关的第一监控信号输入端，所述另一个二极管与第一钳位电路相连接的中间节点作为双向控制开关的第二信号输入端；所述第一MOS开关器件的源极连接双向控制开关的第二信号输入端，栅极连接第一钳位电路的中间节点，第二MOS开关器件的源极连接双向控制开关的第一信号输入端，栅极连接第二钳位电路的中间节点。
作为对本发明中双向控制开关的进一步限定：所述第一钳位电路与第二钳位电路的结构完全相同，均包括一个电阻与一个稳压二极管，所述电阻的一端连接稳压二极管的阴极，另一端连接双向控制开关的控制信号输入端，稳压二极管的阳极连接双向控制开关的信号输入端。
作为对本发明中双向控制开关的更进一步限定：所述双向控制模块中的第一信号输入端连接第一个电源监控模块中光电耦合器的发光二极管的阴极，第一控制信号输入端连接第一个电源监控模块中三极管的集电极与第二电阻连接的中间节点，第一个电源监控模块的电压参考端连接双向控制开关的第二信号输入端；所述双向控制模块中的第二信号输入端连接第二个电源监控模块中光电耦合器的发光二极管的阴极，第二控制信号输入端连接第二个电源监控模块中三极管的集电极与第二电阻连接的中间节点，第二个电源监控模块的电压参考端连接双向控制开关的第一信号输入端。
由于采用了上述的技术方案,本发明与现有技术相比，所取得的技术进步在于：
（1）本发明采用两个电源模块驱动的方式对两组LED灯组进行驱动，且每个电源模块均设置有电源监控模块对其进行监控，同时还设有双向控制开关，当两个电源模块均正常工作时，每个电源模块分别驱动一个LED灯组，而当任意一个电源模块出现故障时，对应的电源监控模块能够检测出其故障，进而反馈给开关控制模块，开关控制模块能够控制另一电源模块同时对两组LED组进行供电，保证整体照明设备正常工作，延长照明设备的使用寿命，不仅控制简单方便，而且使用成本低；
（2）本发明采用电压驱动，通过设置的恒流控制模块来保证流过LED灯组的电流恒定，从而保证了LED灯功率的恒定；
（3）本发明的每个电源模块的两端均并联一个电源监控模块，用以监控电源是否损坏，电源监控模块的输出信号控制双向控制开关的断开和闭合，原理简单、控制方便。
综上所述，本发明采用两组电源双驱动电路，通过控制双向控制开关大大延长了LED照明装置的使用寿命。本发明结构简单、控制方便且易于大功率LED控制，能广泛应用于LED照明驱动领域。
本发明适用于现有技术中依靠LED灯珠进行照明的领域。
本发明下面将结合说明书附图与具体实施例作进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明实施例的结构框图；
图2是本发明实施例中电源监控模块的电路原理图；
图3是本发明实施例中双向控制开关的电路原理图；
图4是本发明实施例的电路原理图；
图5是本发明本实施例中第一电源模块发生故障，由第二电源模块驱动第一LED灯组时双向控制开关的控制信号的波形图。
具体实施方式
实施例 带有双电源驱动的LED照明电路
本实施例为带有双电源驱动的LED照明电路，如图1所示，它包括：第一电源模块11、第二电源模块12、第一电源监控模块21、第二电源监控模块22、第一LED灯组31、第二LED灯组32、第一恒流控制模块41、第二恒流控制模块42、双向控制开关5，所述第一电源模块11的正极输出端与第一电源监控模块21的输入端相连接后连接第一LED灯组31的正极，第一电源模块11的负极输出端与第一电源监控模块21的输出端相连后再通过第一二极管D1连接双向控制开关5的第一信号输入端；所述第二电源模块12的正极输出端与第二电源监控模块22的输入端相连接后连接第二LED灯组32的正极，第二电源模块21的负极输出端与第二电源监控模块22的输出端相连后再通过第二二极管D2连接双向控制开关5的第二信号输入端；第一、第二LED灯组31通过第一恒流控制模块41连接双向控制开关5的第一信号输入端，第二LED灯组32的负极通过第二恒流控制模块42连接双向控制开关5的第二信号输入端，第一、第二电源监控模块21、22的监控信号输出端分别对应连接双向控制开关5的第一、第二监控信号输入端。
本实施例具体实施时如下述：
（1）第一、第二电源模块11、12用于第一、第二电源模块11、12将220V交流市电进行整流、滤波、降压、稳压后得到恒定的直流电源进而驱动第一、第二LED灯组31、32，属于现有技术。
（2）第一、第二电源监控模块21、22，用于分别实时监控第一、第二电源模块11、12的工作状态是否正常，本实施例中所述第一、第二电源监控模块21、22的结构完全相同，具体如图2所示，包括光电耦合器QW、第一电阻R1、第二电阻R2，所述光电耦合器QW的发光二极管的阳极通过串接的第一电阻R1后作为电源监控模块的信号输入端VCC，发光二极管的阴极作为电源监控模块的信号输出端A；所述光电耦合器QW的三极管的集电极通过串接第二电阻R2连接自身的信号输入端VCC，第二电阻R2与三极管的集电极的中间节点作为电源监控模块的监控信号输出端Vf，三极管的发射极作为电源监控模块的电压参考端B。
（3）第一、第二LED灯组31、32，作为本实施例中发光的重要构成，每一组LED灯组均由若干个LED灯珠通过并联，或者串联，或者并联与串联混联构成，所述组合后的留出的阴极端与阳极端分别作为LED灯组的阴极端与阳极端。
（4）第一、第二恒流控制模块41、42，用于为第一、第二LED灯组31、32提供恒定的供电电流。
（5）双向控制开关5，用于接收第一、第二电源监控模块21、22的监控信号，进而在一个电源模块发生故障时，能够控制剩余的一个电源模块同时驱动第一、第二LED灯组31、32，保证本实施例正常工作。
本实施例中的双向控制开关5如图3所示：包括第一、第二MOS开关器件M1、M2，两个单向导通的第三二极管D3、第四二极管D4，以及由第三电阻R3与第一稳压二极管DS1构成的第一钳位电路、由第四电阻R4与第二稳压二极管DS2构成第二钳位电路，所述第一MOS开关器件M1的漏极连接第三二极管D3的阴极，第三二极管D3的阳极连接第二钳位电路的第二稳压二极管DS2的阳极，第二稳压二极管DS2的阴极串联第四电阻R4后作为双向控制开关5的第二监控信号输入端Vf2，所述第三二极管D3与第二稳压二极管DS2阳极连接的中间节点作为双向控制开关5的第一信号输入端B1；第二MOS开关器件M2的漏极连接第四二极管D4的阴极，第四二极管D4的阳极连接第一钳位电路的第一稳压二极管DS1的阳极，第一稳压二极管DS1的阴极串接第三电阻R3后作为双向控制开关5的第一监控信号输入端Vf1，所述第四二极管D4的阳极与第一稳压二极管DS1阳极相连接的中间节点作为双向控制开关5的第二信号输入端B2；所述第一MOS开关器件M1的源极连接第四二极管D4的阳极，栅极连接第一稳压二极管DS1的阴极，第二MOS开关器件M2的源极连接第三二极管D3的阳极，栅极连接第二稳压二极管DS2的阴极。
本实施例整体的电路构成如图4所示：所述第一电源监控模块21由第一电阻R1、第二电阻R2、第一光电耦合器QW1构成如图2所示的结构，第二电源监控模块由第七电阻R7、第八电阻R8、第二光电耦合器QW2构成如图2所示的结构，所述第一光电耦合器QW1中的发光二极管的阴极作为第一电源监控模块21的信号输出端连接第一二极管D1的阴极，第一二极管D1的阳极连接双向控制开关5中的第一信号输入端B1，第一光电耦合器QW1中三极管的集电极作为第一电源监控模块21的控制信号输出端连接双向控制开关5的第一监控信号输入端Vf1，第一光电耦合器QW1中三极管的发射极作为第一电源监控模块21的电压参考端连接双向控制开关5的第二信号输入端B2；所述第二光电耦合器QW2中的发光二极管的阴极作为第二电源监控模块22的信号输出端连接第二二极管D2的阴极，第二二极管D2的阳极连接双向控制开关5中的第二信号输入端B2，第二光电耦合器QW2中三极管的集电极作为第二电源监控模块22的控制信号输出端连接双向控制开关5的第二监控信号输入端Vf2，第二光电耦合器QW2中三极管的发射极作为第二电源监控模块22的电压参考端连接双向控制开关5的第一信号输入端B1。
本实施例具体工作原理为：当两个电源模块正常工作时，第一电源模块11驱动第一LED灯组31，第二电源模块12驱动第二LED灯组32，此时第一、第二电源监控模块21、22的第一光电耦合器QW1、QW2均导通，Vf1与B2、Vf2与B1之间的电压差为光电三极管集电极-发射极的导通电压，此电压小于两个MOS开关器件M1、M2导通的阈值电压，第一、第二MOS开关M1、M2均不导通，两个LED灯组回路各自独立工作。假设第一电源模块11因损坏而不能工作，此时第一电源监控模块21的光电耦合器QW1不导通，Vf1与B2之间的电压差接近电源电压，第一MO开关器件M1导通，而第二电源监控模块22的光电耦合器QW2保持导通， Vf2与B1之间的电压差为光电三极管集电极-发射极的导通电压，第二MOS开关器件M2断开，双向控制开关5打开从左到右的通路，此时Vf1 、Vf2的波形变化如图5所示，第二电源模块12同时驱动第一LED灯组31与第二LED灯组312，使得两组LED灯组31、32仍能正常工作，并且由于恒流控制模块的恒流控制作用，两组LED灯组31、32的驱动功率将保持不变。
同样假设第二电源模块12因损坏而不能工作，此时第二电源监控模块22的光电耦合器QW2不导通，Vf2与B1之间的电压差接近电源电压，第二MOS开关器件M2导通，而第一电源监控模块21的光电耦合器QW1保持导通， Vf1与B2之间的电压差为光电三极管集电极-发射极的导通电压，第一MOS开关器件M1断开，双向控制开关5打开从右到左的通路，第一电源模块11同时驱动第一、第二LED灯组31、32，使得两组LED灯组31、32仍能正常工作，并且由于恒流控制模块恒流控制作用，第二LED灯组的驱动功率将保持不变。
Claims (4)
1.带有双电源驱动的LED照明电路，其特征在于：包括两个电源模块、两个电源监控模块、两组LED灯组、两个恒流控制模块、一个双向控制开关，所述每个电源模块的正极输出端分别与对应的电源监控模块的输入端相连接后再分别连接对应的LED灯组的正极，每个电源模块的负极输出端与对应的电源监控模块的输出端对应相连后再分别通过二极管分别连接双向控制开关的两个信号输入端，两个LED灯组的负极分别通过对应的恒流控制模块后分别连接双向控制开关的两个信号输入端，两个电源监控模块的监控信号输出端分别对应连接双向控制开关的两个监控信号输入端；
所述双向控制开关包括第一MOS开关器件和第二MOS开关器件、两个单向导通的二极管，以及两个钳位电路，所述第一MOS开关器件的漏极依次串联一个二极管、第二钳位电路的串联后作为双向控制开关的第二监控信号输入端，所述二极管与第二钳位电路连接的中间节点作为双向控制开关的第一信号输入端；第二MOS开关器件的漏极依次串接另一个二极管、第一钳位电路后作为双向控制开关的第一监控信号输入端，所述另一个二极管与第一钳位电路相连接的中间节点作为双向控制开关的第二信号输入端；所述第一MOS开关器件的源极连接双向控制开关的第二信号输入端，栅极连接第一钳位电路的中间节点，第二MOS开关器件的源极连接双向控制开关的第一信号输入端，栅极连接第二钳位电路的中间节点。
2.根据权利要求1所述的带有双电源驱动的LED照明电路，其特征在于：所述电源监控模块包括光电耦合器，所述光电耦合器的发光二极管的阳极通过串接的第一电阻后作为电源监控模块的信号输入端，发光二极管的阴极作为电源监控模块的信号输出端；所述光电耦合器的三极管的集电极通过串接第二电阻连接自身的信号输入端，第二电阻与三极管的集电极的中间节点作为电源监控模块的监控信号输出端，三极管的发射极作为电源监控模块的电压参考端。
3.根据权利要求1或2所述的带有双电源驱动的LED照明电路，其特征在于：所述第一钳位电路与第二钳位电路的结构完全相同，均包括一个电阻与一个稳压二极管，所述电阻的一端连接稳压二极管的阴极，另一端连接双向控制开关的控制信号输入端，稳压二极管的阳极连接双向控制开关的信号输入端。
4.根据权利要求3所述的带有双电源驱动的LED照明电路，其特征在于：所述双向控制开关中的第一信号输入端连接第一个电源监控模块中光电耦合器的发光二极管的阴极，第一控制信号输入端连接第一个电源监控模块中三极管的集电极与第二电阻连接的中间节点，第一个电源监控模块的电压参考端连接双向控制开关的第二信号输入端；所述双向控制开关中的第二信号输入端连接第二个电源监控模块中光电耦合器的发光二极管的阴极，第二控制信号输入端连接第二个电源监控模块中三极管的集电极与第二电阻连接的中间节点，第二个电源监控模块的电压参考端连接双向控制开关的第一信号输入端。
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