CN104902612B - 一种安全免拆led灯管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种安全免拆LED灯管，主要由LED恒流驱动芯片BP2808、高频整流模块、开路异常保护模块、反馈供电模块、电流采样控制模块、降压恒流模块、高压吸收模块几个部分构成，通过LED恒流驱动芯片控制其他部分的协同工作，来实现无需作任何线路改动的情况下方便直接更换现有荧光灯管或LED灯管的效果，具有操作方便，适用于大规模替换的特点，因此具备良好的应用前景。

Description

一种安全免拆LED灯管

技术领域

本发明涉及LED照明技术领域，特别是涉及一种安全免拆LED灯管。

背景技术

随着经济社会的发展和LED照明技术的不断提高，被誉为“绿色照明”的LED照明灯具已经越来越广泛地应用到人们的日常生活当中，由于其存在高亮度、寿命长、响应速度快、对环境无污染以及节能省电等优点，正逐步取代传统荧光灯管成为现今的主流照明灯具，被广泛应用于商业照明、装饰照明、道路照明以及室内外照明等照明领域，但是目前常见LED灯管取代荧光灯管的方法较为繁琐，需要首先判断将要被取代的荧光灯管的原接线方法，再针对具体的接线方法进行电路改装，才能替换，操作难度大、危险性高，且费时费力，不利于大规模应用，鉴于上述缺陷，有必要对现有LED照明灯具的设计提出新的改进。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种安全免拆LED灯管。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种安全免拆LED灯管，其特征在于包括：

LED恒流驱动芯片，用于对LED进行恒流控制；

高频整流模块，用于对交流输入信号进行高频整流；

开路异常保护模块，用于对开路异常情况进行保护；

反馈供电模块，用于对所述LED恒流驱动芯片进行稳定供电；

电流采样控制模块，通过控制电路的输出电流来维持LED的功率在可控范围；

降压恒流模块，控制电路处于稳定工作状态，并为LED提供所需电流和电压；

高压吸收模块，吸收瞬间产生的高电压和大电流，以维护整个电路的正常工作状态；

所述高频整流模块的输入端连接外部交流信号和所述开路异常保护模块，其输出端通过反馈供电模块与LED恒流驱动芯片的供电端相连，所述LED恒流驱动芯片的电流采样端连接有所述电流采样控制模块，所述LED恒流驱动芯片的输出端连接有所述降压恒流模块，所述降压恒流模块分别连接有高压吸收模块和LED，所述高频整流模块的输出端还与所述LED相连。

作为对上述方案的进一步改进，所述LED恒流驱动芯片为BP2808。

进一步，所述高频整流模块为分别由高频二极管D91、D92、D93、D94以及D95、D96、D97、D98构成的两组桥式整流电路。

进一步，所述开路异常保护模块为由热敏电阻PTC1和PTC2并联而成。

进一步，所述反馈供电模块包括二极管D90和电阻R94，所述D90的负极和R94一端相连后连接到LED恒流驱动芯片的VDD端，D90的正极和R94另一端相连后连接到降压恒流模块。

进一步，所述电流采样控制模块包括电阻R97、R98、R99、R100，所述R97、R98、R99、R100相并联后，一端与LED恒流驱动芯片的CS端相连，另一端接地。

进一步，所述降压恒流模块包括场效应管Q1，电感L1、L2、二极管D1，所述L1和L2相并联后一端与Q1的漏极相连，其另一端与LED的负极相连，所述Q1的源极与LED恒流驱动芯片的OUT端相连，栅极通过反馈供电模块连接到LED恒流驱动芯片的VDD端。

进一步，所述高压吸收模块包括二极管D2，热敏电阻PTC3、PTC4，电阻R2、R3，所述D2的正极与所述场效应管Q1的漏极相连，所述PTC3和PTC4相并联后一端连接D2的负极，另一端依次串联R2和R3后接地。

此外，所述多用LED灯管可在以下电路连接方式中工作:左端单端供电方式；两端上端单针供电方式；右端单端供电方式；两端下端单针供电方式；左端上端单针，右端下端单针供电方式；左端下端单针，右端上端单针供电方式；左端两针短接，右端两针短接供电方式；原电感镇流器、启辉器不拆除直接替换LED灯管方式；原电子镇流器不拆除直接替换LED灯管方式；原电感镇流器不拆除直接替换双LED灯管方式。

一种包括上述新型电源驱动电路的多用LED灯管，包括灯头，其特征在于：所述灯头内设置有开关组件，所述开关组件包括开关帽、开关和限位件，所述开关上设置有金属弹片，所述灯头上设有穿孔，所述开关帽的一端与金属弹片接触，其另一端从所述穿孔穿出，所述限位件将所述开关帽和开关限位于所述灯头内。

本发明的有益效果是：本发明作为一种安全免拆LED灯管，主要由LED恒流驱动芯片BP2808、高频整流模块、开路异常保护模块、反馈供电模块、电流采样控制模块、降压恒流模块、高压吸收模块几个部分构成，通过LED恒流驱动芯片控制其他部分的协同工作，来实现无需作任何线路改动的情况下方便直接更换现有荧光灯管或LED灯管的效果，具有操作方便，适用于大规模替换的特点，因此具备良好的应用前景。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明原理方框结构示意图；

图2为本发明电路结构示意图；

图3为由本发明所构成的LED灯管整体结构示意图；

图4为本发明兼容电子镇流器的原理示意图；

图5为本发明所述LED灯管的灯头与开关组件的组装示意图；

图6为本发明所述LED灯管的灯头与开关组件的爆炸结构示意图；

图7为本发明所述LED灯管的原理结构示意图。

具体实施方式

参照图1-图2，一种安全免拆LED灯管，包括：LED恒流驱动芯片1，用于对LED进行恒流控制；高频整流模块2，用于对交流输入信号进行高频整流；开路异常保护模块3，用于对开路异常情况进行保护；反馈供电模块4，用于对所述LED恒流驱动芯片1进行稳定供电；电流采样控制模块5，通过控制电路的输出电流来维持LED的功率在可控范围；降压恒流模块6，控制电路处于稳定工作状态，并为LED提供所需电流和电压；高压吸收模块7，吸收瞬间产生的高电压和大电流，以维护整个电路的正常工作状态；所述高频整流模块2的输入端连接外部交流信号和所述开路异常保护模块3，其输出端通过反馈供电模块4与LED恒流驱动芯片1的供电端相连，所述LED恒流驱动芯片1的电流采样端连接有所述电流采样控制模块5，所述LED恒流驱动芯片1的输出端连接有所述降压恒流模块6，所述降压恒流模块6分别连接有高压吸收模块7和LED，所述高频整流模块2的输出端还与所述LED相连，所述LED恒流驱动芯片1为BP2808，通过LED恒流驱动芯片1控制其他部分的协同工作，来实现无需作任何线路改动的情况下方便直接更换现有荧光灯管或LED灯管的效果，具有操作方便，适用于大规模替换的特点。

高频整流模块2为分别由高频二极管D91、D92、D93、D94以及D95、D96、D97、D98构成的两组桥式整流电路，其适合高频交流电路（频率在50-100KHz之间），且具有良好的电子镇流器兼容性，根据电子镇流器的工作原理，匹配了高频二极管做电路整流，同时兼容普通工频（50/60Hz)的交流工作电路，达到提高转换效率，兼容性好的目的。

开路异常保护模块3为由热敏电阻PTC1和PTC2并联而成，利用正温度系数热敏电阻在工作时阻值无限增大的原理工作，根据该方式来模拟普通荧光灯管的灯丝，使具有灯丝开路异常保护的电子镇流器正常工作。

反馈供电模块4包括二极管D90和电阻R94，所述D90的负极和R94一端相连后连接到LED恒流驱动芯片1的VDD端，D90的正极和R94另一端相连后连接到降压恒流模块6，所述反馈供电模块4以恒流检测的方式给LED恒流驱动芯片1供电，使得LED恒流驱动芯片1从启动到工作一直可以稳定的工作，避免反馈式二次供电，提高产品的兼容性能，使LED灯管工作时不会出现闪烁现象。

电流采样控制模块5包括电阻R97、R98、R99、R100，所述R97、R98、R99、R100相并联后，一端与LED恒流驱动芯片1的CS端相连，另一端接地，电流采样控制模块5使LED灯管兼容电子镇流器的同时通过控制电路的输出电流来控制LED灯管上功率大小，使灯管的功率在可控范围，达到更好的兼容和节能效果。

降压恒流模块6包括场效应管Q1，电感L1、L2、二极管D1，所述L1和L2相并联后一端与Q1的漏极相连，其另一端与LED的负极相连，所述Q1的源极与LED恒流驱动芯片1的OUT端相连，栅极通过反馈供电模块4连接到LED恒流驱动芯片1的VDD端，LED恒流驱动芯片1的VDD端控制MOSFET场效应管的栅极，使场效应管Q1与电感L2、L2形成串联谐振电路，通过电路震荡与续流二极管D1组成降压恒流电路，来控制电路处于稳定工作状态。

高压吸收模块7包括二极管D2，热敏电阻PTC3、PTC4，电阻R2、R3，所述D2的正极与所述场效应管Q1的漏极相连，所述PTC3和PTC4相并联后一端连接D2的负极，另一端依次串联R2和R3后接地，高压吸收模块7利用正温度系数热敏电阻在工作时阻值无限增大的原理工作，启动时高压吸收模块7工作，时间2S左右，在电路场效应管Q1漏极与地间形成吸收回路，用来吸收每次电子镇流器通电启动瞬间产生的高压和大电流，电子镇流器经过高压放电0.5S后检测到负载平稳的工作电流，高压吸收模块7工作时温度上升到75℃时，电路处于开路待机状态，达到提高转化效率和节能的目的，这时，整个电路处于正常工作状态。

参考图3，本发明所述的电源驱动电路实际上为LED灯管的核心部分，这种类型的LED灯管通常还包括以下部件，灯管81、灯头82、端子83以及导线84，灯管81的两端均设置有灯头82，两灯头82上均设置有一对端子83，且所述端子83通过导线84与灯管81内部的电源驱动电路相连。本发明所述的多用LED灯管可在以下电路连接方式中工作:左端单端供电方式；两端上端单针供电方式；右端单端供电方式；两端下端单针供电方式；左端上端单针，右端下端单针供电方式；左端下端单针，右端上端单针供电方式；左端两针短接，右端两针短接供电方式；原电感镇流器、启辉器不拆除直接替换LED灯管方式；原电子镇流器不拆除直接替换LED灯管方式；原电感镇流器不拆除直接替换双LED灯管方式。

本发明所述的电源驱动电路的特点是，可在AC100-277V市电和120/277V电感/电子镇流器的电路里，不需要拆下镇流器和改变原有电路的情况下，直接替换正常工作，具体分为以下几种方式，当市电工作时：输入AC120-277V，输出DC70-85V 0.2A恒流；参考图4，当兼容电子镇流器时：输入AC600V（瞬间启动时），稳定工作时AC90-130V，频率20-50K，输出DC70-85V 0.2A恒流；当兼容电感镇流器时：输入120/277V，输出DC70-85V 0.2A恒流。

如图5-7，一种包括所述新型电源驱动电路的多用LED灯管，包括灯头82，灯头82内设置有开关组件，所述开关组件包括开关帽91、开关92和限位件93，所述开关92上设置有金属弹片94，所述灯头82上设有穿孔821，所述开关帽91的一端与金属弹片94接触，其另一端从所述穿孔821穿出，所述限位件93将所述开关帽91和开关92限位于所述灯头82内。由于人们传统的意识，在更换灯管的时候习惯性的先把灯管的一头接入支架，然后在接入另外一头，由于LED灯的特殊性，可能会有漏电或者非常规操作（例如忘记关闭电源）导致人体触电，灯管的一头设有开关92，当灯管的一端接入支架后，由于角度问题，没办法触动开关92的弹片94，此时电路处于关闭状态，而只有当两端都进入支架后，触动开关92的弹片94，开关闭合，整个电流流通，所以不会产生漏电或者通电的事故，开关92相当于图7中的“K”部分。

以上对本发明的较佳实施进行了具体说明，当然，本发明还可以采用与上述实施方式不同的形式，这些都不构成对本实施方式的任何限制，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下所作的等同的变换或相应的改动，都应该属于本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种安全免拆LED灯管，其特征在于，包括：LED恒流驱动芯片(1)，用于对LED进行恒流控制；高频整流模块(2)，用于对交流输入信号进行高频整流；开路异常保护模块(3)，用于对开路异常情况进行保护；反馈供电模块(4)，用于对所述LED恒流驱动芯片(1)进行稳定供电；电流采样控制模块(5)，通过控制电路的输出电流来维持LED的功率在可控范围；降压恒流模块(6)，控制电路处于稳定工作状态，并为LED提供所需电流和电压；高压吸收模块(7)，吸收瞬间产生的高电压和大电流，以维护整个电路的正常工作状态；所述高频整流模块(2)的输入端连接外部交流信号和所述开路异常保护模块(3)，其输出端通过反馈供电模块(4)与LED恒流驱动芯片(1)的供电端相连，所述LED恒流驱动芯片(1)的电流采样端连接有所述电流采样控制模块(5)，所述LED恒流驱动芯片(1)的输出端连接有所述降压恒流模块(6)，所述降压恒流模块(6)分别连接有高压吸收模块(7)和LED，所述高频整流模块(2)的输出端还与所述LED相连，所述LED恒流驱动芯片(1)为BP2808；所述开路异常保护模块(3)由具有正温度系数的热敏电阻并联在高频整流模块(2)的输出端而形成，用于模拟荧光灯管的灯丝，使具有灯丝开路异常保护的电子镇流器正常工作；所述反馈供电模块(4)包括二极管D90和电阻R94，所述D90的负极和R94一端相连后连接到LED恒流驱动芯片(1)的VDD端，D90的正极和R94另一端相连后连接到降压恒流模块(6)，D90的负极还通过电阻连接到高频整流模块(2)的输出正端，D90的负极同时连接到稳压管DZ90的负极，DZ90的正极接地；所述电流采样控制模块(5)包括电阻R97、R98、R99、R100，所述R97、R98、R99、R100相并联后，一端与LED恒流驱动芯片(1)的CS端相连，另一端接地；所述降压恒流模块(6)包括场效应管Q1、电感L1、电感L2、二极管D1，所述L1和L2相并联后一端与Q1的漏极相连，其另一端与LED的负极相连，所述Q1的源极与LED恒流驱动芯片(1)的OUT端相连，所述Q1的栅极与D90的正极相连接，通过反馈供电模块(4)连接到LED恒流驱动芯片(1)的VDD端，二极管D1的正极与Q1的漏极相连，二极管D1的负极连接到LED的正极，所述LED的正极连接到高频整流模块(2)的输出正端；所述高压吸收模块(7)包括二极管D2，具有正温度系数的热敏电阻PTC3、PTC4，电阻R2、R3，所述D2的正极与所述场效应管Q1的漏极相连，所述PTC3和PTC4相并联后一端连接D2的负极，另一端依次串联R2和R3后接地，利用正温度系数热敏电阻的特性来吸收启动瞬间产生的高压和大电流。

2.根据权利要求1所述的一种安全免拆LED灯管，其特征在于：所述高频整流模块(2)为分别由高频二极管D91、D92、D93、D94以及D95、D96、D97、D98构成的两组桥式整流电路。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的一种安全免拆LED灯管，其特征在于：所述LED灯管可以下列灯管供电连接方式中的任一方式工作：左端单端供电方式；两端上端单针供电方式；右端单端供电方式；两端下端单针供电方式；左端上端单针，右端下端单针供电方式；左端下端单针，右端上端单针供电方式；左端两针短接，右端两针短接供电方式；原电感镇流器、启辉器不拆除直接替换LED灯管方式；原电子镇流器不拆除直接替换LED灯管方式；原电感镇流器不拆除直接替换双LED灯管方式。

4.根据权利要求1-2中任一项所述的一种安全免拆LED灯管，其特征在于：包括灯头(82)，所述灯头(82)内设置有开关组件，所述开关组件包括开关帽(91)、开关(92)和限位件(93)，所述开关(92)上设置有金属弹片(94)，所述灯头(82)上设有穿孔(821)，所述开关帽(91)的一端与金属弹片(94)接触，其另一端从所述穿孔(821)穿出，所述限位件(93)将所述开关帽(91)和开关(92)限位于所述灯头(82)内；当灯管两端都进入支架后，触动开关(92)的弹片金属(94)，开关闭合，电路通电。