CN104968101A - 防雷led电源保护电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防雷LED电源保护电路，包括桥堆整流模块、恒流模块、LED负载、浪涌保护模块，浪涌保护模块包括保险丝F1、热敏电阻NTC、压敏电阻UR，保险丝F1和热敏电阻NTC串联，桥堆整流模块具有两个输入端，其一个输入端连接市电零线，另一个输入端通过保险丝F1和热敏电阻NTC连接市电火线，且保险丝F1连接桥堆整流模块，热敏电阻NTC连接市电火线；压敏电阻UR一端连接市电零线，另一端连接在保险丝F1与热敏电阻NTC之间。本发明在电源电路中的桥堆整流模块前设置浪涌保护模块以吸收尖峰电压，保护整个电源电路和LED负载，具有结构简单、成本低的优点。

Description

防雷LED电源保护电路

技术领域

本发明涉及LED驱动电路领域，具体地，涉及一种防雷LED电源保护电路。

背景技术

LED光源作为一种新型绿色光源，由于其具有耗电量低、寿命长、反应速度快、高效节能等优点，已被越来越广泛的应用。

在同样亮度下，LED 光源耗电量仅为普通白炽灯的十分之一，而寿命却可以延长100 倍。但其寿命很大程度上决定于驱动电源，因此一种可靠的、转换效率高的、寿命长的LED 驱动电源对于LED 光源至关重要。

目前，LED灯的供电方式多采用直流供电，供电的市电需要通过整流桥转换为直流，再通过驱动电路驱动LED灯珠发光。在电路启动的瞬间或者遭受雷电影响时，电路中会产生尖峰电压，对整个电源电路和LED负载造成损害。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种防雷LED电源保护电路，该LED电源保护电路在交流输入端设置浪涌保护模块以吸收尖峰电压，保护整个电源电路和LED负载。

防雷LED电源保护电路，包括桥堆整流模块、恒流模块和LED负载；所述恒流模块包括恒流控制芯片IC1、MOS管Q1、分压电阻R5、调节电阻R6、采样电阻R7和采样电阻R8；所述LED负载正极连接桥堆整流模块的输出端，负极连接MOS管Q1的D极；恒流控制芯片IC1的电源输入端通过分压电阻R5连接到桥堆整流模块的输出端；恒流控制芯片IC1的采样端通过采样电阻R7和采样电阻R8分别连接到MOS管Q1的D极和S极，MOS管Q1的S极还通过调节电阻R6接地、G极连接到恒流控制芯片IC1的输出端；还包括浪涌保护模块，所述浪涌保护模块包括保险丝F1、热敏电阻NTC、压敏电阻UR，保险丝F1和热敏电阻NTC串联，所述桥堆整流模块具有两个输入端，其一个输入端连接市电零线，另一个输入端通过保险丝F1和热敏电阻NTC连接市电火线，且保险丝F1连接桥堆整流模块，热敏电阻NTC连接市电火线；压敏电阻UR一端连接市电零线，另一端连接在保险丝F1与热敏电阻NTC之间。

进一步，所述桥堆整流模块包括全桥整流桥堆BD1和滤波电容C3，全桥整流桥堆BD1的两个输入端分别连接市电零线和保险丝F1；全桥整流桥堆BD1的直流输出正极与分压电阻R5和LED负载的正极相连，全桥整流桥堆BD1的直流输出负极接地；滤波电容C3并联在全桥整流桥堆BD1直流输出负极和直流输出正极之间。

作为本发明的进一步改进，上述防雷LED电源保护电路还包括填谷电路，该填谷电路包括电容C4、电容C5以及二极管D4、二极管D2、二极管D3，电容C4一端连接全桥整流桥堆BD1的直流输出正极、另一端连接二极管D4的负极，二极管D4的正极接地；电容C5的一端接地、另一端连接二极管D2的正极，二极管D2的负极连接全桥整流桥堆BD1的直流输出正极；二极管D3的正极与二极管D4的负极相连，二极管D3的负极与二极管D2的正极相连。

进一步，上述防雷LED电源保护电路还包括用于隔离填谷电路和桥堆整流模块的二极管D1，二极管D1正极连接桥堆整流模块的输出端、负极同时连接电容C4、二极管D2的负极、分压电阻R5、LED负载正极。

优选的，所述电容C4和电容C5的容值相等，且电容C4和电容C5为电解电容，电容C4的负极连接二极管D4的负极，电容C5的负极接地。

进一步，所述LED负载两端还并联有滤波电容C2。

优选的，所述调节电阻R6的阻值为5Ω。

综上，本发明的有益效果是：

1、本发明在桥堆整流模块前设置浪涌保护模块以吸收电路启动或者受雷击影响时的尖峰电压，保护整个电源电路和LED负载；

2、本发明在桥堆整流模块后增设填谷电路来大幅度增加整流二极管的导通角，通过填平谷点，使输入电流从尖峰脉冲变为接近于正弦波的波形，显著降低总谐波失真。

3、本发明结构简单、成本低。

附图说明

图1是本发明的电路图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

【实施例1】

如图1所示，本实施例的防雷LED电源保护电路，包括桥堆整流模块、连接到桥堆整流模块上的恒流模块、LED负载、浪涌保护模块；其中：桥堆整流模块包括全桥整流桥堆BD1和滤波电容C3，全桥整流桥堆BD1是由4只整流二极管按桥式全波整流电路的形式连接并封装为一体的整流桥堆，其具有两个输入端和两个输出端，两个输出端分别为直流输出正极、直流输出负极。全桥整流桥堆BD1的直流输出正极为桥堆整流模块的输出端，全桥整流桥堆BD1的直流输出正极连接恒流模块、LED负载的正极，直流输出负极接地。滤波电容C3并联在全桥整流桥堆BD1直流输出负极和直流输出正极之间，即滤波电容C3一端连接全桥整流桥堆BD1的直流输出正极，另一端接地。

所述浪涌保护模块包括保险丝F1、热敏电阻NTC、压敏电阻UR，保险丝F1和热敏电阻NTC串联，全桥整流桥堆BD1的一个输入端连接市电零线N、另一个输入端通过保险丝F1和热敏电阻NTC连接市电火线L，且保险丝F1连接全桥整流桥堆BD1，热敏电阻NTC连接市电火线L；压敏电阻UR一端连接市电零线N，另一端连接在保险丝F1与热敏电阻NTC之间。

恒流模块包括恒流控制芯片IC1、MOS管Q1、分压电阻R5、调节电阻R6、采样电阻R7和采样电阻R8；上述LED负载正极连接全桥整流桥堆BD1的直流输出正极，负极连接MOS管Q1的D极（漏极）；恒流控制芯片IC1具有电源输入端VH、采样端CS、接地端GND、输出端GATE、电源输出端VDD，其接地端GND接地，电源输入端VH通过分压电阻R5连接到全桥整流桥堆BD1的直流输出正极，获得工作电压；电源输出端VDD与接地端GND上并联滤波电容C1，平滑恒流控制芯片IC1的工作电压，使恒流控制芯片IC1保持稳定工作；采样端CS通过采样电阻R7和采样电阻R8分别连接到MOS管Q1的D极和S极（源极）；恒流控制芯片IC1的输出端GATE连接MOS管Q1的G极（栅极），控制MOS管的导通与截止，MOS管Q1的S极还通过调节电阻R6接地。

本实施例中，为了避免电路在开启的瞬间或者受雷击影响时产生的浪涌电流,在电源电路中串接一个功率型热敏电阻NTC,能有效地抑制开启时的浪涌电流,并且在完成抑制浪涌电流作用以后热敏电阻NTC的电阻值将下降到非常小的程度,其消耗的功率可以忽略不计,不会对正常的工作电流造成影响。压敏电阻UR并联在交流侧电路中主要是起“限制电压超高”作用。

保险丝F1、热敏电阻NTC、压敏电阻UR构成的浪涌保护模块能够吸收尖峰电压，保护整个电源电路和LED负载。

上述LED负载优选为多个LED灯珠串联形成的LED灯串，也可以为单个LED灯珠，采样电阻R7、采样电阻R8采集LED负载回路上的电流，恒流控制芯片IC1根据采集的电流控制MOS管的导通状态，从而控制回路电压，达到回路电压和电阻之比恒定不变，实现电流恒定。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实施例中的，防雷LED电源保护电路还包括填谷电路。所述填谷电路包括电容C4、电容C5以及二极管D4、二极管D2、二极管D3，电容C4一端连接桥堆整流模块的输出端即全桥整流桥堆BD1的直流输出正极、另一端连接二极管D4的负极，二极管D4的正极接地；电容C5的一端接地、另一端连接二极管D2的正极，二极管D2的负极连接桥堆整流模块的输出端即全桥整流桥堆BD1的直流输出正极；二极管D3的正极与二极管D4的负极相连，二极管D3的负极与二极管D2的正极相连。

本实施例中，增设填谷电路填平电路，大幅度增加全桥整流桥堆BD1中整流二极管的导通角，通过填平谷点，使输入电流从尖峰脉冲变为接近于正弦波的波形，显著降低总谐波失真。本发明能够将功率因数提高到0.9左右。本发明的电路简单、成本低、功率因数补偿效果显著，并且在输入电路中不需要使用体积大重量沉的大电感器。

【实施例3】

在实施例2的基础上，本实施例中的小型LED驱动电路还包括用于隔离填谷电路和桥堆整流模块的二极管D1。

二极管D1正极连接全桥整流桥堆BD1的直流输出正极，负极同时连接电容C4、二极管D2的负极、分压电阻R5、LED负载的正极。D1为隔离二极管，可将全桥整流桥堆BD1与填谷电路隔开。

本实施例中，电容C4和电容C5的容值相等，且电容C4和电容C5为电解电容，电容C4的正极连接全桥整流桥堆BD1的直流输出正极、负极连接二极管D4的负极，电容C5的正极连接二极管D2的正极、负极接地。

上述LED负载两端还并联有滤波电容C2，使LED负载的输入电压稳定。

本实施例中，恒流控制芯片IC1采用ORG8510恒流芯片，MOS管Q1为N沟道MOS管。

上述滤波电容C1采用陶瓷电容。

本实施例中，上述调节电阻R6的阻值为5Ω，以保证R6具有分压功能又能避免R6分得过高的电压；分压电阻R5、调节电阻R6、采样电阻R7、采样电阻R8采用高压贴片电阻，滤波电容C1和滤波电容C2采用高压贴片电容，以减小驱动电路所占体积。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.防雷LED电源保护电路，包括桥堆整流模块、恒流模块和LED负载；所述恒流模块包括恒流控制芯片IC1、MOS管Q1、分压电阻R5、调节电阻R6、采样电阻R7和采样电阻R8；所述LED负载正极连接桥堆整流模块的输出端，负极连接MOS管Q1的D极；恒流控制芯片IC1的电源输入端通过分压电阻R5连接到桥堆整流模块的输出端；恒流控制芯片IC1的采样端通过采样电阻R7和采样电阻R8分别连接到MOS管Q1的D极和S极，MOS管Q1的S极还通过调节电阻R6接地、G极连接到恒流控制芯片IC1的输出端；其特征在于，还包括浪涌保护模块，所述浪涌保护模块包括保险丝F1、热敏电阻NTC、压敏电阻UR，保险丝F1和热敏电阻NTC串联，所述桥堆整流模块具有两个输入端，其一个输入端连接市电零线，另一个输入端通过保险丝F1和热敏电阻NTC连接市电火线，且保险丝F1连接桥堆整流模块，热敏电阻NTC连接市电火线；压敏电阻UR一端连接市电零线，另一端连接在保险丝F1与热敏电阻NTC之间。

2.根据权利要求1所述的防雷LED电源保护电路，其特征在于，所述桥堆整流模块包括全桥整流桥堆BD1和滤波电容C3，全桥整流桥堆BD1的两个输入端分别连接市电零线和保险丝F1；全桥整流桥堆BD1的直流输出正极与分压电阻R5和LED负载的正极相连，全桥整流桥堆BD1的直流输出负极接地；滤波电容C3并联在全桥整流桥堆BD1直流输出负极和直流输出正极之间。

3.根据权利要求2所述的防雷LED电源保护电路，其特征在于，还包括填谷电路，该填谷电路包括电容C4、电容C5以及二极管D4、二极管D2、二极管D3，电容C4一端连接全桥整流桥堆BD1的直流输出正极、另一端连接二极管D4的负极，二极管D4的正极接地；电容C5的一端接地、另一端连接二极管D2的正极，二极管D2的负极连接全桥整流桥堆BD1的直流输出正极；二极管D3的正极与二极管D4的负极相连，二极管D3的负极与二极管D2的正极相连。

4.根据权利要3所述的防雷LED电源保护电路，其特征在于，还包括用于隔离填谷电路和桥堆整流模块的二极管D1，二极管D1正极连接桥堆整流模块的输出端、负极同时连接电容C4、二极管D2的负极、分压电阻R5、LED负载正极。

5.根据权利要求3或4所述的防雷LED电源保护电路，其特征在于，所述电容C4和电容C5的容值相等，且电容C4和电容C5为电解电容，电容C4的负极连接二极管D4的负极，电容C5的负极接地。

6.根据权利要求1至4任一所述的防雷LED电源保护电路，其特征在于，所述LED负载两端还并联有滤波电容C2。

7.根据权利要求1至4任一所述的防雷LED电源保护电路，其特征在于，所述调节电阻R6的阻值为5Ω。