CN105101538B - 可控硅电流保护电路和方法、调光电路及照明设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可控硅电流保护电路和方法、调光电路及照明设备,该可控硅电流保护电路包括:可控硅检测电路和保护电路;可控硅检测电路的第一端与可控硅调节器输出线路上设置的电流采样点连接,可控硅检测电路的第二端与功率转换电路连接,可控硅检测电路的第三端与保护电路的第一端连接;保护电路的第二端与功率转换电路连接;可控硅检测电路用于在可控硅接入时,检测电流采样点的电流并将电流转换成电压输出到保护电路;保护电路用于根据电流采样点的电压控制功率转换电路的启动或关闭,通过检测在可控硅调节器与功率转换电路线路通过的电流,逻辑控制功率转换器的开关,保护负载和可控硅不会被突变的电压破坏。

Description

可控硅电流保护电路和方法、调光电路及照明设备
技术领域
本发明实施例涉及电路领域,尤其涉及一种可控硅电流保护电路和方法、调光电路及照明设备。
背景技术
可控硅是一种具有三个PN结的四层结构的大功率半导体器件,亦称为晶闸管。具有体积小、结构相对简单、功能强等特点,被广泛应用于各种电子设备和电子产品中,多用来作可控整流、逆变、变频、调压、无触点开关等。
家用电器中的调光灯、调速风扇、摄像机等及很多工业控制设备都大量使用了可控硅器件进行整流和调压等。以家用电器中的调光灯为例,由于LED具有发光效率高、使用寿命长、稳定性好等优点,调光灯一般使用的是LED照明灯或者LED背光源进行照明。用户在使用LED照明灯或LED背光源时,经常直接将LED照明电路接入现有的可控硅调光器,可控硅调光器中的可控硅器件对市电进行斩波之后,输入LED照明灯或者LED背光源的电压变小,输入电流有效值变大,导致LED照明灯或者LED背光源等负载被破坏。
发明内容
本发明实施例提供的可控硅电流保护电路和方法、调光电路及照明设备,用于解决用户直接将LED照明电路接入可控硅调光器,斩波之后的交流市电直接输入LED照明电路,输入电流有效值变大,造成LED照明灯或者LED背光源等负载被破坏的问题。
本发明第一方面提供一种可控硅电流保护电路,包括:可控硅检测电路和保护电路;所述可控硅检测电路的第一端与可控硅调节器输出线路上设置的电流采样点连接,所述可控硅检测电路的第二端与功率转换电路连接,所述可控硅检测电路的第三端与保护电路的第一端连接;所述保护电路的第二端与功率转换电路连接;
所述可控硅检测电路用于在可控硅接入时,检测电流采样点的电流并将所述电流转换成电压输出到所述保护电路;所述保护电路用于根据所述电流采样点的电压控制所述功率转换电路的启动或关闭。
在本发明的一实施例中,所述可控硅电流保护电路还包括:整流电路,所述整流电路连接在所述电流采样点与所述可控硅调节器之间,用于将可控过调节器输出的电流进行整流再输出到所述电流采样点。
在本发明的一实施例中,所述可控硅检测电路包括:电流电压转换电路和电压峰值处理电路;所述电流电压转换电路的第一端与所述电流采样点连接,所述电流电压转换电路的第二端与所述功率转换电路连接,所述电流电压转换电路的第三端与所述电压峰值处理电路的第一端连接;所述电压峰值处理电路的第二端与所述保护电路的第一端连接;
所述电流电压转换电路用于在可控硅接入时,检测所述电流采样点通过的电流,并将所述电流转换为电压输出到所述电压峰值处理电路,所述电压峰值处理电路将所述电压进行峰值处理后输出到所述保护电路。
在本发明的一实施例中,所述保护电路包括电压采样电路和迟滞比较器,所述电压采样电路的第一端与所述电压峰值处理电路的第二端连接,所述电压采样电路的第二端与所述迟滞比较器的第一输入端连接;所述迟滞比较器的第二输入端用于输入参考电压;所述迟滞比较器的输出端与所述功率转换电路连接;所述电压采样电路用于根据所述电压峰值处理电路输出的电压进行采样计算获取输出电压,所述迟滞比较器用于将所述输出电压与参考电压进行比较;
若所述迟滞比较器比较出所述输出电压大于参考电压,则输出低电平关闭所述功率转换电路;若所述迟滞比较器比较出所述输出电压小于参考电压,则输出高电平启动所述功率转换电路。
在本发明的一实施例中,所述电流电压转换电路包括第一电阻和温度采集模块;所述第一电阻的一端与所述电流采样点连接,所述第一电阻的另一端与所述功率转换电路连接,所述温度采集模块设置在所述第一电阻上,所述温度采集模块与所述电压峰值处理电路的第一端连接,所述温度采集模块用于在可控硅接入时,采集所述第一电阻的温度,并根据所述第一电阻的温度计算出所述第一电阻上的电压,并将所述电压输出到所述电压峰值处理电路。
在本发明的一实施例中,所述可控硅检测电路包括电流传感器和检测电路,所述电流传感器的第一端与所述电流采样点连接,所述电流传感器的第二端与所述功率转换电路连接,所述电流传感器第三端与所述检测电路的第一端连接,所述检测电路的第二端与所述保护电路的第一端连接,所述电流传感器用于在可控硅接入时,检测所述电流采样点通过的电流,所述检测电路用于将所述电流转换成电压并输出到所述保护电路。
在本发明的一实施例中,所述保护电路包括电压采样电路和迟滞比较器,所述电压采样电路的第一端与所述检测电路的第二端连接,所述电压采样电路的第二端与所述迟滞比较器的第一输入端连接;所述迟滞比较器的第二输入端用于输入参考电压;所述迟滞比较器的输出端与所述功率转换电路连接;所述电压采样电路用于根据所述检测电路输出的电压进行采样计算获取输出电压,所述迟滞比较器用于将所述输出电压与参考电压进行比较;
若所述迟滞比较器比较出所述输出电压大于参考电压,则输出低电平关闭所述功率转换电路;若所述迟滞比较器比较出所述输出电压小于参考电压,则输出高电平启动所述功率转换电路。
本发明第二方面提供一种可控硅电流保护方法,应用于可控硅电流保护电路,所述可控硅电流保护电路包括可控硅检测电路和保护电路;所述可控硅检测电路的第一端与可控硅调节器输出线路上设置的电流采样点连接,所述可控硅检测电路的第二端与功率转换电路连接,所述可控硅检测电路的第三端与保护电路的第一端连接;所述保护电路的第二端与功率转换电路连接;所述方法包括:
在可控硅接入时,所述可控硅检测电路获取所述电流采样点的电流并转换成电压,并将所述电压输出到所述保护电路;
所述保护电路将所述电压与参考电压进行比较,若峰值处理后的所述电流采样点的电压大于参考电压值,则控制功率转换电路停止功率转换,否则控制所述功率转换电路启动功率转换。
本发明第三方面提供一种调光电路,包括:供电电路、可控硅调光器、功率转换电路和第一方面所述的任一种可控硅电流保护电路;所述供电电路与所述可控硅调节器的一端连接,所述可控硅调光器的另一端与所述可控硅电流保护电路的第一端连接;所述可控硅电流保护电路的第二端与所述功率转换电路的第一输入端连接;所述可控硅电流保护电路的第三端与所述功率转换电路的第二输入端连接,所述可控硅调光器包括可控硅。
本发明第四方面提供一种照明设备,包括:第三方面所述的调光电路以及与所述调光电路连接的照明器件。
本发明提供的可控硅电流保护电路和方法、调光电路及照明设备,该可控硅电流保护电路包括可控硅检测电路和保护电路,所述可控硅检测电路串联在可控硅调节器和功率转换电路之间,在可控硅接入时,检测通过可控硅调节器输出线路上设置的电流采样点的电流,并将该电流转换成电压输出至保护电路,该保护电路与功率转换电路连接,所述保护电路用于根据所述电流采样点的电压控制所述功率转换电路的启动或关闭,通过检测在可控硅调节器与功率转换电路线路通过的电流,逻辑控制功率转换器的开关,保护负载和可控硅不会被突变的电压破坏。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明可控硅电流保护电路实施例一的原理示意图;
图2为本发明可控硅电流保护电路实施例二的原理示意图;
图3为本发明可控硅电流保护电路实施例三的原理示意图;
图4a为本发明可控硅电流保护电路实施例四的原理示意图;
图4b为本发明可控硅电流保护电路实施例四的温度采集模块E1的一实例原理示意图;
图5a是接入可控硅之后电流采样点A2点的电流波形图;
图5b是接入可控硅之后电流采样点A2点的电压波形图;
图5c是图4a和图4b所示Vctr3处的电压波形图;
图6为本发明可控硅电流保护电路实施例五的原理示意图;
图7a是可控硅接入之后电流采样点A1的电流波形图;
图7b是接入可控硅之后图6中B1点的电压波形图;
图7c是图6所示Vctr1处的电压波形图;
图8为本发明可控硅电流保护电路实施例六的原理示意图;
图9为本发明可控硅电流保护电路实施例七的原理示意图;
图10a是可控硅接入之后电流采样点A3的电流波形图;
图10b是可控硅接入之后电流传感器输出端B3的电流波形图;
图10c是图9所示Vctr3处的电压波形图;
图11为本发明调光电路实施例一的原理示意图;
图12为本发明照明设备实施例一的原理示意图;
图13为发明可控硅电流保护方法实施例一的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1为本发明可控硅电流保护电路实施例一的原理示意图;如图1所示,本发明提供的可控硅电流保护电路11包括:可控硅检测电路111和保护电路112;所述可控硅检测电路111的第一端与可控硅调节器输出线路上设置的电流采样点A连接,所述可控硅检测电路111的第二端与功率转换电路连接,所述可控硅检测电路111的第三端与保护电路112的第一端连接;所述保护电路112的第二端与功率转换电路连接;
所述可控硅检测电路111用于在可控硅接入时,检测电流采样点A的电流并将所述电流转换成电压输出到所述保护电路112;所述保护电路112用于根据所述电流采样点的电压控制所述功率转换电路的启动或关闭。
在本实施例中,可控硅调节器包括可控硅,现有的可控硅接入电路中之后,可控硅直接与功率转换电路连接,功率转换电路后直接连接负载,例如LED照明灯等器件。
所述功率转换电路用于进行功率转换,可以是直流电源(英文:direct current,简称:DC)转DC的电源模块或者是交流电源(英文:alternating current,简称:AC)转DC的电源模块,例如各种适配器或其他电路装置等。本发明实施例中的可控硅采用三端双向可控硅开关元件(TRIAC,TRIode AC semiconductor switch,也叫双向晶闸管),可以理解的,也可以是其他类型的可控硅元件。所述接入可控硅电流保护电路11包括可控硅检测电路111和保护电路112,所述可控硅检测电路111串联设置在所述可控硅与所述功率转换电路之间,所述保护电路112串联在所述可控硅检测电路111的第三端和所述功率转换电路之间;所述功率转换电路可以是反激、正激等起到功率转换的装置,功率转换电路后可以连接各种家用电器或其他电路装置等负载,例如LED照明灯。
本方案在所述可控硅与所述功率转换电路之间设置有电流采样点A,并串联入上述可控硅检测电路111,当可控硅接入电路时,由于斩波的原因必然有电压突变点,可控硅检测电路111可检测电压被斩波后产生的突变电流,然后将电流转换成电压输出给保护电路,以使保护电路根据该输出的电压的大小来控制功率转换器是否工作,即控制是否向负载供电来保护电路。
本实施例提供的可控硅电流保护电路,通过在可控硅和功率转换电路之间设置可控硅检测电路和保护电路,检测可控硅处的突变电压造成的突变电流,并通过保护电路控制功率转换电路的开关,保护之后连接的负载器件不被突变电压破坏。
图2为本发明可控硅电流保护电路实施例二的原理示意图;如图2所示,在上述实施例的基础上,该可控硅电流保护电路11还包括:整流电路113,所述整流电路113连接在所述电流采样点A与所述可控硅调节器之间,用于将可控过调节器输出的电流进行整流再输出到所述电流采样点A。
图3为本发明可控硅电流保护电路实施例三的原理示意图,如图3所示,在上述任一实施例的基础上,作为一种具体的实现方式,整流电路113可以是BD整流桥,电流采样点为A1,所述可控硅检测电路111包括:电流电压转换电路1111和电压峰值处理电路1112;所述电流电压转换电路1111的第一端与所述电流采样点A1连接,所述电流电压转换电路1111的第二端与所述功率转换电路连接,所述电流电压转换电路1111的第三端与所述电压峰值处理电路1112的第一端连接;所述电压峰值处理电路1112的第二端与所述保护电路112的第一端连接;
所述电流电压转换电路1111用于在可控硅接入时,检测所述电流采样点A1通过的电流,并将所述电流转换为电压输出到所述电压峰值处理电路1112,所述电压峰值处理电路1112将所述电压进行峰值处理后输出到所述保护电路112。
在本实施例中,实际应用过程中,电源的一端与所述可控硅调节器的一端连接,电源的另一端与所述整流电路113的第一输入端连接;所述可控硅调节器的另一端与所述整流电路113的第二输入端连接;所述整流电路113的第一输出端与所述功率转换电路连接,所述整流电路113的第二输出端分别连接至低电平和所述功率转换电路;所述电流采样点A1设置在所述整流电路113的第二输出端和所述功率转换电路之间。
优选的,整流电路113可以为整流桥BD,则电源AC的一端与所述可控硅TRIAC1的一端连接,电源AC的另一端与整流桥BD的第一输入端连接;可控硅TRIAC1的另一端与整流桥BD的第二输入端连接;整流桥BD的第一输出端与所述功率转换电路连接,整流桥BD的第二输出端分别连接至低电平和所述功率转换电路;所述电流采样点A1设置在整流桥BD的第二输出端和功率转换电路之间。
电压峰值处理电路1112对电流电压转换电路1111输出的电压进行峰值处理,输出(如图Vctr1)至保护电路112,保护电路112通过与参考电压进行比对控制功率转换电路是否工作。
本实施例提供的可控硅电流保护电路,可控硅检测电路将电流采样点的电流转换成电压并进行峰值处理,所述保护电路采样检测电路峰值处理后的电压并与参考电压进行比较,当峰值处理后的电压大于参考电压时,则控制所述功率转换电路停止功率转换,否则控制所述功率转换电路启动功率转换,从而使可控硅能够安全可靠地兼容应用到调光电路等电路中,更好地保护电路中的模块、元件,防止调光电路、LED照明设备等接入电路受破坏,实现可控硅稳定可靠的控制调节。
图4a为本发明可控硅电流保护电路实施例四的原理示意图;如图4a所示,在上述实施例的基础上,作为一种具体的实现方式,电流采样点A2,所述电流电压转换电路1111包括第一电阻R1和温度采集模块E1;所述第一电阻R1的一端与所述电流采样点A2连接,所述第一电阻R1的另一端与所述功率转换电路连接,所述温度采集模块E1设置在所述第一电阻R1上,所述温度采集模块E1与所述电压峰值处理电路1112的第一端连接,所述温度采集模块E1用于在可控硅接入时,采集所述第一电阻R1的温度,并根据所述第一电阻R1的温度计算出所述第一电阻R1上的电压,并将所述电压输出到所述电压峰值处理电路1112。
在本实施例中,图4b为本发明可控硅电流保护电路实施例四的温度采集模块E1的一实例原理示意图,如图4a和图4b所示,本实施例中,所述电流电压转换电路1111包括温度采集模块E1及串联在可控硅TRIAC2和功率转换电路之间的第一电阻R1,所述温度采集模块E1采集第一电阻R1的温度并转换为电压信号。根据电阻产生的热量与通过电流有效值的平方成正比,所以只要采样第一电阻R1的温度,就可以检测输入电流的有效值。所述温度采集模块E1具体可以包括热敏电阻。
参考图4b,温度采集和电压峰值处理模块的实现电路包括:电压源DC、热敏电阻、以及电阻R2及电容C2,,热敏电阻与电压源串联,电阻R2与电容C2并联后与所述热敏电阻串联,通过热敏电阻采样第一电阻R1的温度转换成电压信号来实施电流的检测。具体地,热敏电阻温度探头直接放在第一电阻R1上面,根据热敏电阻的阻值随着温度的变化而变化,Vctr3的电压随着第一电阻R1的温度的变化而变化,而第一电阻R1的温度的变化又是随着输入电流的有效值的变化而变化,所以Vctr3的电压变化可以反映输出输入电流有效值的变化。图5a是接入可控硅之后电流采样点A2点的电流波形图;图5b是接入可控硅之后电流采样点A2点的电压波形图;图5c是图4a和图4b所示Vctr3处的电压波形图。图中的横轴t表示时间,纵轴iA2表示A2点的电流,VA2表示A2点的电压,Vctr3表示图中Vctr3处的电压。
图6为本发明可控硅电流保护电路实施例五的原理示意图,如图6所示,在上述实施例的基础上,作为一种具体的实现方式,所述保护电路112包括电压采样电路1121和迟滞比较器1122,所述电压采样电路1121的第一端与所述电压峰值处理电路1112的第二端(图中输出Vctr1的一端)连接,所述电压采样电路1121的第二端与所述迟滞比较器1122的第一输入端连接;所述迟滞比较器1122的第二输入端用于输入参考电压Vref;所述迟滞比较器1122的输出端与所述功率转换电路连接;所述电压采样电路1121用于根据所述电压峰值处理电路1112输出的电压进行采样计算获取输出电压,所述迟滞比较器1122用于将所述输出电压与参考电压进行比较;若所述迟滞比较器1122比较出所述输出电压大于参考电压,则输出低电平关闭所述功率转换电路;若所述迟滞比较器1122比较出所述输出电压小于参考电压,则输出高电平启动所述功率转换电路。
在本实施例中,所述电流采样点A1设置在整流桥BD的第二输出端和功率转换电路之间,图7a是可控硅接入之后电流采样点A1的电流波形图,如图7a所示,横轴表示时间,纵轴iA1表示电流采样点A1点的电流波形如图7a所示。所述电流电压转换电路具体为串联在可控硅TRIAC1和功率转换电路之间的电阻R3,通过采样串联在整流桥BD和功率转换电路之间电阻R3的电压来检测输入的电流,图7b是接入可控硅之后图6中B1点的电压波形图;如图7b所示,横轴表示时间,纵轴VB1表示图6中B1点的的电压。所述电压峰值处理电路1112与所述电阻R3并联连接并对电阻R3上的电压进行峰值处理。较佳的,所述电压峰值处理电路1112可以是由电容C1与电阻R4并联后与二极管D1串联的电路组成,峰值处理后的电压信号Vctr1发送到保护电路。图7c是图6所示Vctr1处的电压波形图;如图7c所示,横轴表示时间,纵轴Vctr1表示图6中Vctr1处的电压。所述保护电路112优选包括电压采样电路1121及迟滞比较器1122,所述电压采样电路1121用于对电压峰值处理电路1112输出的电压进行多次采样,并输出平均电压值;所述迟滞比较器1122与所述电压采样电路1121连接,用于将所述电压采样电路1121输出的平均电压值与迟滞比较器1122的参考电压Vref比较,若所述平均电压值大于所述参考电压,则输出低电平,以控制所述功率转换电路停止功率转换,否则输出高电平,以控制所述功率转换电路启动功率转换。
在本实施例提供的可控硅电流保护电路简单可靠,通过检测输入电流的大小,其中通过将电流转化为电压并进行峰值处理,通过对比处理后的电压来判断输入电流的大小,判断后由保护电路控制功率转换电路开启或关闭工作,从而使可控硅能够安全可靠地兼容应用到调光电路等电路中,更好地保护电路中的模块、元件,防止调光电路、LED照明设备等接入电路受破坏。
图8为本发明可控硅电流保护电路实施例六的原理示意图,如图8所示,在上述图1或图2所示的实施例的基础上,作为另一种具体的实现方式,电流采样点为图中的A3,所述可控硅检测电路111包括电流传感器1113和检测电路1114,所述电流传感器1113的第一端与所述电流采样点A3连接,所述电流传感器1113的第二端与所述功率转换电路连接,所述电流传感器1113第三端与所述检测电路1114的第一端连接,所述检测电路1114的第二端与所述保护电路112连接,所述电流传感器1113用于在可控硅接入时,检测所述电流采样点A3通过的电流,所述检测电路1114用于将所述电流转换成电压并输出到所述保护电路112。
图9为本发明可控硅电流保护电路实施例七的原理示意图,如图9所示,在上述图8所示的实施例的基础上,作为一种具体的实现方式,所述保护电路112包括电压采样电路1121和迟滞比较器1122,所述电压采样电路1121的第一端与所述检测电路1114的第二端连接(即图9中的Vctr3处),所述电压采样电路1121的第二端与所述迟滞比较器1122的第一输入端连接;所述迟滞比较器1122的第二输入端用于输入参考电压;所述迟滞比较器1122的输出端与所述功率转换电路连接;所述电压采样电路1121用于根据所述检测电路1114输出的电压进行采样计算获取输出电压,所述迟滞比较器1122用于将所述输出电压与参考电压进行比较;若所述迟滞比较器1122比较出所述输出电压大于参考电压,则输出低电平关闭所述功率转换电路;若所述迟滞比较器1122比较出所述输出电压小于参考电压,则输出高电平启动所述功率转换电路。
在本实施例中,与上述实施例不同的是所述可控硅电流保护电路11中的可控硅检测电路111包括电流传感器1113,所述电流传感器1113串联在可控硅TRIAC3与所述功率转换电路之间,所述电流传感器1113用于采集可控硅TRIAC3流向所述功率转换电路的电流;为了检测接入可控硅TRIAC3后A3点的电流,将一电流传感器1113串联在A3点与功率转换电路之间,电流传感器采集A3点的电流,输出与A3点的电流成正比电流,输出的电流可以形成新的电流采样点B3,将B3点的电流同样进行电流电压转换、电压峰值处理,即把电流传感器输出的电流,通过检测电路1114,输出电压信号Vctr3。在本实现中,检测电路1114通过二极管D2、电阻R5、电容C3和电阻R6如图所示连接实现,将B3点的电流转换成电压,输出到保护电路112。图10a是可控硅接入之后电流采样点A3的电流波形图,如图10a所示,横轴t表示时间,纵轴iA3表示A3点的电流;图10b是可控硅接入之后电流传感器输出端B3的电流波形图,如图10b所示,横轴t表示时间,纵轴iB3表示图中点B3的电流;图10c是图9所示Vctr3处的电压波形图,如图10c所示,横轴t表示时间,纵轴Vctr3表示峰值处理后发送给保护电路的电压信号Vctr3的电压。
本实施例提供的可控硅电流保护电路,通过电流传感器检测输入电流的大小,其中通过检测电路将电流转化为电压并进行峰值处理,通过对比处理后的电压来判断输入电流的大小,判断后由保护电路控制功率转换电路开启或关闭工作,从而使可控硅能够安全可靠地兼容应用到调光电路等电路中,更好地保护电路中的模块、元件,防止调光电路、LED照明设备等接入电路受破坏。
图11为本发明调光电路实施例一的原理示意图;如图11所示,该调光电路包括:供电电路10、可控硅调光器12、功率转换电路13和图1至图9所示的任一实施例中的可控硅电流保护电路11;所述供电电路10与所述可控硅调节器12的一端连接,所述可控硅调光器12的另一端与所述可控硅电流保护电路11的第一端连接;所述可控硅电流保护电路11的第二端与所述功率转换电路13的第一输入端连接;所述可控硅电流保护电路11的第三端与所述功率转换电路13的第二输入端连接,所述可控硅调光器12包括可控硅。
本实施例提供一种包括可控硅电流保护电路的调光电路,功率转换电路13用于进行功率转换,可以是DC转DC的电源电路或者是AC转DC的电源电路,例如各种适配器或其他电路装置等。所述可控硅调光器11包括可控硅,本发明中的可控硅采用三端双向可控硅开关元件(TRIAC,TRIode AC semiconductor switch,也叫双向晶闸管),可以理解的,也可以是其他类型的可控硅元件。
本实施例提供的调光电路,在可控硅调节器和功率转换电路之间设置了可控硅电流保护电路,当可控硅接入时,由于斩波的原因必然有电压突变点,通过检测这个突变电流来控制功率转换电路的工作状态,来保护后的负载。具体的原理和技术效果与前述实施例类似,在此不再赘述。
图12为本发明照明设备实施例一的原理示意图;如图12所示,该照明设备,包括:图11所示实施例的调光电路以及与所述调光电路连接的照明器件14。具体的原理和技术效果与前述实施例类似,在此不再赘述。
图13为发明可控硅电流保护方法实施例一的流程图,如图13所示,该可控硅电流保护方法,应用于上述任一实施例所述的可控硅电流保护电路,所述可控硅电流保护电路包括可控硅检测电路和保护电路;所述可控硅检测电路的第一端与可控硅调节器输出线路上设置的电流采样点连接,所述可控硅检测电路的第二端与功率转换电路连接,所述可控硅检测电路的第三端与保护电路的第一端连接;所述保护电路的第二端与功率转换电路连接;所述方法包括:
S101:在可控硅接入时,所述可控硅检测电路获取所述电流采样点的电流并转换成电压,并将所述电压输出到所述保护电路;
S102:所述保护电路将所述电压与参考电压进行比较,若峰值处理后的所述电流采样点的电压大于参考电压值,则控制功率转换电路停止功率转换,否则控制所述功率转换电路启动功率转换。
本实施例提供的可控硅电流保护方法,应用于上述图1至图6任一其中的可控硅电流保护电路,可实现保护功率转换电路后接的负载和可控硅不被破坏,具体的原理与前述实施例类似,在此不再赘述。
在本发明提供的可控硅电流保护电路及保护方法、调光电路及照明设备中,电流保护电路简单可靠,通过检测输入电流的大小,其中通过将电流转化为电压并进行峰值处理,通过对比处理后的电压来判断输入电流的大小,判断后由保护电路控制功率转换电路开启或关闭工作,从而使可控硅能够安全可靠地兼容应用到调光电路等电路中,更好地保护电路中的模块、元件,防止调光电路、LED照明设备等接入电路受破坏,实现可控硅稳定可靠的控制调节。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种可控硅电流保护电路,其特征在于,包括:可控硅检测电路和保护电路;所述可控硅检测电路的第一端与可控硅调节器输出线路上设置的电流采样点连接,所述可控硅检测电路的第二端与功率转换电路连接,所述可控硅检测电路的第三端与保护电路的第一端连接;所述保护电路的第二端与功率转换电路连接;
所述可控硅检测电路用于在可控硅接入时,检测电流采样点的电流并将所述电流转换成电压输出到所述保护电路;所述保护电路用于根据所述电流采样点的电压控制所述功率转换电路的启动或关闭;
其中,所述可控硅检测电路包括:电流电压转换电路和电压峰值处理电路;所述电流电压转换电路的第一端与所述电流采样点连接,所述电流电压转换电路的第二端与所述功率转换电路连接,所述电流电压转换电路的第三端与所述电压峰值处理电路的第一端连接;所述电压峰值处理电路的第二端与所述保护电路的第一端连接;
所述电流电压转换电路用于在可控硅接入时,检测所述电流采样点通过的电流,并将所述电流转换为电压输出到所述电压峰值处理电路,所述电压峰值处理电路将所述电压进行峰值处理后输出到所述保护电路。
2.根据权利要求1所述的可控硅电流保护电路,其特征在于,所述可控硅电流保护电路还包括:整流电路,所述整流电路连接在所述电流采样点与所述可控硅调节器之间,用于将可控过调节器输出的电流进行整流再输出到所述电流采样点。
3.根据权利要求1或2所述的可控硅电流保护电路,其特征在于,所述保护电路包括电压采样电路和迟滞比较器,所述电压采样电路的第一端与所述电压峰值处理电路的第二端连接,所述电压采样电路的第二端与所述迟滞比较器的第一输入端连接;所述迟滞比较器的第二输入端用于输入参考电压;所述迟滞比较器的输出端与所述功率转换电路连接;所述电压采样电路用于根据所述电压峰值处理电路输出的电压进行采样计算获取输出电压,所述迟滞比较器用于将所述输出电压与参考电压进行比较;
若所述迟滞比较器比较出所述输出电压大于参考电压,则输出低电平关闭所述功率转换电路;若所述迟滞比较器比较出所述输出电压小于参考电压,则输出高电平启动所述功率转换电路。
4.根据权利要求1或2所述的可控硅电流保护电路,其特征在于,所述电流电压转换电路包括第一电阻和温度采集模块;所述第一电阻的一端与所述电流采样点连接,所述第一电阻的另一端与所述功率转换电路连接,所述温度采集模块设置在所述第一电阻上,所述温度采集模块与所述电压峰值处理电路的第一端连接,所述温度采集模块用于在可控硅接入时,采集所述第一电阻的温度,并根据所述第一电阻的温度计算出所述第一电阻上的电压,并将所述电压输出到所述电压峰值处理电路。
5.根据权利要求1所述的可控硅电流保护电路,其特征在于,所述可控硅检测电路包括电流传感器和检测电路,所述电流传感器的第一端与所述电流采样点连接,所述电流传感器的第二端与所述功率转换电路连接,所述电流传感器第三端与所述检测电路的第一端连接,所述检测电路的第二端与所述保护电路的第一端连接,所述电流传感器用于在可控硅接入时,检测所述电流采样点通过的电流,所述检测电路用于将所述电流转换成电压并输出到所述保护电路。
6.根据权利要求5所述的可控硅电流保护电路,其特征在于,所述保护电路包括电压采样电路和迟滞比较器,所述电压采样电路的第一端与所述检测电路的第二端连接,所述电压采样电路的第二端与所述迟滞比较器的第一输入端连接;所述迟滞比较器的第二输入端用于输入参考电压;所述迟滞比较器的输出端与所述功率转换电路连接;所述电压采样电路用于根据所述检测电路输出的电压进行采样计算获取输出电压,所述迟滞比较器用于将所述输出电压与参考电压进行比较;
若所述迟滞比较器比较出所述输出电压大于参考电压,则输出低电平关闭所述功率转换电路;若所述迟滞比较器比较出所述输出电压小于参考电压,则输出高电平启动所述功率转换电路。
7.一种可控硅电流保护方法,其特征在于,应用于可控硅电流保护电路,所述可控硅电流保护电路包括可控硅检测电路和保护电路;所述可控硅检测电路的第一端与可控硅调节器输出线路上设置的电流采样点连接,所述可控硅检测电路的第二端与功率转换电路连接,所述可控硅检测电路的第三端与保护电路的第一端连接;所述保护电路的第二端与功率转换电路连接;
所述可控硅检测电路包括:电流电压转换电路和电压峰值处理电路;所述电流电压转换电路的第一端与所述电流采样点连接,所述电流电压转换电路的第二端与所述功率转换电路连接,所述电流电压转换电路的第三端与所述电压峰值处理电路的第一端连接;所述电压峰值处理电路的第二端与所述保护电路的第一端连接;
所述方法包括:
在可控硅接入时,所述可控硅检测电路获取所述电流采样点的电流并转换成电压,并将所述电压输出到所述保护电路;
所述保护电路将所述电压与参考电压进行比较,若峰值处理后的所述电流采样点的电压大于参考电压值,则控制功率转换电路停止功率转换,否则控制所述功率转换电路启动功率转换;
其中,所述可控硅检测电路获取所述电流采样点的电流并转换成电压,并将所述电压输出到所述保护电路,包括:
所述电流电压转换电路检测所述电流采样点通过的电流,并将所述电流转换为电压输出到所述电压峰值处理电路,所述电压峰值处理电路将所述电压进行峰值处理后输出到所述保护电路。
8.一种调光电路,其特征在于,包括:供电电路、可控硅调光器、功率转换电路和权利要求1至6任一项所述的可控硅电流保护电路;所述供电电路与所述可控硅调节器的一端连接,所述可控硅调光器的另一端与所述可控硅电流保护电路的第一端连接;所述可控硅电流保护电路的第二端与所述功率转换电路的第一输入端连接;所述可控硅电流保护电路的第三端与所述功率转换电路的第二输入端连接,所述可控硅调光器包括可控硅。
9.一种照明设备,其特征在于,包括:权利要求8所述的调光电路以及与所述调光电路连接的照明器件。
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