CN105281311B - 具有雷击保护功能的led电源供应装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有雷击保护功能的LED电源供应装置。区别于常用的LED电源供应电路仅使用金属氧化物变阻器来防止雷击伤害LED电源供应电路的内部电路，本发明进一步增设一控制器保护单元于LED电源供应装置中，使得该控制器保护单元的一端连接于储能单元与整流器单元，另一端则同时连接该整流器单元与控制器的高压启动脚位；如此，当雷击发生时，雷击所产生的雷击涌浪电流会被原本的雷击保护单元消耗掉；同时，该控制器保护单元会防止雷击所产生的瞬间高压，通过该高压启动脚位输入控制器，达到双重防护的功效。

Description

具有雷击保护功能的LED电源供应装置

技术领域

本发明涉及一种电源供应电路，特别涉及一种具有雷击保护功能的LED电源供应装置。

背景技术

目前，发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)广泛地被应用于日常生活的照明装置上；然而，随着LED照明装置市场的快速发展，人们对于LED照明装置产品的可靠度、使用质量、使用寿命、与环保节能等方面的要求不断提高，特别在电磁干扰(ElectroMagneticInterference,EMI)防护与雷击保护方面。请参阅图1，图1示出了一种常用的LED电源供应装置的电路图。如图1所示，常用的LED电源供应装置1’包括：一雷击保护单元10’、一整流器单元11’、一储能单元12’、一变压器单元13’、一回授单元14’、一控制器15’、以及一功率开关单元16’，其中，整流器单元11’通过雷击保护单元10’连接一外部交流电源2’。当该外部交流电源2’输入一交流电时，该整流器单元11’即对该交流电执行一整流处理以输出一直流电。

基于上述，该储能单元12’连接该整流器单元11’用来接收与储存该直流电。该变压器单元13’则连接该储能单元12’以接收该直流电，并对该直流电执行一电压转换处理；并且，该回授单元14’连接于该变压器单元13’以接收该变压器单元13’所输出的一输出电压，进而输出一回授讯号。如图1所示，控制器15’至少具有一偏压脚位150’、一高压启动脚位151’、一回授脚位153’、一控制脚位152’、与一接地脚位154’；其中，该高压启动脚位151’连接该整流器单元11’与该外部交流电源2’以检测该交流电，进而启动该控制器15’。

请继续参阅图1，图1示出了控制器15’的高压启动脚位151’通过一第一二极管D1’、一第二二极管D2’与第一电阻R1’连接至整流器单元11’(即，该全波整流电路)与该外部交流电源2’。控制器15’的回授脚位153’连接于该回授单元14’以接收该回授讯号，使得该控制脚位152’进一步地输出一控制讯号至该功率开关单元16’。

图1所示的电路中，雷击保护单元10’为一金属氧化物变阻器(metal-oxidevaristor,MOV)；当雷击发生时，瞬间的高压(～1KV)会跨于该雷击保护单元10’之上，此时雷击保护单元10’会成为一低电阻值的电阻器以吸引雷击涌浪电流流入其中，进而由电阻器消耗掉该雷击涌浪电流。

即便雷击保护单元10’可将雷击涌浪电流予以消耗，如图1所示，由于控制器15’的高压启动脚位151’必须连接于整流器单元11’与外部交流电源2’之间以检测该外部交流电源2’所输入的交流电，因此，当雷击发生时，瞬间的高压(～1KV)极有可能通过连接线路而输入至控制器15’的内部电路，因而造成该内部电路的损坏。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种具有雷击保护功能的LED电源供应装置，主要目的在于区别于常用的LED电源供应电路仅使用金属氧化物变阻器来防止雷击伤害LED电源供应电路的内部电路，本发明实施例进一步增设一控制器保护单元于LED电源供应装置中，使得该控制器保护单元的一端连接于储能单元与整流器单元，另一端则同时连接该整流器单元与该高压启动脚位；如此设计，当雷击发生时，雷击所产生的雷击涌浪电流会被原本的雷击保护单元消耗掉；同时，该控制器保护单元会防止雷击所产生的瞬间高压通过该高压启动脚位而输入控制器，达到双重防护的功效。

因此，为了达成上述的目的，本发明实施例提出一种具有雷击保护功能的LED电源供应装置，包括：

一雷击保护单元，连接一外部交流电源；

一整流器单元，通过该雷击保护单元连接该外部交流电源，以接收该外部交流电源所输出的一交流电，并对该交流电执行一整流处理，进而输出一直流电；

一储能单元，连接于该整流器单元，用以接收与储存该直流电；

一变压器单元，连接于该储能单元以接收该直流电，并对该直流电执行一电压转换处理；

一回授单元，连接于该变压器单元以接收该变压器单元所输出的一输出电压，进而输出一回授讯号；

一控制器，至少具有：一高压启动脚位，连接于该整流器单元与该外部交流电源以检测该交流电，进而启动该控制器；一回授脚位，连接于该回授单元以接收该回授讯号及一控制脚位；

一功率开关单元，连接于该控制脚位以接收该控制器所输出的一控制讯号；

一控制器保护单元，其一端连接于该储能单元与该整流器单元，其另一端则同时连接该整流器单元与该高压启动脚位；其中，当雷击发生时，雷击所产生的一雷击涌浪电流会被该雷击保护单元消耗掉，同时，该控制器保护单元会防止雷击所产生的瞬间高压通过该高压启动脚位而输入控制器。

相对于现有技术中的LED电源供应装置，本发明提供一种具有雷击保护功能的LED电源供应装置，有益效果在于：增设一控制器保护单元于LED电源供应装置中，使得该控制器保护单元的一端连接于储能单元与整流器单元，另一端则同时连接该整流器单元与该高压启动脚位；当雷击发生时，雷击所产生的雷击涌浪电流会被原本的雷击保护单元消耗掉；同时，该控制器保护单元会防止雷击所产生的瞬间高压通过该高压启动脚位而输入控制器，达到双重防护的功效。

附图说明

图1示出了现有技术中的一种LED电源供应装置的电路结构图；

图2示出了本发明实施例的一种具有雷击保护功能的LED电源供应装置的电路架构图。

符号说明：

1 具雷击保护功能的LED电源供应装置

2 外部交流电源 10 雷击保护单元

11 整流器单元 12 储能单元

13 变压器单元 14 回授单元

15 控制器 16 功率开关单元

17 控制器保护单元 150 偏压脚位

151 高压启动脚位 152 控制脚位

153 回授脚位 154 接地脚位

VCC 工作偏压 D1 第一二极管

D2 第二二极管 R1 第一电阻

现有技术：

1’ 常用的LED电源供应装置

2’ 外部交流电源 10’ 雷击保护单元

11’ 整流器单元 12’ 储能单元

13’ 变压器单元 14’ 回授单元

15’ 控制器 16’ 功率开关单元

150’ 偏压脚位 151’ 高压启动脚位

152’ 控制脚位 153’ 回授脚位

154’ 接地脚位 D1’ 第一二极管

D2’ 第二二极管

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本发明实施例所提出的一种具有雷击保护功能的LED电源供应装置，以下将配合图式，详尽说明本发明的较佳实施例：

请参阅图2，图2示出了本发明实施例的一种具有雷击保护功能的LED电源供应装置的电路架构图。本发明实施例的一种具有雷击保护功能的LED电源供应装置1为一交换式电源供应器。交换式电源供应器分为隔离型与非隔离型，其中，非隔离型电源供应器包括升压式电源供应器、降压式电源供应器、以及升/降压式电源供应器；隔离型电源供应器包括顺向式电源供应器、推挽式电源供应器、以及返驰式电源供应器。

本发明实施例的一种具有雷击保护功能的LED电源供应装置1(下简称LED电源供应装置1)包括：一雷击保护单元10、一整流器单元11、一储能单元12、一变压器单元13、一回授单元14、一控制器15、一功率开关单元16、与一控制器保护单元17，其中，图2所示的整流器单元11为一全波整流电路，通过雷击保护单元10连接一外部交流电源2；如此，当该外部交流电源2输入一交流电时，该整流器单元11即对该交流电执行一整流处理以输出一直流电。该储能单元12连接于该整流器单元11以接收与储存该直流电。该变压器单元13则连接于该储能单元12以接收该直流电，并对该直流电执行一电压转换处理；并且，该回授单元14连接于该变压器单元13以接收该变压器单元13所输出的一输出电压，进而输出一回授讯号。

如图2所示，图2示出了该控制器15至少具有一偏压脚位150、一高压启动脚位151、一回授脚位153、一控制脚位152、与一接地脚位154；其中，偏压脚位150连接有一工作偏压VCC，且该接地脚位154连接至地线。该高压启动脚位151连接于该整流器单元11与该外部交流电源2检测该交流电，进而启动该控制器15。其中，控制器15的高压启动脚位151通过一第一二极管D1、一第二二极管D2与第一电阻R1连接至整流器单元11与该外部交流电源2。并且，该回授脚位153则连接于该回授单元13以接收该回授讯号，使得该控制脚位152进一步地输出一控制讯号至该功率开关单元16。

区别于常用的LED电源供应电路，本发明实施例的一种具有雷击保护功能的LED电源供应装置1特别具有控制器保护单元17；如图2所示，该控制器保护单元17为一二极管，且该二极管的N端连接于该储能单元12与该整流器单元11，且二极管的P端连接至该整流器单元11与该高压启动脚位151。如此设计，当雷击发生时，雷击所产生的一雷击涌浪电流会被该雷击保护单元10消耗掉；同时，该控制器保护单元17会防止雷击所产生的瞬间高压通过该高压启动脚位151而输入控制器15。

经由上述，必须于此进一步解释的是，雷击发生所瞬间产生的高压可能会在控制器15的高压启动脚位151之上产生一特定高压；此时，由于高压启动脚位151通过控制器保护单元17而连接至该储能单元12，因此，若高压启动脚位151与储能单元12之间的电压差到达一定程度时，将使得二极管形成线路上的短路，如此通过储能单元12将雷击产生于高压启动脚位151之上的该特定高压予以消耗。

如图2所示，本发明实施例的一种具有雷击保护功能的LED电源供应装置1的回授单元14由一定电压误差放大电路与一隔离器所构成。目前，已有IC设计厂商提供以定电流误差放大电路为主的补偿集成电路芯片或者以定电压误差放大电路为主的补偿集成电路芯片；更甚者，市面上亦已经推出同时包含定电流误差放大电路与定电压误差放大电路的集成电路芯片。因此，图2所示的回授单元14只是示范性的范例，并非用以限制回授单元14的电路设计与连接方式。另外，经常使用的LED电源供应装置的电路架构中的电磁干扰滤波单元、稳压单元、输出滤波单元等电路单元也都可以利用简单结合的方式扩充入本发明实施例的电路架构中。

上述已完整且清楚地说明本发明实施例具有雷击保护功能的LED电源供应装置，经由上述可以得知本发明实施例具有下列优点：

区别于常用的LED电源供应电路仅使用金属氧化物变阻器来防止雷击伤害LED电源供应电路的内部电路，本发明实施例进一步增设一控制器保护单元于LED电源供应装置中，使得该控制器保护单元的一端连接于储能单元与整流器单元，另一端则同时连接该整流器单元与该高压启动脚位；如此设计，当雷击发生时，雷击所产生的一雷击涌浪电流会被原本的雷击保护单元消耗掉；同时，该控制器保护单元会防止雷击所产生的瞬间高压通过该高压启动脚位而输入控制器，达到双重防护的功效。

必须加以强调的是，上述详细说明针对本发明实施例可行实施例的具体说明，但该实施例并非用以限制本发明实施例的专利范围，凡未脱离本发明实施例技艺精神所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种具有雷击保护功能的LED电源供应装置，其特征在于，包括：

一雷击保护单元，连接一外部交流电源；

一整流器单元，通过该雷击保护单元连接于该外部交流电源，以接收该外部交流电源所输出的一交流电，并对该交流电执行一整流处理，进而输出一直流电；

一储能单元，连接于该整流器单元，用以接收与储存该直流电；

一变压器单元，连接于该储能单元以接收该直流电，并对该直流电执行一电压转换处理；

一回授单元，连接于该变压器单元以接收该变压器单元所输出的一输出电压，进而输出一回授讯号；

一控制器，至少具有：一高压启动脚位，连接于该整流器单元与该外部交流电源以检测该交流电，进而启动该控制器；一回授脚位，连接于该回授单元以接收该回授讯号及一控制脚位；

一功率开关单元，连接于该控制脚位以接收该控制器所输出的一控制讯号；

一控制器保护单元，其一端连接于该储能单元与该整流器单元，其另一端同时连接该整流器单元与该高压启动脚位；

当雷击发生时，雷击所产生的雷击涌浪电流会被该雷击保护单元消耗掉，同时，该控制器保护单元会防止雷击所产生的瞬间高压通过该高压启动脚位而输入控制器。

2.根据权利要求1所述的具有雷击保护功能的LED电源供应装置，其特征在于，该控制器保护单元为一二极管，并且，该二极管的N端连接于该储能单元与该整流器单元，且二极管的P端连接至该整流器单元与该高压启动脚位。

3.根据权利要求1所述的具有雷击保护功能的LED电源供应装置，其特征在于，所述的LED电源供应装置为一交换式电源供应器。

4.根据权利要求1所述的具有雷击保护功能的LED电源供应装置，其特征在于，所述的整流器单元为一全波整流单元。

5.根据权利要求1所述的具有雷击保护功能的LED电源供应装置，其特征在于，该高压启动脚位通过至少一二极管与至少一电阻连接至该整流器单元与该外部交流电源。

6.根据权利要求1所述的具有雷击保护功能的LED电源供应装置，其特征在于，包括一电磁干扰滤波单元，连接于该雷击保护单元与该整流器单元之间。

7.根据权利要求1所述的具有雷击保护功能的LED电源供应装置，其特征在于，包括一输出滤波单元，连接于该变压器单元的输出端。

8.根据权利要求1所述的具有雷击保护功能的LED电源供应装置，其特征在于，包括一稳压单元，连接于该变压器单元的输出端。

9.根据权利要求1所述的具有雷击保护功能的LED电源供应装置，其特征在于，该回授单元选自于下列群组的任一种或任两种的组合或任三种的组合：隔离器、定电流误差放大器、定电压误差放大电路。

10.根据权利要求1所述的具有雷击保护功能的LED电源供应装置，其特征在于，该储能单元为一大电容。

11.根据权利要求1所述的具有雷击保护功能的LED电源供应装置，其特征在于，该功率开关单元为一功率型金氧半场效晶体管。