CN105430813B - 一种适用于带阻尼切相调光电路的保护电路及实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于带阻尼切相调光电路的保护电路，包括分压电路，分压电路包括第一电阻RS20和第二电阻RS21，第一电阻RS20和第二电阻RS21串联后并联在带阻尼切相调光电路上，可控硅Q3并联在第一电阻RS20上，可控硅Q3与VCC连接。本发明还公开了一种适用于带阻尼切相调光电路的保护电路的实现方法。本发明具有结构简单、造价便宜、生产效率高、使用效果好及安全性高等特点。

Description

一种适用于带阻尼切相调光电路的保护电路及实现方法

技术领域

本发明涉及电源技术，具体来说是一种适用于带阻尼切相调光电路的保护电路及实现方法。

背景技术

LED切相调光电路：按电路实现方式可以分为可控硅前切相调光和晶体管后切相调光两种控制方式(又叫前沿或后沿、前切或后切相控调光)，可控硅前切相调光一般采用半控器件可控硅用作开关斩波器件，后沿相控调光一般采用全控开关器件(如IGBT、MOSFET或双极型晶体管BJT)用作开关斩波器件。可控硅前切相调光电路结构简单，造价低，使用方便，但是EMI和EMC干扰大，电路功率因数(PF)值低。通常采用可控硅调光器来实现对普通的白炽灯和卤钨灯调光。由于白炽灯和卤钨灯是一种纯电阻性发光器件，不要求输入电压一定是正弦波，它的工作电流波形和工作电压波形一样，所以无论工作电压波形如何偏离正弦波，只要改变输入电压的有效值，就可以实现白炽灯和卤钨灯的调光控制。采用可控硅前切相调光是通过控制可控硅的导通角实现对输入交流市电正弦波的前沿波形切割(前沿相控)，达到改变加到灯负载有效电压值目的。并且，LED前切相调光在LED的发光亮度调到很低时会致使可控硅工作不稳定的问题，需在前切相调光电路中加泄放电路，确保切相调光可控硅可靠工作，一般这个泄放电流在10mA左右(具体值和相控调光可控硅的型号有关)，这样，泄放电路就会消耗1～2W的功率，降低调光电路的工作效率，并且泄放电路还会产生热量。LED前切相调光还会由于LED驱动电源输入端的LC滤波器使电路产生振荡，这种振荡对于白炽灯和卤钨灯调光不是大问题，因为白炽灯和卤钨灯的热惯性使得人眼根本看不出这种振荡。但是对LED的驱动电源就会产生音频噪声和LED发光闪烁的问题。晶体管后切相调光电路结构较可控硅前沿相控调光电路要复杂许多，电路中采用了全控器件IGBT用作交流输入市电的斩波控制。后切相调光的斩波波形较前切相调光的斩波波形变化较为平滑，后切相调光的EMI和EMC较前切相调光电路要低。LED切相调光，改变了交流输入市电供电正弦波的波形，降低了电路的功率因数，通常会使电路功率因数值低于0.5，并且导通角越小功率因数越差。同样，非正弦的电压波形加大了电路的总谐波失真系数，会产生严重的干扰信号。

切相调光虽然有那么多的缺点和问题，但是，它却有着一定的的优势，那就是它已经和白炽灯卤素灯结成了联盟，占据了很大的调光市场。如果LED想要取代可控硅调光的白炽灯和卤素灯灯具的位置，就也要兼容切相调光。

LED切相调光电路中阻尼电路的应用：在切相调光电路当中，特别是在可控硅刚刚启动和低端工作时，由于电路工作的不稳定，使的整灯产生闪烁问题。为了解决这一问题，现在简单和成本低廉的方案为在整流桥后加阻尼电路，能够很好的解决这一问题。但是在解决问题的同时也产生了一个安全问题。在电路工作的时候，阻尼电阻只是在一个周期内的可控硅刚刚接入的那段时间接入电路工作。但是当MOS失效，不能工作时，阻尼电阻将全周期接入电路工作，温度升高，温度能够达到150°以上，且不能马上失效，在这样的高温下，PCB板，其他元器件，驱动外壳，整灯外壳的塑料部分都会发生变形，融化，产生安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于克服以上现有技术存在的不足，提供了一种结构简单、造价便宜、生产效率高、使用效果好及安全性高的适用于带阻尼切相调光电路的保护电路。

本发明另一目的在于提供一种适用于带阻尼切相调光电路的保护电路的实现方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种适用于带阻尼切相调光电路的保护电路，包括分压电路，分压电路包括第一电阻RS20和第二电阻RS21，第一电阻RS20和第二电阻RS21串联后并联在带阻尼切相调光电路上，可控硅Q3并联在第一电阻RS20上，可控硅Q3与VCC连接。

还包括电容CS6，电容CS6并联第一电阻RS20，电容CS6与第一电阻RS20的共同端连接在可控硅Q3上。

优选的，所述第二电阻RS21比第一电阻RS20的阻值大。

优选的，所述可控硅Q3为单向晶闸管。

上述适用于带阻尼切相调光电路的保护电路的实现方法，包括以下步骤：

(1)、当带阻尼切相调光电路正常工作时，第一电阻RS20两端的电压小于可控硅Q3的开启电压，可控硅Q3不导通，保护电路不工作；

(2)、当带阻尼切相调光电路出现问题时，使电源的功率增加，电流增大时，第一电阻RS20的两端分得的电压增大，使第一电阻RS20两端的电压大于可控硅Q3的开启电压，可控硅Q3导通，VCC的供电经过可控硅Q3到负极，IC没有供电，电源停止工作，从而其到保护的作用；

(3)、当带阻尼切相调光电路恢复正常时，第一电阻RS20两端分得的电压减少，使得第一电阻RS20两端的电压小于可控硅Q3的开启电压，可控硅Q3关断，VCC正常给IC供电，电源正常工作。

所述步骤(1)中的第一电阻RS20并联电容CS6，电容CS6与第一电阻RS20的共同端连接在可控硅Q3上，电容CS6起到滤波的做用，减少第一电阻RS20两端电压的变化，使其变成平稳的直流波形，防止在正常工作时，因为第一电阻RS20两端电压的抖动而误触发可控硅Q3。

所述步骤(1)、步骤(2)中的可控硅Q3为单向晶闸管。

本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：

1、本发明包括分压电路，分压电路包括第一电阻RS20和第二电阻RS21，第一电阻RS20和第二电阻RS21串联后并联在带阻尼切相调光电路上，可控硅Q3并联在第一电阻RS20上，可控硅Q3与VCC连接，具有结构简单、造价便宜、生产效率高、使用效果好及安全性高等特点。

2、本发明中的还包括电容CS6，电容CS6并联第一电阻RS20，电容CS6与第一电阻RS20的共同端连接在可控硅Q3上，电容CS6起到滤波的做用，减少第一电阻RS20两端电压的变化，使其变成平稳的直流波形，防止在正常工作时，因为第一电阻RS20两端电压的抖动而误触发可控硅Q3。

3、本发明中的第二电阻RS21比第一电阻RS20的阻值大，第二电阻RS21与第一电阻RS20组成分压电路，Vds为电路异常情况下，MOS管D，S两端的最小电压；Von电压为可控硅的开启电压，当Vds≥2Von时，RS21≥RS20。

4、本发明当带阻尼切相调光电路中MOS管失效以后，阻尼电阻两端的电压升高，随后可控硅保护电路启动，拉低IC的VCC电压，使得IC停止工作，整灯停止工作，而不会产生安全隐患。

附图说明

图1为一种适用于带阻尼切相调光电路的保护电路的使用电路示意图。

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解，下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1：

如图1所示，一种适用于带阻尼切相调光电路的保护电路，包括分压电路，分压电路包括第一电阻RS20和第二电阻RS21，第一电阻RS20和第二电阻RS21串联后并联在带阻尼切相调光电路上，具体为带阻尼切相调光电路包括电阻R2和电阻R3，电阻R2和电阻R3串联后，与第一电阻RS20和第二电阻RS21并联，可控硅Q3并联在第一电阻RS20上，可控硅Q3与VCC连接。

本实施例还包括电容CS6，电容CS6并联第一电阻RS20；电容CS6与第一电阻RS20的共同端连接在可控硅Q3上。

本实施例中的第二电阻RS21比第一电阻RS20的阻值大，具体为第二电阻RS21与第一电阻RS20组成分压电路，Vds为电路异常情况下，MOS管D，S两端的最小电压；Von电压为可控硅的开启电压，当Vds≥2Von时，RS21≥RS20；可控硅Q3为单向晶闸管。

上述适用于带阻尼切相调光电路的保护电路的实现方法，包括以下步骤：

(1)、当带阻尼切相调光电路正常工作时，第一电阻RS20两端的电压小于可控硅Q3的开启电压，可控硅Q3不导通，保护电路不工作；

(2)、当带阻尼切相调光电路出现问题时，使电源的功率增加，电流增大时，第一电阻RS20的两端分得的电压增大，使第一电阻RS20两端的电压大于可控硅Q3的开启电压，可控硅Q3导通，VCC的供电经过可控硅Q3到负极，IC没有供电，电源停止工作，从而其到保护的作用；

(3)、当带阻尼切相调光电路恢复正常时，第一电阻RS20两端分得的电压减少，使得第一电阻RS20两端的电压小于可控硅Q3的开启电压，可控硅Q3关断，VCC正常给IC供电，电源正常工作。

所述步骤(1)中的第一电阻RS20并联电容CS6，电容CS6与第一电阻RS20的共同端连接在可控硅Q3上，电容CS6起到滤波的做用，减少第一电阻RS20两端电压的变化，使其变成平稳的直流波形，防止在正常工作时，因为第一电阻RS20两端电压的抖动而误触发可控硅Q3；所述步骤(1)、步骤(2)中的可控硅Q3为单向晶闸管。

采用上述结构和方法，当带阻尼切相调光电路中MOS管失效以后，阻尼电阻两端的电压升高，随后可控硅保护电路启动，拉低IC的VCC电压，使得IC停止工作，整灯停止工作，而不会产生安全隐患。

实施例2：

本实施例与实施例1不同之处在于：本实施例中的第二电阻RS21比第一电阻RS20的阻值小，具体为第二电阻RS21与第一电阻RS20组成分压电路，Vds为电路异常情况下，MOS管D，S两端的最小电压；Von电压为可控硅的开启电压，当Vds＜2Von时，RS21＜RS20。

上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.适用于带阻尼切相调光电路的保护电路的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、带阻尼切相调光电路包括电阻R2和电阻R3，电阻R2和电阻R3串联后并联在MOS管Q2上，分压电路包括第一电阻RS20和第二电阻RS21，第一电阻RS20和第二电阻RS21串联后并联在带阻尼切相调光电路上，可控硅Q3并联在第一电阻RS20上，可控硅Q3与VCC连接；

(2)、当带阻尼切相调光电路正常工作时，第一电阻RS20两端的电压小于可控硅Q3的开启电压，可控硅Q3不导通，保护电路不工作；

(3)、当带阻尼切相调光电路出现问题时，使电源的功率增加，电流增大时，第一电阻RS20的两端分得的电压增大，使第一电阻RS20两端的电压大于可控硅Q3的开启电压，可控硅Q3导通，VCC的供电经过可控硅Q3到负极，IC没有供电，电源停止工作，从而其到保护的作用；

(4)、当带阻尼切相调光电路恢复正常时，第一电阻RS20两端分得的电压减少，使得第一电阻RS20两端的电压小于可控硅Q3的开启电压，可控硅Q3关断，VCC正常给IC供电，电源正常工作。

2.根据权利要求1所述的适用于带阻尼切相调光电路的保护电路的实现方法，其特征在于：所述步骤(1)中的第一电阻RS20并联电容CS6，电容CS6与第一电阻RS20的共同端连接在可控硅Q3上，电容CS6起到滤波的做用，减少第一电阻RS20两端电压的变化，使其变成平稳的直流波形，防止在正常工作时，因为第一电阻RS20两端电压的抖动而误触发可控硅Q3。

3.根据权利要求1所述的适用于带阻尼切相调光电路的保护电路的实现方法，其特征在于：所述步骤(2)、步骤(3)中的可控硅Q3为单向晶闸管。

4.根据权利要求1所述的适用于带阻尼切相调光电路的保护电路的实现方法使用的保护电路，其特征在于：包括分压电路，分压电路包括第一电阻RS20和第二电阻RS21，第一电阻RS20和第二电阻RS21串联后并联在带阻尼切相调光电路上，可控硅Q3并联在第一电阻RS20上，可控硅Q3与VCC连接。

5.根据权利要求4所述的保护电路，其特征在于：还包括电容CS6，电容CS6并联第一电阻RS20，电容CS6与第一电阻RS20的共同端连接在可控硅Q3上。

6.根据权利要求4或5所述的保护电路，其特征在于：所述第二电阻RS21比第一电阻RS20的阻值大。

7.根据权利要求6所述的保护电路，其特征在于：所述可控硅Q3为单向晶闸管。