CN106535422A - 一种led灯具的光源异常报警电路 - Google Patents

一种led灯具的光源异常报警电路 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种LED灯具的光源异常报警电路，连接于所述LED灯具的驱动电源，所述光源异常报警电路在光源短路或低导通压降时，切断光源电路，并输出指示灯光信号和蜂鸣器报警信号；在光源电流低于预设值时，输出指示灯光信号和蜂鸣器报警信号。本发明电路通过直接连接在LED驱动电源输出端，针对光源不同故障输出不同的处理结果，覆盖面广，报警功能相对完善。

Description

一种LED灯具的光源异常报警电路
技术领域
本发明属于电子电路设计领域，尤其是涉及一种LED灯具的光源异常报警电路。
背景技术
随着LED灯具的普及，带过压及短路保护等各种保护功能的恒流LED驱动电源成了灯具中不可缺少的一部分。在应急集中电源型灯具中，消防国标GB17945-2010要求灯具在主光源出现异常时需要产生声光报警信号，即同时需要产生光信号及声音信号以提示人们去更换该灯具或者光源。因此该灯具需要增加一种光源报警模块，但一般的报警模块需采用额外电源供电的技术方案。少数直接采用LED恒流电源输出供电方案，其存在光源短路时同时失去报警模块供电而不报警，或者报警模块仅在光源完全短路或开路时报警，在光源部分损坏时无法报警等现象。因此，设计一种接在LED驱动电源输出端的、报警功能相对完善的光源报警电路尤为必要。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供一种报警功能相对完善的LED灯具的光源异常报警电路，能在光源短路或部分损坏时进行报警。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种LED灯具的光源异常报警电路，连接于所述LED灯具的驱动电源，所述光源异常报警电路在光源短路或低导通压降时，切断光源电路，并输出指示灯光信号和蜂鸣器报警信号；在光源电流低于预设值时，输出指示灯光信号和蜂鸣器报警信号。本发明电路通过直接连接在LED驱动电源输出端，无需另外提供电源；针对光源不同故障输出不同的处理结果，覆盖面广，报警功能相对完善。
包括：
电流检测模块，用于在光源点亮时检测流过光源的电流是否达到或高于预设值；
电压检测模块，用于在光源点亮前检测光源压降是否低于预设值；
声光报警模块，当电流检测模块检测到流过光源的电流低于预设值时或当电压检测模块检测到光源压降低于预设值时或光源处于开路时，输出声光报警信号；
切断模块，根据电压检测模块检测到光源压降低于预设值时，切断光源与LED驱动电源的连接。
进一步的，所述电压检测模块包括稳压管ZD1，当光源压降低于稳压二极管ZD1的击穿电压，所述声光报警模块输出声光报警信号，所述切断模块切断光源与LED驱动电源的连接。
进一步的，所述切断模块包括MOS管Q3，所述电压检测模块连接至MOS管Q3的栅极，所述电源负极连接至MOS管Q3的漏极，当电压检测模块检测到光源压降低于预设值时，通过控制MOS管Q3来切断光源与LED驱动电源的连接。
进一步的，所述电流检测模块包括三极管Q4和控制三极管导通的分压电路，在光源电流正常时所述三极管Q4导通，在光源电流低于预设值时所述三极管Q4关断，控制声光报警模块输出声光报警信号。
进一步的，所述MOS管Q3的栅极通过连接稳压二极管ZD2后接地，所述MOS管Q3的源极通过连接电阻R13后接地。
进一步的，所述声光报警模块包括三极管Q5、黄色报警指示灯LEDY及有源蜂鸣器BZ1。
进一步的，所述三极管Q5的基极连接至所述三极管Q4的集电极。
综上所述，本发明具有以下优点：整体电路设计巧妙，针对不同的故障采取不同的反馈措施，报警功能完善，覆盖全面。
附图说明
图1为本发明的电路示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，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、完整的描述。
一种LED灯具的光源异常报警电路，连接于所述LED灯具的驱动电源，所述光源异常报警电路在光源短路或低导通压降时，切断光源电路，并输出指示灯光信号和蜂鸣器报警信号；在光源电流低于预设值时，输出指示灯光信号和蜂鸣器报警信号。本发明电路通过直接连接在LED驱动电源输出端，针对光源不同故障输出不同的处理结果，覆盖面广，报警功能相对完善。
具体的，于本实施例中，所述LED灯具的光源异常报警电路包括：
电流检测模块，用于在光源点亮时检测流过光源的电流是否达到或高于预设值；
电压检测模块，用于在光源点亮前检测光源压降是否低于预设值；
声光报警模块，当电流检测模块检测到流过光源的电流低于预设值时或当电压检测模块检测到光源压降低于预设值时或光源处于开路时，输出声光报警信号；
切断模块，根据电压检测模块检测到光源压降低于预设值时，切断光源与LED驱动电源的连接。
进一步的，所述电压检测模块包括稳压管ZD1，当光源压降低于稳压二极管ZD1的击穿电压，所述声光报警模块输出声光报警信号，所述切断模块切断光源与LED驱动电源的连接。
进一步的，所述切断模块包括MOS管Q3，所述电压检测模块连接至MOS管Q3的栅极，所述电源负极连接至MOS管Q3的漏极，当电压检测模块检测到光源压降低于预设值时，通过控制MOS管Q3来切断光源与LED驱动电源的连接。
进一步的，所述电流检测模块包括三极管Q4和控制三极管导通的分压电路，在光源电流正常时所述三极管Q4导通，在光源电流低于预设值时所述三极管Q4关断，控制声光报警模块输出声光报警信号。
进一步的，所述MOS管Q3的栅极通过连接稳压二极管ZD2后接地，所述MOS管Q3的源极通过连接电阻R13后接地。
进一步的，所述声光报警模块包括三极管Q5、黄色报警指示灯LEDY及有源蜂鸣器BZ1。
进一步的，所述三极管Q5的基极连接至所述三极管Q4的集电极
具体的，如图1所示，本发明包括红色电源指示灯LEDR、黄色报警指示灯LEDY、有源蜂鸣器BZ1、电阻R1-R16、三极管Q1、Q2、Q4、Q5和MOS管Q3。
具体的，电流检测模块，用于检测及判断流过光源的电流是否达到或高于设定值；若流过光源的电流低于该设定值，则输出光源异常报警声光信号；其包括由电阻R9、R10、R13组成的分压电路，用于降低LED光源正常时电阻R13产生的功耗。其中电阻R13为电流检测电阻，将流过LED光源的电流信号转为电压信号，叠加上R9、R10、R13电阻分压后电阻R10上的电压，使三极管Q4在光源正常时导通，异常时关断，控制报警输出。
电压检测模块，包括三极管Q1、Q2，稳压二极管ZD1，用于检测光源压降是否低于稳压二极管ZD1的击穿电压，从而控制MOS管Q3的开关来切断异常光源，确保报警电路供电电源不受异常光源影响。
声光报警模块，包括电阻R14、R15、R16，NPN三极管Q5、黄色报警指示灯LEDY、稳压管ZD3及有源蜂鸣器BZ1，用于光源异常时产生黄色指示灯报警及蜂鸣器报警；蜂鸣器采用稳压管降压及电阻降压。
切断模块，包括MOS管Q3、稳压管ZD2及电阻R8，其中稳压管ZD2为MOS管栅极电压钳位，电阻R8作用为在Q2关断后释放MOS管Q3栅极电荷，因此两者不可缺少。当电压检测模块检测到光源压降低于预设值时，通过控制MOS管Q3来切断光源与LED驱动电源的连接;避免LED驱动电源输出因光源短路而无输出电压，确保能提供报警电路所需的工作电压
具体的，如图1所示，红色发光二极管LEDR串接R1电阻接在LED恒流驱动电源输出端IN+与IN-之间； 稳压管ZD1串接R2、R3接在IN+与IN-之间；三极管Q1基极串接R4电阻接于ZD1和R2连接点，Q1发射极并接在R2与R3连接点并与输出光源负极LED-、功率MOS管Q3的漏极并接，Q1集电极串接电阻R5与Q2三极管基极相连。输出光源正极LED+与电源IN+相连。三极管Q2发射极接于电源IN+上，基极串接电阻R6接于电源IN+，集电极串接R7电阻至MOS管Q3栅极。 MOS管Q3栅极接R8电阻及ZD2稳压管至电源IN-，源极串R13电阻至电源IN-。
电阻R9串接R10接于电源IN+和MOS管Q3源极与电阻R13连接点之间。
电阻R11串接于电阻R9、R10连接点和三极管Q4基极。
电阻R12跨接于Q4基极与电源IN-之间。
三极管Q4集电极与三极管Q5基极相连并串接电阻R14至电源IN+。
黄色报警指示灯LEDY串接电阻R15至三级管Q5集电极。
蜂鸣器BZ1串接稳压二极管ZD3串接电阻R16至三极管Q5集电极。
工作原理如下：
LED灯具电源通上电后，LED驱动电源输出端IN+、IN-产生空载电压，红色电源指示灯LEDR通过电阻R1限流而点亮，显示电源正常工作。
在LED光源正常时：电源电压IN+，IN-之间的电压高于稳压管ZD1击穿电压，ZD1导通，使电阻R2、R3间产生电流，且使电阻R2两端电压高于Q1基极导通电压，使得三极管Q1导通。
三极管Q1导通后通过电阻R5、R3将三极管Q2基极电位拉低，使得三极管Q2导通。
三极管Q2导通后，将电源IN+电压通过R7输入MOS管Q3栅极使得MOS管Q3导通，从而使LED光源与电源IN+、IN-相连而正常点亮。
其中稳压管ZD2为MOS管栅极电压钳位，电阻R8作用为在Q2关断后释放MOS管Q3栅极电荷，因此两者不可缺少。
光源正常点亮后，流过电阻R13的电压与电源IN+、IN-在R9、R10、R13三个电阻上分压后在电阻R10上的电压相叠加，高于三极管Q4基极的导通电压，使得三极管Q4导通，将三极管Q5基极电位拉低而截止。因此，由三极管Q5控制的黄色报警指示灯LEY和蜂鸣器BZ1无电流流过而不产生报警信号。
LED光源 即LED光源上的压降低于稳压管ZD1击穿电压，ZD1无法击穿，那么并接于LED光源两端的稳压管ZD1、电阻R2不产生电流，使得三极管Q1不导通，从而使三极管Q2不导通，MOS管Q3不导通，使得LED光源与恒流驱动电源断开。
电阻R13电位为0（因为没有Q3给的分压），电源IN+、IN-在R9、R10、R13三个电阻上的分压低于三极管Q4基极导通所需的电压。使得三极管Q5基极仅通过R14与电源IN+相连而导通，使黄色报警指示灯LEY和蜂鸣器BZ1产生报警。
同理LED光源开路时，三极管Q4截止、三极管Q5导通使黄色报警指示灯LEY和蜂鸣器BZ1产生报警。
上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种LED灯具的光源异常报警电路，连接于所述LED灯具的驱动电源，其特征在于：所述光源异常报警电路在光源短路或低导通压降时，切断光源电路，并输出指示灯光信号和蜂鸣器报警信号；在光源电流低于预设值时，输出指示灯光信号和蜂鸣器报警信号。
2.根据权利要求1所述的LED灯具的光源异常报警电路，其特征在于：包括：
电流检测模块，用于在光源点亮时检测流过光源的电流是否达到或高于预设值；
电压检测模块，用于在光源点亮前检测光源压降是否低于预设值；
声光报警模块，当电流检测模块检测到流过光源的电流低于预设值时或当电压检测模块检测到光源压降低于预设值时或光源处于开路时，输出声光报警信号；
切断模块，根据电压检测模块检测到光源压降低于预设值时，切断光源与LED驱动电源的连接。
3.根据权利要求2所述的LED灯具的光源异常报警电路，其特征在于：所述电压检测模块包括稳压管ZD1，当光源压降低于稳压二极管ZD1的击穿电压，所述声光报警模块输出声光报警信号，所述切断模块切断光源与LED驱动电源的连接。
4.根据权利要求2或3所述的LED灯具的光源异常报警电路，其特征在于：所述切断模块包括MOS管Q3，所述电压检测模块连接至MOS管Q3的栅极，所述电源负极连接至MOS管Q3的漏极，当电压检测模块检测到光源压降低于预设值时，通过控制MOS管Q3来切断光源与LED驱动电源的连接。
5.根据权利要求2或3所述的LED灯具的光源异常报警电路，其特征在于：所述电流检测模块包括三极管Q4和控制三极管导通的分压电路，在光源电流正常时所述三极管Q4导通，在光源电流低于预设值时所述三极管Q4关断，控制声光报警模块输出声光报警信号。
6.根据权利要求2所述的LED灯具的光源异常报警电路，其特征在于：
根据权利要求4所述的LED灯具的光源异常报警电路，其特征在于：所述MOS管Q3的栅极通过连接稳压二极管ZD2后接地，所述MOS管Q3的源极通过连接电阻R13后接地。
7.根据权利要求5所述的LED灯具的光源异常报警电路，其特征在于：所述声光报警模块包括三极管Q5、黄色报警指示灯LEDY及有源蜂鸣器BZ1。
8.根据权利要求8所述的LED灯具的光源异常报警电路，其特征在于：所述三极管Q5的基极连接至所述三极管Q4的集电极。
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