CN107528307A - 一种用于led电源负载短路的保护电路 - Google Patents

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Abstract

一种用于LED电源负载短路的保护电路，所述LED电源的输出为恒定电压。所述保护电路包括一个恒压源，一个恒流源，一个开关模块，以及一个输出电流检测模块。所述恒压源与所述恒流源并联。所述开关模块包括一个与该恒流源串联的P型三极管。所述输出电源检测模块包括一个N型三极管，所述N型三极管的基极与恒压源的输出电性连接，所述N型三极管的发射极接地，所述N形三极管的集电极与P型三极管的基极电性连接。而当负载LOAD短路时，该负载LOAD的电阻值将无限减小，使得N型三极管Q1关闭，从而关闭所述P型三极管，进而使得流过负载LOAD上的电流只有所述恒压源所形成的电流，从而可以减小所述负载LOAD的内部各电子元器件的损耗。

Description

一种用于LED电源负载短路的保护电路
技术领域
本发明涉及一种照明灯具领域，特别是一种用于LED电源负载短路的保护电路。
背景技术
在节能环保的背景下，LED灯具因其具有出光效率高、聚光性能好而越来越多地应用于居家、商业照明领域。在诸如展览馆，珠宝店、博物馆、超市等场所中，还有一些居家照明，如大型别墅中。随着LED灯具，特别是条形灯具的大量使用，使得这些居家或商业领域的照明更加贴近用户的真实需求。
然而，随着人们生活水平的提高以及智能家居的发展，越来越多的LED灯具所使用的电源采用了智能电源。一般的LED电源是一种恒压源，即输出电压恒定，从而可以串联多个LED灯具的同时还可以保证每个LED灯具的输入功率恒定，进而提高LED电源的适用性与效率。当采用智能电源时，通常会在该LED电源中加载主控制器，然后再在每一个LED灯具上加载从控制器。因此该从控制器也成为所述LED电源的一个负载，当该负载短路时，不仅会造成能量损耗，而且还会烧毁整个电源及控制器。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种对整个电源及控制器进行保护的用于LED电源负载短路的保护电路，以解决上述问题。
一种用于LED电源负载短路的保护电路，所述LED电源的输出为恒定电压。所述保护电路包括一个由所述LED电源供电的恒压源，一个由所述LED电源供电的恒流源，一个控制所述恒流源通断的开关模块，以及一个控制所述开关模块通断的输出电流检测模块。所述恒压源与所述恒流源并联。所述开关模块包括一个与该恒流源串联的P型三极管。所述输出电源检测模块包括一个N型三极管，所述N型三极管的基极与恒压源的输出电性连接，所述N型三极管的发射极接地，所述N形三极管的集电极与P型三极管的基极电性连接。
与现有技术相比，当负载LOAD在正常工作状态时，所述输出电流检测模块的N型三极管导通，从而使所述开关模块的P型三极管也导通。而当负载LOAD短路时，该负载LOAD的电阻值将无限减小，使得所述输出电流检测模块N型三极管Q1关闭，从而关闭所述开关模块40的P型三极管，进而使得流过负载LOAD上的电流只有所述恒压源所形成的电流，从而可以使流过该负载LOAD上的电流可以有效地控制在设计要求范围以内，减小所述负载LOAD的内部各电子元器件的损耗。
附图说明
以下结合附图描述本发明的实施例，其中：
图1为本发明提供的一种用于LED电源负载短路的保护电路的原理框图。
图2为图1的用于LED电源负载短路的保护电路的电路图。
具体实施方式
以下基于附图对本发明的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本发明实施例的说明并不用于限定本发明的保护范围。
请参阅图1至图2，其为本发明提供的一种用于LED电源负载短路的保护电路100的原理框图。所述保护电路100是加载在一个所述LED电源10上的。该LED电源10的输出为恒定电压，其为整个LED灯具提供合规的电力。所述用于LED电源负载短路的保护电路100包括一个由所述LED电源10供电的恒压源20，一个由所述LED电源供电的恒流源30，一个控制所述恒流源通断的开关模块40，以及一个控制所述开关模块40通断的输出电流检测模块50。可以理解的是，该保护电路100用于为一个负载供电，且该负载电性连接在所述恒压源20与恒流源30的输出端。所述负载可以为一个LED灯具控制器，如DALI从机。当然该负载也可以为LED灯具。但是因为该保护电源100的主要作用是保护而不是供电，当负载为LED灯具时，其LED灯具的功率可能会比较低，如在LED灯具的压降大于所述保护电路100所提供的压降时。需要说明的是，通常LED灯具的控制主机如DALI主机通常直接加载在LED电源10中，并由该LED电源10供电。通常主机可能只有一个，而从机却可能与LED灯具的数量一致包括多个，然后由该主机控制该多个从机的工作状态，进行控制多个LED灯具的工作状态，达到智能控制的目的。此为本领域技术人员所习知的技术，在此不再赘述。
所述恒压源20可以直接从所述LED电源10的输出端接出来，由于所述LED电源10的输出为恒定电压，因此该恒压源20很容易形成，只要接一条导线即可。所述恒压源20包括一个第一限流电阻R4，该第一限流电阻R4串联在该导线中，以输出合适的恒定电压。该恒压源20的主要作用是为了给所述输出电流检测模块50提供一个启动电压，当然在所述负载没有短路时，所述恒压源20也会给所述负载提供一定数值的电流。该恒压源20的详细工作原理会在后面进行陈述。
所述恒流源30也是直接从所述LED电源10的输出端接出来，但是由于所述LED电源10的输出为恒定电压，因此，需要通过电子器件将其变换为恒定电流。所述恒流源30包括两个串联的三极管Q3、Q4，一个与所述三极管Q3并联的电阻R5，一个与所述三极管Q3、Q4串联的分压电阻R6。在本实施例中，所述两个三极管Q3、Q4都为P型三极管，即PNP型三极管。所述三极管Q3的发射极与LED电源10的高电平端连接，基极与三极管Q4的发射极连接，集电极与三极管Q4的基极连接并通过所述分压电阻R6接地。所述电阻R5的一端与LED电源10的高电平端连接，另一端与三极管Q3的基板连接。众所周知的是，所述三极管Q3的阙值电压为0.7伏，因此该恒流源30的输出恒定电流I为0.7/R5。所述恒流源30与所述恒压源20并联设置，因此加载在所述负载上的总的电流大小为恒压源20所形成的电流值与恒流源30的电流值的总和。
所述开关模块40包括一个与所述恒流源30串联的P型三极管Q2和一个与该P型三极管Q2串联的第二限流电阻R1。所述P型三极管Q2，即PNP三极管的发射极通过所述第二限流电阻R1与恒流源30电性连接，具体地，所述第二限流电阻R1的一端与恒流源30的三极管Q4的集电极电性连接。所述P型三极管Q2的集电极为输出端，与负载电性连接。所述P形三极管Q2的基极与输出电流检测模块50电性连接。
所述输出电流检测模块50包括一个N型三极管Q1，以及两个分压电阻R2、R3。所述N型三极管Q1的基极与恒压源20的输出端电性连接，所述N型三极管Q1的发射极接地，该N型三极管Q1的集电极与所述开关模块40的P型三极管Q2的基极电性连接。所述两个分压电阻R2、R3中的一个串联在所述恒流源20与N型三极管Q1的集电极之间，另一个串联在所述N型三极管1的发射极与地之间。
请参阅图2，所述保护电路100的工作原理如下。当负载LOAD在正常工作状态时，所述输出电流检测模块50的N型三极管Q1的基极的电压为加载在所述负载LOAD两端的电压值，该电压使得所述输出电流检测模块50的N型三极管Q1导通。当N型三极管Q1导通时，所述开关模块40的P型三极管Q2的基极的电压为所述两个分压电阻R2、R3分压后的电压，因此，所述P型三极管Q2也导通，此时，所述负载LOAD上的电流由两部分组成，即恒压源20所形成的电流值与恒流源30的电流值的总和。
而当负载LOAD短路时，该负载LOAD的电阻值将无限减小，使得所述输出电流检测模块50的N型三极管Q1的基极相当于直接接地，从而使所述N型三极管Q1关闭。而当N型三极管Q1关闭后，所述开关模块40的P型三极管Q2的基极的电压为0，从而该P型三极管Q2也被所述输出电流检测模块50关闭。从而使得流过负载LOAD上的电流只有所述恒压源20所形成的电流，进而可以使流过该负载LOAD上的电流可以有效地控制在设计要求范围以内，减小所述负载LOAD的内部各电子元器件的损耗。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用于局限本发明的保护范围，任何在本发明精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (7)

1.一种用于LED电源负载短路的保护电路，所述LED电源的输出为恒定电压，其特征在于：所述保护电路包括一个由所述LED电源供电的恒压源，一个由所述LED电源供电的恒流源，一个控制所述恒流源通断的开关模块，以及一个控制所述开关模块通断的输出电流检测模块，所述恒压源与所述恒流源并联，所述开关模块包括一个与该恒流源串联的P型三极管，所述输出电源检测模块包括一个N型三极管，所述N型三极管的基极与恒压源的输出电性连接，所述N型三极管的发射极接地，所述N形三极管的集电极与P型三极管的基极电性连接。
2.如权利要求1所述的用于LED电源负载短路的保护电路，其特征在于：所述保护电路用于为一个负载供电，所述负载电性连接在所述恒压源与恒流源的输出端。
3.如权利要求2所述的用于LED电源负载短路的保护电路，其特征在于：所述负载为一个LED灯具控制器，该LED灯具控制器为DALI从机。
4.如权利要求1所述的用于LED电源负载短路的保护电路，其特征在于：所述恒压源包括一个第一限流电阻。
5.如权利要求1所述的用于LED电源负载短路的保护电路，其特征在于：所述开关模块包括一个第二限流电阻，该第二限流电阻串联在所述恒流源与P型三极管的发射极之间。
6.如权利要求1所述的用于LED电源负载短路的保护电路，其特征在于：所述开关模块的P型三极管的集电极与恒压源的输出电性连接。
7.如权利要求1所述的用于LED电源负载短路的保护电路，其特征在于：所述输出电源检测模块包括两个分压电阻，一个串联在所述恒流源与N型三极管的集电极之间，另一个串联在所述N型三极管的发射极与地之间。
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