CN108633142A - 一种led灯的调光电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种LED灯的调光电路，包括恒压源，与LED负载串联连接在恒压源的输出端的开关管，与恒压源电连接的短路检测电路，与短路检测电路的输出端电连接的信号处理电路，分别于信号处理电路的输出端、开关管电连接的驱动电路，其中信号处理电路计算判断是否出现短路情况，并能够在出现短路的情况下定时控制检测LED负载短路恢复的情况。驱动电路根据信号处理电路的控制信号在正常情况下驱动开关管通断以对LED负载进行PWM调光，在短路的情况下驱动开关管关断以实现短路保护，在需要检测LED负载短路消除情况下驱动开关管临时导通以检测恢复情况。该LED灯的调光电路的短路响应速度快，保护效果好。

Description

一种LED灯的调光电路
技术领域
本发明涉及LED灯控制电路技术领域，本发明还涉及一种LED灯的调光电路。
背景技术
随着LED照明越来智能化，对于灯光的控制和情景照明的需求越来越强烈，市场上目前出现越来越多的调光电源产品。现有的前后移相恒压调光电源，通常增加了一个开关管来控制输出的通断，进而实现输出电流平均值的变化，当输出短路的时候，开关管会进入到可变电阻区，此时开关管承受比较大的功率，随着时间的推移，温度会积聚和累加，最终导致外壳熔化，引起火灾。因此输出短路的保护是调光电源中的一个重要问题，直接关系其使用的安全性。目前市场上对于输出短路或者过流保护均采取自恢复保险丝或者温度开关这种方式，这种方法的响应速度比较慢，经常会将LED恒压调光器烧坏，使用寿命缩短。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种快速响应短路情况，同时能够检测短路情况是否恢复正常，进而自恢复正常工作的LED灯的调光电路。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种LED灯的调光电路，与LED负载电连接，包括
恒压源，用于为LED负载提供电源；
开关管，与LED负载串联连接在恒压源的输出端，通过开关管的通断实现LED负载的调光；
其特征在于：还包括
短路检测电路，输入端与恒压源电连接，用于检测供电电路输出电压以获取短路电压信号；
信号处理电路，输入端与短路检测电路的输出端电连接，用于计算判断是否出现短路情况，并能够在出现短路的情况下定时控制检测LED负载短路恢复的情况；
驱动电路，分别于信号处理电路的输出端、开关管电连接，用于根据信号处理电路的控制信号在正常情况下驱动开关管通断以对LED负载进行PWM调光，在短路的情况下驱动开关管关断以实现短路保护，在需要检测LED负载短路恢复情况下驱动开关管临时导通以检测恢复情况。
优选地，所述恒压源包括反激式变压器、电源管理芯片、第一整流滤波电路以及第二整流滤波电路；
所述反激式变压器包括第一原边线圈、第二原边线圈以及次边线圈；
所述第一原边线圈的一端与外部电源电连接，第一原边线圈的另一端与电源管理芯片的控制端电连接；
次边线圈的两端与第一整流滤波电路的输入端电连接，所述驱动电路连接在第一整流滤波电路的输出端上，并且驱动电路的信号输入端与信号处理电路的输出端电连接，驱动电路的驱动输出端与开关管电连接；
第二原边线圈的两端与第二整流滤波电路的输入端电连接；
电源管理芯片的两个供电端分别与外部电源、第二整流滤波电路的输出端电连接；所述短路检测电路的输入端连接在第二整流滤波电路的输出端上。
简单地，所述短路检测电路包括第一电阻、第二电阻以及第一电容，所述第一电阻和第二电阻串联连接在第二整流滤波电路的输出端之间，第一电容并联连接在第二电阻的两端上，所述短路检测电路的输出端则自第一电阻和第二电阻的连接点连接至信号处理电路的信号输入端。
所述信号处理电路包括供电电路以及与供电电路电连接的控制芯片，所述供电电路的输入端与第二整流滤波电路的输出端电连接，所述供电电路的输出端与控制芯片的电源端电连接。
所述驱动电路包括信号隔离电路以及驱动控制电路，所述隔离电路的输入端与控制芯片的控制信号输出端电连接，隔离电路的输出端与驱动控制电路的输入端电连接，所述驱动控制电路连接在第一整流滤波电路的两端，并且驱动控制电路的输出端与开关管的输入端电连接。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明中的LED灯的调光电路可以通过由硬件构成的短路检测电路，直接检测获取负载短路时的电压变化，进而再通过信号处理电路的计算判断，控制驱动电路工作进而关断开关管，断开LED负载的连接，进而实现对LED负载的保护。该过程中，直接将从硬件电路中获取的电压的变化值作为短路信号，无需进行额外的信号处理计算即能直接通过获取短路信号，大大提高了响应速度。另外，信号处理电路还能够自主定时控制驱动电路临时导通开关管以检测短路恢复的情况，在负载短路的情况消除后能够自主恢复该LED灯的调光电路的正常工作。
附图说明
图1为本发明实施例中LED灯的调光电路的电路图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，本实施例中的LED灯的调光电路，与LED负载电连接，进而实现对LED负载的调光控制。
该LED灯的调光电路包括恒压源1、开关管2、短路检测电路3、信号处理电路4以及驱动电路5。
其中恒压源1用于为LED负载提供电源。该恒压源1包括反激式变压器11、电源管理芯片12、第一整流滤波电路13以及第二整流滤波电路14。电源管理芯片12对反激式变压器11进行电源管理工作。
该反激式变压器11包括第一原边线圈111、第二原边线圈112以及次边线圈113。第一原边线圈111的一端与外部电源电连接，第一原边线圈111的另一端通过现有成熟的适配电路与电源管理芯片12的控制端电连接，进而使得电源管理芯片12在正常工作的状态下发挥对反激式变压器11的管理工作。
次边线圈113的两端与第一整流滤波电路13的输入端电连接，驱动电路5连接在第一整流滤波电路13的输出端上，并且驱动电路5的信号输入端与信号处理电路4的输出端电连接，驱动电路5的驱动输出端与开关管2电连接。第二原边线圈112的两端与第二整流滤波电路14的输入端电连接。
由于芯片一般要求直流供电，且供电电压较低，则电源管理芯片12的两个供电端分别通过适配的转换电路与外部电源、第二整流滤波电路14的输出端电连接，进而实现对电源管理芯片12的供电。
本实施例中的第一整流滤波电路13、第二整流滤波电路14均包括串联连接的整流管和电容，第一整流滤波电路13、第二整流滤波电路14对应的串联连接的整流管和电容则对应连接在次边线圈113、第一原边线圈111两端之间，并且次边线圈113、第一原边线圈111中与电容连接的一端接地。电容的两端则可对应作为第一整流滤波电路13、第二整流滤波电路14的输出端。如图1所示，次边线圈113、第一原边线圈111中的整流管和电容的连接点分别记为A、B。
开关管2与LED负载串联连接在第二整流滤波电路14的输出端，通过开关管2的通断实现LED负载的调光。
短路检测电路3用于检测供电电路41输出电压以获取短路电压信号，短路检测电路3的输入端连接在第二整流滤波电路14的输出端上。本实施例中的短路检测电路3包括第一电阻R108、第二电阻R92以及第一电容C54，第一电阻R108和第二电阻R92串联连接在第二整流滤波电路14的输出端之间，第一电容C54并联连接在第二电阻R92的两端上，短路检测电路3的输出端则自第一电阻R108和第二电阻R92的连接点连接至信号处理电路4的信号输入端。
信号处理电路4，用于计算判断是否出现短路情况，并能够在出现短路的情况下定时控制检测LED负载短路恢复的情况。信号处理电路4包括供电电路41以及与供电电路41电连接的控制芯片42，供电电路41可以采用现有的电路，对供电电压进行处理以适配控制芯片42进行工作。供电电路41的输入端与第二整流滤波电路14的输出端电连接，供电电路41的输出端与控制芯片42的电源端电连接，如此则实现对控制芯片42的供电。
驱动电路5包括信号隔离电路51以及驱动控制电路52，所述隔离电路51的输入端与控制芯片42的控制信号输出端电连接，隔离电路51的输出端与驱动控制电路52的输入端电连接，所述驱动控制电路52连接在第一整流滤波电路13的两端，并且驱动控制电路52的输出端与开关管2的输入端电连接。该驱动电路5可以根据信号处理电路4的控制信号在正常情况下驱动开关管2通断以对LED负载进行PWM调光，在短路的情况下驱动开关管2关断以实现短路保护，在需要检测LED负载短路消除情况下驱动开关管2临时导通以检测恢复情况。
该LED灯的调光电路的工作过程为：当LED负载发生短路的时候，A点电压会下降，由于反激式变压器11中第一原边线圈111、第二原边线圈112以及次边线圈113的相互作用，B点电压也会下降，即自B点获取一个降低后的电压信号后，该信号可以作为短路电压信号传送至信号处理电路4的控制芯片42中，控制芯片42将该短路电压与和其内部存储的短路电压阈值进行比较，如果低于短路电压阈值，就输出一个低电平给驱动电路5，驱动电路5驱动开关管2关断，进而使得该LED灯的调光电路的输出由短路进入空载状态，实现保护功能。
另外，在出现短路，开关管2处于关断的情况下，控制芯片42可以控制驱动电路5每隔一段时间工作一次，如每隔6s控制驱动电路5驱动开关管2导通一次，然后短路检测电路3再向信号处理电路4传送当前的电压信号，如果信号处理电路4判断当前仍然处于短路状态，则再控制驱动电路5工作以驱动开关管2关断，继续进行保护。如果信号处理电路4判断当前短路情况已经消除，则信号处理电路4控制驱动电路5工作以驱动开关管2正常进行关断和导通工作，实现对LED负载的调光工作。如此则能够对LED负载的自恢复驱动。
该LED灯的调光电路能够在LED负载出现短路的情况下进行有效保护，响应时间短。并且还能够在LED负载消除短路的情况下进行自恢复控制，使用体验好。

Claims (5)

1.一种LED灯的调光电路，与LED负载电连接，包括
恒压源(1)，用于为LED负载提供电源；
开关管(2)，与LED负载串联连接在恒压源(1)的输出端，通过开关管(2)的通断实现LED负载的调光；
其特征在于：还包括
短路检测电路(3)，输入端与恒压源(1)电连接，用于检测供电电路(41)输出电压以获取短路电压信号；
信号处理电路(4)，输入端与短路检测电路(3)的输出端电连接，用于计算判断是否出现短路情况，并能够在出现短路的情况下定时控制检测LED负载短路恢复的情况；
驱动电路(5)，分别于信号处理电路(4)的输出端、开关管(2)电连接，用于根据信号处理电路(4)的控制信号在正常情况下驱动开关管(2)通断以对LED负载进行PWM调光，在短路的情况下驱动开关管(2)关断以实现短路保护，在需要检测LED负载短路消除情况下驱动开关管(2)临时导通以检测恢复情况。
2.根据权利要求1所述的LED灯的调光电路，其特征在于：所述恒压源(1)包括反激式变压器(11)、电源管理芯片(12)、第一整流滤波电路(13)以及第二整流滤波电路(14)；
所述反激式变压器(11)包括第一原边线圈(111)、第二原边线圈(112)以及次边线圈(113)；
所述第一原边线圈(111)的一端与外部电源电连接，第一原边线圈(111)的另一端与电源管理芯片(12)的控制端电连接；
次边线圈(113)的两端与第一整流滤波电路(13)的输入端电连接，所述驱动电路(5)连接在第一整流滤波电路(13)的输出端上，并且驱动电路(5)的信号输入端与信号处理电路(4)的输出端电连接，驱动电路(5)的驱动输出端与开关管(2)电连接；
第二原边线圈(112)的两端与第二整流滤波电路(14)的输入端电连接；
电源管理芯片(12)的两个供电端分别与外部电源、第二整流滤波电路(14)的输出端电连接；所述短路检测电路(3)的输入端连接在第二整流滤波电路(14)的输出端上。
3.根据权利要求2所述的LED灯的调光电路，其特征在于：所述短路检测电路(3)包括第一电阻(R108)、第二电阻(R92)以及第一电容(C54)，所述第一电阻(R108)和第二电阻(R92)串联连接在第二整流滤波电路(14)的输出端之间，第一电容(C54)并联连接在第二电阻(R92)的两端上，所述短路检测电路(3)的输出端则自第一电阻(R108)和第二电阻(R92)的连接点连接至信号处理电路(4)的信号输入端。
4.根据权利要求2所述的LED灯的调光电路，其特征在于：所述信号处理电路(4)包括供电电路(41)以及与供电电路(41)电连接的控制芯片(42)，所述供电电路(41)的输入端与第二整流滤波电路(14)的输出端电连接，所述供电电路(41)的输出端与控制芯片(42)的电源端电连接。
5.根据权利要求4所述的LED灯的调光电路，其特征在于：所述驱动电路(5)包括信号隔离电路(51)以及驱动控制电路(52)，所述隔离电路(51)的输入端与控制芯片(42)的控制信号输出端电连接，隔离电路(51)的输出端与驱动控制电路(52)的输入端电连接，所述驱动控制电路(52)连接在第一整流滤波电路(13)的两端，并且驱动控制电路(52)的输出端与开关管(2)的输入端电连接。
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