CN109327934B - 一种电容快速放电电路及其实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电容快速放电电路，包括LED驱动器，LED驱动器连接整流桥BD1，整流桥BD1与交流电连接，整流桥BD1还与分压电阻连接，光耦U1连接分压电阻，光耦U1还与三极管Q1连接，三极管Q1还分别与电阻R1、电阻R2和电容C2连接，电阻R1、电阻R2和电容C2分别与LED驱动器连接，电容C1以及光源LED分别与LED驱动器连接，本发明还公开了一种电容快速放电电路的实现方法；本发明通过输入交流电来控制光耦U1的导通和截止，进而控制电阻R1的导通和截止，输入电压正常时电阻R1不导通，断开输入电压时，立即接通电阻R1对电容C1进行放电；相比传统的方式取消了持续导通的负载电阻，降低了电源的静态功耗。
Description
技术领域
本发明属于光耦和三极管控制技术领域，具体涉及一种电容快速放电电路及其实现方法。
背景技术
目前市面上的智能灯都有一个硬件复位的功能，其方法是通过连续通电和断电来实现，而有些调光灯因为要考虑输出电流纹波的原因将输出电容的容值取的很大，这样就会造成我们在低亮度进行掉电动作的时候LED灯还会持续亮很长时间，为了解决这问题，目前的技术存在以下不足：1、通过在输出电容两端并联负载电阻；2、要求客户在高亮度的时候进行复位动作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电容快速放电电路，以解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供的一种电容快速放电电路，具有取消了持续导通的负载电阻，降低了电源的静态功耗的特点。
本发明另一目的在于提供一种电容快速放电电路的实现方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电容快速放电电路，包括LED驱动器，LED驱动器连接整流桥BD1，整流桥BD1与交流电连接，整流桥BD1还与分压电阻连接，光耦U1连接分压电阻，光耦U1还与三极管Q1连接，三极管Q1还分别与电阻R1、电阻R2和电容C2连接，电阻R1、电阻R2和电容C2分别与LED驱动器连接，电容C1以及光源LED分别与LED驱动器连接。
在本发明中进一步地，整流桥BD1的输入端连接交流电，整流桥BD1的输出端分别连接LED驱动器和分压电阻，将交流电转换为脉冲直流电。
在本发明中进一步地，分压电阻包括电阻R3和电阻R4，电阻R3与电阻R4串联，从而可以控制光耦U1的导通或截止。
在本发明中进一步地，光耦U1的输入端并联在电阻R4的两端，光耦U1的输出端与三极管Q1的基极和发射极并联，从而来控制三极管Q1的导通或截止。
在本发明中进一步地，电阻R2和电容C2连接三极管Q1的基极，电阻R2的另一端连接LED驱动器输出正极，电容C2的另一端连接LED驱动器输出负极，通过电阻R2对电容C2进行充电。
在本发明中进一步地，电阻R1的一端连接LED驱动器的输出正极，电阻R1的另一端连接三极管Q1的集电极，通过三极管Q1接通电阻R1来给电容C1快速放电。
在本发明中进一步地，电容C1与LED驱动器的输出端并联。
在本发明中进一步地，光源LED与LED驱动器的输出端并联，光源LED包括LED1、LED2和LED3，且LED1、LED2和LED3依次串联。
在本发明中进一步地，所述的电容快速放电电路的实现方法，包括以下步骤：
(一)、整流桥BD1接入交流电后，输出脉冲直流电；
(二)、当分压电阻R4两端电压大于光耦U1导通电压0.7V时，光耦U1导通；当分压电阻R4两端电压小于光耦U1导通电压，光耦U1截止，以电阻R3和电阻R4阻值同为311K为例，要达到R4两端电压<0.7V光耦截止，那么电阻R4加电阻R3两端电压<1.4V，通过计算，
0＝0.2578
t＝0.2578/90*5ms*2＝28.6us
得到输入电压小于光耦U1导通电压的持续的时间为28.6us；
(三)、当光耦U1导通后输出端短路，三极管Q1截止，当光耦U1截止后输出端开路，时间持续28.6uS，此时LED驱动器输出正极通过电阻R2给电容C2充电，以LED输出电压为60V，充电电阻R2为100K,电容C2为100nF为例，通过设计：
V0为电容上的初始电压值＝0.2V；
V1为电容最终可充到或放到的电压值＝60V；
Vt为t时刻电容上的电压值＝0.7V；
由：Vt＝V0+(V1-V0)*[1-exp(-t/RC)]
得到：t＝RC*Ln[(V1-V0)/(V1-Vt)]
则将以上参数代入下面计算公式：
得到：t＝100000*0.0000001*Ln[(60-0.2)/(60-0.7)]＝83.96us；
电容C2两端电压充电至三极管Q1导通电压0.7V的时间为83.96us，远大于28.6us，也就是光耦U1在截止的28.6us的时间内，三极管Q1仍然处于截止状态；
(四)、当断开输入电压，光耦U1持续截止，LED驱动器输出正极通过电阻R2给电容C2充电，通过上面的计算，充电时间达到83.96us以后，电容C2两端电压大于光耦U1导通电压0.7V，三极管Q1导通，电阻R1等效并联在电容C1两端，对电容C1进行快速放电。
在本发明中进一步地，所述的电容快速放电电路的实现方法，整流桥BD1的输入端连接交流电，整流桥BD1的输出端分别连接LED驱动器和分压电阻；分压电阻包括电阻R3和电阻R4，电阻R3与电阻R4串联；光耦U1的输入端并联在电阻R4的两端，光耦U1的输出端与三极管Q1的基极和发射极并联；电阻R2和电容C2连接三极管Q1的基极，电阻R2的另一端连接LED驱动器输出正极，电容C2的另一端连接LED驱动器输出负极；电阻R1的一端连接LED驱动器的输出正极，电阻R1的另一端连接三极管Q1的集电极；电容C1与LED驱动器的输出端并联；光源LED与LED驱动器的输出端并联，光源LED包括LED1、LED2和LED3，且LED1、LED2和LED3依次串联。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过输入交流电来控制光耦U1的导通和截止，进而控制电阻R1的导通和截止，输入电压正常时电阻R1不导通，断开输入电压时，立即接通电阻R1对电容C1进行放电；
2、本发明解决了目前电源为了满足更好的输出纹波而使用大容量电容和使用大容量电容后造成灯具低亮度关灯时间过长的矛盾；
3、本发明相比传统的方式取消了持续导通的负载电阻，降低了电源的静态功耗。
附图说明
图1为本发明的电路图；
具体实施方式
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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
请参阅图1，本发明提供以下技术方案：一种电容快速放电电路，包括LED驱动器，LED驱动器连接整流桥BD1，整流桥BD1与交流电连接，整流桥BD1还与分压电阻连接，光耦U1连接分压电阻，光耦U1还与三极管Q1连接，三极管Q1还分别与电阻R1、电阻R2和电容C2连接，电阻R1、电阻R2和电容C2分别与LED驱动器连接，电容C1以及光源LED分别与LED驱动器连接。
进一步地，整流桥BD1的输入端连接交流电，整流桥BD1的输出端分别连接LED驱动器和分压电阻。
进一步地，分压电阻包括电阻R3和电阻R4，电阻R3与电阻R4串联。
进一步地，光耦U1的输入端并联在电阻R4的两端，光耦U1的输出端与三极管Q1的基极和发射极并联。
进一步地，电阻R2和电容C2连接三极管Q1的基极，电阻R2的另一端连接LED驱动器输出正极，电容C2的另一端连接LED驱动器输出负极。
进一步地，电阻R1的一端连接LED驱动器的输出正极，电阻R1的另一端连接三极管Q1的集电极。
进一步地，电容C1与LED驱动器的输出端并联。
进一步地，光源LED与LED驱动器的输出端并联，光源LED包括LED1、LED2和LED3，且LED1、LED2和LED3依次串联。
进一步地，本发明所述的电容快速放电电路的实现方法，包括以下步骤：
(一)、整流桥BD1接入220V交流电，输出311V脉冲直流电；
(二)、选用电阻R3和电阻R4的电阻值为311kΩ，当分压电阻两端的输入电压大于1.4V时，电阻R4两端电压大于0.7V，光耦U1导通；当分压电阻两端的输入电压小于1.4V时，电阻R4两端电压小于0.7V，光耦U1截止，通过计算，输入电压小于1.4V持续的时间为28.6us，计算公式如下：
θ＝0.2578
t＝0.2578/90*5ms*2＝28.6us
(三)、当光耦U1导通后输出端短路，电压等于0.2V，三极管Q1截止，电容C2的电压等于0.2V，当光耦U1截止后输出端开路，此时LED驱动器输出正极通过电阻R2给电容C2充电，本实施例中选用电阻R2＝100K、电容C2＝100nF，通过设计电容C2电压由0.2V充电至0.7V的时间为83.96us，大于28.6us，则三极管Q1仍然处于截止状态，所以在正常供电情况下，三极管Q1始终是截止状态，电阻R2不导通；
在本实施例中由：Vt＝V0+(V1-V0)*[1-exp(-t/RC)]
得到：t＝RC*Ln[(V1-V0)/(V1-Vt)]
则将以上参数代入下面计算公式：
得到：t＝100000*0.0000001*Ln[(60-0.2)/(60-0.7)]＝83.96us
其中，V0为电容上的初始电压值＝0.2V；
V1为电容最终可充到或放到的电压值＝60V；
Vt为t时刻电容上的电压值＝0.7V；
(四)、当断开输入电压，光耦U1持续截止，LED驱动器输出正极通过电阻R2给电容C2充电，通过上面的计算，充电时间达到83.96us以后，电容C2两端电压大于光耦U1导通电压0.7V时，三极管Q1导通，电阻R1等效并联在电容C1两端，对电容C1进行快速放电。
本实施例中整流桥BD1为常州广达电子有限公司销售的MB10F型号；电阻R1、电阻R2、电阻R3以及电阻R4均为福州天河厂家销售的1206贴片电阻，其中电阻R1的电阻值为100Ω，电阻R2的电阻值为100kΩ，电阻R3和电阻R4的电阻值均为311kΩ；光耦U1为亿光销售的817型号；LED驱动器为必易科技厂家销售的KP114型号；电容C1为湖南爱华厂家销售的100V/68uF型号；电容C2为风华高科厂家销售的100V/100nF型号；三极管Q1为常州广达电子有限公司厂家销售的BCP56型号；LED1、LED2以及LED3为木林森厂家销售的20V/100mA型号。
由以上实施例我们可以得出，通过整流桥BD1输出脉冲直流电来控制光耦U1导通或截止，使其控制三极管Q1的导通或截止，当输入电压断开后，三极管Q1接通电阻R1来给电容C1快速放电，从而达到对电容快速放电的目的。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.一种电容快速放电电路，包括LED驱动器，其特征在于：LED驱动器连接整流桥BD1，整流桥BD1与交流电连接，整流桥BD1还与分压电阻连接，光耦U1连接分压电阻，光耦U1还与三极管Q1连接，三极管Q1还分别与电阻R1、电阻R2和电容C2连接，电阻R1、电阻R2和电容C2分别与LED驱动器连接，电容C1以及光源LED分别与LED驱动器连接；
分压电阻包括电阻R3和电阻R4，电阻R3与电阻R4串联，光耦U1的输入端并联在电阻R4的两端，光耦U1的输出端与三极管Q1的基极和发射极并联，电阻R2和电容C2连接三极管Q1的基极，电阻R2的另一端连接LED驱动器输出正极，电容C2的另一端连接LED驱动器输出负极；三极管Q1发射极连接LED驱动器输出负极；
整流桥BD1的输入端连接交流电，整流桥BD1的输出端分别连接LED驱动器和分压电阻；
电阻R1的一端连接LED驱动器的输出正极，电阻R1的另一端连接三极管Q1的集电极；
电容C1与LED驱动器的输出端并联；
光源LED与LED驱动器的输出端并联；
电容快速放电电路通过输入交流电来控制光耦U1的导通和截止，进而控制电阻R1的导通和截止，输入电压正常时电阻R1不导通，断开输入电压时，立即接通电阻R1对电容C1进行放电。
2.根据权利要求1所述的一种电容快速放电电路，其特征在于：光源LED包括LED1、LED2和LED3，且LED1、LED2和LED3依次串联。
3.根据权利要求1-2任一项所述的电容快速放电电路的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
(一)、整流桥BD1接入交流电后，输出脉冲直流电；
(二)、当分压电阻R4两端电压大于光耦U1导通电压0.7V时，光耦U1导通；当分压电阻R4两端电压小于光耦U1导通电压，光耦U1截止，电阻R3和电阻R4阻值同为311KΩ，电阻R4两端电压小于0.7V光耦截止，电阻R4加电阻R3两端电压小于1.4V，通过计算，
θ＝0.2578
t＝0.2578/90＊5ms＊2＝28.6μs
得到输入电压小于光耦U1导通电压的持续的时间为28.6μs；
(三)、当光耦U1导通后输出端短路，三极管Q1截止，当光耦U1截止后输出端开路，时间持续28.6μs，此时LED驱动器输出正极通过电阻R2给电容C2充电，LED输出电压为60V，充电电阻R2为100KΩ，电容C2为100nF，通过设计：
V0为电容上的初始电压值＝0.2V；
V1为电容最终可充到或放到的电压值＝60V；
Vt为t时刻电容上的电压值＝0.7V；
由：Vt＝V0+(V1-V0)*[1-exp(-t/RC)]
得到：t＝RC*Ln[(V1-V0)/(V1-Vt)]
则将以上参数代入下面计算公式：
得到：t＝100000*0.0000001*Ln[(60-0.2)/(60-0.7)]＝83.96μs；电容C2两端电压充电至三极管Q1导通电压0.7V的时间为83.96μs，远大于28.6μs，也就是光耦U1在截止的28.6μs的时间内，三极管Q1仍然处于截止状态；
(四)、当断开输入电压，光耦U1持续截止，LED驱动器输出正极通过电阻R2给电容C2充电，通过上面的计算，充电时间达到83.96μs以后，电容C2两端电压大于光耦U1导通电压0.7V，三极管Q1导通，电阻R1等效并联在电容C1两端，对电容C1进行快速放电。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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