CN111343759B - Led驱动电路、灯管和照明装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种LED驱动电路、灯管和照明装置。该LED驱动电路包括:第一交流输入端、第二交流输入端、驱动模块、第一保护单元、第一直流输出端和第二直流输出端;所述第一保护单元包括电压检测子单元和异常切断子单元,所述电压检测子单元并联连接于所述驱动模块中对应的两个电压节点之间,所述电压检测子单元用于检测所述驱动模块的电压值;所述异常切断子单元串联连接于所述驱动模块的第二输入端和所述第二交流输入端之间;所述第一保护单元用于在检测到所述驱动模块的电压异常时,断开所述驱动模块的回路。与现有技术相比,本发明实施例提升了LED驱动电路的安全性,从而提升了照明装置的安全性。
Description
技术领域
本发明实施例涉及照明技术领域,尤其涉及一种LED驱动电路、灯管和照明装置。
背景技术
镇流器主要可分成瞬时启动型(Instant Start)镇流器、预热启动型(ProgramStart)镇流器两种。镇流器具有谐振电路,其驱动设计与日光灯的负载特性匹配,启动时,输出高频高压(50-100KHZ,600-1200V)。在现有技术中,为了满足节能改造的要求,会将LED灯管替换日光灯,由于日光灯的灯头多为标准灯头,LED灯管的灯头也多为标准灯头,因此,LED灯管与传统照明装置的灯座在结构上能够匹配。
LED灯管包括TYPE A替换型、TYPE B剪线型和TYPE A+B兼容型等。其中,TYPE A替换型和TYPE A+B兼容型能够适用于镇流器,而TYPE B剪线型只适用于交流供电。照明装置在使用过程中,会出现电子元器件损坏和失效等风险,以及TYPE B剪线型误用误接镇流器的风险,存在用电安全的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种LED驱动电路、灯管和照明装置,以提升照明装置的安全性。
第一方面,本发明实施例提供了一种LED驱动电路,包括:第一交流输入端、第二交流输入端、驱动模块、第一保护单元、第一直流输出端和第二直流输出端;
所述驱动模块包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端,所述驱动模块的第一输入端与所述第一交流输入端电连接,所述驱动模块的第二输入端与所述第二交流输入端电连接,所述驱动模块的第一输出端与所述第一直流输出端电连接,所述驱动模块的第二输出端与所述第二直流输出端电连接;所述驱动模块用于将所述第一交流输入端和第二交流输入端输入的交流电压转换为直流电压,并通过所述第一直流输出端和所述第二直流输出端输出;
所述第一保护单元包括电压检测子单元和异常切断子单元,所述电压检测子单元并联连接于所述驱动模块中对应的两个电压节点之间,所述电压检测子单元用于检测所述驱动模块的电压值;所述异常切断子单元串联连接于所述驱动模块的第二输入端和所述第二交流输入端之间;所述第一保护单元用于在检测到所述驱动模块的电压异常时,断开所述驱动模块的回路。
可选地,所述驱动模块包括:整流单元和滤波单元;
所述整流单元包括第一输入端、第二输入端、输出端和接地端,所述整流单元的第一输入端作为所述驱动模块的第一输入端,所述整流单元的第二输入端与所述驱动模块的第二输入端电连接,所述整流单元的接地端与第一地线电连接;
所述滤波单元包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端,所述滤波单元的第一输入端与所述整流单元的输出端电连接,所述滤波单元的第二输入端与所述第一地线电连接,所述滤波单元的第一输出端作为所述驱动模块的第一输出端,所述滤波单元的第二输出端作为所述驱动模块的第二输出端;
所述电压检测子单元并联连接于所述整流单元的第一输入端和第二输入端之间;或者,
所述电压检测子单元并联连接于所述整流单元的第一输出端和第二输出端之间;或者,
所述电压检测子单元并联连接于所述滤波单元的第一输出端和第二输出端之间。
可选地,所述电压检测子单元包括压敏电阻,所述压敏电阻随电压的增大温度升高。
可选地,所述异常切断子单元包括温度保险丝。
可选地,LED驱动电路还包括:尖峰电压吸收单元,所述尖峰电压吸收单元连接于所述第一交流输入端和所述第二交流输入端之间。
可选地,所述尖峰电压吸收单元包括第一电容,所述第一电容连接于所述第一交流输入端和所述第二交流输入端之间。
可选地,所述驱动模块还包括整流单元、滤波单元和调压单元;
所述整流单元包括第一输入端、第二输入端、输出端和接地端,所述整流单元的第一输入端作为所述驱动模块的第一输入端,所述整流单元的第二输入端与所述驱动模块的第二输入端,所述整流单元的接地端与第一地线电连接;
所述滤波单元包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端,所述滤波单元的第一输入端与所述整流单元的输出端电连接,所述滤波单元的第二输入端与所述第一地线电连接,所述滤波单元的第一输出端作为所述驱动模块的第一输出端,所述滤波单元的第二输出端作为所述驱动模块的第二输出端;
所述调压单元包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端,所述调压单元的第一输入端与所述滤波单元的第一输出端电连接,所述调压单元的第二输入端与所述滤波单元的第二输入端电连接,所述调压单元的第一输出端与所述第一直流输出端电连接,所述调压单元的第二输出端与所述第二直流输出端电连接。
可选地,所述调压单元包括第一控制芯片和变压器;
所述变压器的初级线圈的第一端通过第一二极管电连接至所述滤波单元的第一输出端,所述初级线圈的第二端与所述第二直流输出端电连接;
所述第一控制芯片的信号输入端与所述变压器的初级线圈的第一端电连接,所述第一控制芯片的信号输出端与所述滤波单元的第二输出端电连接,所述第一控制芯片用于控制所述调压单元输出电压的大小。
可选地,所述驱动模块还包括频率检测单元和开关单元;所述第一控制芯片还包括控制信号输入端;
所述频率检测单元的输入端与所述第二交流输入端电连接,所述频率检测单元的控制信号输出端与所述第一控制芯片的控制信号输入端以及所述开关单元的控制端电连接;
所述开关单元的第一端与所述变压器的初级线圈的第二端电连接,所述开关单元的第二端与所述第一地线电连接。
可选地,LED驱动电路还包括:第二保护单元,所述第二保护单元包括输入端和接地端,所述第二保护单元的输入端与所述滤波单元的第二输入端电连接,所述第二保护单元用于检测所述滤波单元的第二输入端对地阻抗,根据检测到的阻抗大小,控制所述滤波单元的第二输入端与地导通或断开。
第二方面,本发明实施例还提供了一种灯管,包括:第一管脚、第二管脚和如本发明任意实施例所述的LED驱动电路,所述第一管脚与所述驱动电路的第一交流输入端电连接,所述第二管脚与所述第二交流输入端电连接。
第三方面,本发明实施例还提供了一种照明装置,包括:镇流器和如本发明任意实施例所述的灯管,所述镇流器包括第一接线端、第二接线端、第一输出端和第二输出端,所述镇流器的第一接线端和第二接线端接入市电,所述镇流器的第一输出端与所述灯管的第一管脚电连接,所述镇流器的第二输出端与所述灯管的第二管脚电连接。
本发明实施例在LED驱动电路中设置第一保护单元,第一保护单元包括电压检测子单元和异常切断子单元,电压检测子单元并联连接于驱动模块中对应的两个电压节点之间,电压检测子单元用于检测驱动模块的电压值;异常切断子单元串联连接于驱动模块的第二输入端和第二交流输入端之间;第一保护单元用于在检测到驱动模块的电压异常时,断开驱动模块的回路。由此可见,第一保护单元能够通过电压检测子单元检测镇流器输出的高压,当检测到的高压持续时间较长时,第一保护单元能够通过异常切断子单元切断LED驱动电路的输入回路,使得LED驱动电路停止工作,断开了LED驱动电路和电网之间的连接,断开了LED驱动电路和其他设备之间的连接,提升了LED驱动电路的安全性,从而提升了照明装置的安全性。另外,本发明实施例通过检测LED驱动电路中的异常电压值启动保护,且在启动保护后断开驱动模块的回路,可适用的异常状况更加广泛,且可兼容各种类型的照明装置。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种LED驱动电路的电路图;
图2为本发明实施例提供的另一种LED驱动电路的电路图;
图3为本发明实施例提供的又一种LED驱动电路的电路图;
图4为本发明实施例提供的又一种LED驱动电路的电路图;
图5为本发明实施例提供的又一种LED驱动电路的电路图;
图6为本发明实施例提供的又一种LED驱动电路的电路图;
图7为本发明实施例提供的一种灯管的结构示意图;
图8为本发明实施例提供的一种照明装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
本发明实施例提供了一种LED驱动电路。图1为本发明实施例提供的一种LED驱动电路的电路图。参见图1,该LED驱动电路包括:第一交流输入端(图1中示例性地示出了第一交流输入端包括短接的两个接线端子,分别为接线端子X1和接线端子X2)、第二交流输入端(图1中示例性地示出了第二交流输入端包括短接的两个接线端子,分别为接线端子X3和接线端子X4)、驱动模块100、第一保护单元200、第一直流输出端VO+和第二直流输出端VO-。
驱动模块100包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端,驱动模块100的第一输入端与第一交流输入端电连接,驱动模块100的第二输入端与第二交流输入端电连接,驱动模块100的第一输出端与第一直流输出端VO+电连接,驱动模块100的第二输出端与第二直流输出端VO-电连接。驱动模块100用于将第一交流输入端和第二交流输入端输入的交流电压转换为直流电压,并通过第一直流输出端VO+和第二直流输出端VO-输出。
第一保护单元200包括电压检测子单元210和异常切断子单元220,电压检测子单元210并联连接于驱动模块100中对应的两个电压节点之间,电压检测子单元210用于检测驱动模块100的电压值;异常切断子单元220串联连接于驱动模块100的第二输入端和第二交流输入端之间;第一保护单元200用于在检测到驱动模块100的电压异常时,断开驱动模块100的回路。
其中,驱动模块100中对应的两个电压节点是指驱动模块100中用于传输交流电压或者直流电压的节点。示例性地,如图1所示,驱动模块100包括第一整流子单元DB1,第一整流子单元DB1包括第一输入端、第二输入端、输出端和接地端,第一整流子单元DB1的第一输入端作为驱动模块100的第一输入端,第一整流子单元DB1的第二输入端与驱动模块100的第二输入端电连接。第一整流子单元DB1的第一输入端和第二输入端之间的电压为交流电压,第一整流子单元DB1的输出端和接地端之间的电压为直流电压。那么,第一整流子单元DB1的第一输入端和第二输入端为对应的两个电压节点,第一整流子单元DB1的输出端和接地端为对应的两个电压节点,电压检测子单元210可以并联连接于第一整流子单元DB1的第一输入端和第二输入端之间,或者并联连接于第一整流子单元DB1的输出端和接地端之间。
示例性地,第一直流输出端VO+和第二直流输出端VO-可连接灯管上的LED灯珠(图1中示例性地示出了灯管中的多个LED灯珠串联连接),LED驱动电路的第一交流输入端和第二交流输入端接入镇流器输出的交流电压,镇流器启动时输出高频高压50-100KHZ,600-1200V,启动后,LED驱动电路能够使镇流器输出电压嵌位在正常工作电压,正常工作电压工作在100V左右。然而,当LED驱动电路中的电子元器件损坏或失效后,或者LED灯珠损坏后,LED驱动电路不能使镇流器输出的电压嵌位在100V左右的正常工作电压,镇流器输出的600-1200V高压长时间施加在整个电路回路中,超过了LED驱动电路中的电子元器件的应力,电子元器件就会产生过压或过流的现象,从而发热和损坏,存在着火的隐患。
本发明实施例设置电压检测子单元210并联连接于驱动模块100中对应的两个电压节点之间,能够检测镇流器输出的高压,当检测到的高压持续时间较长时,异常切断子单元220断开,即异常切断子单元220切断了LED驱动电路的输入回路,使得LED驱动电路停止工作,断开了LED驱动电路和电网之间的连接,断开了LED驱动电路和其他设备之间的连接,提升了LED驱动电路的安全性,从而提升了照明装置的安全性。另外,本发明实施例通过检测LED驱动电路中的异常电压值启动保护,且在启动保护后断开驱动模块100的回路,可适用的异常状况更加广泛,且可兼容各种类型的照明装置。
图2为本发明实施例提供的另一种LED驱动电路的电路图。参见图2,在上述各实施例的基础上,可选地,电压检测子单元210包括压敏电阻RV1,压敏电阻RV1随电压的增大温度升高。其中,压敏电阻RV1可以在高压下温度逐渐升高,当镇流器在启动阶段时,其输出的高压时序时间较短,压敏电阻RV1的温度较低,当镇流器持续高压时,压敏电阻RV1的温度较高,触发异常切断子单元220断开。本发明实施例这样设置,使得LED驱动电路的结构简单、成本较低且易于实现。
继续参见图2,在上述各实施例的基础上,可选地,异常切断子单元220包括温度保险丝F3。其中,温度保险丝F3也叫做热熔断体,是温度感应回路切断装置,温度保险丝F3能感应压敏电阻RV1产生的热量和温度,当压敏电阻RV1的温度达到温度保险丝F3的工作温度时,温度保险丝F3开路,切断了LED驱动电路的输入回路,使得LED驱动电路停止工作。本发明实施例这样设置,使得LED驱动电路的结构简单、成本较低且易于实现。
结合图1和图2,在上述各实施例的基础上,可选地,LED驱动电路还包括尖峰电压吸收单元300,尖峰电压吸收单元300连接于第一交流输入端和第二交流输入端之间。其中,尖峰电压吸收单元300接在镇流器的输出线之间,用于在镇流器启动时,吸收镇流器输出的高频高压尖峰,使驱动模块100接收到的电压在线路元器件应力范围之内,保护驱动模块100的电子元器件,从而进一步提升了LED驱动电路的安全性。
继续参见图1和图2,在上述各实施例的基础上,可选地,尖峰电压吸收单元300包括第一电容CX2,第一电容CX2连接于第一交流输入端和第二交流输入端之间。其中,第一电容CX2有通交流隔直流的作用,是一种无极性抗高压大电流冲击的电子元器件,镇流器启动时,高频高压被第一电容CX2吸收耦合,使得流入驱动模块100的整流单元之后的电压大大降低(约在400V左右)。经过第一电容CX2对高频高压尖峰的吸收后,使镇流器的输出电压在LED驱动电路中的电子元器件的应力范围之内,有利于避免高压导致电子元器件早期失效和过早损坏。
需要说明的是,在上述各实施例中,示例性地示出了第一保护单元200中的电压检测子单元210并联连接于第一整流子单元DB1的第一输出端和第二输出端之间,并非对本发明的限定。在其他实施例中,还可以将电压检测子单元210设置在其他位置,下面就电压检测子单元210在驱动模块100中的连接位置进行说明。
图3为本发明实施例提供的又一种LED驱动电路的电路图。参见图3,在上述各实施例的基础上,可选地,驱动模块包括:整流单元110和滤波单元120。整流单元110包括第一输入端、第二输入端、输出端和接地端,整流单元110的第一输入端作为驱动模块的第一输入端,整流单元110的第二输入端与驱动模块的第二输入端电连接,整流单元110的接地端与第一地线电连接。滤波单元120包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端,滤波单元120的第一输入端与整流单元110的输出端电连接,滤波单元120的第二输入端与第一地线电连接,滤波单元120的第一输出端作为驱动模块的第一输出端,滤波单元120的第二输出端作为驱动模块的第二输出端。
其中,整流单元110可以是本技术领域通用的整流电路单元,例如可以是桥式整流电路单元。可选地,整流单元110包括第一整流子单元DB1和第二整流子单元DB2,第一整流子单元DB1包括两个输入端(两个输入端均用AC表示)和两个输出端(两个输出端分别用V+和V-表示)。第一整流子单元DB1的两个输入端分别电连接LED驱动电路的第一交流输入端(图3中第一交流输入端用L1表示)和第二交流输入端(图3中第二交流输入端包括短接两个接线端,分别用AC2和AC3表示),第一整流子单元DB1的两个输出端中的一个与滤波单元120的第一输入端电连接,另一个与第一地线电连接;第二整流子单元DB2的两个输入端(两个输入端均用AC表示)均电连接LED驱动电路的第二交流输入端,第二整流子单元DB2的两个输出端(两个输出端分别用V+和V-表示)中的一个与滤波单元120的第一输入端电连接,另一个与第一地线电连接。
可选地,滤波单元120包括第二电容C1、第三电容C2、第一电感L1、第二电感L2、第一电阻R10和第二电阻R7。第二电容C1电连接于整流单元110的输出端与第一地线之间,第三电容C2电连接于滤波单元120的第一输出端和第二输出端之间,滤波单元120的第二输出端与第二地线电连接。第一电感L1和第一电阻R10并联连接,第一电感L1的第一端与滤波单元120的第二输入端电连接,第一电感L1的第二端与第二地线电连接,且第二电感L2和第二电阻R7并联连接,且第二电感L2的第一端与整流单元110的第一输出端电连接,第二电感L2的第二端与滤波单元120的第一输出端电连接。滤波单元120用以消除电路中的EMI干扰。
继续参见图3,在本发明的一种实施例中,可选地,电压检测子单元210并联连接于整流单元110的第一输出端和第二输出端之间。即电压检测子单元210并联连接于第二整流子单元DB2的第一输出端和第二输出端之间。由于第二整流子单元DB2会将输入的交流电压进行整流输出,若输入的交流电压越大,则第二整流子单元DB2输出的电压越大。因此,通过检测第二整流子单元DB2的输出电压即为检测输入的交流电压。
图4为本发明实施例提供的又一种LED驱动电路的电路图。参见图4,在本发明的一种实施例中,可选地,电压检测子单元210并联连接于整流单元110的第一输入端和第二输入端之间。即电压检测子单元210并联连接于第一整流单元110DB1的第一输入端和第二输入端之间,从而检测输入的交流电压。
图5为本发明实施例提供的又一种LED驱动电路的电路图。参见图5,在本发明的一种实施例中,可选地,电压检测子单元210并联连接于滤波单元120的第一输出端和第二输出端之间。由于滤波单元120会将整流单元110输出的信号进行滤波,若输入的交流电压越大,则第二整流子单元DB2输出的电压越大,进而滤波单元120输出的电压越大,相反,若电压检测子单元210检测到的滤波单元120的输出电压越大,则输入的交流电压越大。因此,通过检测滤波单元120的输出电压即为检测输入的交流电压。
图6为本发明实施例提供的又一种LED驱动电路的电路图。参见图6,在上述各实施例的基础上,可选地,驱动模块还包括调压单元130。调压单元130包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端,调压单元130的第一输入端与滤波单元120的第一输出端电连接,调压单元130的第二输入端与滤波单元120的第二输入端电连接,调压单元130的第一输出端与第一直流输出端VO+电连接,调压单元130的第二输出端与第二直流输出端VO-电连接。调压单元130用于将其第一输入端和第二输入端输入的直流电压转换为另一种或多种直流电压。
继续参见图6,可选地,调压单元130包括第一控制芯片U1和变压器,变压器的初级线圈的第一端通过第一二极管D3电连接至滤波单元120的第一输出端,初级线圈的第二端与第二直流输出端VO-电连接。第一控制芯片U1的信号输入端与变压器的初级线圈的第一端电连接,第一控制芯片U1的信号输出端与滤波单元120的第二输出端电连接,第一控制芯片U1用于控制调压单元130输出电压的大小。具体地,第一控制芯片U1可采用PWM控制芯片,由于变压器T1的储能作用,第一控制芯片U1内部的节点电压会缓慢上升,采样端SNP采样后,与第一控制芯片U1内部的基准电压比较,达到基准电压时,第一控制芯片U1内部发出一个PWM信号,使漏极端Drain和接地端GND之间开关管断开,第一二极管D3的阳极和第二地线之间的连接断开,由于变压器T1的储能作用,会通过第一二极管D3继续给负载放电。当第一控制芯片U1内部的电阻分压为0时,第一控制芯片U1内部的一个工作周期结束,开始下一个周期。由于变压器T1具有阻值电流变化的功能,如果第一控制芯片U1内部的开关管开关频率足够大,比如达到50K-80K,就可以使得电流变得足够平稳,使LED灯管无频闪。
继续参见图6,在上述各实施例的基础上,可选地,驱动模块还包括频率检测单元140和开关单元Q2;第一控制芯片U1还包括控制信号输入端EN。频率检测单元140的输入端与整流单元110的第二输入端电连接,频率检测单元140的控制信号输出端与第一控制芯片U1的控制信号输入端EN以及开关单元Q2的控制端电连接。开关单元Q2的第一端与变压器的初级线圈的第二端电连接,开关单元Q2的第二端与第一地线电连接。
示例性地,该LED驱动电路的工作过程为,镇流器启动时输出高频高压50-100KHZ,600-1200V,启动时间100-600毫秒,启动时间里,高频高压电流先通过整流单元110之前的电路,第一电容CX2接在整流单元110之前,即第一电容CX2直接接在镇流器输出线之间。第一电容CX2有通交流隔直流的作用,能够无极性抗高压大电流冲击,镇流器启动时,高频高压被第一电容CX2吸收耦合,流入整流单元110之后,电压大大降低(电压大约在400V左右)。经过第一电容CX2的吸收后,使高频高压在LED驱动模块的电子元器件应力范围之内,有利于避免高压导致LED驱动模块中的电子元器件早期失效和过早损坏。
输入的交流电流经过异常切断子单元220,再经过第一电容CX2吸收耦合,流入整流单元110的第一整流子单元DB1和第二整流子单元DB2整流,由此高频交流变直流。电压检测子单元210在第二整流子单元DB2整流之后,正常电压(电压大约在300-400V左右),电压检测子单元210不会动作。电流电压经过第二电容、第三电容、第一电感、第二电感滤波,经过第四电容CD1(示例性地,第四电容CD1为电解电容)变为稳定直流。经过第一直流输出端VO+输出,再经过第二直流输出端VO-输入LED驱动电路的回路中,再经过第二二极管D5和变压器T1。若频率检测单元140检测到是高频高压50-100KHZ,600-1200V的镇流器工作模式时,开关单元Q2直接导通(图6中采用Q1-D表示变压器T1和开关单元Q2的连接点,采用HIF表示频率检测单元140与整流单元110的第二输入端的连接点),第一控制芯片U1不工作(相当于BUKE电路)。电流流过开关单元Q2到地,再到整流单元110的第一地线,LED驱动电路形成一个完整的回路。若频率检测单元140检测到是100V左右的正常工作电压,第一控制芯片U1工作,调整输出的直流电压。
当LED驱动电路的使用寿命结束,有电子元器件损坏或LED灯珠损坏处于开路状态,LED驱动电路不能正常工作和嵌位电压,镇流器就会输出高频高压。该高频高压经过第一整流子单元DB1和第二整流子单元DB2,直流电压在600-1200V,此时电压检测子单元210中的压敏电阻RV1上检测到高压,压敏电阻RV1产生热量,热量和温度达到异常切断子单元220中的温度保险丝F3的工作温度,温度保险丝F3开路,切断LED驱动电路的输入回路,LED灯管和线路停止工作。因此,本发明实施例避免了镇流器输出的高频高压超过电子元器件的应力,从而避免了电子元器件过压、过流、发热和损坏的现象,避免了着火的隐患,提升了LED驱动电路的安全性。
继续参见图6,在上述各实施例的基础上,可选地,LED驱动电路还包括第二保护单元400,第二保护单元400包括输入端和接地端,第二保护单元400的输入端与滤波单元120的第二输入端电连接,第二保护单元400用于检测滤波单元120的第二输入端对地阻抗,根据检测到的阻抗大小,控制滤波单元120的第二输入端与地导通或断开。示例性地,当操作人员触电时,触点人体电阻接入LED驱动电路的回路,具体地,从第一交流输入端、整流单元110、滤波单元120到人体形成一个回路,滤波单元120的第二输入端对第一地线的阻抗异常,第二保护单元400检测到滤波单元120的第二输入端对第一地线的阻抗异常,则第二保护单元400的输入端401与接地端402断开,即第一滤波单元120200的第二输入端220与第一地线为断开状态,从火线L、整流单元110、第一滤波单元120200和人体之间的回路断开,实现了触电保护,保障了人身安全。由于第二保护单元400的输入端401与接地端402断开,人体触电形成的回路被断开,实现了触电保护。
在上述各实施例的基础上,可选地,第二保护单元400包括第二控制芯片U2、第三电阻R1、第四电阻R2、第五电阻R3、第六电阻R4、第七电阻R5、第八电阻R6、第九电阻R7、第十电阻R8、第十一电阻R9和第十二电阻RS1(取样电阻),第二控制芯片U2包括电源输入端Vcc、第一电压监测端VS、第二电压监测端TRG、电流监测端CS、隔离输入端DRN和接地端GND。第一电源输入端Vcc通过第三电阻R1、第四电阻R2和第五电阻R3电连接整流单元110的输出端,第一电压监测端VS通过第六电阻R4、第七电阻R5和第八电阻R6电连接隔离输入端DRN,电流监测端CS通过第十二电阻RS1与第一地线电连接,第二控制芯片U2能够控制其隔离输入端DRN和接地端GND之间导通或断开(图6中采用Vbus-表示隔离输入端DRN和滤波单元120的第二输入端的连接点,采用Vbus+表示第二保护单元400与整流单元110的第二输出端的连接点)。
示例性地,第一电源输入端Vcc端正常接收工作电压,灯管正常工作时,第二控制芯片U2的电流监测端CS不断采集滤波单元120的第二输入端与第一地线之间的电流(图6中用Vbus-表示滤波单元120的第二输入端的信号),第一电压监测端VS和第二电压监测端TRG不断采集滤波单元120的第二输入端与第一地线之间的电压,从而计算出滤波单元120的第二输入端与第一地线之间的电网阻抗。若阻抗判定在正常范围内,则隔离输入端DRN与电流监测端Cs导通,电流流过电流监测端Cs的取样电阻与第一地线构成通路。反之,若阻抗判定在异常范围内,则隔离输入端DRN与电流监测端Cs断开,滤波单元120的第二输入端与第一地线断开,实现了触电保护,保障了人身安全。
本发明实施例利用LED驱动电路本身的设计来实现触电保护,一旦检测到有触电风险,即可断开整个回路,降低了用户使用灯管时的风险和安全隐患,进一步提升了LED驱动电路的安全性。
本发明实施例还提供了一种灯管,该灯管例如可以是LED直管灯或者U管灯等。图7为本发明实施例提供的一种灯管的结构示意图。参见图7,该灯管包括:第一管脚A、第二管脚B和如本发明任意实施例所提供的LED驱动电路10,第一管脚A与驱动电路的第一交流输入端电连接,第二管脚B与第二交流输入端电连接。本发明实施例提供的灯管包括本发明任意实施例所提供的LED驱动电路10,其技术原理和实现的效果,不再赘述。
本发明实施例还提供了一种照明装置。图8为本发明实施例提供的一种照明装置的结构示意图。参见图8该照明装置包括:镇流器2和如本发明任意实施例所提供的灯管1。镇流器2包括第一接线端L、第二接线端N、第一输出端和第二输出端,镇流器2的第一接线端L和第二接线端N接入市电(例如,AC120-277V/60HZ),镇流器2的第一输出端与灯管的第一管脚电连接,镇流器2的第二输出端与灯管的第二管脚电连接。镇流器2包括电子镇流器和电感镇流器中的至少一种。本发明实施例提供的照明包括本发明任意实施例所提供的LED驱动电路,其技术原理和实现的效果,不再赘述。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (8)
1.一种LED驱动电路,其特征在于,包括:第一交流输入端、第二交流输入端、驱动模块、第一保护单元、第一直流输出端和第二直流输出端;
所述驱动模块包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端,所述驱动模块的第一输入端与所述第一交流输入端电连接,所述驱动模块的第二输入端与所述第二交流输入端电连接,所述驱动模块的第一输出端与所述第一直流输出端电连接,所述驱动模块的第二输出端与所述第二直流输出端电连接;所述驱动模块用于将所述第一交流输入端和第二交流输入端输入的交流电压转换为直流电压,并通过所述第一直流输出端和所述第二直流输出端输出;
所述第一保护单元包括电压检测子单元和异常切断子单元,所述电压检测子单元并联连接于所述驱动模块中对应的两个电压节点之间,所述电压检测子单元用于检测所述驱动模块的电压值;所述异常切断子单元串联连接于所述驱动模块的第二输入端和所述第二交流输入端之间;所述第一保护单元用于在检测到所述驱动模块的电压异常时,断开所述驱动模块的回路;
所述驱动模块包括:整流单元和滤波单元;所述整流单元包括第一输入端、第二输入端、输出端和接地端,所述整流单元的第一输入端作为所述驱动模块的第一输入端,所述整流单元的第二输入端作为所述驱动模块的第二输入端,所述整流单元的接地端与第一地线电连接;
所述滤波单元包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端,所述滤波单元的第一输入端与所述整流单元的输出端电连接,所述滤波单元的第二输入端与所述第一地线电连接,所述滤波单元的第一输出端作为所述驱动模块的第一输出端,所述滤波单元的第二输出端作为所述驱动模块的第二输出端;
所述电压检测子单元并联连接于所述整流单元的第一输入端和第二输入端之间;或者,
所述电压检测子单元并联连接于所述整流单元的第一输出端和第二输出端之间;或者,
所述电压检测子单元并联连接于所述滤波单元的第一输出端和第二输出端之间;
所述LED驱动电路,其特征在于,还包括第二保护单元:所述第二保护单元包括输入端和接地端,所述第二保护单元的输入端与所述滤波单元的第二输入端电连接,所述第二保护单元用于检测所述滤波单元的第二输入端对地阻抗,根据检测到的阻抗大小,控制所述滤波单元的第二输入端与地导通或断开;
所述LED驱动电路,还包括:尖峰电压吸收单元,所述尖峰电压吸收单元连接于所述第一交流输入端和所述第二交流输入端之间;
所述尖峰电压吸收单元包括第一电容,所述第一电容连接于所述第一交流输入端和所述第二交流输入端之间。
2.根据权利要求1所述的LED驱动电路,其特征在于,所述电压检测子单元包括压敏电阻,所述压敏电阻随电压的增大温度升高。
3.根据权利要求1所述的LED驱动电路,其特征在于,所述异常切断子单元包括温度保险丝。
4.根据权利要求1所述的LED驱动电路,其特征在于,所述驱动模块还包括整流单元、滤波单元和调压单元;
所述整流单元包括第一输入端、第二输入端、输出端和接地端,所述整流单元的第一输入端作为所述驱动模块的第一输入端,所述整流单元的第二输入端作为所述驱动模块的第二输入端,所述整流单元的接地端与第一地线电连接;
所述滤波单元包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端,所述滤波单元的第一输入端与所述整流单元的输出端电连接,所述滤波单元的第二输入端与所述第一地线电连接,所述滤波单元的第一输出端作为所述驱动模块的第一输出端,所述滤波单元的第二输出端作为所述驱动模块的第二输出端;
所述调压单元包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端,所述调压单元的第一输入端与所述滤波单元的第一输出端电连接,所述调压单元的第二输入端与所述滤波单元的第二输入端电连接,所述调压单元的第一输出端与所述第一直流输出端电连接,所述调压单元的第二输出端与所述第二直流输出端电连接。
5.根据权利要求4所述的LED驱动电路,其特征在于,所述调压单元包括第一控制芯片和变压器;
所述变压器的初级线圈的第一端通过第一二极管电连接至所述滤波单元的第一输出端,所述初级线圈的第二端与所述第二直流输出端电连接;
所述第一控制芯片的信号输入端与所述变压器的初级线圈的第一端电连接,所述第一控制芯片的信号输出端与所述滤波单元的第二输出端电连接,所述第一控制芯片用于控制所述调压单元输出电压的大小。
6.根据权利要求5所述的LED驱动电路,其特征在于,所述驱动模块还包括频率检测单元和开关单元;所述第一控制芯片还包括控制信号输入端;
所述频率检测单元的输入端与所述第二交流输入端电连接,所述频率检测单元的控制信号输出端与所述第一控制芯片的控制信号输入端以及所述开关单元的控制端电连接;
所述开关单元的第一端与所述变压器的初级线圈的第二端电连接,所述开关单元的第二端与所述第一地线电连接。
7.一种灯管,其特征在于,包括:第一管脚、第二管脚和如权利要求1~6任一项所述的LED驱动电路,所述第一管脚与所述驱动电路的第一交流输入端电连接,所述第二管脚与所述第二交流输入端电连接。
8.一种照明装置,其特征在于,包括:镇流器和如权利要求7所述的灯管,所述镇流器包括第一接线端、第二接线端、第一输出端和第二输出端,所述镇流器的第一接线端和第二接线端接入市电,所述镇流器的第一输出端与所述灯管的第一管脚电连接,所述镇流器的第二输出端与所述灯管的第二管脚电连接。
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Denomination of invention: LED driving circuit, lamp tube and lighting device Effective date of registration: 20221204 Granted publication date: 20220610 Pledgee: Shanghai Pudong Development Bank Co.,Ltd. Shaoxing Shangyu Sub branch Pledgor: Chenhuangbao Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2022330003478 |
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