CN111669871A - 一种防触电的双端led直管 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防触电的双端LED直管。为了克服现有技术中单端灯管的接线和安装不便，双端进电的灯管易发生触电事故的技术问题；本发明包括灯管，两端均设置有灯头，灯头上至少设置有一个接收外部驱动信号的引脚；光源板，设置在灯管中，光源板上设置有若干LED负载；驱动板，输入端分别与灯头引脚连接，驱动板上设置有驱动LED负载的驱动电路；驱动电路包括驱动主回路，根据外部驱动信号驱动LED负载；分压检测控制回路，与驱动主回路部分耦合，检测驱动主回路中的电压信号，当根据电压信号波动判断驱动主回路漏电时，切断驱动主回路通路。通过阻容分压来检测漏电的方式来解决触电的风险，安全可靠；双端进电，结构简单，安装和布线方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED照明技术领域，尤其涉及一种防触电的双端LED直管。
背景技术
随着环保意识的增强，对节能要求越来越高，LED照明已得到广泛应用。现今大多数灯管产品都是单端进电的，但是单端进电的灯管会导致接线麻烦，增加灯管更换的劳动成本，并且需要改动原有灯具中的配件。改动原有灯具的配件会使原有认证过的灯具不再符合认证。但是因为目前双端进电的LED灯管，当LED灯管其中一端已插入灯座而另一端尚未插入灯座时，使用者若触摸到未插入灯座端的金属或可导电的部分，就会与大地形成回路，而导致发生触电的情况。
例如，一种在中国专利文献上公开的“一种单端供电LED智能照明灯具”，其公告号CN207935772U，包括探测模块、控制模块、电源模块，控制模块通过对探测模块传输的信息进行处理，并依据处理结果控制电源模块的工作，该灯具结构复杂，仅支持单端进电。
现在市场上双端进电的直管也有，但检测漏电的方式一般为脉冲电流检测，通过比较电流的大小来检测漏电，安全性低。例如，一种在中国专利文献上公开的“一种LED直管灯”，其公告号CN201610160152，包括灯管、两灯头、整流电路、滤波电路、LED驱动模块，被配置以产生驱动信号以及侦测模块，且具有第一侦测端以及第二侦测端，该直管灯利用脉冲开关电路来侦测电流大小来进行检测，电路和结构都复杂，安全可靠性不高，因为每次脉冲打开时还是会有触电风险。
发明内容
本发明主要解决现有技术中单端灯管的接线和安装不便，双端进电的灯管易发生触电事故的技术问题和双端且脉冲电流检测漏电安全可靠性低的问题；提供一种防触电的双端LED直管，结构简单，安装方便，通过电阻电容检测漏电的方式来解决触电的风险，安全可靠。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种防触电的双端LED直管包括
灯管，两端均设置有灯头，所述的灯头上至少设置有一个接收外部驱动信号的引脚；
光源板，设置在灯管中，光源板上设置有若干LED负载；
驱动板，输入端分别与灯头引脚连接，驱动板上设置有驱动LED负载的驱动电路；所述的驱动电路包括
驱动主回路，根据外部驱动信号驱动LED负载；
分压检测控制回路，与驱动主回路部分耦合，检测驱动主回路中的电压信号，当根据电压信号波动判断驱动主回路漏电时，切断驱动主回路通路。
本方案的结构简单，灯管的两端设置灯头，灯头的引脚连接火线和零线，为内部的驱动电路提供交流电压，从两端进电，灯管的接线和安装更加方便。采用分压检测控制回路检测驱动电路中的电压，当有人在更换安装灯管时，人体电阻串入电路中，分压检测控制回路检测到的电压发生变化，判断为漏电，有触电风险，分压检测控制回路控制驱动主回路断开，以此来解决触电的风险，安全可靠。
作为优选，所述的驱动电路包括整流模块、漏电检测切换模块和恒流驱动模块；整流模块的输入端连接灯头的引脚，恒流驱动模块的输入端连接整流模块的输出端，恒流驱动模块的输出端连接LED负载；整流模块和恒流驱动模块构成驱动主回路，整流模块和漏电检测切换模块构成分压检测控制回路，漏电检测切换模块包括可控开关K，可控开关K设置在整流模块的输出端与恒流驱动模块的输入端之间。
整流模块将外部的交流电压转化为直流电压，为驱动电路提供驱动信号，恒流驱动模块根据整流模块提供恒流驱动LED负载。可控开关K设置在恒流驱动回路中，在正常情况下可控开关K闭合，恒流驱动回路导通；当有人的电阻串入电路中时，分压检测控制回路检测到的电压下降，控制可控开关K断开，从而使得整个恒流驱动回路断路，避免人触电，安全可靠。
作为优选，所述的漏电检测切换模块包括检测控制芯片U1、电容C1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和二极管D1；电阻R1的第一端连接整流模块的正输出端，电阻R1的第二端连接电容C1的第一端，电容C1的第二端连接整流模块的负输出端；电容C1的第一端连接检测控制芯片U1的供电端，电阻R2的第一端连接电阻R3的第一端，电阻R2的第二端分别连接检测控制芯片U1的接地端和电容C1的第二端；电阻R3的第二端连接检测控制芯片U1的电压检测端，电阻R4的第一端连接电阻R3的第一端，电阻R4的第二端连接检测控制芯片U1的隔离输出端，检测控制芯片U1的隔离输出端连接恒流驱动模块的输入端；电阻R5的第一端连接检测控制芯片U1的电流检测端，电阻R5的第二端连接检测控制芯片U1的接地端，二极管D1的阳极连接电阻R5的第一端，二极管D1的阴极连接电阻R5的第二端；电阻R5的第二端连接电容C1的第二端。检测控制芯片U1的隔离输出端内置有MOS管，控制MOS管为所述的可控开关K，控制MOS管的通断来控制整个驱动主回路的通断。电阻R1和电容C1为检测控制芯片U1供电，电阻R2、电阻R3和电阻R4为检测控制芯片U1的检测提供电压；人体的电阻大约为500欧姆，检测控制芯片U1中以人为为500欧姆设置电压波动的阈值，当人体接入驱动回路时，检测控制芯片U1检测到的电压波动减小，与检测控制芯片U1中内置的相应阈值相比较，大于等于阈值则关断内部的MOS管，使得驱动主回路断开，保证人体的安全，避免触电。
作为优选，所述的检测控制芯片的型号为TA88。控制芯片为电压检测芯片，相比于电流检测电压检测更加安全，精准度更加高。可控开关K为芯片中内置的MOS管，相比于机械开关的开断，控制MOS管的通断更加可靠。
作为优选，所述的恒流驱动模块包括恒流驱动芯片。结构简单。
作为优选，所述的恒流驱动芯片有BUCK、BUCK-BOOST和BOOST三种模式。三种恒流驱动模式，调节多样，适用于不同场景，适配性强。
作为优选，所述的灯管为PC管或玻璃管。PC管或玻璃管不导电，能够保证人在安装时可以触碰灯管，避免触电，在保证安全的基础上方便安装。且PC材料和玻璃方便制造，制备简单。
作为优选，所述灯管为管状的任意造型。造型如T5，T6，T8，T9，T10，T12，U型，环型等，造型多样，适用于多种使用场景，符合用户的多样化需求。
本发明的有益效果是：
1. 通过电阻和电容分压原理来检测漏电的方式来解决触电的风险，安全可靠。
2.双端进电设计，结构简单，安装简单，方便布线。
3.采用电子器件的通断来代替机械开关的通断，响应更加快，可靠性高，更加安全。
附图说明
图1是本发明的双端LED直管的爆炸示意图。
图2是本发明的驱动电路连接结构框图。
图3是本发明的漏电检测切换模块的电路连接图。
图中1.灯管，2.灯头，3.光源板，4.驱动板，5.整流模块，6.漏电检测切换模块，7.恒流驱动模块,8.LED负载。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：
一种防触电的双端LED直管，如图1所示，包括灯管1、两个灯头2、驱动板4和光源板3。驱动板4和光源板3设置在灯管1中。
灯管1为PC管或玻璃管。PC管或玻璃管不导电，能够保证人在安装时可以触碰灯管1，避免触电，在保证安全的基础上方便安装。且PC材料和玻璃方便制造，制备简单。
灯管1为管状的任意造型。造型如T5，T6，T8，T9，T10，T12，U型，环型等，造型多样，适用于多种使用场景，符合用户的多样化需求。
灯头2分别设置在灯管1的两端。每个灯头2上至少具有一个接收外部驱动信号的引脚。在本实施例中，每个灯头2上有两个接收外部驱动信号的引脚。外部的驱动信号为交流市电，两个灯头2引脚分别连接火线L和零线N。从两端进电，灯管1的接线和安装更加方便。
光源板3上设置有若干LED负载8。
驱动板4上设置有驱动LED负载8的驱动电路。驱动电路的输入端分别连接两个灯头2引脚，驱动电路的输出端连接LED负载8。
如图2所示，驱动电路包括整流模块5、漏电检测切换模块6和恒流驱动模块7。整流模块5和恒流驱动模块7构成驱动主回路，整流模块5和漏电检测切换模块6构成分压检测控制回路。
整流模块5的输入端分别连接两个灯头2引脚，整流模块5的正输入端连接接火线L的灯头2引脚，整流模块5的负输入端连接结零线N的灯头2引脚。
恒流驱动模块7的输入端连接整流模块5的输出端，恒流驱动模块7的输出端连接LED负载8。
恒流驱动模块7包括恒流驱动芯片，恒流驱动芯片有BUCK、BUCK-BOOST和BOOST三种模式。三种恒流驱动模式，调节多样，适用于不同场景，适配性强。
如图3所示，漏电检测切换模块6包括检测控制芯片U1、电容C1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和二极管D1。检测控制芯片的型号为TA88。控制芯片为电压检测芯片，相比于电流检测电压检测更加安全，精准度更加高。可控开关K为芯片中内置的MOS管，相比于机械开关的开断，控制MOS管的通断更加可靠。
电阻R1的第一端连接整流模块5的正输出端，电阻R1的第二端连接电容C1的第一端，电容C1的第二端连接整流模块5的负输出端；电容C1的第一端连接检测控制芯片U1的供电端，电阻R2的第一端连接电阻R3的第一端，电阻R2的第二端分别连接检测控制芯片U1的接地端和电容C1的第二端；电阻R3的第二端连接检测控制芯片U1的电压检测端，电阻R4的第一端连接电阻R3的第一端，电阻R4的第二端连接检测控制芯片U1的隔离输出端，检测控制芯片U1的隔离输出端连接恒流驱动模块7的输入端；电阻R5的第一端连接检测控制芯片U1的电流检测端，电阻R5的第二端连接检测控制芯片U1的接地端，二极管D1的阳极连接电阻R5的第一端，二极管D1的阴极连接电阻R5的第二端；电阻R5的第二端连接电容C1的第二端。
供电端为VCC，电压检测端为VS，隔离输出端为DRN，电流检测端为CS，接地端为GND，可控开关K为MOS管。检测控制芯片U1的隔离输出端内置有MOS管，控制MOS管的通断来控制整个驱动主回路的通断。
电阻R1和电容C1为检测控制芯片U1供电，电阻R2、电阻R3和电阻R4为检测控制芯片U1的检测提供电压；人体的电阻大约为500欧姆，检测控制芯片U1中以人为为500欧姆设置电压波动的阈值。当人体接入驱动回路时，检测控制芯片U1检测到的电压波动减小，与检测控制芯片U1中内置的相应阈值相比较，大于等于阈值则关断内部的MOS管，使得驱动主回路断开，保证人体的安全，避免触电。
本发明的双端LED直管，通过从两端进电，相比于单端进电灯管的接线和安装更加方便。
在正常情况下，可控开关K即检测控制芯片U1中的MOS管闭合，驱动电路能够正常导通。
当在灯管安装过程中，当有人的电阻接入到驱动电路中时，检测控制芯片U1的电压检测端检测到的电压产生波动减小，电压的波动与检测控制芯片U1中的阈值相比较，若大于等于所设的阈值，则使得检测控制芯片U1中的MOS管截止，从而断开驱动主回路，保障人体安全，避免触电。
Claims (7)
1.一种防触电的双端LED直管，其特征在于，包括
灯管（1），两端均设置有灯头（2），所述的灯头（2）上至少设置有一个接收外部驱动信号的引脚；
光源板（3），设置在灯管（1）中，光源板（3）上设置有若干LED负载（8）
驱动板（4），输入端分别与灯头（2）引脚连接，驱动板（4）上设置有驱动LED负载（8）的驱动电路；所述的驱动电路包括
驱动主回路，根据外部驱动信号驱动LED负载（8）；
分压检测控制回路，与驱动主回路部分耦合，检测驱动主回路中的电压信号，当根据电压信号波动判断驱动主回路漏电时，切断驱动主回路通路。
2.根据权利要求1所述的一种防触电的双端LED直管，其特征在于，所述的驱动电路包括整流模块（5）、漏电检测切换模块（6）和恒流驱动模块（7）；整流模块（5）的输入端连接灯头（2）的引脚，恒流驱动模块（7）的输入端连接整流模块（5）的输出端，恒流驱动模块（7）的输出端连接LED负载（8）；整流模块（5）和恒流驱动模块（7）构成驱动主回路，整流模块（5）和漏电检测切换模块（6）构成分压检测控制回路，漏电检测切换模块（6）包括可控开关K，可控开关K设置在整流模块（5）的输出端与恒流驱动模块（7）的输入端之间。
3.根据权利要求2所述的一种防触电的双端LED直管，其特征在于，所述的漏电检测切换模块（6）包括检测控制芯片U1、电容C1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和二极管D1；电阻R1的第一端连接整流模块（5）的正输出端，电阻R1的第二端连接电容C1的第一端，电容C1的第二端连接整流模块（5）的负输出端；电容C1的第一端连接检测控制芯片U1的供电端，电阻R2的第一端连接电阻R3的第一端，电阻R2的第二端分别连接检测控制芯片U1的接地端和电容C1的第二端；电阻R3的第二端连接检测控制芯片U1的电压检测端，电阻R4的第一端连接电阻R3的第一端，电阻R4的第二端连接检测控制芯片U1的隔离输出端，检测控制芯片U1的隔离输出端连接恒流驱动模块（7）的输入端；电阻R5的第一端连接检测控制芯片U1的电流检测端，电阻R5的第二端连接检测控制芯片U1的接地端，二极管D1的阳极连接电阻R5的第一端，二极管D1的阴极连接电阻R5的第二端；电阻R5的第二端连接电容C1的第二端。
4.根据权利要求3所述的一种防触电的双端LED直管，其特征在于，所述的控制芯片的型号为所述的检测控制芯片的型号为TA88。
5.根据权利要求2所述的一种防触电的双端LED直管，其特征在于，所述的恒流驱动模块（7）包括恒流驱动芯片。
6.根据权利要求5所述的一种防触电的双端LED直管，其特征在于，所述的恒流驱动芯片有BUCK、BUCK-BOOST和BOOST三种模式。
7.根据权利要求1所述的一种防触电的双端LED直管，其特征在于，所述的灯管（1）为PC管或玻璃管。
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| CN202010495130.2A CN111669871A (zh) | 2020-06-03 | 2020-06-03 | 一种防触电的双端led直管 |
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|---|---|---|---|---|
| CN112399672A (zh) * | 2020-11-02 | 2021-02-23 | 厦门市义圆源科技有限公司 | 一种兼容电子镇流器的调光灯管 |
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| CN110753421A (zh) * | 2018-07-04 | 2020-02-04 | 晨辉光宝科技有限公司 | 一种led驱动电路和灯管 |
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