CN117354993A - 一种具有防触电关断无萤火的非隔离led驱动 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有防触电关断无萤火的非隔离LED驱动，包括LED输入、输出模块，LED模组，还包括一共模电感LF，同时还包括具备基准电压的比较器U1B，以及电流关断模块；LED输入、输出模块连接共模电感LFA，共模电感LFA连接LED模组，共模电感LFB连接比较器U1B，比较器U1B连接电流关断模块；本发明的非隔离LED驱动基于非隔离在户外产品应用条件下解决防触电的问题，从而让非隔离电源产生比隔离电源跟高的安全性，同时当外部控制给出彻底关断信号时，L/N与大地通过C5,C6形成的共模信号通路被彻底切断，从而实现关断无萤火现象。
Description
技术领域
本发明涉及LED驱动电源技术领域，尤其涉及一种具有防触电关断无萤火的非隔离LED驱动。
背景技术
LED如今在电源市场上占据着一大块的位置，其亮度高、低功耗、寿命长、启动快，功率小、无频闪、不容易产生视觉疲劳等优点使之成为受消费者好评的重要因素。在电源行业，LED的驱动包括隔离驱动和非隔离驱动，隔离电源是使用变压器将220V电压通过变压器将电压降到较低的电压，然后再整流成直流电输出供电使用。因为变压器的主线圈承受220V电压，次级线圈只承受输出的低交流电压，并且主次线圈之间并不直接连接，所以称为隔离电源。变压器的转换过程是：电-磁-电，没有和大地连接，所以不会发生触电危险。而非隔离电源是用220V直接输入到电子电路，在通过电子元件降压输出，输入输出是通过电子元件直接连接的，所以称非隔离电源；两者从表面上看就是有无变压器的区别。LED非隔离设计仅限于双绝缘产品，例如灯泡的替代产品，其中LED和整个产品都集成并密封在非导电塑料中，因此，最终用户并没有任何触电的危险。二级产品都是隔离型的，价格相对比较昂贵。非隔离电路是输入电源通过升降压之后直接加在了LED负载上，有触电危险存在。
非隔离驱动随着在工业照明中应用的普及在户外市场也逐步开始有应用的机会，但是户外电源对非隔离的安全性问题一直持否定的态度，主要是户外的应用中非隔离的触电问题是一个比较难解决的技术难题。
发明内容
本发明就是针对上述问题，提出一种具有防触电关断无萤火的非隔离LED驱动，本发明的非隔离LED驱动基于非隔离在户外产品应用条件下解决防触电的问题，从而让非隔离电源产生比隔离电源跟高的安全性，同时当外部控制给出彻底关断信号时，L/N与大地通过C5,C6形成的共模信号通路被彻底切断，从而实现关断无萤火现象。
为达到上述技术目的，本发明采用了一种具有防触电关断无萤火的非隔离LED驱动，包括一基于非隔离LED驱动的LED输入、输出模块，多个串联的LED模组，还包括一共模电感LF，所述共模电感LF由同一磁件的不同绕组LFA和LFB组成；同时还包括具备基准电压的比较器U1B，以及电流关断模块；
所述LED输入、输出模块连接共模电感LFA，所述共模电感LFA连接LED模组，所述共模电感LFB连接比较器U1B，所述比较器U1B连接电流关断模块；当LED输入、输出模块的L,N对EARTH之间有雷击浪涌时，共模电流流过共模电感LFA并同时给共模电感LFB端产生一个高电平，通过信号采集模块给出的信号给到比较器U1B的6脚控制端，比较器U1B的6脚负端电压会超过5脚正端的参考电压，比较器U1B的7脚输出低电平，将电流关断模块的控制端拉低，达到输入输出断开的目的。
作为本发明之优选，所述电流关断模块包括继电器J1和继电器J2；所述信号采集模块由电阻R3、电阻R4以及一钳位二极管ZD1组成；
所述LED输入、输出模块的L端通过保险丝F1连接到压敏电阻VDR1；所述压敏电阻VDR1同时和一压敏电阻VDR2连接到气体放电管GT1并输入到大地EARTH_IN,R和GT1并联；同时还包括一寄生电容CX1以及电容C1、电容C2，所述寄生电容CX1并联在输入端,所述电容C1、电容C2从输入端连接到大地，当LED输入、输出模块的L,N对EARTH接地端之间有有雷击浪涌时，共模电流流过共模电感LFA，共模电感LFB上感应出共模电流信号,通过由电阻R3、电阻R4及钳位二极管ZD1组成的信号采集模块的信号采集到比较器U1B,比较器U1B通过二极管D5输出驱动信号驱动继电器J1和继电器J2，从而将继电器J1和继电器J2关断，输入输出断开。
作为本发明之进一步优选，所述触电保护的非隔离电源为非隔离单级，非隔离双极架构或者由隔离和非隔离组成的多级架构拓扑。
作为本发明之更进一步优选，所述共模电流的采样可以通过共模电感LF采样，或者由共模差模一体化的电感进行采样。
作为本发明之更进一步优选，所述信号采集模块为一电流采样芯片，通过该电流采样芯片对漏电流进行采样获取关断信号。
作为本发明之更进一步优选，所述电流关断模块可以是继电器J1和继电器J2，或者为可控硅、IGBT、MOSFET或者由其他的半导体器件组成的开关单元模块。
进一步的，所述LED输入、输出模块和多个串联的LED模组所组成的回路中，还包括寄生电容C5和寄生电容C6；当外部调光给出关断信号时，继电器J1和继电器J2同时关断，从而切断LED输入、输出模块的L,N与大地回路通过LED模组所产生的寄生电容C5、寄生电容C6构成的共模回路，从而实现无萤火关断。
本发明上述结构中，当L,N对EARTH之间有雷击浪涌时，共模电流流过LFA同时会给LFB端产生一个高电平，给到比较器的6脚控制端，此时的6脚负端电压会超过5脚正端的参考电压，比较器7脚就会输出低电平，从而会把J1,J2的控制端拉低，输入输出断开，也即L/N与大地通过C5,C6形成的共模信号通路被彻底切断，从而实现关断无萤火现象。
附图说明
图1所示为本发明的电路结构图；
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
结合图1可知，一种具有防触电关断无萤火的非隔离LED驱动，包括一基于非隔离LED驱动的LED输入、输出模块，多个串联的LED模组，本发明还包括一共模电感LF，该共模电感LF由同一磁件的不同绕组LFA和LFB组成；同时还包括具备基准电压的比较器U1B，以及电流关断模块；
上述功能模块中，LED输入、输出模块连接共模电感LFA，共模电感LFA连接LED模组，共模电感LFB连接比较器U1B，比较器U1B连接电流关断模块；当LED输入、输出模块的L,N对EARTH之间有雷击浪涌时，共模电流流过共模电感LFA并同时给共模电感LFB端产生一个高电平，通过信号采集模块给出的信号给到比较器U1B的6脚控制端，比较器U1B的6脚负端电压会超过5脚正端的参考电压，比较器U1B的7脚输出低电平，将电流关断模块的控制端拉低，达到输入输出断开的目的。
在本发明中，优选的电流关断模块包括继电器J1和继电器J2；信号采集模块由电阻R3、电阻R4以及一钳位二极管ZD1组成；
LED输入、输出模块的L端通过保险丝F1连接到压敏电阻VDR1；压敏电阻VDR1同时和一压敏电阻VDR2连接到气体放电管GT1并输入到大地EARTH_IN,R和GT1并联；本发明同时还包括一寄生电容CX1以及电容C1、电容C2，寄生电容CX1并联在输入端,所述电容C1、电容C2从输入端连接到大地，当LED输入、输出模块的L,N对EARTH接地端之间有有雷击浪涌时，共模电流流过共模电感LFA，共模电感LFB上感应出共模电流信号,通过由电阻R3、电阻R4及钳位二极管ZD1组成的信号采集模块的信号采集到比较器U1B,比较器U1B通过二极管D5输出驱动信号驱动继电器J1和继电器J2，从而将继电器J1和继电器J2关断，输入输出断开。
在本发明中，优选的触电保护的非隔离电源为非隔离单级，非隔离双极架构或者由隔离和非隔离组成的多级架构拓扑。
在本发明中，优选的共模电流的采样可以通过共模电感LF采样，或者由共模差模一体化的电感进行采样。
在本发明中，优选的信号采集模块为一电流采样芯片，通过该电流采样芯片对漏电流进行采样获取关断信号。
在本发明中，优选的电流关断模块除了可以是继电器J1和继电器J2，也可以为可控硅、IGBT、MOSFET或者由其他的半导体器件组成的开关单元模块。
在本发明中，LED输入、输出模块和多个串联的LED模组所组成的回路中，还包括寄生电容C5和寄生电容C6；当外部调光给出关断信号时，继电器J1和继电器J2同时关断，从而切断LED输入、输出模块的L,N与大地回路通过LED模组所产生的寄生电容C5、寄生电容C6构成的共模回路，从而实现无萤火关断。
本发明上述结构中，当L,N对EARTH之间有雷击浪涌时，共模电流流过LFA同时会给LFB端产生一个高电平，给到比较器的6脚控制端，此时的6脚负端电压会超过5脚正端的参考电压，比较器7脚就会输出低电平，从而会把J1,J2的控制端拉低，输入输出断开，也即L/N与大地通过C5,C6形成的共模信号通路被彻底切断，从而实现关断无萤火现象。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种具有防触电关断无萤火的非隔离LED驱动，包括一基于非隔离LED驱动的LED输入、输出模块，多个串联的LED模组，其特征在于，还包括一共模电感LF，所述共模电感LF由同一磁件的不同绕组LFA和LFB组成；同时还包括具备基准电压的比较器U1B，以及电流关断模块；
所述LED输入、输出模块连接共模电感LFA，所述共模电感LFA连接LED模组，所述共模电感LFB连接比较器U1B，所述比较器U1B连接电流关断模块；当LED输入、输出模块的L,N对EARTH之间有雷击浪涌时，共模电流流过共模电感LFA并同时给共模电感LFB端产生一个高电平，通过信号采集模块给出的信号给到比较器U1B的6脚控制端，比较器U1B的6脚负端电压会超过5脚正端的参考电压，比较器U1B的7脚输出低电平，将电流关断模块的控制端拉低，达到输入输出断开的目的。
2.如权利要求1所述的一种具有防触电关断无萤火的非隔离LED驱动，其特征在于，所述电流关断模块包括继电器J1和继电器J2；所述信号采集模块由电阻R3、电阻R4以及一钳位二极管ZD1组成；
所述LED输入、输出模块的L端通过保险丝F1连接到压敏电阻VDR1；所述压敏电阻VDR1同时和一压敏电阻VDR2连接到气体放电管GT1并输入到大地EARTH_IN,R和GT1并联；同时还包括一寄生电容CX1以及电容C1、电容C2，所述寄生电容CX1并联在输入端,所述电容C1、电容C2从输入端连接到大地，当LED输入、输出模块的L,N对EARTH接地端之间有有雷击浪涌时，共模电流流过共模电感LFA，共模电感LFB上感应出共模电流信号,通过由电阻R3、电阻R4及钳位二极管ZD1组成的信号采集模块的信号采集到比较器U1B,比较器U1B通过二极管D5输出驱动信号驱动继电器J1和继电器J2，从而将继电器J1和继电器J2关断，输入输出断开。
3.如权利要求1所述的一种具有防触电关断无萤火的非隔离LED驱动，其特征在于，所述触电保护的非隔离电源为非隔离单级，非隔离双极架构或者由隔离和非隔离组成的多级架构拓扑。
4.如权利要求1所述的一种具有防触电关断无萤火的非隔离LED驱动，其特征在于，所述共模电流的采样可以通过共模电感LF采样，或者由共模差模一体化的电感进行采样。
5.如权利要求2所述的一种具有防触电关断无萤火的非隔离LED驱动，其特征在于，所述信号采集模块为一电流采样芯片，通过该电流采样芯片对漏电流进行采样获取关断信号。
6.如权利要求2所述的一种具有防触电关断无萤火的非隔离LED驱动，其特征在于，所述电流关断模块可以是继电器J1和继电器J2，或者为可控硅、IGBT、MOSFET或者由其他的半导体器件组成的开关单元模块。
7.如权利要求2所述的一种具有防触电关断无萤火的非隔离LED驱动，其特征在于，所述LED输入、输出模块和多个串联的LED模组所组成的回路中，还包括寄生电容C5和寄生电容C6；当外部调光给出关断信号时，继电器J1和继电器J2同时关断，从而切断LED输入、输出模块的L,N与大地回路通过LED模组所产生的寄生电容C5、寄生电容C6构成的共模回路，从而实现无萤火关断。
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