CN201491346U - Led灯温度补偿电路 - Google Patents

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张宝龙
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Abstract

本实用新型公开了一种LED灯温度补偿电路，包括LED发光电路和电源电路，还包括能够根据LED发光电路或其周围的温度控制LED灯的输入电流的智能调温单元，所述智能调温单元包括温度传感器和温度补偿驱动模块，这种LED灯由于采用了温度传感器来获取LED灯周围的实时温度，并利用温度补偿驱动模块根据温度传感器发送来的实时温度数据对LED灯的驱动电流进行实时的控制，使LED灯工作在有效工作区内，能够从根本上解决电流漂移过大而引起的LED灯温度过高的问题，而且能够根据LED发光电路的不同工作功率的需要设定基准电压或电流值。

Description

LED灯温度补偿电路
技术领域
本实用新型涉及一种LED灯电路，尤其涉及一种能够根据LED灯周围温度进行温度补偿的LED灯温度补偿电路，可应用于商业照明、公共照明、装饰照明等领域的LED灯。
背景技术
近年来，LED灯在其发光效率持续提升的同时生产成本也在不断的下降，LED产业已逐步形成从户外照明到商业照明，进而进入普通照明领域的技术发展趋势。LED灯具有节能、环保、发热少等优点，可替代传统的荧光灯、金卤灯，在节能减排方面具有十分突出的优势。LED灯主要具有如下优点：①LED灯可采用高显色性白光LED器件，可用于室内阅读照明；②LED灯可采用RGB LED光源或具特殊光谱的LED光源，可用于装饰、特殊照明等领域；③LED灯不使用汞等有害物质，有助于改善环境和居住条件；④LED灯具有响应速度快，发光效率高的特点，克服了传统光源启动不良的缺陷；⑤LED灯采用直流驱动，具有更高的安全性和更灵活的电流调节性。
不过，由于制造LED灯所采用的荧光粉、硅胶等材料受温度的影响较大，当LED灯工作于高温环境，或LED灯的散热性能较差，或LED灯的驱动电流过大时，会使LED灯周围的温度升高，而高温会导致LED灯的光通量衰减、可靠性下降。现有技术下，为了提高LED灯的散热能力和稳定性，通常采用两种方法：一是采用高导热硅脂或垫片减少LED器件和散热基板之间的热阻；二是通过结构设计使LED灯的外壳具有散热翅结构，增加外壳与空气的接触面积，提升散热速度。这两种方法虽然都已经被广泛采用，并取得了一定的效果，但两者都是从LED灯的外围设备上采取的散热降温处理，均没能从根本上解决LED灯发热的问题，也就是说，上述两种方法都没有解决由于电流漂移过大而导致LED灯温度过高的问题。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种LED灯温度补偿电路，该LED灯温度补偿电路利用温度传感器获得LED发光电路的温度，在温度补偿驱动模块的控制下根据LED发光电路的温度值调整输入到LED发光电路的驱动电流，从根本上解决了由于电流漂移过大而导致LED灯的温度过高的问题。
为了达到上述技术目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种LED灯温度补偿电路，包括LED发光电路和电源电路，还包括能够根据LED发光电路周围的温度控制LED发光电路的驱动电流大小的智能调温单元，所述智能调温单元的电源输入端与所述电源电路的输出端相连，所述智能调温单元的输出端与所述LED发光电路的输入端相连。
所述智能调温单元包括用于采集所述LED灯周围温度的温度传感器和根据所述温度传感器发送来的温度信号对LED灯的驱动电流的大小进行控制的温度补偿驱动模块，所述温度补偿驱动模块的电源输入端为智能调温单元的电源输入端，所述温度补偿驱动模块的输出端为所述智能调温单元的输出端。
所述温度补偿驱动模块包括将所述温度传感器发送来的温度信号转换为相应的电压信号的温度取样电路、将温度取样电路发送的电压信号和参考电压信号进行比较的比较器、为所述比较器提供设定的参考电压和/或电流信号的基准稳压和/或稳流电路、根据所述比较器的输出结果调整输出信号波形的OSC电路，以及根据所述OSC电路输出的控制信号改变输出给所述LED发光电路的驱动电流的驱动电路，所述驱动电路的输出端为所述温度补偿驱动模块的输出端，所述基准稳压和/或稳流电路、所述OSC电路和所述驱动电路的输入端为所述温度补偿驱动模块的电源输入端，所述基准稳压和/或稳流电路包括基准电压和/或电流设定模块。
所述温度补偿驱动模块还可以包括防止所述OSC电路受到电源电压和其他干扰并为所述OSC电路提供稳定工作电压的电源稳压电路，所述电源稳压电路的输入端为所述温度补偿驱动模块的电源输入端，所述电源稳压电路的输出端与所述OSC电路的电源输入端相连。
所述温度补偿驱动模块还可以包括实时地监测所述驱动电路电流的电流取样电路，所述电流取样电路的输入端与所述驱动电路的输出端相连，所述电流取样电路的输出端与所述比较器的电流信号输入端相连。
所述温度传感器优选地采用热敏电阻温度传感器。
所述电源电路包括电源输入电路和整流滤波电路，所述整流滤波电路的输入端与所述电源输入电路的输出端相连，所述整流滤波电路的输出端构成所述电源电路的输出端。
所述电源输入电路可以包括提供AC整流滤波和DC极性选择的模式选择模块。
所述电源输入电路和所述整流滤波电路之间还可以设置有对电路起到保护作用的过流过压保护电路。
所述过流过压保护电路与所述整流滤波电路之间还可以设置有抗干扰电路。
本实用新型所获得的有益效果是：由于采用了温度传感器来获取LED发光电路周围的实时温度，并利用温度补偿驱动模块根据温度传感器发送来的实时温度数据对LED灯的驱动电流进行实时的控制，使LED发光电路工作在有效工作区，避免电路元件由于温度过高而烧毁，保证LED灯工作的稳定性，而且在温度补偿驱动模块中还设置了电流取样电路，能够实时地判断驱动电路中的电流是否超出限定值，避免电路设定或其他错误发生时，因电路电流过大而烧毁元件，提高了LED灯的安全保护性能，在电源电路中设置的过流过压保护电路和抗干扰电路，使每个元件的输入电压和电流更加稳定，这在一定程度上也起到了保护LED灯工作电路的作用，延长了LED灯的使用寿命，而且，由于基准稳压和/或稳流电路包括基准电压和/或电流设定模块，可以由操作人员根据具体的LED发光电路的功率设定参考工作电压，增加了LED灯使用的灵活性。
附图说明
图1是LED灯温度补偿电路的原理框图。
具体实施方式
参见图1，一种LED灯温度补偿电路，包括LED发光电路、电源电路和智能调温单元，所述智能调温单元能够根据LED发光电路周围的温度控制LED灯的驱动电流，当LED灯周围的温度过高时，所述智能调温单元能够减小LED灯的驱动电流，达到降低LED灯温度的目的，所述智能调温单元的电源输入端与所述电源电路的输出端相连，所述智能调温单元的输出端与所述LED发光电路的输入端相连。
所述智能调温单元包括温度传感器和温度补偿驱动模块，所述温度传感器位于所述LED发光电路周围，采集所述LED发光电路的实时温度，所述温度补偿驱动模块根据温度传感器发送来的实时温度信号对LED发光电路的驱动电流进行控制。
所述温度补偿驱动模块包括温度取样电路、比较器、基准稳压和/或稳流电路、OSC电路和驱动电路，所述温度取样电路可以根据一定的换算规则，将温度传感器发送的温度值按比例转换成相应的电压值，再将得到的电压值发送至所述比较器中，所述比较器将所接收到的电压信号与预先设定的基准电压信号进行比较，所述基准电压信号由所述基准稳压和/或稳流电路提供，所述基准稳压和/或稳流电路包括基准电压和/或电流设定模块，所述基准电压的数值可以由操作人员预先在基准电压和/或电流设定模块中进行设定，并且可以根据具体的LED发光电路的功率实时地改变所设定的基准电压和/或基准电流，所述比较器将比较后得到的结果输出给所述OSC电路，所述OSC电路根据接收到的比较结果调整输出的信号波形，如果经过比较器的比较，判断所述LED发光电路或其周围的温度过高时，所述OSC电路就会根据比较结果调整PWM信号波形，减小PWM脉冲波形的占空比，使所述驱动电路输出给所述LED发光电路的驱动电流减小，从而降低了LED灯的功耗，自然降低了LED灯的温度，如果经过所述比较器的比较，判断所述LED发光电路或其周围的温度低于设定值时，所述OSC电路可以调整OSCPWM信号波形，增加PWM脉冲波形的占空比，使所述驱动电路输出给所述LED发光电路的驱动电流变大，使LED发光电路以最大功率工作在有效工作区，提高LED发光电路的效率。
所述基准稳压和/或稳流电路、所述OSC电路和所述驱动电路的电源输入端与所述电源电路的输出端相连，接收来自于所述电源电路提供的工作电压。
所述OSC电路与所述电源电路之间还可以设置有防止所述OSC电路受到电源电压和其他干扰的电源稳压电路，此时，所述电源稳压电路的输入端与所述电源电路的输出端相连，所述电源稳压电路的输出端与所述OSC电路的电源输入端相连。
所述温度补偿驱动模块还可以设置有实时地检测所述驱动电路电流大小的电流取样电路，所述电流取样电路将采集的驱动电路的电流值输送给比较器，所述比较器将所接收到的实时电流与基准稳压和/稳流电路提供的基准电流值进行比较，所述基准电流值也可以由操作人员通过基准稳压和/或稳流电路的基准电压和/或电流设定模块进行预先设置，并可以随时根据具体温度环境由操作人员进行调节，当判断驱动电路的实时电流值大于所述基准电流值时，比较器会关断所述OSC电路，从而使所述驱动电路停止工作，避免由于电流过大而造成对元件的损害。
所述电源电路包括电源输入电路和对所述电源输入电路的电流进行整流滤波的整流滤波电路，所述电源输入电路还可以包括提供AC整流滤波及DC极性选择的选择模块，为了对电路起到更好的保护作用，在所述电源输入电路和所述整流滤波电路之间还可以设置有对电路起到保护作用的过流过压保护电路，而为了得到更加稳定的输入电压和电流值，所述过压保护电路与所述整流滤波电路之间还可以设置有抗干扰电路。

Claims (10)

1.一种LED灯温度补偿电路，包括LED发光电路和电源电路，其特征在于还包括能够根据LED发光电路周围的温度控制LED发光电路的驱动电流大小的智能调温单元，所述智能调温单元的电源输入端与所述电源电路的输出端相连，所述智能调温单元的输出端与所述LED发光电路的输入端相连。
2.如权利要求1所述的LED灯温度补偿电路，其特征在于所述智能调温单元包括用于采集所述LED灯周围温度的温度传感器和根据所述温度传感器发送来的温度信号对LED灯的驱动电流的大小进行控制的温度补偿驱动模块，所述温度补偿驱动模块的电源输入端为智能调温单元的电源输入端，所述温度补偿驱动模块的输出端为所述智能调温单元的输出端。
3.如权利要求2所述的LED灯温度补偿电路，其特征在于所述温度补偿驱动模块包括将所述温度传感器发送来的温度信号转换为相应的电压信号的温度取样电路、将温度取样电路发送的电压信号和参考电压信号进行比较的比较器、为所述比较器提供设定的参考电压和/或电流信号的基准稳压和/或稳流电路、根据所述比较器的输出结果调整输出信号波形的OSC电路，以及根据所述OSC电路输出的控制信号改变输出给所述LED发光电路的驱动电流的驱动电路，所述驱动电路的输出端为所述温度补偿驱动模块的输出端，所述基准稳压和/或稳流电路、所述OSC电路和所述驱动电路的输入端为所述温度补偿驱动模块的电源输入端，所述基准稳压和/或稳流电路包括设置基准电压和/或基准电流的设定模块。
4.如权利要求3所述的LED灯温度补偿电路，其特征在于所述温度补偿驱动模块还包括防止所述OSC电路受到电源电压和其他干扰并为所述OSC电路提供稳定工作电压的电源稳压电路，所述电源稳压电路的输入端为所述温度补偿驱动模块的电源输入端，所述电源稳压电路的输出端与所述OSC电路的电源输入端相连。
5.如权利要求4所述的LED灯温度补偿电路，其特征在于所述温度补偿驱动模块还包括实时地监测所述驱动电路电流的电流取样电路，所述电流取样电路的输入端与所述驱动电路的输出端相连，所述电流取样电路的输出端与所述比较器的电流信号输入端相连。
6.如权利要求5所述的LED灯温度补偿电路，其特征在于所述温度传感器是热敏电阻温度传感器。
7.如权利要求1、2、3、4、5或6所述的LED灯温度补偿电路，其特征在于所述电源电路包括电源输入电路和整流滤波电路，所述整流滤波电路的输入端与所述电源输入电路的输出端相连，所述整流滤波电路的输出端构成所述电源电路的输出端。
8.如权利要求7所述的LED灯温度补偿电路，其特征在于所述电源输入电路包括提供AC整流滤波和DC极性选择的模式选择模块。
9.如权利要求8所述的LED灯温度补偿电路，其特征在于所述电源输入电路和所述整流滤波电路之间还设有对电路起到保护作用的过流过压保护电路。
10.如权利要求9所述的LED灯温度补偿电路，其特征在于所述过流过压保护电路与所述整流滤波电路之间还设有抗干扰电路。
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