CN202135359U - 具有过压保护功能的led节能灯控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种节能灯控制电路，特别涉及一种具有过压保护功能的LED节能灯控制电路，它包括降压电路，整流滤波电路，恒流源电路和LED负载，其特征在于还包括过压保护电路，一级过压保护电路接于降压电路和整流滤波电路之间，二级过压保护电路连接于整流滤波电路和恒流源电路之间。本实用新型的控制电路具有过压保护功能，使得LED灯发光效果好，质量稳定可靠，使用寿命长。

Description

具有过压保护功能的LED节能灯控制电路

技术领域

本实用新型涉及一种节能灯控制电路，特别涉及一种具有过压保护功能的LED节能灯控制电路。

背景技术

LED发光器件具有光谱特性好、发光效率高、发热量低和使用时间长等特点，现已逐步应用于照明灯具上。与传统的白炽灯和节能灯相比，LED灯的能耗大大减小，在同等亮度的情况下，其能耗约为白炽灯的1/10，节能灯的1/5。可见，LED灯作为一种低能耗的照明用具，在室内和户外照明方面的应用，具有广阔的市场前景，也符合国家倡导的低碳经济的模式。

LED属于电流控制器件，其发光亮度取决于工作电流，因此，LED控制电路应采用恒流驱动的方式，向LED提供恒定的电流。对电网提供的220V交流电，需经降压、整流和滤波等步骤，最后以恒流方式为LED负载提供恒定电流。

目前，通常采用的是电容降压式LED节能灯控制电路，如图1所示，它包括降压电路、整流滤波电路、恒流源电路和LED负载，电路较简单，无任何过压保护措施。图2是图1的高频等效电路，由图2可见，若开关闭合的瞬间正好处在电源电压的峰值电压附近，则将有近310伏的高压突然作用于该埪制电路的输入端，即电路的输入端电压会突然升到310伏左右，由于电容器两端电压不能突变，从而C1的右端电压也将在瞬间达到310伏左右，这个高压将直接作用于LED等元器件的两端(R2阻值校小，可忽略不计)。同时，高压脉冲的作用时间由充电时间常数决定，约为几个毫秒。因此，当开关在电源电压的峰值电压附近闭合时，高频脉冲电压产生的强大的冲击电流，极易烧坏LED或其他电子器件，极大地影响LED灯的使用寿命。

另外，该LED控制电路的滤波电容器采用的是电解电容器，电解电容器中的电解液随着使用时间的延长，将逐渐蒸发，使其电容量减少，从而输出的直流电流不再保持平稳，相应地，LED发光管也随之产生频闪现象，这将对视力造成一定损害。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种结构简单合理，成本低和工作寿命长具有过压保护功能的LED节能灯控制电路。

为实现上述目的，本实用新型是采用如下技术方案：

一种具有过压保护功能的LED节能灯控制电路，包括降压电路，整流滤波电路，恒流源电路和LED负载，其特征在于还包括过压保护电路，一级过压保护电路接于降压电路和整流滤波电路之间，二级过压保护电路连接于整流滤波电路和恒流源电路之间。

所述一级过压保护电路由电容器C₂组成，所述电容器C₂一端与降压电路输出端相连，另一端与零线相连，所述二级保护电路由压敏电阻R_V或电容器C₃组成，所述压敏电阻R_V或电容器C₃与整流滤波电路的滤波电容器并联连接。

所述整流滤波电路为桥式整流，其滤波电容器为CBB电容器，所述CBB电容器接于桥式整流器输出端。

所述恒流源电路由三端集成稳压器IC与电阻R₃组成。

所述LED负载包括至少一组相串联的发光二极管，各组串联的发光二极管之间并联后再接于恒流源电路的输出端。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、增加两级过压保护电路，大大减少开关合闸瞬间的过冲电压等对LED发光管的冲击，延长LED灯的使用寿命；

2、将整流滤波电路中滤波用的电解电容器替换为不含电解液的CBB电容器，保证了输出电流为平稳的直流电，杜绝了LED灯的频闪现象，能保护视力；

3、现有的恒流源电路由一个两端集成稳压器、一个三极管和两个电阻组成，本实用新型使用一个三端集成稳压器和一个电阻即可达到同样的恒流功能，简化了电路，使用较少元件，并提高了性价比。

附图说明

图1是现有LED控制电路的电路图；

图2是图1的高频等效电路图；

图3是本实用新型LED灯控制电路的模块结构图；

图4是本实用新型第一种实施方式的电路图；

图5是本实用新型第二种实施方式的电路图；

图6是本实用新型第三种实施方式的电路图。

具体实施方式

下面结合附图1～4对本实用新型的最佳实施方式的技术方案作进一步说明。

图1是现有LED灯控制电路的电路图，包括降压电路10，整流滤波电路20，恒流源电路30和LED负载40。其中，整流滤波电路20的滤波电容器C₂为电解电容器；恒流源电路30包含4个元件，即由一个两端稳压管DW、一个PNP三极管和电阻R₃、R₄连接组成。

图4所示为本实用新型的具有过压保护功能的LED节能灯控制电路，它包括降压电路1，整流滤波电路2，恒流源电路3、LED负载4及过压保护电路5、6。上述恒流源电路3由三端集成稳压器IC与电阻R₃连接而成，相比现有LED灯控制电路中的恒流源电路，提高了性价比。LED负载4由一组相串联的发光二极管组成，连接在恒流源电路3的输出端。

过压保护电路设有两级，接于降压电路1和整流滤波电路2之间的一级过压保护电路5由电容器C₂组成，所述电容器C₂一端与降压电路1输出端相连，另一端与零线相连。接于整流滤波电路2和恒流源电路3之间的二级过压保护电路6由压敏电阻R_V组成，所述压敏电阻R_V与整流滤波电路2的滤波电容器CBB并联连接。

过压保护电路的工作原理：当C1右端(即C2上端)的电压突然升至数百伏时，由于电容器两端电压不能突变，C2的下端电压也会突然升至数百伏左右，这个过程相当于将LED负载两端短路，LED负载上没有电流通过，这就对负载起到了保护作用。过压保护时间由时间常数决定，由于降压电路和电源网络的阻值很小，一级过压保护的时间相应地也比较短，因此流过整流滤波电路的电流还是比较大。由于设置了二级过压保护电路，当电压超过压敏电阻R_V的阈值电压时，其电阻值急剧下降，R_V所在电路迅速导通，从而保护了LED负载，过压保护时间约零至几个毫秒。

图5是本实用新型第二种实施方式，其中，整流滤波电路的滤波电容器为CBB电容器；二级过压保护电路由电容器C₃组成，与CBB电容器并联连接；LED负载由多组相串联的发光二极管并联组成。除了上述几处差别，LED控制电路其余部分与第一种实施方式相同。当负载中的LED数量足够多，且滤波电容器CBB的容量足够大时，负载两端的总压降V_LED接近或等于电源电压的峰值电压，开关闭合瞬间的高压冲击问题已不存在，主要问题在于从电源网络串入的高频高压脉冲，此时，使用高压电容器C₃来代替实施例1中的压敏电阻R_V，同样能起到过压保护作用，其工作原理与C₂相同，保护时间也由时间常数决定，因桥式整流器的正向导通电阻较大，故过压保护的时间较长。

图6是本实用新型第三种实施方式，综合了实施例1和实施例2中的技术方案，LED控制电路中，滤波电容器为CBB电容器，二级过压保护电路由压敏电阻R_V和高压电容器C₃并联组成，其它部分与上述两种实施方式相同，其过压保护电路工作原理与上述两种实施方式相同。该实施方式特别适用于C₁的容抗与恒流源及LED的阻抗之和相接近的场合。

以上对本实用新型的三种具体实施方式进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定的实施方式，本领域技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种修改或变形。

Claims (5)

1.具有过压保护功能的LED节能灯控制电路，包括降压电路，整流滤波电路，恒流源电路和LED负载，其特征在于还包括过压保护电路，一级过压保护电路接于降压电路和整流滤波电路之间，二级过压保护电路连接于整流滤波电路和恒流源电路之间。

2.如权利要求1所述的具有过压保护功能的LED节能灯控制电路，其特征是所述一级过压保护电路由电容器C₂组成，所述电容器C₂一端与降压电路输出端相连，另一端与零线相连，所述二级保护电路由压敏电阻R_V或电容器C₃组成，所述压敏电阻R_V或电容器C₃与整流滤波电路的滤波电容器并联连接。

3.如权利要求1所述的具有过压保护功能的LED节能灯控制电路，其特征是所述整流滤波电路为桥式整流，其滤波电容器为CBB电容器。

4.如权利要求1所述的具有过压保护功能的LED节能灯控制电路，其特征是所述恒流源电路由三端集成稳压器IC与电阻R₃连接组成。

5.如权利要求1所述的具有过压保护功能的LED节能灯控制电路，其特征是所述LED负载包括至少一组相串联的发光二极管，各组串联的发光二极管之间并联后再接于恒流源电路的输出端。

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