CN206962430U - 一种防输出误接电源的直流电源及其led灯具和控制系统 - Google Patents

Abstract

一种防输出误接电源的直流电源及其LED灯具和控制系统，其包括一个直流电源，以及一个防误接模块。所述直流电源包括一个正输出端和一个负输出端。所述防误接模块包括一个分别与所述直流电源的正、负输出端电性连接的正、负接入端，一个控制所述负接入端通断的NMOS管，一个控制所述NMOS管导通的负载接入单元，一个控制所述NMOS管断开的正向阻止单元，以及一个控制所述NMOS管断开的反向接入单元。本实用新型的防输出误接电源的直流电源使得所述直流电源即使在正、负接入端、误接入外部电源如市电或干电池也不会受到损坏，只要把该外部电源移开后，接上正常的负载如LED灯具，即可正常工作，这样既能提高电源产品的可靠性，又能减少相应的维修工作量。

Description

一种防输出误接电源的直流电源及其LED灯具和控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种用于照明装置的电源设备，特别是一种防输出误接入电源的直流电源及其LED灯具和控制系统。

背景技术

随着“人性化照明”的理念深入人心，照明设计应营造良好的室内照明效果，以满足人们生理、心理等各方面的要求。现在越来越多的灯光设计中使用 LED灯具，同时LED灯具也开始替代原有的普通灯具，如日光灯、卤素灯，荧光灯等。但LED灯具由于其特性，必须使用将市电转换为低压直流电才可以使用。因此整个LED灯具的组装往往包括直流电源与LED灯具。而随着生活品质越来越高，有时还会在直流电源与LED灯具之间加入控制器，使得整个LED灯具的安装变得复杂起来。

这些直流电源输出电压通常较低，输出难以随较高的持续高压，在工程安装的过程中或测试试验时，偶尔会把输入和输出弄反，输出端被错误地接入高压的市电，这时所述直流电源就会被损坏，同时有不受控制的大电流流过电源内的元器件，可能会引起火灾等安全事故。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种避免直流电源的输出端误接入市电等电源造成损坏的防输出误接入电源的直流电源及其LED灯具和控制系统。

一种防输出误接电源的直流电源，其包括一个直流电源，一个电性连接在所述直流电源的防误接模块。所述直流电源包括一个正输出端和一个负输出端。所述防误接模块包括一个分别与所述直流电源的正、负输出端电性连接的正、负接入端，一个控制所述负接入端通断的NMOS管，一个控制所述NMOS 管导通的负载接入单元，一个控制所述NMOS管断开的正向阻止单元，以及一个控制所述NMOS管断开的反向接入单元。所述NMOS管的源极与漏极串联在所述负接入端。所述负载接入单元电性连接在所述正输出端与NMOS管的栅极之间并包括串联在该正输出端与NMOS管的栅极之间的二极管D1，所述二极管D1的阴极与NMOS管的栅极连接。所述正向阻止单元包括一个串联在正输出端与正接入端之间的二极管D2和一个串联在所述正接入端与NMOS 管的栅极之间的二极管D3，所述二极管D2的阴极与正接入端电性连接，所述二极管D3的阴极与正接入端电性连接。所述反向接入单元包括一个连接在所述NMOS管的栅极与源极之间的二极管D4，一个串联在负接入端与NMOS 管的栅极之间的稳压二极管D5，一个三极管Q1。所述二极管D4的阴极与 NMOS管的栅极电性连接。所述稳压二极管D5的阴极与负接入端连接。所述三极管Q1的基极与二极管D5的阳极连接，集电极与NMOS管的栅极连接，发射极与NMOS管的源极及直流电源的负输出端连接。

进一步地，所述负载接入单元还包括一个连接在所述NMOS管的栅极与源极之间的电容。

进一步地，所述负载接入单元还包括一个连接在所述二极管D1的阴极与 NMOS管的栅极之间的限流电阻R1。

进一步地，所述正向阻止单元还包括一个串联在所述正接入端与二极管 D3之间的分压电阻R4。

进一步地，所述反向接入单元还包括一个串联在所述负接入端与二极管 D5之间的限流电流R3。

进一步地，所述二极管D4为一个稳压二极管。

一种LED灯具，其包括如上所述的防输出误接电源的直流电源，以及至少一个连接在所述防输出误接电源的直流电源的正、负接入端的LED灯。

进一步地，所述LED灯具包括多个LED灯具，该多个灯具串联在所述防输出误接电源的直流电源的正、负接入端。

一种控制系统，其包括如上所述防输出误接电源的直流电源，以及至少一个连接在所述防输出误接电源的直流电源的正、负接入端的控制器，所述直流电源用于为所述至少一个控制器提供电力。

进一步地，所述控制系统包括多个控制器，所述多个控制器并联连接在所述防输出误接电源的直流电源的正、负接入端。

与现有技术相比，本实用新型的防输出误接电源的直流电源由于具有所述防误接模块所包括负载接入单元、正向阻止单元、以及反向接入单元，使得所述直流电源即使在正、负接入端、误接入外部电源如市电或干电池也不会受到损坏，只要把该外部电源移开后，接上正常的负载如LED灯具，即可正常工作，这样既能提高电源产品的可靠性，又能减少相应的维修工作量。

附图说明

以下结合附图描述本实用新型的实施例，其中：

图1为本实用新型第一实施例提供的一种LED灯具的原理框图。

图2为图1的一种LED灯具的电路原理图。

图3为本实用新型第二实施例提供的一种控制系统的原理框图。

具体实施方式

以下基于附图对本实用新型的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅作为实施例，并不用于限定本实用新型的保护范围。

请参阅图1至图2，其为本实用新型第一实施例提供的一种LED灯具100 的原理框图。所述LED灯具100包括一个防输出误接电源的直流电源10和至少一个LED灯具20。可以想到的是，所述LED灯具100在本实施例中仅示出其电路图，而其硬件如芯片、电路板、灯壳在本实施例中不作说明，其为本领域技术人员的习知技术。另外，可以理解的是，所述LED灯具100还包括其他一些功能电路模块如调光模块，控制模块等，其为本领域技术人员所习知的技术，也不作详细说明。

所述防输出误接电源的直流电源10的功能在于当直流电源10的输出端本应该接负载，而错误地接入了交流电或直流电等电源如市电或干电池时，可以保护其避免被烧毁。所述防输出误接电源的直流电源10包括一个直流电源11，以及一个电性连接在所述直流电源10的输出端的防误接模块12。所述直流电源11用于将市电转化为适于所述LED灯具20使用的低压直流电，如图1所示，其包括一个AC/DC模块，其将交流电变换为直流电。当然可以想到的是，所述直流电源11还包括其他一些模块，如变压器、反馈模块，整流滤波模块等等其为用于LED灯具20供电的直流电源10的合规的电流。所述直流电源 11具有一个正输出端111和一个负输出端112。所述直流电源11的正、负输出端111、112用于连接其他功能模块或负载，如DALI控制器，也可以接LED 灯。在本实用新型中，所述直流电源11的正、负输出端111、112连接所述防误接模块12。

所述防误接模块12包括一个分别与所述直流电源11的正、负输出端111、 112电性连接的正、负接入端121、122，一个控制所述负接入端122通断的 NMOS管123，一个控制所述NMOS管123导通的负载接入单元124，一个控制所述NMOS管123断开的正向阻止单元125，以及一个控制所述NMOS管 123断开的反向接入单元126。

所述NMOS管123作为一种现有技术的通用电子元器件，其技术规格与结构就不再详细说明，其为本领域技术所习知的技术。因此，所述NMOS管为N沟道MOS管，其具有三个端子即漏极、源极、以及栅极也应当为本领域技术人员的习知技术。在本实用新型中，所述NMOS管123的源极与漏极串联在所述负接入端122上，用于在当所述正、负接入端121、122接入的不是负载或DALI等控制器时切断所述负接入端122从而达到避免所述直流电源11 被损坏。

所述负载接入单元124用于在当所述正、负接端121、122接入的是负载或DALI等控制器而不是市电或干电池等电源时，导通所述NOMS管以接通所述负接入端122从而可以让所述直流电源11与防误接模块12具有正常的输出。所述负载接入单元124连接在所述正输出端121与NMOS管123的栅极之间并包括串联在该正输出端121与NMOS管123的栅极的二极管D1。所述二极管D1的阴极与NMOS管123的栅极连接。同时，为了适用不同的误接入的电源的输入电压，所述负载接入单元124还包括一个连接在所述二极管D1 的阴极与NMOS123的栅极之间的限流电阻R1。为了保证在正常接入时所述 NMOS管123可以被导通，所述负载接入单元124还包括一个连接在所述 NMOS管123的栅极与源极之间的电容C60。所述电容C60在正常工作时，会被充电，从而会给所述NMOS管123的栅极与源极加载一个偏置电压，从而即使由于所述限流电阻R1的原因使本来加载到NMOS管123的栅极与源极上电压较小也会使所述NMOS管123导通，从而可以保证在正常接入时所述直流电源11的输出电压可以加载到LED灯具或DALI等控制器的负载上。

所述正向阻止单元125用于当误接入时所述正接入端121接入高电平，所述负接入端122接入低电平时阻止该高电平形成的电压降流入所述直流电源 11，从而避免该市电或干电池等电源的电压加载到所述直流电源11上而使得该直流电源11被损坏。所述正向阻止单元125包括一个串联在正输出端111 与正接入端121之间的二极管D2和一个串联在所述正接入端121与NMOS管 123的栅极之间的二极管D3。所述二极管D2的阴极与正接入端121电性连接，所述二极管D3的阴极与正接入端121电性连接。同时，为了适用不同的误接入的电源的输入电压，所述正向阻止单元124还包括一个连接在所述二极管 D3的阴极与正接入端121的栅极之间的限流电阻R4。当正接入端121接入电源的高电平，由于存在所述二极管D2和二极管D3，阻断了其电流的流通，即阻止偏置电压加载到所述NMOS管123上使其导通。即使当所述直流电源11 处于正常工作，所述负载接入单元124使所述NMOS管123导通，但由于所述二极管D2和二极管D3的存在，使得误接入的电源的输入电压也难以加载到所述直流电源11上，从而可以避免所述直流电源11被损坏。

所述反向接入单元126用于当误接入时所述正接入端121接入低电平，所述正接入端122接入高电平时切断所述NMOS管123，从而避免该市电或干电池等电源的电压加载到所述直流电源11上而使得该直流电源11被损坏。所述反向接入单元126包括一个连接在所述NMOS管123的栅极与源极之间的二极管D4，一个串联在负接入端122与NMOS管的栅极之间的稳压二极管D5，一个三极管Q1，所述二极管D4的阴极与NMOS管的栅极电性连接，所述二极管D5的阴极与负接入端122连接，所述三极管Q1的基极与二极管D5的阳极连接，集电极与NMOS管的栅极连接，发射极与NMOS管的源极连接。当发生正接入端121接入低电平，正接入端122接入高电平的误接入时，会有两种情况存在，一种是所述直流电源11处于上电工作状态，另一种是所述直流电源11没有上电。当所述直流电源11处于上电工作状态时，所述负接入端122 被误接入高电平，所述NMOS管123处于导通状态，因此，加载在所述负接入端上122上的电流将首先流过所述NMOS管123，从而将所述电容C60的电量或者是所述NMOS管123的源极与栅极之间的电量会被放掉，从而使得所述NMOS管被截止，同时所述稳压二极管D5被击穿，从而使得所述三极管 Q1导通，所述负接入端122上的压降将流经所述三极管Q1的BE极，再流过二极管D4，最后经NMOS管123的栅极及二极管D3流入正接入端121，形成一个回路。因此，只要所述负接入端122上的电源没有解除，所述NMOS 管123将一直截止，该误接入的电流也一直不会流入所述直流电源11中，造成该直流电源11的损坏。同时在所述负接入端122上的压降流经所述二极管 D4的过程中，同时由于所述三极管Q1被导通，所述直流电源11的电流将通过所述二极管D1、三极管Q1的CE极流回所述直流电源11的负输出端112。

对于另一种情况，当所述直流电源11没有上电时，所述NMOS管123本身就将处于截止状态，当负接入端122被误接入高电平时，所述稳压二极管 D5被击穿，从而使得所述三极管Q1导通，所述负接入端122上的压降将流经所述三极管Q1的BE极，再流过二极管D4，最后经NMOS管123的栅极及二极管D3流入正接入端121，形成一个回路。因此，该误接入负接入端的高电平也没有流入所述直流电源11，从而使得所述直流电源11不会被损坏。同时，为了适用不同的误接入的电源的输入电压，所述反向接入单元126还包括一个连接在所述稳压二极管D5的阴极与负接入端122之间的限流电阻R3。

所述LED灯具20为本领域技术人员所习知的照明设备，其包括LED芯片。因为LED芯片本身的特性，使得该LED灯具20所使用的电力必须是低压直流电源。

与现有技术相比，本实用新型的防输出误接电源的直流电源10由于具有所述防误接模块12所包括负载接入单元124、正向阻止单元125、以及反向接入单元126，使得所述直流电源10即使在正、负接入端121、122误接入外部电源如市电或干电池也不会受到损坏，只要把该外部电源移开后，接上正常的负载如LED灯具20，即可正常工作，这样既能提高电源产品的可靠性，又能减少相应的维修工作量。

如图3所示，为本实用新型第二实施例提供的一种控制系统的原理框图。所述控制系统200包括一个防输出误接电源的直流电源30和至少一个连接在所述防输出误接电源的直流电源30的控制器40。所述直流电源30用于为所述至少一个控制器40提供电力。所述防输出误接电源的直流电源30与第一实施例的防输出误接电源的直流电源10相比，其电路结构及工作原理是相同的，不同的是在第一实施例中，所述防输出误接电源的直流电源10的正、负输入端121、122接入的负载是LED灯具20，而在本实施例中，所述防输出误接电源的直流电源30接入的负载是控制器40。在本实施例中，所述控制系统200 包括多个控制器40。该多个控制器40并联连接在所述防输出误接电源的直流电源30的正、负接入端，并由所述直流电源30提供能源。所述控制器可以是 DALI控制器，也可以2.4G控制器等，其为本领域技术人员所习知的技术。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则的内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防输出误接电源的直流电源，其特征在于：所述防输出误接电源的直流电源包括一个直流电源，一个电性连接在所述直流电源的防误接模块，所述直流电源包括一个正输出端和一个负输出端，所述防误接模块包括一个分别与所述直流电源的正、负输出端电性连接的正、负接入端，一个控制所述负接入端通断的NMOS管，一个控制所述NMOS管导通的负载接入单元，一个阻止正向接入电源的正向阻止单元，以及一个控制所述NMOS管断开的反向接入单元，所述NMOS管的源极与漏极串联在所述负接入端，所述负载接入单元电性连接在所述正输出端与NMOS管的栅极之间并包括串联在该正输出端与NMOS管的栅极之间的二极管D1，所述二极管D1的阴极与NMOS管的栅极连接，所述正向阻止单元包括一个串联在正输出端与正接入端之间的二极管D2和一个串联在所述正接入端与NMOS管的栅极之间的二极管D3，所述二极管D2的阴极与正接入端电性连接，所述二极管D3的阴极与正接入端电性连接，所述反向接入单元包括一个连接在所述NMOS管的栅极与源极之间的二极管D4，一个串联在负接入端与NMOS管的栅极之间的稳压二极管D5，一个三极管Q1，所述二极管D4的阴极与NMOS管的栅极电性连接，所述稳压二极管D5的阴极与负接入端连接，所述三极管Q1的基极与二极管D5的阳极连接，集电极与NMOS管的栅极连接，发射极与NMOS管的源极及直流电源的负输出端连接。

2.如权利要求1所述的防输出误接电源的直流电源，其特征在于：所述负载接入单元还包括一个连接在所述NMOS管的栅极与源极之间的电容。

3.如权利要求1所述的防输出误接电源的直流电源，其特征在于：所述负载接入单元还包括一个连接在所述二极管D1的阴极与NMOS管的栅极之间的限流电阻R1。

4.如权利要求1所述的防输出误接电源的直流电源，其特征在于：所述正向阻止单元还包括一个串联在所述正接入端与二极管D3之间的分压电阻R4。

5.如权利要求1所述的防输出误接电源的直流电源，其特征在于：所述反向接入单元还包括一个串联在所述负接入端与二极管D5之间的限流电流R3。

6.如权利要求1所述的防输出误接电源的直流电源，其特征在于：所述二极管D4为一个稳压二极管。

7.一种LED灯具，其特征在于：所述LED灯具包括如权利要求1至5任一项所述的防输出误接电源的直流电源，以及至少一个连接在所述防输出误接电源的直流电源的正、负接入端的LED灯。

8.如权利要求7所述的LED灯具，其特征在于：所述LED灯具包括多个LED灯具，该多个灯具串联在所述防输出误接电源的直流电源的正、负接入端。

9.一种控制系统，其特征在于：所述控制系统包括如权利要求1至5任一项所述防输出误接电源的直流电源，以及至少一个连接在所述防输出误接电源的直流电源的正、负接入端的控制器，所述直流电源用于为所述至少一个控制器提供电力。

10.如权利要求9所述的控制系统，其特征在于：所述控制系统包括多个控制器，所述多个控制器并联连接在所述防输出误接电源的直流电源的正、负接入端。