CN207201029U - 发光二极管的安全控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种发光二极管的安全控制电路，该发光二极管一端连接有供应电压，另一端连接于双极性接面型晶体管的集极端，且双极性接面型晶体管的射极端及基极端分别连接于第一场效晶体管一端及另一供应电压，第一场效晶体管另一端连接有第二场效晶体管，第一场效晶体管与第二场效晶体管另一侧共同连接有脉冲宽度调变产生器，该第二场效晶体管另一端连接有接地电压，以使安全控制电路依控制时间导通，其脉冲宽度调变产生器可发送脉冲信号来驱动第一场效晶体管及第二场效晶体管开启，以确保整体电路依控制时间导通，进而使发光功率通过安全检测且稳定符合安全规范，藉此提升使用上的安全性。
Description
技术领域
本实用新型提供一种发光二极管的安全控制电路，尤指可利用脉冲宽度调变产生器来发送脉冲信号驱动第一场效晶体管及第二场效晶体管开启，以确保整体电路依控制时间导通，使安全控制电路的发光功率稳定通过安全检测且符合于安全规范的预设范围内。
背景技术
现今常用的发光二极管已广泛运用于一般照明、教学指示器、水平仪或瞄准器等上使用，但此种发光二极管光束经由聚焦镜片而对正于人体的眼睛时，便极有可能造成眼睛的视网膜受伤或失明，目前发光二极管指标器大多仅于笔管上设有一按压开关，当一触压到此开关后，其发光二极管光束便直接朝外激射，当小孩好奇玩耍而不慎触压到按压开关而致使发光二极管光束激射至人体的眼睛后，极易照射到人体(使用者或旁边观看者)眼睛的视网膜，进而造成不可挽救的伤害(与发光二极管光束的输出功率高低设定成正比)。
所以，为了避免人眼受到发光二极管光束照射后发生视网膜受伤的情形，便会在发光二极管的电路中设计一控制线路以限制出光功率，但为了避免此控制线路工作不良，便会另设置一保护电路，以降低发光二极管光束的发光功率因工作不良而导致功率提升进而伤害人体，然而，发光二极管指标器出厂前皆需进行安全规范的检测作业，以得知发光二极管光束的发射功率确实符合安全规范的预设范围内，而该安全规范的检测作业是以开路或短路测试的方式来对不同电路的间的传导(Line to Line)进行测试，其两点间的电路的功率即须小于预设规范值，才可符合安全规范，进而确保使用上的安全性。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于该安全控制电路于发光二极管一端连接有供应电压，发光二极管另一端则连接于双极性接面型晶体管的集极端，且双极性接面型晶体管的射极端及基极端即分别连接于第一场效晶体管一端及另一供应电压，第一场效晶体管另一端连接有第二场效晶体管，第一场效晶体管与第二场效晶体管另一侧则共同连接有使其呈现导通或断开状态的脉冲宽度调变产生器，该第二场效晶体管的另一端连接于接地电压，其可通过脉冲宽度调变产生器来发送脉冲信号，以驱动第一场效晶体管及第二场效晶体管开启，进而确保整体电路依控制时间导通，并使发光二极管发光功率稳定符合于安全规范的预设范围中，所以安全控制电路的双极性接面型晶体管需配合第一场效晶体管、第二场效晶体管及脉冲宽度调变产生器使用，才能使发光二极管的发光功率符合安全规范内，藉此达到提升整体使用上安全性的目的。
本实用新型的次要目的在于该安全控制电路于使用时，其安全控制电路的脉冲宽度调变产生器发送脉冲信号至第一场效晶体管及第二场效晶体管，以使整体电路确实依控制时间导通，避免开路或短路现象产生时，发生发光功率大量异常而危急安全的情况，进而使发光二极管发出功率稳定通过安全检测作业且符合于安全规范的预设范围中，藉此达到提升使用上稳定性、安全性的目的。
附图说明
图1为本实用新型的电路图。
附图标记说明：1-安全控制电路；11-发光二极管；12-双极性接面型晶体管；13-第一场效晶体管；14-第二场效晶体管；15-脉冲宽度调变产生器；16-电压补偿模块；161-光电二极管；162-电压补偿电路；VCC-供应电压；GND-接地电压。
具体实施方式
如图1所示为本实用新型的电路图，由图中所示可以清楚看出，本实用新型提供的安全控制电路1于发光二极管11【如：激光二极管(Laser Diode；LD)】一端连接有供应电压(VCC)，发光二极管11另一端则连接于双极性接面型晶体管12(Bipolar JunctionTransistor；BJT)的集极端，且双极性接面型晶体管12的射极端连接于第一场效晶体管13(Field-Effect Transistor；FET)一端，再于第一场效晶体管13另一端连接有第二场效晶体管14(FET)，第一场效晶体管13及第二场效晶体管14另一侧则共同连接有可使其呈现导通或断开状态的脉冲宽度调变产生器15(Pulse-Width Modulation；PWM)，另，该第二场效晶体管14的另一端为连接于接地电压(GND)，又于双极性接面型晶体管12的基极端连接有电压补偿模块16，其电压补偿模块16为包括光电二极管161(Photodiode)及电压补偿电路162，光电二极管161一端为连接于安全控制电路1的供应电压(VCC)与发光二极管11之间，且光电二极管161另一端则连接有电压补偿电路162一端，再将电压补偿电路162另两端分别连接于双极性接面型晶体管12的基极端与另一供应电压(VCC)。
上述安全控制电路1的双极性接面型晶体管12为可利用基极所接收到的电压来控制集极流通至射极的电流量，且该脉冲宽度调变产生器15可通过发送脉冲信号来控制第一场效晶体管13与第二场效晶体管14呈现导通或断开状态，该电压补偿模块16的光电二极管161可将光能转换成电压，并可通过电压补偿电路162来调节双极性接面型晶体管12所感测到的电压值，进而改变发光二极管11的发光功率。
另外，上述电压补偿模块16的电压补偿电路162主要可将光电二极管161所侦测到的电压进行调节，以使双极性接面型晶体管12可通过调节过的电压值来控制流通过的电流量，进而使发光二极管11的发光功率可符合安全规范的预设范围内，但是，有关电压补偿模块16的电压补偿电路162的电路设计方式很多，且为现有技术的范畴，故内部的电子零件及电路设计不再作一赘述，以供了解。
然而，上述安全控制电路1的第一场效晶体管13及第二场效晶体管14较佳为N通道金氧半场效晶体管(n-channel Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor)，其双极性接面型晶体管12的射极端即可连接于第一场效晶体管13的汲极，该第一场效晶体管13的源极则连接有第二场效晶体管14的汲极，且第一场效晶体管13与第二场效晶体管14的闸极为共同连接于脉冲宽度调变产生器15，但第一场效晶体管13及第二场效晶体管14于实际应用时，亦可为P通道金氧半场效晶体管(p-channel Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)或接面场效晶体管(Junction Field-EffectTransistor；JFET)等晶体管上。
当本实用新型于实际使用时，该安全控制电路1可应用于激光指标器、一般教学指示器、水平仪或瞄准器等激光产品的电路中，其安全控制电路1的发光二极管11一端即会接收供应电压(VCC)，以使电流流通过发光二极管11并传输至另一端连接的双极性接面型晶体管12处，双极性接面型晶体管12便会感测电压补偿模块16的电压来将电流调节至安全规范的预设范围中，并使电流朝接地电压(GND)方向进行传输，同时，该脉冲宽度调变产生器15便会发送脉冲信号，以驱动第一场效晶体管13及第二场效晶体管14开始工作，电流即会通过第一场效晶体管13及第二场效晶体管14，以与接地电压(GND)端呈电性导通，进而导通整体电路回路，藉此使发光二极管11稳定发出功率符合安全规范的预设范围中的激光束，以避免激光发光功率过强的情况发生，从而提升使用上的安全性。
若安全控制电路1欲进行检测作业时，其检测人员会对A、B、C、D相邻两点间的电路利用开路或短路的方式来进行检测，由于安全控制电路1的双极性接面型晶体管12一端依序连接有第一场效晶体管13及第二场效晶体管14，且第一场效晶体管13及第二场效晶体管14共同连接有脉冲宽度调变产生器15，所以无论是将A至B、B至C或C至D之间的电路短路，其脉冲宽度调变产生器15所驱动的第一场效晶体管13或第二场效晶体管14二者中必有一个可以促使整体电路可确实控制导通时间(如：检测A至B电路时，其第一场效晶体管13及第二场效晶体管14皆会控制导通时间；检测B至C电路时，其第二场效晶体管14会控制导通时间；检测C至D电路时，其第一场效晶体管13会控制导通时间)，进而使发光二极管11发出功率稳定符合于安全规范的预设范围中，达到提升使用上稳定性、安全性的效果。
本实用新型为具有下列的优点：
(一)该安全控制电路1的脉冲宽度调变产生器15可发送脉冲信号来驱动第一场效晶体管13及第二场效晶体管14开启，以确保整体电路依控制时间导通，进而使安全控制电路1的发光二极管11发光功率稳定符合于安全规范的预设范围中，所以安全控制电路1的双极性接面型晶体管12需配合第一场效晶体管13、第二场效晶体管14及脉冲宽度调变产生器15使用，才能使发光二极管11的发光功率符合安全规范内，藉此提升整体使用上安全性。
(二)该安全控制电路1的脉冲宽度调变产生器15连接有第一场效晶体管13及第二场效晶体管14，当安全控制电路1于使用时，其第一场效晶体管13及第二场效晶体管14可促使整体电路依控制时间导通，以避免短路现象产生时，发生发光功率大量异常而危急安全的情况，进而使发光二极管11发出功率稳定通过安全检测作业且符合于安全规范的预设范围中，藉此提升使用上稳定性、安全性。
上述详细说明为针对本实用新型一种较佳的可行实施例说明而已，但该实施例并非用以限定本实用新型的权利要求范围，凡其它未脱离本实用新型所揭示的技艺精神下所完成的均等变化与修饰变更，均应包含于本实用新型所涵盖的保护范围中。
Claims (3)
1.一种发光二极管的安全控制电路，其特征在于，安全控制电路于发光二极管一端连接有供应电压，发光二极管另一端连接于双极性接面型晶体管的集极端，且双极性接面型晶体管的射极端及基极端分别连接于第一场效晶体管一端及另一供应电压，第一场效晶体管另一端连接有第二场效晶体管，第一场效晶体管与第二场效晶体管另一侧共同连接有使其呈现导通或断开状态的脉冲宽度调变产生器，该第二场效晶体管的另一端连接于接地电压。
2.如权利要求1所述的发光二极管的安全控制电路，其特征在于，该安全控制电路的发光二极管为激光二极管，且该第一场效晶体管及第二场效晶体管为N通道金氧半场效晶体管、P通道金氧半场效晶体管或接面场效晶体管。
3.如权利要求2所述的发光二极管的安全控制电路，其特征在于，该安全控制电路的双极性接面型晶体管的基极端与另一供应电压之间连接有电压补偿模块，该电压补偿模块包括光电二极管及电压补偿电路，其光电二极管一端连接于安全控制电路的供应电压与发光二极管之间，光电二极管另一端连接有电压补偿电路一端，且电压补偿电路另两端分别连接于双极性接面型晶体管的基极端与另一供应电压。
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