CN208523023U - 一种防误接的led灯管 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电子电路技术领域，提供了一种防误接的LED灯管，所述LED灯管包括：接电压源，用于对电压源输出的交流电信号进行抗干扰的EMI电路；与所述EMI电路相连接，用于对所述交流电信号进行整流，并输出直流电信号的整流电路；与所述整流电路相连接，用于对所述直流电信号进行滤波的滤波电路；与所述滤波电路相连接，用于对滤波后的所述直流电信号进行电压转换后，以驱动LED灯组的转换电路；用于接收调光器输出的调光信号，并在所述调光器反接时断开回路的防误接电路；以及与所述转换电路以及所述防误接电路相连接，用于对所述调光信号进行脉宽调制，并传输给所述转换电路以调节所述LED灯组的亮度的PWM调制电路。

Description

一种防误接的LED灯管

技术领域

本实用新型属于电子电路技术领域，尤其涉及一种防误接的LED灯管。

背景技术

作为一种新型绿色光源，LED灯具有亮度强、能耗低、寿命长等优势，因此被广泛应用于各个领域。现有LED灯管只能接常规市电进行工作，当低压的调光端口DIM+、DIM-误接到高压交流市电L、N时会损坏LED灯管，从而导致LED灯管无法正常工作。

综上所述，现有LED灯管的接线方案存在着当低压的调光端口DIM+、DIM-误接到高压交流市电L、N时会损坏LED灯管，从而导致LED灯管无法正常工作的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种防误接的LED灯管，旨在解决现有LED灯管的接线方案存在着当低压的调光端口DIM+、DIM-误接到高压交流市电L、N时会损坏LED灯管，从而导致LED灯管无法正常工作的问题。

本实用新型提供了一种防误接的LED灯管，所述LED灯管包括：

接电压源，用于对电压源输出的交流电信号进行抗干扰的EMI电路；

与所述EMI电路相连接，用于对所述交流电信号进行整流，并输出直流电信号的整流电路；

与所述整流电路相连接，用于对所述直流电信号进行滤波的滤波电路；

与所述滤波电路相连接，用于对滤波后的所述直流电信号进行电压转换后，以驱动LED灯组的转换电路；

用于接收调光器输出的调光信号，并在所述调光器反接时断开回路的防误接电路；以及

与所述转换电路以及所述防误接电路相连接，用于对所述调光信号进行脉宽调制，并传输给所述转换电路以调节所述LED灯组的亮度的PWM调制电路。

本实用新型提供的一种防误接的LED灯管，通过依次对电压源输出的交流电信号进行抗干扰、整流、滤波以及电压转换后，输出恒定的电流以驱动LED灯组，同时根据对调光器输出的调光信号进行脉宽调制以调节所述LED灯组的亮度，并在调光器反接时断开回路以保护LED灯管。由此实现了当调光器反接时，LED灯管不会亮，不致于损坏LED灯管；当调光器正接时，LED灯管仍能正常工作，解决了现有LED灯管的接线方案存在着当低压的调光端口DIM+、DIM-误接到高压交流市电L、N时会损坏LED灯管，从而导致LED灯管无法正常工作的问题。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种防误接的LED灯管的模块结构示意图。

图2是本实用新型提供的一种防误接的LED灯管的示例电路图。

图3是本实用新型提供的一种防误接的LED灯管的正常接线示意图。

图4是本实用新型提供的一种防误接的LED灯管的反误接线示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

上述的一种防误接的LED灯管，通过依次对电压源输出的交流电信号进行抗干扰、整流、滤波、电压转换以及脉宽调制后，输出直流电信号以驱动LED灯组，并在调光器反接时断开回路以保护LED灯管。由此实现了当调光器反接时，LED灯管不会亮，不致于损坏LED灯管；当调光器正接时，LED灯管仍能正常工作。

图1示出了本实用新型提供的一种防误接的LED灯管的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

上述一种防误接的LED灯管，该LED灯管包括EMI电路101、整流电路102、滤波电路103、转换电路104、PWM调制电路105以及防误接电路106。

EMI电路101接电压源100，用于对电压源100输出的交流电信号进行抗干扰。

整流电路102与EMI电路101相连接，用于对交流电信号进行整流，并输出直流电信号。

滤波电路103与整流电路102相连接，用于对直流电信号进行滤波。

转换电路104与滤波电路103相连接，用于对滤波后的直流电信号进行电压转换后，以驱动LED灯组。

防误接电路106用于接收调光器输出的调光信号，并在所述调光器反接时断开回路。

PWM调制电路105与转换电路104以及防误接电路106相连接，用于对调光信号进行脉宽调制，并传输给转换电路104以调节所述LED灯组的亮度。

图2示出了本实用新型提供的一种防误接的LED灯管的示例电路，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

作为本实用新型一实施例，上述EMI电路101包括第一电感线圈L1、第二电感线圈L2以及压敏电阻RV1。

所述压敏电阻RV1的第一端与所述第一电感线圈L1的初级输入端接入所述电压源的正极端，所述压敏电阻RV1的第二端与所述第一电感线圈L1的次级输入端接入所述电压源的负极端，所述第一电感线圈L1的初级输出端接所述第二电感线圈L2的初级输入端，所述第一电感线圈L1的次级输出端接所述第二电感线圈L2的次级输入端，所述第二电感线圈L2的初级输出端和所述第二电感线圈L2的次级输出端作为所述EMI电路101的输出端。

作为本实用新型一实施例，上述整流电路102包括整流桥BD1。

作为本实用新型一实施例，上述滤波电路103包括第二电容C2、第三电阻R3以及第三电感L3。

所述第二电容C2的第一端与所述第三电阻R3的第一端以及所述第三电感L3的第一端共接并作为所述滤波电路103的输入端，所述第二电容C2的第二端接地，所述第三电阻R3的第二端与所述第三电感L3的第二端共接并作为所述滤波电路103的输出端。

作为本实用新型一实施例，上述转换电路104包括变压器TR1、变压芯片U1、第四电感线圈L4、第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管QG1、第一稳压二极管ZD1、第二稳压二极管ZDg1、第一二极管D01、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第一储能电容C01、第二储能电容C02、第三储能电容C03、第四储能电容CG2、第三电容C3、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第十四电容C14、第十五电容C15、第一限流电阻R01、第二限流电阻R02、第三限流电阻R03、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第二十六电阻R26、第二十七电阻R27、第二十九电阻R29、第三十一电阻R31、第三十六电阻R36以及第四限流电阻RG2。

所述第七电阻R7的第一端、所述第九电阻R9的第一端、所述第三电容C3的第一端、所述第十二电阻R12的第一端、所述第十三电阻R13的第一端、所述第十四电阻R14的第一端以及所述第六电容C6的第一端共接并与所述变压器TR1的初级线圈的输入端相连接，所述第九电阻R9的第二端接所述第十电阻R10的第一端，所述第十电阻R10的第二端、所述第十一电阻R11的第一端、所述第七电容C7的第一端、所述第十五电容C15的第一端以及所述第二二极管D2的阴极共接并与所述变压芯片U1的输入端VIN相连接，所述第二二极管D2的阳极接所述第二开关管Q2的输出端，所述第二开关管Q2的受控端与所述第十五电阻R15的第一端以及所述第一稳压二极管ZD1的阴极共接，所述第二开关管Q2的输入端、所述第十五电阻R15的第二端、所述第八电容C8的第一端以及所述第三二极管D3的阴极共接，所述第三二极管D3的阳极接所述第十六电阻R16的第一端，所述第十六电阻R16的第二端接所述第十七电阻R17的第一端，所述第十二电阻R12的第二端、所述第十三电阻R13的第二端、所述第十四电阻R14的第二端、所述第六电容C6的第二端以及所述第五二极管D5的阴极共接，所述第七电容C7的第二端、所述第十五电容C15的第二端、所述第一稳压二极管ZD1的阳极、所述第八电容C8的第二端以及所述第三电容C3的第二端接地，所述第五二极管D5的阳极接所述第一开关Q1的输出端，所述第一开关管Q1的受控端、所述第四二极管D4的阳极、所述第十九电阻R19的第一端以及所述第二十一电阻R21的第一端共接，所述第四二极管D4的阴极接所述第十八电阻R18的第一端，所述第十八电阻R18的第二端与所述第十九电阻R19的第二端以及所述变压芯片U1的激励输出端DRV共接，所述第十七电阻R17的第二端与所述第二十二电阻R22的第一端以及所述第十四电容C14的第一端共接并与所述变压芯片U1的检测端ZCS相连接，所述第一开关管Q1的输入端、所述第二十一电阻R21的第二端、所述第二十电阻R20的第一端、所述第二十三电阻R23的第一端、所述第二十四电阻R24的第一端、所述第二十五电阻R25的第一端以及所述第二十六电阻R26的第一端共接，所述第十一电阻R11的第二端与所述第二十九电阻R29的第一端以及所述第十电容C10的第一端共接并与所述变压芯片U1的脉冲输入端PWM相连接，所述第二十九电阻R29的第二端为所述转换电路的输出端，所述第七电阻R7的第二端接所述第八电阻R8的第一端，所述第八电阻R8的第二端与所述第三十六电阻R36的第一端以及所述第九电容C9的第一端共接，所述第三十六电阻R36的第二端与所述第十二电容C12的第一端以及所述第二十七电阻R27的第一端共接，所述第十二电容C12的第二端与所述第十三电容C13的第二端以及所述变压芯片U1的串口端COM共接，所述第十一电容C11的第一端与所述第十六电容C16的第一端以及所述变压芯片U1的运放端CF共接，所述第十六电容C16的第二端接所述第三十一电阻R31的第一端，所述第九电容C9的第二端、所述第十电容C10的第二端、所述第十一电容C11的第二端、所述第三十一电阻R31的第二端、所述第二十七电阻R27的第二端、所述第十三电容C13的第二端、所述第二十二电阻R22的第二端、所述第十四电容C14的第二端、所述第二十三电阻R23的第二端、所述第二十四电阻R24的第二端、所述第二十五电阻R25的第二端以及所述第二十六电阻R26的第二端接地，所述第一限流电阻R01的第一端与所述第二限流电阻R02的第一端以及所述第一二极管D01的阳极共接，所述第一限流电阻R01的第二端与所述第二限流电阻R02的第二端以及所述第一储能电容C01的第一端共接，所述第一储能电容C01的第二端、所述第一二极管D01的阴极、所述第二储能电容C02的第一端、所述第三储能电容C03的第一端、所述第三限流电阻R03的第一端、所述第三开关管QG1的输入端以及所述第四限流电阻RG2的第一端共接并与所述第四电感线圈L4的初级输入端相连接，所述第二储能电容C02的第二端、所述第三储能电容C03的第二端以及所述第三限流电阻R03的第二端共接并与所述第四电感线圈L4的次级输入端相连接，所述第三开关管QG1的输出端接所述第四储能电容CG2的第一端，所述第三开关管QG1的受控端与所述第四限流电阻RG2的第二端以及所述第二稳压二极管ZDg1的阴极共接，所述第二稳压二极管ZDg1的阳极与所述第四储能电容CG2的第二端接地。

具体地，上述第一开关管Q1包括场效应管或者三极管；

所述场效应管的栅极、漏极以及源极分别为所述第一开关管Q1的受控端、输入端以及输出端；

所述三极管的基极、集电极以及发射极分别为所述第一开关管Q1的受控端、输入端以及输出端。

具体地，上述第二开关管Q2包括场效应管或者三极管；

所述场效应管的栅极、漏极以及源极分别为所述第二开关管Q2的受控端、输入端以及输出端；

所述三极管的基极、集电极以及发射极分别为所述第二开关管Q2的受控端、输入端以及输出端。

具体地，上述第三开关管QG1包括场效应管或者三极管；

所述场效应管的栅极、漏极以及源极分别为所述第三开关管QG1的受控端、输入端以及输出端；

所述三极管的基极、集电极以及发射极分别为所述第三开关管QG1的受控端、输入端以及输出端。

作为本实用新型一实施例，上述PWM调制电路105包括脉宽调制芯片US1、光电耦合器U2、第三稳压二极管ZD2、第六二极管D6、第二十八电阻R28、第一分压电阻RS1、第二分压电阻RS2、第三分压电阻RS3、第四分压电阻RS4、第五分压电阻RS5、第六分压电阻RS6、第七分压电阻RS7、第一滤波电容CS1、第二滤波电容CS2、第三滤波电容CS3以及第四滤波电容CS4。

所述光电耦合器U2的发光源的输入端与所述第三稳压二极管ZD2的阴极以及所述第二十八电阻R28的第一端共接并作为所述PWM调制电路105的输入端，所述光电耦合器U2的发光源的输出端以及所述第三稳压二极管ZD2的阳极接地，所述第二十八电阻R28的第二端接所述第六二极管D6的阴极，所述第六二极管D6的阳极接参考电压，所述光电耦合器U2的受光器的输入端接所述第六分压电阻RS6的第一端，所述第六分压电阻RS6的第二端接脉宽调制芯片US1的第一串口端DIM0，所述第一分压电阻RS1的第一端与所述第七分压电阻RS7的第一端接所述脉宽调制芯片US1的管理端ISET，所述第一分压电阻RS1的第二端接所述第二分压电阻RS2的第一端，所述第四滤波电容CS4的第一端接所述脉宽调制芯片US1的比较端Vlow，所述第一滤波电容CS1的第一端接所述脉宽调制芯片US1的稳压端FSET，所述第七分压电阻RS7的第二端与所述第三分压电阻RS3的第一端接所述脉宽调制芯片US1的空脚端NC，所述第四分压电阻RS4的第一端与所述第二滤波电容CS2的第一端接所述脉宽调制芯片US1的输入端VIN，所述第五分压电阻RS5的第一端与所述第三滤波电容CS3的第一端接所述脉宽调制芯片US1的第二串口端DIM1，所述第五分压电阻RS5的第二端为所述PWM调制电路105的输出端，所述第四滤波电容CS4的第二端、所述第二分压电阻RS2的第二端、所述第一滤波电容CS1的第二端、所述第三分压电阻RS3的第二端、所述第二滤波电容CS2的第二端以及所述第三滤波电容CS3的第二端接地。

作为本实用新型一实施例，上述防误接电路106包括第十二极管D1、瞬态抑制二极管TVS1以及热敏电阻PTC1。

所述第十二极管D1的阳极为所述防误接电路106的输入端，所述第十二极管D1的阴极与所述瞬态抑制二极管TVS1的第一端以及所述热敏电阻PTC1的第一端共接，所述热敏电阻PTC1的第二端为所述防误接电路106的输出端，所述瞬态抑制二极管TVS1的第二端接地。

图3和图4分别示出了本实用新型提供的一种防误接的LED灯管的正常接线和反误接线的示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

作为本实用新型一实施例，当使用者将调光器按照图3的接线方式时，则正常点亮LED灯管；当使用者将调光器按照图4的接线方式时，则LED灯管不会亮，此时LED灯管不会损坏，并且再次按照图3的接线后LED灯管仍能正常工作。

以下结合图1-图4对上述一种防误接的LED灯管的工作原理进行描述如下：

首先，L和N两端口电气连接到灯管一端的两PIN针上，两PIN针用于接入外部市电，经过EMI电路101滤除EMI的干扰，再经过整流电路102得到整流信号，然后经过滤波电路103得到滤波信号。该滤波信号经过转换电路104后，输出恒定的电流给LED供电。

其次，调光端口DIM+和DIM-电气连接到灯管另一端的两PIN针上，该端口连接到外部的调光器，用于接收调光器给的调光信号，该调光信号可以为电平信号或PWM信号。该调光信号会先经过防误接电路106，然后再经过PWM调制电路105，PWM调制电路105用于将调光信号转化为标准的PWM信号输送给转换电路104的PWM端口，转换电路104中变压芯片U1会自动识别该标准PWM信号的脉宽，从而调整变压芯片U1内部电流采样基准从而控制输出电流的大小，达到控制亮度的目的。

其中，防误接电路106串接在PWM调制电路105和调光端口DIM+、DIM-之间，用于防止低压DIM+、DIM-调光端口端口误接到高压市电L、N端口时还能保持LED灯管不损坏。使用者再次按正常接线后，LED灯管仍能正常工作。该防误接电路106，可以监测DIM+和DIM-端口处的电压值。当DIM+、DIM-端口电压高于设定的电压值时会被迅速拉低到安全的电压，从而保证当调光端口DIM+和DIM-误接到高压市电时，低压调光DIM+、DIM-端口处电压会迅速被拉低到安全的电压值，从而保证PWM调制电路105不被高压损坏。

低压调光端口DIM+、DIM-正常接线时、端口连接的调光信号电平小于TVS1的钳位电压，TVS1不会工作，并且该调光信号的电流远小于PTC1的动作电流，PTC1此时是低阻态，PTC1不会工作。此时调光信号可以正常被脉宽调制电路检测，LED灯管可以正常调亮度。

当低压调光端口DIM+、DIM-误接到高压市电L、N端口时，高压信号经过正温度系数保险丝PTC1和双向瞬态抑制二极管TVS1。此时流过PTC1的电流很大，PTC1迅速发热变成高阻态可以限制流过TVS1的电流，不至于损坏TVS1。并且TVS可以将其两端的电压限制到18V以下，从而保证脉宽调制芯片US1的DIMI端口不被损坏(因为DIMI端口电压规格最大耐压值为20V)。二极管D1用于防止电流倒灌到US1的DIMI端口，起保护端口的作用。使用者发现接线错误，再次换成正常接线后，LED灯管仍能正常工作。

并且，PWM调制电路105可以自动识别调光端口DIM+、DIM-处的调光信号，该调光信号可以为电平信号或者PWM信号。PWM调制电路105可以将不同电平或者占空比的调光信号转化为不同占空比的标准PWM信号，该标准PWM输送给转换电路104的PWM端口，转换电路104中变压芯片U1会自动识别该标准PWM信号的占空比，来调整变压芯片U1内部电流采样基准电压(即U1ISEN的引脚的电平)，从而控制输出电流的大小，达到控制亮度的目的。

综上，本实用新型实施例提供的一种防误接的LED灯管，通过依次对电压源输出的交流电信号进行抗干扰、整流、滤波以及电压转换后，输出恒定的电流以驱动LED灯组，同时根据对调光器输出的调光信号进行脉宽调制以调节所述LED灯组的亮度，并在调光器反接时断开回路以保护LED灯管。由此实现了当调光器反接时，LED灯管不会亮，不致于损坏LED灯管；当调光器正接时，LED灯管仍能正常工作，解决了现有LED灯管的接线方案存在着当低压的调光端口DIM+、DIM-误接到高压交流市电L、N时会损坏LED灯管，从而导致LED灯管无法正常工作的问题。

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之内所作的任何修改、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 (6)

1.一种防误接的LED灯管，其特征在于，所述LED灯管包括：

接电压源，用于对电压源输出的交流电信号进行抗干扰的EMI电路；

与所述EMI电路相连接，用于对所述交流电信号进行整流，并输出直流电信号的整流电路；

与所述整流电路相连接，用于对所述直流电信号进行滤波的滤波电路；

与所述滤波电路相连接，用于对滤波后的所述直流电信号进行电压转换后，以驱动LED灯组的转换电路；

用于接收调光器输出的调光信号，并在所述调光器反接时断开回路的防误接电路；以及

与所述转换电路以及所述防误接电路相连接，用于对所述调光信号进行脉宽调制，并传输给所述转换电路以调节所述LED灯组的亮度的PWM调制电路。

2.如权利要求1所述的LED灯管，其特征在于，所述EMI电路包括：

第一电感线圈、第二电感线圈以及压敏电阻；

所述压敏电阻的第一端与所述第一电感线圈的初级输入端接入所述电压源的正极端，所述压敏电阻的第二端与所述第一电感线圈的次级输入端接入所述电压源的负极端，所述第一电感线圈的初级输出端接所述第二电感线圈的初级输入端，所述第一电感线圈的次级输出端接所述第二电感线圈的次级输入端，所述第二电感线圈的初级输出端和所述第二电感线圈的次级输出端作为所述EMI电路的输出端。

3.如权利要求1所述的LED灯管，其特征在于，所述整流电路包括整流桥。

4.如权利要求1所述的LED灯管，其特征在于，所述滤波电路包括：

第二电容、第三电阻以及第三电感；

所述第二电容的第一端与所述第三电阻的第一端以及所述第三电感的第一端共接并作为所述滤波电路的输入端，所述第二电容的第二端接地，所述第三电阻的第二端与所述第三电感的第二端共接并作为所述滤波电路的输出端。

5.如权利要求1所述的LED灯管，其特征在于，所述PWM调制电路包括：

脉宽调制芯片、光电耦合器、第三稳压二极管、第六二极管、第二十八电阻、第一分压电阻、第二分压电阻、第三分压电阻、第四分压电阻、第五分压电阻、第六分压电阻、第七分压电阻、第一滤波电容、第二滤波电容、第三滤波电容以及第四滤波电容；

所述光电耦合器的发光源的输入端与所述第三稳压二极管的阴极以及所述第二十八电阻的第一端共接并作为所述PWM调制电路的输入端，所述光电耦合器的发光源的输出端以及所述第三稳压二极管的阳极接地，所述第二十八电阻的第二端接所述第六二极管的阴极，所述第六二极管的阳极接参考电压，所述光电耦合器的受光器的输入端接所述第六分压电阻的第一端，所述第六分压电阻的第二端接脉宽调制芯片的第一串口端，所述第一分压电阻的第一端与所述第七分压电阻的第一端接所述脉宽调制芯片的管理端，所述第一分压电阻的第二端接所述第二分压电阻的第一端，所述第四滤波电容的第一端接所述脉宽调制芯片的比较端，所述第一滤波电容的第一端接所述脉宽调制芯片的稳压端，所述第七分压电阻的第二端与所述第三分压电阻的第一端接所述脉宽调制芯片的空脚端，所述第四分压电阻的第一端与所述第二滤波电容的第一端接所述脉宽调制芯片的输入端，所述第五分压电阻的第一端与所述第三滤波电容的第一端接所述脉宽调制芯片的第二串口端，所述第五分压电阻的第二端为所述PWM调制电路的输出端，所述第四滤波电容的第二端、所述第二分压电阻的第二端、所述第一滤波电容的第二端、所述第三分压电阻的第二端、所述第二滤波电容的第二端以及所述第三滤波电容的第二端接地。

6.如权利要求1所述的LED灯管，其特征在于，所述防误接电路包括：

第十二极管、瞬态抑制二极管以及热敏电阻；

所述第十二极管的阳极为所述防误接电路的输入端，所述第十二极管的阴极与所述瞬态抑制二极管的第一端以及所述热敏电阻的第一端共接，所述热敏电阻的第二端为所述防误接电路的输出端，所述瞬态抑制二极管的第二端接地。