CN208657135U - 一种led照明系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LED照明系统，在输入端与交流电源连接的AC‑DC稳压源，与AC‑DC稳压源的输出端连接的稳流源，与稳流源连接的LED负载的基础上，AC‑DC稳压源不仅包括AC‑DC主电路还包括用于检测AC‑DC稳压源温度的温度检测比较电路，AC‑DC稳压源根据温度检测比较电路测得的温度调整输出电压，进而降低稳流源的输出电流，使整个LED照明系统的功率降低，降低AC‑DC主电路的温度，防止AC‑DC稳压源温度不断升高损坏电路，保证驱动电源以至LED照明系统的正常工作。

Description

一种LED照明系统

技术领域

本实用新型涉及电子设备领域，特别是涉及一种LED照明系统。

背景技术

发光二极管简称为LED，具有节能环保、寿命长、易控制等优点，已经逐渐取代部分传统光源，在照明领域中异军突起。在大功率应用领域，驱动大功率LED灯的驱动电源也可能散发大量的热量，如果环境温度较低，那么驱动电源的热量也容易散发，但如果环境温度较高，驱动电源的热量就不容易发散。如果驱动电源的温度过高，则有可能使其内部的电子器件失效或损坏，影响驱动电源的正常工作，导致照明故障。

如何降低LED照明系统中驱动电源的温度，保护相关电子器件，保证驱动电源以至LED照明系统的正常工作，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种LED照明系统，用于降低LED照明系统中驱动电源的温度，保护相关电子器件，保证驱动电源以至LED照明系统的正常工作。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种LED照明系统，包括：

输入端与交流电源连接的AC-DC稳压源，与所述AC-DC稳压源的输出端连接的用于随着所述AC-DC稳压源的输出电压降低而降低输出电流的稳流源，与所述稳流源的输出端连接的LED负载，以及用于检测所述AC-DC稳压源温度的温度检测比较电路；

其中，所述AC-DC稳压源在所述温度大于第一阈值时控制其输出电压降低。

可选地，所述AC-DC稳压源具体包括：

AC-DC主电路，输出端与所述AC-DC主电路连接、用于设定和控制所述AC-DC主电路输出电压的电压环电路，以及设于所述温度检测比较电路和所述电压环电路之间的、当所述温度大于第一阈值时控制所述电压环电路的设定值降低的电压控制电路。

可选地，所述稳流源具体包括：

DC-DC主电路，输入端连接所述DC-DC主电路的输入端、且输出信号为电压检测值的输入电压检测电路，输出端与所述DC-DC主电路连接、用于设定和控制所述DC-DC主电路输出电流的电流环电路，以及输入端连接所述输入电压检测电路的输出端、当所述电压检测值小于第二阈值时控制所述电流环电路的设定值降低的电流控制电路。

可选地，所述稳流源具体包括：

阻抗可调管，输入端连接所述稳流源输出一端和所述阻抗可调管一端、且输出信号为电压检测值的输入电压检测电路，输出端与所述阻抗可调管控制端连接、用于设定和控制所述阻抗可调管电流的限流控制电路，以及输入端连接所述输入电压检测电路的输出端、当所述电压检测值小于第二阈值时控制所述限流控制电路的设定值降低的电流控制电路；

其中，所述稳流源输出另一端和所述阻抗可调管的另一端连接LED负载。

可选地，所述稳流源具体包括：

当所述AC-DC稳压源的输出电压低于第二阈值时处于饱和状态的阻抗可调管，以及与所述阻抗可调管控制端连接的用于控制所述阻抗可调管的电流不大于预设值的限流控制电路。

可选地，所述AC-DC稳压源还用于当所述温度大于第一阈值且随着所述温度的逐渐升高而控制所述AC-DC主电路的输出电压逐渐下降。

可选地，所述稳流源还用于当所述AC-DC稳压源的输出电压小于第二阈值且随着所述输出电压逐渐降低而调整所述输出电流逐渐降低。

可选地，所述温度检测比较电路包括热敏电阻。

可选地，所述稳流源和所述LED负载封装于灯具内部，所述AC-DC稳压源设于所述灯具外部。

本实用新型所提供的LED照明系统，在输入端与交流电源连接的AC-DC稳压源，与AC-DC稳压源的输出端连接的稳流源，与稳流源连接的LED负载的基础上，还包括用于检测AC-DC稳压源的温度的温度检测比较电路，AC-DC稳压源根据温度检测比较电路测得的温度调整输出电压，从而实现由温度调节电压，如当AC-DC主电路的温度高于预设值时降低AC-DC主电路的输出电压，从而相应的降低稳流源的输出电流，进一步使整个LED照明系统的功率降低，以此降低AC-DC主电路的温度，防止AC-DC稳压源温度不断升高损坏电路，进而保证驱动电源以至LED照明系统的正常工作。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的第一种LED照明系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的第二种LED照明系统的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的第三种LED照明系统的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的第四种LED照明系统的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的第五种LED照明系统的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种LED照明系统，用于降低LED照明系统中驱动电源的温度，保护相关电子器件，保证驱动电源以至LED照明系统的正常工作。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型实施例提供的第一种LED照明系统的结构示意图。如图1所示，LED照明系统包括：

输入端与交流电源连接的AC-DC稳压源1，与AC-DC稳压源1的输出端连接的用于随着AC-DC稳压源1的输出电压降低而降低输出电流的稳流源2，稳流源2的输出端连接的LED负载3，以及用于检测AC-DC稳压源1温度的温度检测比较电路4；

其中，AC-DC稳压源1在所述温度大于第一阈值时控制其输出电压降低。

在现有技术中，LED照明系统包括两级电路，前级为稳压源，后级为稳流源，稳流源后接LED负载，在LED负载运行过程中，其输入功率有一部分转化为热能，而LED负载的电阻随着自身温度增加而降低，从而使电路中的电流增大，LED负载产生大量的热能，尤其是照明功率较大的场合，稳压源上温度不断升高，当温度升高到一定程度，开始对稳压源以及电路中的元件造成损坏。本申请实施例的照明系统能够合理的解决这个问题。

需要说明的是，本申请中所述的AC-DC稳压源1的温度，包括AC-DC稳压源1外壳的温度，和/或该外壳内部的电路的温度，如电子器件的温度、磁性器件的温度或PCB板的温度。

在具体实施中，AC-DC稳压源1将输入的交流电转换为直流电。

温度检测比较电路4检测AC-DC稳压源1的温度，并输出一个控制信号，表征所检测的温度是否超过第一阈值。

AC-DC稳压源1在所述温度大于第一阈值时控制其输出电压降低输出电压。

AC-DC稳压源1根据输入的控制信号调整输出电压的实施方式具体可以参考现有技术，在此不再赘述。

稳流源2的输入电压即为AC-DC稳压源1的输出电压，稳流源2根据输入电压的下降相应地降低输出电流，即降低了流经LED负载3的电流，从而降低LED负载3的功率。

随着LED负载3的功率的降低，有助于降低环境温度，减轻环境温度对AC-DC主电路11的过温影响，同时，LED负载3的亮度降低，也有助于用户从灯亮度的变化获知电路温度过高可能导致驱动电源故障的信息。当通过降低LED负载3的功率，进而使AC-DC稳压源1的温度降低到第一阈值以下时，AC-DC稳压源1的输出电压恢复正常值，使LED负载3正常工作。

稳流源2的主电路可以采用DC-DC主电路，也可以采用线性电路。

可选地，AC-DC稳压源1还用于当温度大于第一阈值且随着温度逐渐升高而控制AC-DC主电路11的输出电压逐渐下降。相应地，稳流源2还用于当AC-DC主电路11的输出电压小于预设的第二阈值且随着输出电压逐渐降低而调整输出电流逐渐降低。

由于过温后AC-DC主电路11的输出电压降低，而稳流源2随之降低输出电流，并且，如果温度进一步升高，则AC-DC主电路11的输出电压将进一步降低，随之稳流源2的输出电流也进一步降低，LED负载3的功率进一步降低，这样也对环境温度的改善有着持续的作用，在这种控制下，AC-DC主电路11的温度能更快地降低至第一阈值或以下。

在实际应用中，可将稳流源2和LED负载3封装于灯具内部，将AC-DC稳压源1设于灯具外部，以减少AC-DC稳压源1过温后对稳流源2和LED负载3的影响。

本实用新型实施例提供的LED照明系统，在输入端与交流电源连接的AC-DC稳压源，与AC-DC稳压源的输出端连接的稳流源，与稳流源连接的LED负载的基础上，还包括用于检测AC-DC稳压源温度的温度检测比较电路，当温度检测比较电路测得的温度大于第一阈值时，AC-DC稳压源降低输出电压，同时，稳流源检测到AC-DC稳压源输出电压降低后相应的降低稳流源的输出电流，实现了过温保护的功能，并且使整个LED照明系统的功率降低，以此降低AC-DC主电路的温度，防止AC-DC稳压源温度不断升高损坏电路，进而保证驱动电源以至LED照明系统的正常工作。

图2为本实用新型实施例提供的第二种LED照明系统的结构示意图。如图2所示，在上述实施例的基础上，在另一实施例中，AC-DC稳压源1具体可以包括：

AC-DC主电路11，输出端与所述AC-DC主电路11连接、用于设定和控制所述AC-DC主电路11输出电压的电压环电路12，以及设于所述温度检测比较电路4和所述电压环电路12之间的、当所述温度大于第一阈值时控制所述电压环电路12的设定值降低的电压控制电路13。

在上述实施例的基础上，一种优选的实施方式是通过AC-DC主电路11、电压控制电路13以及电压环电路12实现根据的温度调节的输出电压V₁的过程。

在具体实施中，AC-DC主电路11为功率电路，用于将输入的交流电转换为直流电，并通过电压环电路12的将输出电压V₁稳定至某一值。

当电压控制电路13接收到温度检测比较电路测得的温度高于第一阈值时，降低电压环电路12对AC-DC主电路11的输出电压设定值。

电压环电路12检测AC-DC主电路11的输出电压V₁得到输出电压采样值，并将其与内部的输出电压基准值比较，所述输出电压采样值和输出电压基准值共同决定了输出电压的设定值，电压环电路12根据采样值和基准值的比较结果控制AC-DC主电路11，使AC-DC主电路11的输出电压V₁的幅值等于或无限接近于输出电压设定值。

可选地，温度检测比较电路4可以包括热敏电阻，其具体电路设计可以参考现有技术，在此不再赘述。

图3为本实用新型实施例提供的第三种LED照明系统的结构示意图。如图3所示，在上述实施例的基础上，在另一实施例中，稳流源2具体可以包括：

DC-DC主电路21，输入端连接所述DC-DC主电路21的输入端、且输出信号为电压检测值的输入电压检测电路22，输出端与所述DC-DC主电路21连接、用于设定和控制所述DC-DC主电路21输出电流的电流环电路23，以及输入端连接所述输入电压检测电路22的输出端、当所述电压检测值小于第二阈值时控制所述电流环电路23的设定值降低的电流控制电路24。

在具体实施中，DC-DC主电路21的输入端的输入电压也即AC-DC稳压源1的输出电压(因此均设为V₁)。DC-DC主电路21将输入电压V₁转换为直流电流输出，并通过电流环电路23的作用将输出电流稳定在某一值。

输入电压检测电路22检测输入电压的值，当输入电压V₁的幅值低于预设的第二阈值或者低于预设范围时，输出信号至电流控制电路24。

电流控制电路24根据当前输入电压V₁的值输出控制信号至电流环电路23，使电流环电路23的输出电流设定值降低。

电流环电路23检测DC-DC主电路21的输出电流得到输出电流采样值，并将其与内部的输出电流基准值比较，所述输出电流采样值和输出电流基准值共同决定了输出电流的设定值，根据比较结果控制DC-DC主电路21，使DC-DC主电路21的输出电流的幅值等于或无限接近输出电流设定值。电流控制电路24的输出端可以连接电流环电路23的采样端或者基准端，也即电流控制电路24的输出信号可以与采样值叠加或者与基准值叠加，都可以改变输出电流的设定值。

图4为本实用新型实施例提供的四种LED照明系统的结构示意图。如图4所示，在上述实施例的基础上，在另一实施例中，稳流源2具体可以包括：

阻抗可调管S，输入端连接所述稳流源2输出一端和所述阻抗可调管S一端、且输出信号为电压检测值的输入电压检测电路22，输出端与所述阻抗可调管S控制端连接、用于设定和控制所述阻抗可调管S电流的限流控制电路25，以及输入端连接所述输入电压检测电路的输出端、当所述电压检测值小于第二阈值时控制所述限流控制电路的设定值降低的电流控制电路24；

其中，所述稳流源2输出另一端和所述阻抗可调管S的另一端连接LED负载。

在上述实施例中提到，稳流源2的主电路具体可以为线性电路。在此基础上，本实用新型实施例提供的LED照明系统中，稳流源2具体包括阻抗可调管S、输入电压检测电路22、电流控制电路24、限流控制电路25。

在具体实施中，限流控制电路25检测阻抗可调管S的电流(或负载电流)I_o得到采样值，并与其内部存储的限流值比较，采样值与限流值共同决定了阻抗可调管的电流设定值，限流控制电路25根据采样值与限流值的比较控制阻抗可调管S，使输出电流I_o的幅值不超过限流值；电流控制电路24的输出端可以连接限流控制电路25的采样端或者限流端，也即电流控制电路24的输出信号可以与采样值叠加或者与限流值叠加，都可以改变输出电流的设定值；

电压检测电路22检测输入电压V₁的值，当输入电压V₁幅值低于预设的第二阈值时，输出信号至电流控制电路24，电流控制电路24根据当前输入电压V₁的值输出控制信号至限流控制电路25，使限流控制电路25的设定值降低，进而降低电流I_o的值。

在限流控制电路25单独控制下的阻抗可调管S，能够控制流过阻抗可调管S的电流，使该电流的值不超过限流值。

例如，当输入电压V₁的幅值较高，使流过LED负载3和阻抗可调管S的电流较高，当高于设定的限流值时，限流控制电路25可以控制阻抗可调管S的阻抗增大，用以增加回路的阻抗，进而降低电流，直至调整到输出电流接近或等于限流值。而当输入电压V₁幅值降低时，限流控制电路25检测到的输出电流低于限流值，则控制阻抗可调管S的阻值降低，以升高电路的电流，使其维持在限流值，此时阻抗可调管S工作在限流状态；随着输入电压V₁的进一步降低阻抗可调管S的阻值降低，当阻抗可调管S的阻值降低为饱和状态的阻抗时，若输入电压V₁继续降低则阻抗可调管S的阻抗不在变化，而是处于饱和状态，此时电路的电流则不在维持在限流值，而是随着输入电压V₁的降低而降低。

在本实用新型实施例中，当前级的AC-DC稳压源1由于过温而降低了输出电压V₁时，电路中的LED负载3和阻抗可调管S的两端电压降低，使电流降低，本实施例的电流控制电路24将设定值降低，如将限流控制电路25中采样值升高或将限流值降低，则限流控制电路25的设定值降低，而阻抗可调管S一直工作在限流状态。同时，只要限流值的降低幅度足够，控制的阻抗可调管S则在输入电压V₁下降过程中都保持不饱和状态，也即阻抗可调管S一直工作在大于饱和阻抗的状态。

因此在本实用新型实施例中这种控制限流值的方式下，尽管限流值随着V₁的降低而降低，流经LED负载3的电流I_o一直由阻抗可调管S和限流控制电路25控制在限流值。

图5为本实用新型实施例提供的第五种LED照明系统的结构示意图。如图5所示，在上述实施例的基础上，在另一实施例中，稳流源2具体可以包括：

当所述AC-DC稳压源的输出电压低于第二阈值时处于饱和状态的阻抗可调管S，以及与所述阻抗可调管S连接的、用于控制所述阻抗可调管S的电流不大于预设值的限流控制电路25。

在输入电压V₁下降时，不控制限流值降低，同时，设计阻抗可调管S的状态与输入电压V₁的第二阈值相匹配，则能够实现当输入电压V₁下降到第二阈值，阻抗可调管S也达到饱和状态，当输入电压V₁继续下降，阻抗可调管S的阻抗不再变化，流过的电流(也即LED负载电流)随之下降，也能够实现输出电流随输入电压的下降而下降的目的，即前级AC-DC稳压源1过温后降低输出电压V₁，而后级的稳流源2在输出电压V₁降低到第二阈值之后、其输出电流I_o降低，使LED负载3的功率降低。

因此如图5所示，稳流源2具体可以包括阻抗可调管S和限流控制电路25，其中：

限流控制电路25检测输出电流(或负载电流)I_o得到采样值，并与其内部存储的限流值比较，根据比较结果控制阻抗可调管S，使输出电流I_o的幅值不超过限流值。同时，当输入电压V₁为预设值时，阻抗可调管S处于饱和状态。

需要说明的是，在上述实施例中，温度检测比较电路4、电压环电路12和电压控制电路13，可以通过硬件电子电路等模拟电路实现，或者也可以通过软件程序等数字电路实现。同理，输入电压检测电路22、电流环电路23和电流控制电路24也是如此。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

以上对本实用新型所提供的一种LED照明系统进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (9)

1.一种LED照明系统，其特征在于，包括：

输入端与交流电源连接的AC-DC稳压源，与所述AC-DC稳压源的输出端连接的用于随着所述AC-DC稳压源的输出电压降低而降低输出电流的稳流源，与所述稳流源的输出端连接的LED负载，以及用于检测所述AC-DC稳压源温度的温度检测比较电路；

其中，所述AC-DC稳压源在所述温度大于第一阈值时控制其输出电压降低。

2.根据权利要求1所述的LED照明系统，其特征在于，所述AC-DC稳压源具体包括：

AC-DC主电路，输出端与所述AC-DC主电路连接、用于设定和控制所述AC-DC主电路输出电压的电压环电路，以及设于所述温度检测比较电路和所述电压环电路之间的、当所述温度大于第一阈值时控制所述电压环电路的设定值降低的电压控制电路。

3.根据权利要求1或2所述的LED照明系统，其特征在于，所述稳流源具体包括：

DC-DC主电路，输入端连接所述DC-DC主电路的输入端、且输出信号为电压检测值的输入电压检测电路，输出端与所述DC-DC主电路连接、用于设定和控制所述DC-DC主电路输出电流的电流环电路，以及输入端连接所述输入电压检测电路的输出端、当所述电压检测值小于第二阈值时控制所述电流环电路的设定值降低的电流控制电路。

4.根据权利要求1或2所述的LED照明系统，其特征在于，所述稳流源具体包括：

阻抗可调管，输入端连接所述稳流源输出一端和所述阻抗可调管一端、且输出信号为电压检测值的输入电压检测电路，输出端与所述阻抗可调管控制端连接、用于设定和控制所述阻抗可调管电流的限流控制电路，以及输入端连接所述输入电压检测电路的输出端、当所述电压检测值小于第二阈值时控制所述限流控制电路的设定值降低的电流控制电路；

其中，所述稳流源输出另一端和所述阻抗可调管的另一端连接LED负载。

5.根据权利要求1或2所述的LED照明系统，其特征在于，所述稳流源具体包括：

当所述AC-DC稳压源的输出电压低于第二阈值时处于饱和状态的阻抗可调管，以及与所述阻抗可调管控制端连接的用于控制所述阻抗可调管的电流不大于预设值的限流控制电路。

6.根据权利要求1所述的LED照明系统，其特征在于，所述AC-DC稳压源还用于当所述温度大于第一阈值且随着所述温度的逐渐升高而控制所述AC-DC主电路的输出电压逐渐下降。

7.根据权利要求1所述的LED照明系统，其特征在于，所述稳流源还用于当所述AC-DC稳压源的输出电压小于第二阈值且随着所述输出电压逐渐降低而调整所述输出电流逐渐降低。

8.根据权利要求2所述的LED照明系统，其特征在于，所述温度检测比较电路包括热敏电阻。

9.根据权利要求1所述的LED照明系统，其特征在于，所述稳流源和所述LED负载封装于灯具内部，所述AC-DC稳压源设于所述灯具外部。