CN209593824U - 一种防雷击抑制突入电流的led驱动电路 - Google Patents
一种防雷击抑制突入电流的led驱动电路 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及电路防护技术领域，具体公开了一种防雷击抑制突入电流的LED驱动电路，包括从AC输入到DC输出依序连接的AC输入电路、EMI滤波电路、桥式整流电路、DC/DC功率转换电路和DC输出电路，还包括连接在所述AC输入电路与所述EMI滤波电路之间的防雷击保护电路，以及连接在所述桥式整流电路与所述DC/DC功率转换电路之间的突入电流抑制电路。本实用新型的有益效果在于：设置防雷击保护电路，使得输入到所述AC输入电路的瞬变高压能够被防雷击保护电路快速吸收与抑制，从而保护LED驱动电源和灯板；设置突入电流抑制电路，使得上电瞬间出现的突入电流能够被突入电流抑制主电路快速抑制，有效提升LED驱动电源的并联数量。
Description
技术领域
本实用新型涉及电路防护技术领域，尤其涉及一种防雷击抑制突入电流的LED驱动电路。
背景技术
根据ANSI/IEEEC62.41即低压(1000V及1000V以下)交流电力电路的电涌环境指南的标准，室外场所(类别C，进入点)的诱发瞬变电压(Transient Voltage)会高达6KV。因此，供室外场所使用的LED驱动电源有必要在其AC输入端放置防雷击保护电路，对出现的瞬变高压快速吸收与抑制，以保护LED驱动电源和灯板。
在上电瞬间，因LED驱动电源充电而出现的突入电流(Inrush Current，也被称为浪涌电流)会引起空气开关跳闸。目前，现有行业技术为了避免空气开关跳闸，通常做法是减少并联LED驱动电源的使用数量。但是，这种做法会增加布线成本。因此，LED驱动电源有必要在其PFC电路内放置突入电流抑制主电路，对出现的突入电流快速抑制，有效提升LED驱动电源的并联数量，达到减少布线成本，给用户带来良好的经济效益的目的。
发明内容
本实用新型提供一种防雷击抑制突入电流的LED驱动电路，解决的技术问题是：抑制AC输入端的瞬变高压和上电瞬间的突入电流。
为解决上述问题，本实用新型提供一种防雷击抑制突入电流的LED驱动电路，包括从AC输入到DC输出依序连接的AC输入电路1、EMI滤波电路2、桥式整流电路3、DC/DC功率转换电路4和DC输出电路5，还包括连接在所述AC输入电路1与所述EMI滤波电路2之间的防雷击保护电路6，以及连接在所述桥式整流电路3与所述DC/DC功率转换电路4之间的突入电流抑制电路7。
在本发明的一优选实施例中，所述防雷击保护电路6设有第一压敏电阻MOV1、第二压敏电阻MOV2、第三压敏电阻MOV3和放电管RA101，所述第一压敏电阻MOV1连接在所述AC输入电路1的火线与零线之间，所述第二压敏电阻MOV2连接在所述火线与所述放电管RA101的一端之间，所述第三压敏电阻MOV3连接在所述零线与所述放电管RA101的所述一端之间，所述放电管RA101的另一端接地线。
在本发明的另一优选实施例中，所述突入电流抑制电路7包括突入电流抑制主电路71和PFC电路72；所述突入电流抑制主电路71设有第一等效电阻R1、第二等效电阻R2、储能滤波电容C1、第一有源开关Q1和限流电阻R3；所述第一等效电阻R1的一端连接所述第二等效电阻R2的一端，所述第一等效电阻R1的另一端和所述第二等效电阻R2的另一端分别连接所述PFC电路72的正极输出端和所述桥式整流电路3的负极输出端；所述PFC电路72的正极输出端和负极输出端还连接所述DC/DC功率转换电路4；
所述储能滤波电容C1连接在所述PFC电路72的正极输出端与所述第一有源开关Q1的第一开关通断端之间；所述限流电阻R3连接在所述第一有源开关Q1的所述第一开关通断端和第二开关通断端之间。
优选地，所述第一等效电阻R1与所述第二等效电阻R2为呈现出电阻特性而被等效为电阻的两组无源元件。
优选地，所述储能滤波电容C1为有极性电容，其正极端和负极端分别连接所述PFC电路72的正极输出端和负极端。
优选地，所述第一有源开关Q1为MOS管，其漏极D为所述第一开关通断端，源极S为所述第二开关通断端，其栅极G作为控制端连接所述第一等效电阻R1的一端和第二等效电阻R2的一端。
优选地，所述PFC电路72设有第二有源开关Q2、二极管D1和电感L1；所述二极管D1的负极为所述PFC电路72的正极输出端，所述二极管D1的正极连接所述电感L1的一端和所述第二有源开关Q2的第一开关通断端；所述电感L1的另一端作为所述PFC电路72的正极输入端连接所述桥式整流电路3的正极输出端；所述第二有源开关Q2的第二开关通断端作为所述PFC电路72的负极端连接所述DC/DC功率转换电路4的负极输入端。
优选地，所述第二有源开关Q2为MOS管，其漏极D为所述第一开关通断端，源极S为所述第二开关通断端，其栅极G作为控制端连接PFC控制电路。
本实用新型提供的一种防雷击抑制突入电流的LED驱动电路，在AC输入电路1与EMI滤波电路2之间设置防雷击保护电路6，使得输入到所述AC输入电路1的瞬变高压能够被防雷击保护电路6快速吸收与抑制，从而保护LED驱动电源和灯板；在桥式整流电路3与DC/DC功率转换线路4之间设置突入电流抑制电路7，使得上电瞬间出现的突入电流能够被突入电流抑制主电路71快速抑制，有效提升LED驱动电源的并联数量，减少布线成本，进一步给用户带来良好的经济效益。
附图说明
图1是本实施例提供的一种防雷击抑制突入电流的LED驱动电路的模块框架图；
图2是本实施例提供的图1中防雷击保护电路6的元器件连接图；
图3是本实施例提供的图1中的突入电流抑制电路7的元器件连接图。
具体实施方式
下面结合附图具体阐明本实用新型的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本实用新型的限定，包括元器件的选型和取值大小；及附图仅为较佳实施例，仅供参考和说明使用，不构成对本实用新型专利保护范围的限制，因为在不脱离本实用新型精神和范围基础上，可以对本实用新型进行许多改变。
如图1所示的模块结构图，本实施例提供一种防雷击抑制突入电流的LED驱动电路，包括从AC输入到DC输出依序连接的AC输入电路1、EMI滤波电路2、桥式整流电路3、DC/DC功率转换电路4和DC输出电路5，还包括连接在所述AC输入电路1与所述EMI(Electromagnetic Interference，电磁干扰)滤波电路2之间的防雷击保护电路6，以及连接在所述桥式整流电路3与所述DC/DC功率转换电路4之间的突入电流抑制电路7。
在本实施例中，如图2所示的元器件连接图，所述防雷击保护电路6设有第一压敏电阻MOV1、第二压敏电阻MOV2、第三压敏电阻MOV3和放电管RA101，所述第一压敏电阻MOV1连接在所述AC输入电路1的火线与零线之间，所述第二压敏电阻MOV2连接在所述火线与所述放电管RA101的一端之间，所述第三压敏电阻MOV3连接在所述零线与所述放电管RA101的所述一端之间，所述放电管RA101的另一端接地线。
在本实施例中，如图3所示的元器件连接图，所述突入电流抑制电路7包括突入电流抑制主电路71和PFC电路72；所述突入电流抑制主电路71设有第一等效电阻R1、第二等效电阻R2、储能滤波电容C1、第一有源开关Q1和限流电阻R3；所述第一等效电阻R1的一端连接所述第二等效电阻R2的一端，所述第一等效电阻R1的另一端和所述第二等效电阻R2的另一端分别连接所述PFC电路72的正极输出端和所述桥式整流电路3的负极输出端；所述PFC电路72的正极输出端和负极端还连接所述DC/DC功率转换电路4；
所述储能滤波电容C1连接在所述PFC电路72的正极输出端与所述第一有源开关Q1的第一开关通断端之间；所述限流电阻R3连接在所述第一有源开关Q1的所述第一开关通断端和第二开关通断端之间。
所述第一等效电阻R1与所述第二等效电阻R2为呈现出电阻特性而被等效为电阻的两组无源元件。
所述储能滤波电容C1为有极性电容，其正极端和负极端分别连接所述PFC电路72的正极输出端和负极端。
所述第一有源开关Q1为MOS管，其漏极D为所述第一开关通断端，源极S为所述第二开关通断端，其栅极G作为控制端连接所述第一等效电阻R1的一端和第二等效电阻R2的一端。
所述PFC电路72设有第二有源开关Q2、二极管D1和电感L1；所述二极管D1的负极为所述PFC电路72的正极输出端，所述二极管D1的正极连接所述电感L1的一端和所述第二有源开关Q2的第一开关通断端；所述电感L1的另一端作为所述PFC电路72的正极输入端连接所述桥式整流电路3的正极输出端；所述第二有源开关Q2的第二开关通断端作为所述PFC电路72的负极端连接所述DC/DC功率转换电路4的负极输入端。
优选地，所述第二有源开关Q2为MOS管，其漏极D为所述第一开关通断端，源极S为所述第二开关通断端，其栅极G作为控制端连接PFC控制电路。
本实用新型提供的一种防雷击抑制突入电流的LED驱动电路，其工作原理在于：
通过选择合适的压敏电阻和放电管RA101，使得防雷击保护电路6中线对线触发电压稍高于LED驱动电源AC输入端的最高工作电压(如305Vac)，线对地触发电压稍高于高压测试(Hi-Pot Test)标准所施加的测试电压(如1500Vac)。当电网出现瞬变高压时，第一压敏电阻MOV1导通，钳制在AC输入端出现的瞬变差模高压部分；串联组合“第二压敏电阻MOV2+放电管RA101”与“第三压敏电阻MOV3+放电管RA101”导通，钳制在AC输入端出现的瞬变共模高压部分，控制残压(Residual Voltage)在一个较低的安全值，达到有效地保护电源和灯板的目的。
所述突入电流抑制电路7包括相互连接的突入电流抑制主电路71和PFC(PowerFactor Correction，功率因素矫正)电路72。在上电瞬间，储能滤波电容C1经限流电阻R3充电。通过调整限流电阻R3的阻值，便可实现抑制由储能滤波电容C1充电所引起的高峰值突入电流。一旦储能滤波电容C1充电至预设值(AC输入电流下降至接近正常的水平)，其激活等效电路(“第一等效电阻R1+第二等效电阻R2”)便激活第一有源开关Q1的控制端，使第一有源开关Q1导通，把限流电阻R3两端短接。在实际应用中，使用MOS管作为第一有源开关Q1，基于其导通后的低RDS(ON)特性(Drain-to-Source On-state Resistance，漏源极导通电阻，其电阻值直接决定MOS管的导通损耗；电阻值越小，损耗越小、效率越高；反之，则损耗越大、效率越低)将会最大限度地减少对LED驱动电源效率的影响。
本实用新型实施例提供的一种防雷击抑制突入电流的LED驱动电路，在AC输入电路1与EMI滤波电路2之间设置防雷击保护电路6，使得输入到所述AC输入电路1的瞬变高压能够被防雷击保护电路6快速吸收与抑制，从而保护LED驱动电源和灯板；在桥式整流电路3与DC/DC功率转换线路4之间设置突入电流抑制电路7，使得上电瞬间出现的突入电流能够被突入电流抑制电路7快速抑制，有效提升LED驱动电源的并联数量，减少布线成本，进一步给用户带来良好的经济效益。
本上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实施例的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实施例的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种防雷击抑制突入电流的LED驱动电路，包括从AC输入到DC输出依序连接的AC输入电路(1)、EMI滤波电路(2)、桥式整流电路(3)、DC/DC功率转换电路(4)和DC输出电路(5)，其特征在于：还包括连接在所述AC输入电路(1)与所述EMI滤波电路(2)之间的防雷击保护电路(6)，以及连接在所述桥式整流电路(3)与所述DC/DC功率转换电路(4)之间的突入电流抑制电路(7)。
2.根据权利要求1所述的一种防雷击抑制突入电流的LED驱动电路，其特征在于：所述防雷击保护电路(6)设有第一压敏电阻(MOV1)、第二压敏电阻(MOV2)、第三压敏电阻(MOV3)和放电管(RA101)，所述第一压敏电阻(MOV1)连接在所述AC输入电路(1)的火线与零线之间，所述第二压敏电阻(MOV2)连接在所述火线与所述放电管(RA101)的一端之间，所述第三压敏电阻(MOV3)连接在所述零线与所述放电管(RA101)的所述一端之间，所述放电管(RA101)的另一端接地线。
3.根据权利要求1或2所述的一种防雷击抑制突入电流的LED驱动电路，其特征在于：所述突入电流抑制电路(7)包括突入电流抑制主电路(71)和PFC电路(72)；所述突入电流抑制主电路(71)设有第一等效电阻(R1)、第二等效电阻(R2)、储能滤波电容(C1)、第一有源开关(Q1)和限流电阻(R3)；
所述第一等效电阻(R1)的一端连接所述第二等效电阻(R2)的一端，所述第一等效电阻(R1)的另一端和所述第二等效电阻(R2)的另一端分别连接所述PFC电路(72)的正极输出端和所述桥式整流电路(3)的负极输出端；所述PFC电路(72)的正极输出端和负极端还连接所述DC/DC功率转换电路(4)；
所述储能滤波电容(C1)连接在所述PFC电路(72)的正极输出端与所述第一有源开关(Q1)的第一开关通断端之间；所述限流电阻(R3)连接在所述第一有源开关(Q1)的所述第一开关通断端和第二开关通断端之间。
4.根据权利要求3所述的一种防雷击抑制突入电流的LED驱动电路，其特征在于：所述第一等效电阻(R1)与所述第二等效电阻(R2)为呈现出电阻特性而被等效为电阻的两组无源元件。
5.根据权利要求3所述的一种防雷击抑制突入电流的LED驱动电路，其特征在于：所述储能滤波电容(C1)为有极性电容，其正极端和负极端分别连接所述PFC电路(72)的正极输出端和负极端。
6.根据权利要求3所述的一种防雷击抑制突入电流的LED驱动电路，其特征在于：所述第一有源开关(Q1)为MOS管，其漏极(D)为所述第一开关通断端，源极(S)为所述第二开关通断端，其栅极(G)作为控制端连接所述第一等效电阻(R1)的一端和第二等效电阻(R2)的一端。
7.根据权利要求3所述的一种防雷击抑制突入电流的LED驱动电路，其特征在于：所述PFC电路(72)设有第二有源开关(Q2)、二极管(D1)和电感(L1)；所述二极管(D1)的负极为所述PFC电路(72)的正极输出端，所述二极管(D1)的正极连接所述电感(L1)的一端和所述第二有源开关(Q2)的第一开关通断端；所述电感(L1)的另一端作为所述PFC电路(72)的正极输入端连接所述桥式整流电路(3)的正极输出端；所述第二有源开关(Q2)的第二开关通断端作为所述PFC电路(72)的负极端连接所述DC/DC功率转换电路(4)的负极输入端。
8.根据权利要求7所述的一种防雷击抑制突入电流的LED驱动电路，其特征在于：所述第二有源开关(Q2)为MOS管，其漏极(D)为所述第一开关通断端，源极(S)为所述第二开关通断端，其栅极(G)作为控制端连接PFC控制电路。
Applications Claiming Priority (2)
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| CN (1) | CN209593824U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11682965B2 (en) | 2021-06-21 | 2023-06-20 | Chicony Power Technology Co., Ltd | Power supply with lightning protection |
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2018
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