CN210168263U - 一种电源驱动电路及双端进电led灯具 - Google Patents

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Abstract

本实用新型适用于驱动电源技术领域，提供了一种电源驱动电路及双端进电LED灯具，所述电源驱动电路包括：整流电路，整流电路接入电源信号在正极输出端输出第一电压信号，负极输出端接地；第一开关管，连接在所述电源驱动电路的输出负极和地之间；防触电电路，防触电电路的输入端连接所述整流电路的正极输出端，防触电电路的输出端连接第一开关管的控制端，防触电电路用于在电源信号为直流或交流时，控制第一开关管的通断以防止触电；以及驱动电路。通过本是实用新型，可同时兼容交流电和直流电输入，使电源驱动电路正常工作，使具有漏电检测功能的双端进电LED灯具的功能更加全面。

Description

一种电源驱动电路及双端进电LED灯具
技术领域
本实用新型实施例属于驱动电源技术领域，尤其涉及一种电源驱动电路及双端进电LED灯具。
背景技术
随着技术的发展，市场上有很多双端进电(或单双进电)的LED灯管产品，在双端进电LED灯管的一端接电的时候，LED灯管的另外一端的接线端子会有高压大电流存在，在进行灯管安装时，若人体触碰到未接线的一端，将对人体造成触电风险；因此，市场上的灯具通过增加漏点检测模块防止触电风险。
然而，目前市场上的具有漏电检测模块的灯具，由于检测功能逻辑问题，只支持交流电输入时的检测，无法兼容直流电源驱动，使得灯具功能局限，应用范围也收到一定的限制，从而造成诸多不便。
发明内容
本实用新型实施例提供一种电源驱动电路及双端进电LED灯具，旨在解决具有漏电检测模块的灯具由于检测功能逻辑问题，只支持交流电输入时的检测，无法兼容直流电源驱动，使得灯具功能以及应用局限的问题。
本实用新型实施例提供一种电源驱动电路，所述电源驱动电路包括：
整流电路，所述整流电路的第一输入端作为电源驱动电路的输入正极，第二输入端作为电源驱动电路的输入负极，所述整流电路接入电源信号在正极输出端输出第一电压信号，负极输出端接地；
第一开关管，连接在所述电源驱动电路的输出负极和地之间；
防触电电路，所述防触电电路的输入端连接所述整流电路的正极输出端，所述防触电电路的输出端连接所述第一开关管的控制端，所述防触电电路用于在电源信号为直流或交流时，控制所述第一开关管的通断以防止触电；以及
驱动电路，所述驱动电路的输入端连接所述整流电路的正极输出端，所述驱动电路的正极输出端连接电源驱动电路的输出正极，所述驱动电路的负极输出端连接电源驱动电路的输出负极。
本实用新型实另一施例提供一种双端进电LED灯具，包括上述所述的电源驱动电路。
本实用新型实施例提供一种支持交流电和直流电输入的电源驱动电路，驱动双端进电LED灯具，通过在电源驱动电路中设置防触电电路，可以同时兼容交流电和直流电输入的情况，通过防触电电路在电源信号为直流或交流时，控制第一开关管的通断，克服了目前具有漏电检测功能的双端进电LED灯具仅支持交流输入的缺陷；实现了电源驱动电路在直流电或交流电输入时均能正常工作，使电源驱动电路在直流输入或交流输入时，均可以通过防触电电路检测电网的接入阻抗以检测是否有人体触电情况，使具有漏电检测功能的双端进电LED灯具的功能更加全面，应用也更加方便，具有较强的易用性与实用性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是本实用新型的一个实施例提供的电源驱动电路的结构示意图；
图2是本实用新型的一个实施例提供的电源驱动电路具体的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。
本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。
如图1所示，本实用新型的一个实施例提供一种电源驱动电路的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下。
由于双端进电LED灯具在安装时有触电风险，目前通过增加防触电检测模块，通过防触电检测模块检测电网的接入阻抗，以检测是否有人体接入电网，在防触电模块检测到有人体接入电网，在防触电模块的内部产生高阻抗，使电路处于断开状态，以防止触电风险；但是目前，在电源驱动电路中设置的防触电检测模块由于内部逻辑问题，只能使电源驱动电路在输入交流信号时实现导通工作，在接入直流电(例如应急电源)时，则无法实现正常工作。本实用新型提供的实施例，在电源驱动电路设置改进后的防触电电路，使得电源驱动电路在电源信号为直流或交流情况下，均可以正常导通工作，通过检测电网的接入阻抗情况，控制电源驱动电路中的开关管的通断，以防止触电。
如图所示，电源驱动电路包括整流电路10、第一开关管20、防触电电路30以及驱动电路40。
整流电路10的第一输入端作为电源驱动电路的输入正极，第二输入端作为电源驱动电路的输入负极，整流电路10接入电源信号在正极输出端输出第一电压信号，负极输出端接地；第一开关管20连接在所述电源驱动电路的输出负极和地之间；防触电电路30的输入端连接整流电路10的正极输出端，防触电电路30的输出端连接第一开关管20的控制端，防触电电路10用于在电源信号为直流或交流时，控制第一开关管20的通断以防止触电；驱动电路40的输入端连接整流电路10的正极输出端，驱动电路40的正极输出端连接电源驱动电路的输出正极LED+，驱动电路40的负极输出端连接电源驱动电路的输出负极LED-。
可选的，整流电路为包含四个二极管的全桥整流器，可以将正弦波的输入50赫兹或60赫兹的交流电压信号转化成半波的100赫兹或120赫兹的电压信号。
如图2所示，本实用新型的一个实施例提供的电源驱动电路的具体的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下。
防触电电路包括交流驱动模块31和直流驱动模块32。交流驱动模块31的输入端连接整流电路10的正极输出端，交流驱动模块31的电压输出端提供第二电压信号，交流驱动模块31的驱动端连接所述第一开关管的控制端，交流驱动模块31用于在电源信号为交流时，控制第一开关管20的通断以防止触电；直流驱动模块32的输入端连接整流电路10的正极输出端，直流驱动模块32的直流输入端连接防触电电路30的电压输出端；直流驱动模块32的输出端连接第一开关管20的控制端，直流驱动模块32用于在电源信号为直流时，控制第一开关管20的通断以防止触电。
通过交流驱动模块31和直流驱动模块32，可以使电源驱动电路在电源信号为直流或交流输入情况下，均可以导通正常工作，所实现的原理为：
在电源信号为交流信号时，经过整流电路10输出半波脉动直流信号至防触电电路，防触电电路的交流驱动模块31在输入半波脉动直流信号后，由交流驱动模块31的驱动端输出高压控制信号至第一开关管20的控制端，为第一开关管20提供导通电压，使电源驱动电路形成闭合回路，电源驱动电路正常工作；在检测到电网中接入阻抗，防触电电路内部呈高阻抗状态，交流驱动模块31的驱动端无法输出高压控制信号，使第一开关管20处于断开状态，电源驱动电路处于断路状态，从而防止触电风险。
在电源信号为直流信号时，防触电电路的电压输出端输出直流电压信号至直流驱动模块32的直流输入端，经过直流驱动模块32，由直流驱动模块32的输出端输出高电压至第一开关管20的控制端，为第一开关管20提供导通电压，使电源驱动电路形成闭合回路，电源驱动电路正常工作。
通过防触电电路设置交流驱动模块和直流驱动模块，使电源驱动电路可以兼容交流输入信号和直流输入信号；在输入交流或直流电压时，通过交流驱动模块或直流驱动模块为第一开关管提供导通电压，使电源驱动电路均能正常工作。使双端进电LED灯具的电源驱动电路同时兼容交流电和直流电输入的情况，克服了目前具有漏电检测功能的双端进电LED灯具仅支持交流输入的缺陷，使具有漏电检测功能的双端进电LED灯具的功能更加全面，应用也更加方便。
如图所示，交流驱动模块31包括防触电芯片U1、第一二极管D1、第二二极管D2及第一电容C1。
第一二极管D1的阳极作为交流驱动模块31的输入端，第一二极管D1的阴极连接防触电芯片U1的高压启动端HV，在整流电路10接入直流或交流电源信号时，为防触电芯片U1提供启动电压；第二二极管D2的阳极连接防触电芯片U1的门控端GATE，第二二极管D2的阴极作为交流驱动模块31的驱动端；第一电容C1的第一端连接交流驱动模块31的电压输出端，第一电容C1的第二端接地。
如图所示，直流驱动模块32包括第二电容C2、第三电容C3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第三二极管D3、第四二极管D4及第二开关管Q2。
第二电容C2的第一端作为直流驱动模块32的输入端，第二电容C2的第二端与第三二极管D3的阳极、第一电阻R1的第一端连接；第三二极管D3的阴极与第二开关管Q2的控制端连接；第二电阻R2的第一端作为直流驱动模块32的直流输入端，第二电阻R2的第二端与第二开关管Q2的输入端、第三电容C3的第一端、第四二极管D4的阳极连接，第四二极管D4的阴极与第三电阻R3的第一端连接；第四二极管D4的阴极作为直流驱动电路32的直流输出端；第一电阻R1的第二端、第二开关管Q2的输出端、第三电容C3的第二端、第三电阻R3的第二端接地。
在电源驱动电路接入交流或直流的电源信号时，防触电芯片U1的通过内部逻辑判断，区分输入的电源信号为直流信号或交流信号。
在电源信号为直流信号时，防触电芯片U1的高压启动端HV为电压输出端VCC提供电压，高压启动端HV与接地端GND不导通，使得防触电芯片U1的门控端GATE不输出控制信号，通过第二电阻R2以及第四二极管D4构成的支路为第一开关管Q1提供导通电压，使得电源驱动电路形成闭合回路，正常工作。
在电源信号为交流信号时，防触电芯片U1的高压启动端HV为电压输出端VCC提供电压，使电压输出端VCC输出第二电压信号，高压启动端HV与接地端GND形成回路，防触电芯片U1的门控端GATE可以输出控制信号，由经整流电路输出的半波脉动直流信号为第一电容C1充电，从而为第二开关管Q2提供导通电压，使第二开关管Q2导通，进而使第四二极管D4的阳极变为低电压，第四二极管D4不导通，将防触电芯片U1的电压输出端VCC输出的第二电压信号与防触电芯片U1的门控端GATE输出的控制信号隔离开，通过防触电芯片U1的门控端GATE输出控制信号至第一开关管Q1的控制端，使第一开关管Q1导通，使得电源驱动电路形成闭合回路，正常工作。
可选的，第一开关管Q1、第二开关管Q2为三极管或MOS管等快速反应的可控开关；防触电芯片U1可以选择型号为BP5018J的芯片或者具有相似功能的器件或电路。
如图2所示，电源驱动电路还包括滤波电路50，滤波电路50正极输入端连接整流电路10的正极输出端，滤波电路50的正极输出端连接驱动电路40的正极输入端，滤波电路50的负极输出端连接电源驱动电路的输出负极LED-。
其中，滤波电路50可以为π型滤波器，经过π型滤波器的信号可以满足EMC的要求。
滤波电路50包括第五二极管D5、第一电感L1、第四电阻R4、第四电容C4以及第五电容C5。
第五二极管D5的阳极作为滤波电路50的正极输入端，第五二极管D5的阴极与第一电感L1的第一端、第四电阻R4的第一端、第四电容C4的第一端连接；驱动电路50的正极输入端与第一电感L1的第二端、第四电阻R4的第二端、第五电容C5的第一端连接；第一电感L1的第二端作为所述滤波电路50的正极输出端，第四电阻R4的第二端、第五电容C5的第一端与第一电感L1的第二端连接；第四电容C4的第二端与第五电容C5的第二端、电源驱动电路的输出负极连接。第五二极管D5可以选择贴片式超快恢复二极管。
可选的，如图所示，驱动电路40包括：驱动芯片U2、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、第五电阻R5、第六电阻R6、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、第六二极管D6以及第二电感L2。
驱动芯片U2的第五引脚5、第六引脚6、第七引脚7、第八引脚8与第一电感L1的第二端连接；第一电感L1的第二端与第七电容C7的第一端连接，第七电容C7的第二端与第八电容C8的第一端连接，第八电容C8的第二端与驱动电源电路的输出正极LED+、第十电容C10的第一端连接；第六电容C6的第一端与驱动芯片U2的电源管理端VCC连接，第六电容C6的第二端接地；驱动芯片U2的电阻感测端CS与第八电阻R8的第一端、第九电阻R9的第一端、第二电感L2的第一端连接，第九电阻R9的第二端、第八电阻R8的第二端接地；驱动芯片U2的ZCD端分别与第七电阻R7的第一端、第五电阻R5的第一端连接；第七电阻R7的第二端接地；第五电阻R5的第二端与第六电阻R6的第一端连接，第六电阻R6的第二端与第八电容C8的第二端、电源驱动电路的输出正极LED+、第十电容C10的第一端连接；第九电容C9的第一端接地，第六二极管D6的阳极与第十一电阻R11的第一端、第十电阻R10的第一端、第十电容C10的第二端、第一开关管Q1的输入端、电源驱动电路的输出负极LED-连接；第六二极管D6的阴极接地；第十一电阻R11的第二端与第九电容C9的第二端连接；第十电阻R10的第二端与第二电感L2的第二端、电源驱动电路的输出正极LED+、第十电容C10的第一端连接。在其他实施方式中，驱动电路可以是其他形式隔离型或非隔离型的开关电源电路。
如图2所示，电源驱动电路在电源信号为交流时，整流电路的输入端还设置有热继电器FR1。
进一步的，本实用新型的一个实施例还提供了一种双端进电LED灯具，包括上述所述的电源驱动电路。
通过本实用新型实施例提供的一种支持交流电和直流电输入的电源驱动电路，驱动双端进电LED灯具，通过在电源驱动电路中设置防触电电路，可以同时兼容交流电和直流电输入的情况，通过防触电电路在电源信号为直流或交流时，控制第一开关管的通断，克服了目前具有漏电检测功能的双端进电LED灯具仅支持交流输入的缺陷；实现了电源驱动电路在直流电或交流电输入时均能正常工作，使具有漏电检测功能的双端进电LED灯具的功能更加全面，应用也更加方便。
以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电源驱动电路，其特征在于，所述电源驱动电路包括：
整流电路，所述整流电路的第一输入端作为电源驱动电路的输入正极，第二输入端作为电源驱动电路的输入负极，所述整流电路接入电源信号在正极输出端输出第一电压信号，负极输出端接地；
第一开关管，连接在所述电源驱动电路的输出负极和地之间；
防触电电路，所述防触电电路的输入端连接所述整流电路的正极输出端，所述防触电电路的输出端连接所述第一开关管的控制端，所述防触电电路用于在电源信号为直流或交流时，控制所述第一开关管的通断以防止触电；以及
驱动电路，所述驱动电路的输入端连接所述整流电路的正极输出端，所述驱动电路的正极输出端连接电源驱动电路的输出正极，所述驱动电路的负极输出端连接电源驱动电路的输出负极。
2.如权利要求1所述的电源驱动电路，其特征在于，所述防触电电路包括：
交流驱动模块，所述交流驱动模块的输入端连接所述整流电路的正极输出端，所述交流驱动模块的电压输出端提供第二电压信号，所述交流驱动模块的驱动端连接所述第一开关管的控制端，所述交流驱动模块用于在所述电源信号为交流时，控制所述第一开关管的通断以防止触电；
直流驱动模块，所述直流驱动模块的输入端连接所述整流电路的正极输出端，所述直流驱动模块的直流输入端连接所述防触电电路的电压输出端；所述直流驱动模块的输出端连接所述第一开关管的控制端，所述直流驱动模块用于在所述电源信号为直流时，控制所述第一开关管的通断以防止触电。
3.如权利要求2所述的电源驱动电路，其特征在于，所述交流驱动模块包括：防触电芯片、第一二极管、第二二极管及第一电容；
所述第一二极管的阳极作为所述交流驱动模块的输入端，所述第一二极管的阴极连接所述防触电芯片的高压启动端；
所述第二二极管的阳极连接所述防触电芯片的门控端，所述第二二极管的阴极作为所述交流驱动模块的驱动端；
所述第一电容的第一端连接所述交流驱动模块的电压输出端，所述第一电容的第二端接地。
4.如权利要求2或3所述的电源驱动电路，其特征在于，所述直流驱动模块包括：第二电容、第三电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第三二极管、第四二极管及第二开关管；
所述第二电容的第一端作为所述直流驱动模块的输入端，所述第二电容的第二端与所述第三二极管的阳极、所述第一电阻的第一端连接；
所述第三二极管的阴极与所述第二开关管的控制端连接；
所述第二电阻的第一端作为所述直流驱动模块的直流输入端，所述第二电阻的第二端与所述第二开关管的输入端、所述第三电容的第一端、所述第四二极管的阳极连接，所述第四二极管的阴极与所述第三电阻的第一端连接；所述第四二极管的阴极作为所述直流驱动电路的直流输出端；
所述第一电阻的第二端、所述第二开关管的输出端、所述第三电容的第二端、所述第三电阻的第二端接地。
5.如权利要求4所述的电源驱动电路，其特征在于，所述第一开关管、所述第二开关管为三极管或金属氧化物半导体场效应晶体管。
6.如权利要求1所述的电源驱动电路，其特征在于，还包括：滤波电路，
所述滤波电路正极输入端连接所述整流电路的正极输出端，所述滤波电路的正极输出端连接所述驱动电路的正极输入端，所述滤波电路的负极输出端连接所述电源驱动电路的输出负极。
7.如权利要求6所述的电源驱动电路，其特征在于，所述滤波电路包括：第五二极管、第一电感、第四电阻、第四电容及第五电容；
所述第五二极管的阳极作为所述滤波电路的正极输入端，所述第五二极管的阴极与所述第一电感的第一端、所述第四电阻的第一端、所述第四电容的第一端连接；
所述第一电感的第二端作为所述滤波电路的正极输出端，所述第四电阻的第二端、所述第五电容的第一端与所述第一电感的第二端连接；
所述第四电容的第二端与所述第五电容的第二端、所述电源驱动电路的输出负极连接。
8.如权利要求7所述的电源驱动电路，其特征在于，所述第五二极管为贴片式快速恢复二极管。
9.如权利要求1所述的电源驱动电路，其特征在于，所述整流电路为包含四个二极管的全桥整流器。
10.一种双端进电LED灯具，其特征在于，包括权利要求1～9任一项所述的电源驱动电路。
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