CN210202143U - Led恒流、过压控制电路及led灯具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种LED恒流及过压控制电路及LED灯具。包括AC‑DC恒流电源，AC‑DC恒流电源的输出端包括DC+电压端和DC‑电压端，DC+电压端和DC‑电压端之间串接有LED灯珠串，还包括电流取样电路和电压取样电路，电压取样电路包括串联的第一分压电阻及第二分压电阻，且第一分压电阻的输入端与DC+电压端电连接，且该端位于DC+电压端与电流取样电路的输入端之间；第二分压电阻的输出端与DC‑电压端电连接，且该端位于DC‑电压端与LED灯珠串之间；第一分压电阻的两端分别与MCU电路电连接。实现LED灯珠串的恒流及过压保护，从而保证使用安全及寿命，成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及LED照明技术领域，尤其涉及一种LED恒流及过压控制电路及设有该电路的LED灯具。
背景技术
LED(Light Emitting Diode，发光二极管)灯照明已普及应用，为社会带 来巨大节能贡献。LED灯照明比传统照明能实现更优质的照明效果，被广泛应用 于室内照明，室外照明及商业照明等各个领域。
目前，决定LED灯寿命的主要因素是电流引起的发热，市面上主要的LED 灯供电电源为恒流输出电源。但是，这些供电电源在出厂时，普遍存在电流精度不一致和电源老化的缺点，导致使用过程中电流变化较大等问题。上述问题直接导致LED灯寿命降低，以致直接损坏。因此恒流电源输出电流不一致性，以及恒流电源使用过程中电流变化大，已经成为了业内面临的主要技术问题。
此外，电源在开机瞬间会有浪涌电压、电流或环境温度的变化会导致电源输出的电压范围变动，环境温度的变化会导致LED的Vf变化，LED灯珠串的总电压（多个灯珠）会发生变化，若电压变高会导致对LED灯珠串的烧损等。
实用新型内容
本实用新型的第一目的在于提供一种LED恒流、过压控制电路，该LED恒流、过压控制电路在使用过程中，根据实际输出电流进行调整，从而使流过LED灯珠串的电流变化小，并且电路电压可检测，实现LED灯珠串的过压保护，从而保证使用安全及寿命，成本低。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
一种LED恒流、过压控制电路，包括AC-DC恒流电源，所述AC-DC恒流电源的输入端接交流电，所述AC-DC恒流电源的输出端包括DC+电压端和DC-电压端，所述 DC+电压端和所述DC-电压端之间串接有LED灯珠串，还包括
用于取样所述AC-DC恒流电源输出电流的电流取样电路，所述电流取样电路的输入端与所述DC+电压端电连接；
根据采集所述电流取样电路的电流取样值输出PWM波的MCU电路，所述MCU电路与所述电流取样电路的输出端电连接；
用于调整平均电流的开关，所述开关与所述MCU电路的输出端电连接，所述开关还串接在所述电流取样电路和所述LED灯珠串之间；所述MCU电路根据接收到的取样电流值，输出不同占空比的PWM波给所述开关，控制所述开关的通断比，来使所述AC-DC恒流电源的输出恒流；
还包括串联的第一分压电阻及第二分压电阻，且所述第一分压电阻的输入端与所述DC+电压端电连接，且该端位于所述DC+电压端与所述电流取样电路的输入端之间；
所述第二分压电阻的输出端与所述DC-电压端电连接，且该端位于所述DC-电压端与所述LED灯珠串之间；
所述第一分压电阻的两端分别与所述MCU电路电连接。
优选方式为，所述电流取样电路串接在所述DC+电压端与所述开关之间。
优选方式为，所述电流取样电路为一个电阻，所述电阻的一端与所述DC+电压端电连接，另一端与所述开关电连接，所述电阻的两端还分别与所述MCU电路电连接。
优选方式为，所述开关选用场效应管，所述场效应管的栅极与所述MCU电路电连接，所述场效应管的源极与所述LED灯珠串电连接，所述场效应管的漏极与所述电流取样电路电连接。
优选方式为，所述开关选用场效应管，所述场效应管的栅极与所述MCU电路电连接，所述场效应管的源极与所述LED灯珠串电连接，所述场效应管的漏极与所述电阻的另一端电连接。
本实用新型的第二目的在于提供一种LED灯具，该LED灯具具有恒流及过压保护、使用寿命长、使用安全性高等的优点。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
一种LED灯具，所述LED灯具包括上述的LED恒流、过压控制电路。
采用上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：
由于本实用新型的LED 恒流控制电路包括AC-DC恒流电源，AC-DC恒流电源的输入端接交流电，AC-DC 恒流电源从输出端输出恒流，其输出端包括DC+电压端和DC-电压端，并且DC+电压端和DC-电压端之间串接有LED灯珠串。本实用新型还包括电流取样电路，该电流取样电路的输入端与DC+电压端电连接，用于取样AC-DC恒流电源输出的电流值；电流取样电路将取样的电流值从输出端传输给与其电连接的MCU电路。该MCU电路根据接收的电流值，输出不同占空比的PWM波给开关，该开关串接在电流取样电路和LED灯珠串之间。当电流取样电路不停将取样的AC-DC恒流电源的输出电流值传输给MCU电路后，MCU电路根据实际接收到的电流值输出不同占空比的PWM波给开关，使开关根据AC-DC恒流电源实际输出的电流值进行接通或断开，从而使流过LED灯的平均电流不变，进而提高了LED灯使用寿命。而且本实用新型的电路结构简单，从而降低了成本；同时因MCU电路的反应速度快，进一步保证了流过LED灯珠串平均电流变化小。因此使用本实用新型LED恒流控制电路的LED灯具，其具有使用寿命长、成本低、产品品质高的优点。
此外，在电源输出DC端添加新的电压取样电路，可检测AC-DC输出电压，作过压保护功能，针对不同耐压值的负载，可以通过软件设置不同的保护电压。
由于电流取样电路为一个电阻，电阻的一端与DC+电压端电连接，另一端与开关电连接，电阻的两端还分别与MCU电路电连接；该电流取样电路进一步简化了电路结构，降低了成本。
由于开关选用场效应管，场效应管的栅极与MCU电路电连接，场效应管的源极与LED灯珠串电连接，场效应管的漏极与电流取样电路电连接；因场效应管的通断比高，反应速度快，从而使本实用新型优化了显示效果。
附图说明
图1是本实用新型LED恒流、过压控制电路的原理框图；
图2是实施例的电路图。
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。
如图1所示，一种LED恒流、过压控制电路包括AC-DC恒流电源，AC-DC恒流电源的输入端接交流电ACINPUT，具体为一个输入端接火线L，另一个输入端接零线N，AC-DC恒流电源的输出端包括DC+电压端和DC-电压端，并且DC+电压端和 DC-电压端之间串接有LED灯珠串。
如图1或图2中所示，为了实现LED灯珠串始终通过恒定电流，及为了保证LED灯珠串使用过程中的安全性及使用寿命，设计了新的电流取样电路及电压取样电路，并通过控制单元自动实现恒流、过压保护，实现方式如下：
如图1中所示的电流取样电路，电流取样电路与DC+电压端电连接，来取样AC-DC恒流电源输出的电流值。电流取样电路的输出端还与MCU电路电连接， 使其取样的电流值实时传输给MCU电路。MCU电路的输出端与一个开关S的控制端电连接，而开关S串接在电流取样电路和LED灯珠串之间。本实用新型的MCU电路根据接收到的取样电流值，输出不同占空比的PWM波给开关S。而PWM波的高/低电平的变换使开关S接通或断开，开关S的通断调整了流过LED灯珠串的平均电流，使变化小。
电压取样电路包括串联的第一分压电阻R1及第二分压电阻R2，且第一分压电阻R1的输入端与DC+电压端电连接，且该端位于DC+电压端与电流取样电路的输入端之间；
第二分压电阻R2的输出端与DC-电压端电连接，且该端位于DC-电压端与LED灯珠串之间，这样第一分压电阻R1及第二分压电阻R2可以起到分配DC电压输出端的电压。
第一分压电阻R1的两端分别与MCU电路电连接，即MUC可以获取第一分压电阻R1两端的电压值，也即取样电压值。
AC-DC恒流电源的输出电压被第一分压电阻R1及第二分压电阻R2按照比例分配占有，与MCU预设标准电压对比，若第一分压电阻R1电压值等于MCU的标准电压，则开关S会根据电路取样电路的上述控制，以此确定开关S的通断，若电路电压波动，则第一分压电阻R1的电压值出现大于MCU的标准电压的一定范围，则MCU控制开关S直接断开，以此实现过压保护，避免LED灯珠串被烧损，提高使用安全性。
如图2所示，本实施例的电流取样电路为一个电阻R，电阻R的一端与DC+电压端电连接，另一端与开关S电连接，本实施例开关S优选为场效应管MOS， 即电阻R的另一端与场效应管MOS的漏极连接。电阻R的两端还分别与MCU电路电连接，即使电阻R两端的电压被MCU电路采集到。场效应管MOS的栅极与MCU 电路电连接，场效应管MOS的源极与LED灯珠串电连接。
本实施例采用在普通的AC-DC恒流电源输出端进行独立的反馈环路，由MCU 电路通过电阻R采集DC+电压端的电流值，依据采样到的电流值对AC-DC恒流电源输出的电流进行判断。根据判断结果MCU电路输出频率和占空比均可调的PWM 波给场效应管MOS，进而控制场效应管MOS的开通或关断，最后实现流过LED灯珠的平均电流始终维持在较高精度，从而起到保护LED灯珠串的作用。
MCU电路主要是根据欧姆定律,U＝IR；I＝U/R；MCU电路根据电阻R两端的压降来判断AC-DC恒流电源输出电流的大小；通过输出PWM波来控制场效应管 MOS的通断,利用PWM波的占空比(duty)的介入,即I＝U/R*duty来控制电流,防止电流过大,从而保护了LED,而且能够把过高的电流调整为稳定的恒流。
以上所述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、等同一种LED恒流、过压控制电路结构的改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.LED恒流、过压控制电路，包括AC-DC恒流电源，所述AC-DC恒流电源的输入端接交流电，所述AC-DC恒流电源的输出端包括DC+电压端和DC-电压端，所述 DC+电压端和所述DC-电压端之间串接有LED灯珠串，其特征在于，还包括
用于取样所述AC-DC恒流电源输出电流的电流取样电路，所述电流取样电路的输入端与所述DC+电压端电连接；
根据采集所述电流取样电路的电流取样值输出PWM波的MCU电路，所述MCU电路与所述电流取样电路的输出端电连接；
用于调整平均电流的开关，所述开关与所述MCU电路的输出端电连接，所述开关还串接在所述电流取样电路和所述LED灯珠串之间；所述MCU电路根据接收到的取样电流值，输出不同占空比的PWM波给所述开关，控制所述开关的通断比，来使所述AC-DC恒流电源的输出恒流；
还包括串联的第一分压电阻及第二分压电阻，且所述第一分压电阻的输入端与所述DC+电压端电连接，且该端位于所述DC+电压端与所述电流取样电路的输入端之间；
所述第二分压电阻的输出端与所述DC-电压端电连接，且该端位于所述DC-电压端与所述LED灯珠串之间；
所述第一分压电阻的两端分别与所述MCU电路电连接。
2.根据权利要求1所述的LED恒流、过压控制电路，其特征在于，所述电流取样电路串接在所述DC+电压端与所述开关之间。
3.根据权利要求2所述的LED恒流、过压控制电路，其特征在于，所述电流取样电路为一个电阻，所述电阻的一端与所述DC+电压端电连接，另一端与所述开关电连接，所述电阻的两端还分别与所述MCU电路电连接。
4.根据权利要求1或2所述的LED恒流、过压控制电路，其特征在于，所述开关选用场效应管，所述场效应管的栅极与所述MCU电路电连接，所述场效应管的源极与所述LED灯珠串电连接，所述场效应管的漏极与所述电流取样电路电连接。
5.根据权利要求3所述的LED恒流、过压控制电路，其特征在于，所述开关选用场效应管，所述场效应管的栅极与所述MCU电路电连接，所述场效应管的源极与所述LED灯珠串电连接，所述场效应管的漏极与所述电阻的另一端电连接。
6.一种LED灯具，其特征在于，所述LED灯具包括权利要求1至5任一项所述的LED恒流、过压控制电路。
Priority Applications (1)
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| CN201922464083.0U CN210202143U (zh) | 2019-12-31 | 2019-12-31 | Led恒流、过压控制电路及led灯具 |
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