CN210986513U - 一种交流电源供电状态指示装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种交流电源供电状态指示装置，包括双向导通指示灯、限流电阻器、用于与交流电源火线相连的火线连接线和用于与交流电源零线相连的零线连接线，所述火线连接线、限流电阻器、双向导通指示灯和零线连接线依次串联连接。本实用新型能够确保指示灯始终工作在其安全工作电压和工作电流范围内，从而达到延长指示灯使用寿命的目的。

Description

一种交流电源供电状态指示装置
技术领域
本实用新型涉及交流电源技术领域，具体地说涉及一种交流电源供电状态指示装置。
背景技术
目前，人们生活中所使用的电子设备，一般使用110V/220V交流电，为了确保电子设备处于正常工作状态，一般都需要一个简单可靠的工作状态指示。如插线板电源指示灯，常采用单向LED发光二极管串联电阻器进行指示，如图1所示。当交流电为正向电压时LED发光二极管发光指示，当交流电为反向电压时LED发光二极管反向截止，LED发光二极管熄灭，由于其频率高于眼睛频闪频率，视觉上为常亮。由于LED发光二极管反向截止时不是理想的开路状态，仍有很微小的电流，远小于正向工作电流，根据欧姆定律，电阻器分担的电压比正向时小很多，LED发光二极管承受了较高的反向电压，如图2所示，经探针1和探针2测试可知，LED发光二极管承受了约60V左右电压。由于LED发光二极管反向击穿电压承受较弱，LED发光二极管指示灯长年累月工作时易导致内部PN结损坏，特别是接有电感类电子设备，开关电源瞬间会产生高于电源电压值的电压，更易导致LED发光二极管损坏。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提供一种交流电源供电状态指示装置，本实用新型能够确保指示灯始终工作在其安全工作电压和工作电流范围内，从而达到延长指示灯使用寿命的目的。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种交流电源供电状态指示装置，其特征在于：包括双向导通指示灯、限流电阻器、用于与交流电源火线相连的火线连接线和用于与交流电源零线相连的零线连接线，所述火线连接线、限流电阻器、双向导通指示灯和零线连接线依次串联连接。
所述双向导通指示灯包括两颗单向导通LED灯，两颗LED灯的阴极引脚和阳极引脚交叉并联，两并联引脚成为双向导通指示灯的两个引脚，两个引脚分别与限流电阻器和零线连接线连接。
所述双向导通指示灯包括一颗单向导通LED灯和一颗整流二极管，LED灯的阴极引脚和阳极引脚与整流二极管的阳极引脚和阴极引脚交叉并联，两并联引脚成为双向导通指示灯的两个引脚，两个引脚分别与限流电阻器和零线连接线连接。
所述双向导通指示灯为集成了一颗单向导通LED灯的阳极与另一颗单向导通LED的阴极串联的三引脚集成LED灯，两颗单向导通LED灯串联处引脚作为双向导通指示灯其中一个引脚，其余两脚并联为双向导通指示灯的另一个引脚，两个引脚分别与限流电阻器和零线连接线连接。
所述双向导通指示灯为集成两颗阴极引脚和阳极引脚经交叉并联的单向导通LED灯的两引脚集成LED灯，两个引脚分别与限流电阻器和零线连接线连接。
所述限流电阻器为一颗或多颗，当为多颗时，限流电阻器采用串并联连接。
采用本实用新型的优点在于：
1、本实用新型采用双向导通指示灯，不论是在电源正向电压，还是在反压电压时均能够确保双向导通指示灯中的LED灯始终处于安全的工作电压和工作电流范围内，达到了延长指示灯使用寿命的目的。
2、本实用新型结构简单，可以长时间稳定工作，设备可靠。
3、本实用新型中双向导通指示灯以有四种结构，分别是两颗单向导通LED灯、一颗单向导通LED灯和一颗整流二极管、集成集了一颗单向导通LED灯的阳极与另一颗单向导通LED的阴极串联的三引脚集成LED灯、集成了两颗阴极、阳极引脚经交叉并联的单向导通LED灯，双向导通指示灯的结构多种多样，能够满足不同结构需求，使得产品更加多元化。
4、本实用新型中限流电阻器为一颗或多颗，当为多颗时，电阻器采用串并联连接，采用多颗串联电阻可降低单颗电阻器承受电压，降低电阻器击穿导致装置失效风险，采用多颗并联电阻降低单颗电阻器失效导致装置失效风险。
附图说明
图1是现有电源设备状态指示灯装置的电路原理示意图；
图2是现有电源设备状态指示灯装置中LED引脚电压示意图；
图3是实施例1的电路原理示意图；
图4是实施例1中交流电电源电压和双向导通指示灯引脚电压示意图；
图5是实施例2的电路原理示意图；
图6是实施例2中交流电电源电压和双向导通指示灯引脚电压示意图；
图7是实施例3的电路原理示意图；
图8是实施例3中交流电电源电压和双向导通指示灯引脚电压示意图；
图9是实施例4的电路原理示意图；
图10是实施例4中交流电电源电压和双向导通指示灯引脚电压示意图；
图11是实施例5采用串并联组成的限流电阻器示意图。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供了一种交流电源供电状态指示装置，其包括双向导通指示灯、限流电阻器、用于与交流电源火线相连的火线连接线和用于与交流电源零线相连的零线连接线，所述火线连接线、限流电阻器、双向导通指示灯和零线连接线依次串联连接。
本实施例中，所述双向导通指示灯包括两颗单向导通LED灯，两颗LED灯的阴极引脚和阳极引脚交叉并联，两并联引脚成为双向导通指示灯的两个引脚，两个引脚分别与限流电阻器和零线连接线连接。具体的，如图3所示，LED指示灯D2与LED指示灯D3经阴极和阳极反接并联组成双向导通指示灯，双向导通指示灯和限流电阻器R2串联连接，连接后的两端分别与交流电电源的火线连接线和零线连接线相连。接入交流电源时，通过限流电阻器R2的限流和分压，使得双向导通指示灯的工作电压、工作电流限定在允许范围内。从图4可知，在交流电电源电压正反周期范围内，经探针3和探针4测试出单向导通LED灯D2和LED灯D3两端的电压始终保持在较小的数值范围。
本实施例中，在接入交流电源时，通过限流电阻器R2的限流和分压，限流电阻器R2值可用下式计算：
Figure BDA0002257513220000031
式中UAC为电源峰值电压，ULED为LED灯的正向压降，ILED为LED灯的正向工作电流。
实施例2
本实施例提供了一种交流电源供电状态指示装置，其包括双向导通指示灯、限流电阻器、用于与交流电源火线相连的火线连接线和用于与交流电源零线相连的零线连接线，所述火线连接线、限流电阻器、双向导通指示灯和零线连接线依次串联连接。
本实施例中，所述双向导通指示灯包括一颗单向导通LED灯和一颗整流二极管，LED灯的阴极引脚和阳极引脚与整流二极管的阳极引脚和阴极引脚交叉并联，两并联引脚成为双向导通指示灯的两个引脚，两个引脚分别与限流电阻器和零线连接线连接。具体的，如图5所示，单向导通LED灯D4与整流二极管D5经阴极和阳极反接并联组成双向导通指示灯，双向导通指示灯和限流电阻器R3串联连接，连接后的两端分别与交流电电源的火线连接线和零线连接线相连。接入交流电源时，通过限流电阻器R3的限流和分压，使得双向导通指示灯的工作电压、工作电流限定在允许范围内，从图6可知，在交流电电源电压正反周期范围内，经探针5和探针6测试出单向导通LED灯D4两端电压始终保持在较小的数值范围。
本实施例中，在接入交流电源时，通过限流电阻器R3的限流和分压，电阻器R3值可用下式计算：
Figure BDA0002257513220000032
式中UAC为电源峰值电压，ULED为LED灯的正向压降，ILED为LED灯的正向工作电流。
本实施案例中，整流二极管D5的正向额定电流应大于LED灯的正向工作电流,整流二极管D5参考型号1N4001 1A/50V。
实施例3
本实施例提供了一种交流电源供电状态指示装置，其包括双向导通指示灯、限流电阻器、用于与交流电源火线相连的火线连接线和用于与交流电源零线相连的零线连接线，所述火线连接线、限流电阻器、双向导通指示灯和零线连接线依次串联连接。
本实施例中，所述双向导通指示灯为集成了一颗单向导通LED灯的阳极与另一颗单向导通LED的阴极串联的三引脚集成LED灯，两颗单向导通LED灯串联处引脚作为双向导通指示灯其中一个引脚，其余两脚并联为双向导通指示灯的另一个引脚，两个引脚分别与限流电阻器和零线连接线连接。具体的，如图7所示，三引脚集成LED包含的两颗单向导通LED灯D6和LED灯D7，两颗LED灯串联处引脚作为双向导通指示灯其中一个引脚，该引脚串联限流电阻器R4后与交流电电源的火线连接线相连，三引脚集成LED灯的另外两个引脚并联作为双向导通指示灯的另一引脚，该引脚与交流电电源的零线连接线相连。接入交流电源时，通过限流电阻器R4的限流和分压，使得双向导通指示灯的工作电压、工作电流限定在允许范围内，从图8可知，在交流电电源电压正反周期范围内，经探针7和探针8测试出单向导通LED灯D6和LED灯D7两端电压始终保持在较小的数值范围。
本实施例中，在接入交流电源时，通过限流电阻器R4的限流和分压，限流电阻器R4值可用下式计算：
Figure BDA0002257513220000041
式中UAC为电源峰值电压，ULED为LED灯的正向压降，ILED为LED灯的正向工作电流。
实施例4
本实施例提供了一种交流电源供电状态指示装置，其包括双向导通指示灯、限流电阻器、用于与交流电源火线相连的火线连接线和用于与交流电源零线相连的零线连接线，所述火线连接线、限流电阻器、双向导通指示灯和零线连接线依次串联连接。
本实施例中，所述双向导通指示灯为集成两颗阴极引脚和阳极引脚经交叉并联的单向导通LED灯的两引脚集成LED灯，两个引脚分别与限流电阻器和零线连接线连接。具体的，如图9所示，集成LED灯包含的两颗单向导通LED灯D8和LED灯D9，两并联引脚成为双向导通指示灯的两个引脚，双向导通指示灯和限流电阻器R5串联连接，连接后的两端分别与交流电电源的火线连接线和零线连接线相连。接入交流电源时，通过限流电阻器R5的限流和分压，使得双向导通指示灯的工作电压、工作电流限定在允许范围内，从图10可知，在交流电电源电压正反周期范围内，经探针9和探针10测试出单向导通LED灯D6和LED灯D7两端电压始终保持在较小的数值范围。
本实施例中，在接入交流电源时，通过限流电阻器R4的限流和分压，限流电阻器R4值可用下式计算：
Figure BDA0002257513220000051
式中UAC为电源峰值电压，ULED为LED灯的正向压降，ILED为LED灯的正向工作电流。
实施例5
在实施例1-4中任一实施例的基础上，所述限流电阻器为一颗或多颗，当为多颗时，限流电阻器采用串并联连接。采用多颗串联电阻可降低单颗电阻器承受电压，降低电阻器击穿导致装置失效风险，采用多颗并联电阻降低单颗电阻器失效导致装置失效风险。具体的，如图11所示，采用每两颗电阻并联为一组，采用三组串联方式作为本装置的限流电阻器，其中每颗电阻器阻值均相同，可用下式计算：
Figure BDA0002257513220000052
式中UAC为电源峰值电压，ULED为LED灯的正向压降，ILED为LED灯的正向工作电流，N为每组并联电阻器个数，N取大于等于1的整数，M为串联组数，M取大于等于1的整数。
实施例6
在上述任一实施例中，所述的指示装置还可以有如下设置方式：
1，可以与交流电源火线、零线相连；也可以与经变压器变压后的交流电输出端相连，交流电压峰值小于600V。
2，LED灯可以同时在交流电压的正半周和负半周工作。
3，LED灯，具有双向导通特点，可以是双向导通时发光，也可是其一个方向导通时发光。
4，LED灯在正反向导通时，发光颜色可以是同种颜色；也可以是不同种颜色；还可以是只有一个导通方向发光，另一导通方向不发光。
5，LED灯中，LED所表示的是晶体发光二极管或类似于晶体发光二极管的发光器件。
6，指示装置工作时，通过的瞬时电流小于LED正向导通最大承受电流。
7，指示装置既可以连接交流电压，也可以连接直流电压，最高电压小于600V，此时该装置单向工作。
8，指示装置不仅适用于插线板类为其它电子设备供电的装置的电源供电状态指示，还适用一切接交流电源工作的电子设备的状态指示。
9，指示装置不仅适用于单相交流电的供电指示，也可以用于三相交流电的供电指示。
10，指示装置不仅适用于单相交流电的指示，也可以用于两线之间，有电压交替变化的信号状态指示，如差分信号。

Claims (6)

1.一种交流电源供电状态指示装置，其特征在于：包括双向导通指示灯、限流电阻器、用于与交流电源火线相连的火线连接线和用于与交流电源零线相连的零线连接线，所述火线连接线、限流电阻器、双向导通指示灯和零线连接线依次串联连接。
2.根据权利要求1所述的一种交流电源供电状态指示装置，其特征在于：所述双向导通指示灯包括两颗单向导通LED灯，两颗LED灯的阴极引脚和阳极引脚交叉并联，两并联引脚成为双向导通指示灯的两个引脚，两个引脚分别与限流电阻器和零线连接线连接。
3.根据权利要求1所述的一种交流电源供电状态指示装置，其特征在于：所述双向导通指示灯包括一颗单向导通LED灯和一颗整流二极管，LED灯的阴极引脚和阳极引脚与整流二极管的阳极引脚和阴极引脚交叉并联，两并联引脚成为双向导通指示灯的两个引脚，两个引脚分别与限流电阻器和零线连接线连接。
4.根据权利要求1所述的一种交流电源供电状态指示装置，其特征在于：所述双向导通指示灯为集成了一颗单向导通LED灯的阳极与另一颗单向导通LED的阴极串联的三引脚集成LED灯，两颗单向导通LED灯串联处引脚作为双向导通指示灯其中一个引脚，其余两脚并联为双向导通指示灯的另一个引脚，两个引脚分别与限流电阻器和零线连接线连接。
5.根据权利要求1所述的一种交流电源供电状态指示装置，其特征在于：所述双向导通指示灯为集成两颗阴极引脚和阳极引脚经交叉并联的单向导通LED灯的两引脚集成LED灯，两个引脚分别与限流电阻器和零线连接线连接。
6.根据权利要求1—5中任一项所述的一种交流电源供电状态指示装置，其特征在于：所述限流电阻器为一颗或多颗，当为多颗时，限流电阻器采用串并联连接。
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