CN211240210U - 一种led灯具保护电路 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种LED灯具保护电路，包括用于从LED上引走漏电流的旁路保护电路；本申请通过在LED的正极前增设旁路保护电路引走漏电流，使漏电流不再流经LED，避免了LED在稳定工作前因漏电流发生闪烁LED及待机时LED因漏电流发生微亮的现象，提高了用户体验。

Description

一种LED灯具保护电路

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，特别涉及一种LED灯具保护电路。

背景技术

目前LED灯具在使用过程中会出现开机闪烁和待机微亮的现象，导致用户体验感不佳，其中智能灯具这种现象会尤为突出。

导致闪烁和微亮现象的原因是LED灯上有漏电流通过而引起LED灯被误点亮的现象，参见图1所示，LED灯(LED1-LEDn)与灯具外壳或PCB板等干扰物3之间存在寄生电容(C0-Cn)，当LED驱动器1为恒流源或恒压源时，参见图2，主开关S1连通t0瞬间会产生电压，参见图3所示，t0-t1时间内会产生最高点为I1的漏电流点亮LED灯，Il＝du/dt*C，t1至t2期间漏电流消失，LED灯熄灭，t2时间点后副开关S2才能连通，稳态电流I2重新点亮LED灯，因此，在t0至t2这一时间段形成灯具闪烁；当LED驱动器1为恒流源或恒压源，副开关S2先连通或无副开关S2时，S1连通瞬间后，参见图4所示，当LED驱动器1得电后，LED灯电流变为I1，t0-t1时间内因LED驱动器1产生的漏电流会叠加在驱动电流I2上，形成过电流现象，产生过冲电流I1，造成t0-t1时间内LED灯骤亮，t1至t2期间漏电流消失，LED灯变暗恢复至正常亮度，LED灯稳定运行，因此，在t0至t2这一时间段形成灯具闪烁；在智能灯具中，若LED驱动器1长期处于待机状态，也会出现漏电流，导致灯具微亮；智能灯具出现微亮的情况非常普遍；在非智能灯具中，当安装工将开关串联安装在零线上，也会出现漏电流，导致灯具微亮。

为此，需要一种保护电路，避免LED灯具因漏电流引起的非正常点亮现象，提高用户体验。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种LED灯具保护电路，避免LED灯具因漏电流引起的非正常点亮现象，提高用户体验。其具体方案如下：

一种LED灯具保护电路，包括用于从LED上引走漏电流的旁路保护电路。

可选的，所述旁路保护电路包括用于引走所述漏电流的引流器件。

可选的，所述旁路保护电路包括依次连接的所述引流器件、可控开关器件和控制电路；所述引流器件为旁路电容和/或旁路电阻；

所述控制电路，用于在所述漏电流产生期间，发送导通信号至所述可控开关器件，以使所述可控开关器件导通；

所述引流器件和所述可控开关器件用于引走所述漏电流。

可选的，所述旁路保护电路设置在用于驱动所述LED灯工作的LED驱动器内。

可选的，所述旁路保护电路包括连接在所述LED灯的正极与低电位点之间的所述旁路电容。

可选的，所述旁路电容的一端与所述LED灯的正极连接，所述旁路电容的另一端与大地、灯具外壳或PCB板的底层的金属基板连接；

其中，所述PCB板，用于承载LED灯具电路。

可选的，所述旁路电容的另一端通过填充有导电介质的贯穿所述PCB板的导通点与所述金属基板连接。

可选的，所述旁路电容的另一端通过贯穿所述PCB板的金属自攻螺丝或金属铆钉与所述金属基板连接；

其中，所述金属自攻螺丝自所述PCB板的铺铜层向所述金属基板旋入。

可选的，所述引流器件的输入端与所述LED灯的正极连接，所述引流器件的输出端与所述可控开关器件的输入端连接，所述可控开关器件的控制端与所述控制电路连接，所述可控开关器件的输出端与所述低电位点连接。

可选的，所述可控开关器件的输出端与所述LED驱动器的输出负极连接或与用于承载LED灯具电路的PCB板的底层的金属基板连接或与大地连接。

本实用新型中，LED灯具保护电路，包括用于从LED上引走漏电流的旁路保护电路；本实用新型通过在LED的正极前增设旁路保护电路引走漏电流，使漏电流不再流经LED，避免了LED在稳定工作前因漏电流发生闪烁LED及待机时LED因漏电流发生微亮的现象，提高了用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的一种LED灯具电路；

图2为现有技术中LED驱动器的LED电压时序图；

图3为现有技术中LED驱动器的一种LED电流时序图；

图4为现有技术中LED驱动器的另一种LED电流时序图；

图5为本实用新型实施例公开的一种LED灯具保护电路拓扑图；

图6为本实用新型实施例公开的另一种LED灯具保护电路拓扑图；

图7为本实用新型实施例公开的另一种LED灯具保护电路拓扑图；

图8为本实用新型实施例公开的另一种LED灯具保护电路拓扑图；

图9为本实用新型实施例公开的另一种LED灯具保护电路拓扑图；

图10为本实用新型实施例公开的另一种LED灯具保护电路拓扑图；

图11为本实用新型实施例公开的一种LED灯具保护电路实际应用示意图；

图12为本实用新型实施例公开的另一种LED灯具保护电路拓扑图；

图13为本实用新型实施例公开的另一种LED灯具保护电路拓扑图；

图14为本实用新型实施例公开的另一种LED灯具保护电路拓扑图；

图15为本实用新型实施例公开的另一种LED灯具保护电路拓扑图。

具体实施方式

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。

本实用新型实施例公开了一种LED灯具保护电路，参见图5所示，包括用于从LED灯2上引走漏电流Ig的旁路保护电路4。

具体的，LED灯2由LED驱动器1驱动，并由包裹整个LED灯具电路的灯具外壳包裹，由于灯具外壳或承载有LED灯具电路的PCB板上存在金属部件，因此，容易在LED灯2与灯具外壳或PCB板等干扰物3之间形成寄生电容5(C0-Cn)又称杂散电容，同时，LED灯具电路中会产生漏电流Ig，漏电流Ig可以分为如下4类分别为半导体元件漏电流、电源漏电流、电容漏电流和滤波器漏电流，LED驱动器1相当于电源，可以产生电源漏电流，LED灯具电路中其它元件则有可能能产生其它3类漏电流，此时，若LED驱动器1开启，参见图3所示，将会有最大值为I1的漏电流Ig出现，因寄生电容5(C0-Cn)的存在，LED灯具电路中将会形成流经LED灯2为寄生电容5(C0-Cn)充电的回路，漏电流Ig将会通过LED灯2，为寄生电容5(C0-Cn)充电，造成LED灯2点亮，引发闪烁现象。

具体的，参见图4所示，另一种情况中，当LED驱动器1得电后，LED灯2的电流变为Ig，t0-t1时间内LED灯具电路中产生的漏电流Ig会叠加在驱动电流I2上，形成过电流现象，产生过冲电流I1，形成一种因漏电流Ig产生的特殊的漏电流形式，造成t0-t1时间内LED灯2骤亮，t1至t2期间漏电流Ig消失，LED灯2变暗恢复至正常亮度，LED灯2稳定运行，因此，在t0至t2这一时间段形成灯具闪烁；由于LED驱动器1、灯具外壳和PCB板结构难以改变，无法避免产生漏电流Ig，为此，设置旁路保护电路4，旁路保护电路4的输入端可以连接在漏电流Ig流经LED灯2前的电位点，旁路保护电路4的输出端可以连接在低电位点，低电位点为能够将漏电流Ig从LED灯2上引走的电位点，从而使漏电流Ig不再流经LED灯2，从而避免LED灯2在LED驱动器1正常工作前因漏电流Ig点亮。

具体的，参见图6所示，当LED灯具为智能灯具时，LED灯2主开关S1可以保持接通状态，此时，LED灯2的开启或闭合可以通过副开关S2决定，副开关S2可以根据用户通过诸如手机或遥控器等设备控制；若不增设旁路保护电路4，当LED灯2主开关S1导通，副开关S2关闭，智能灯具为待机状态时，由于LED驱动器1接通工作，LED驱动器1或LED灯具电路引起的漏电流Ig，将导致LED灯2进入微亮的工作状态，无法进入关闭状态，影响LED灯2的工作寿命，因此，设置旁路保护电路4，将漏电流Ig引走，避免智能灯具在待机状态时LED灯2因漏电流Ig与寄生电容5的存在而导致微亮的情况。

可见，本实用新型实施例通过在LED灯2的正极处增设旁路保护电路4引走因LED灯具电路产生的漏电流Ig，使漏电流Ig不再流经LED灯2，避免了LED灯2在稳定工作前因漏电流Ig发生闪烁LED灯2及待机时LED灯2因漏电流发生微亮的现象，提高了用户体验。

可以理解的是，LED灯具电路包括LED驱动器1和LED灯2等用于确保LED灯2工作的相关电路。

本实用新型实施例公开了一种具体的LED灯具保护电路，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。具体的：

具体的，参见图7所示，上述LED灯2可以为LED灯组，LED灯组可以为包括m路共正极的LED电路(m为不小于1的正整数)，每路LED电路可以包括n颗LED(n为不小于1的正整数)，LED电路中的LED可以为全串联或者全并联或者串并联混联的形式连接。

可以理解的是，当LED灯2为LED灯组时，旁路保护电路4的正极可以设置在整个LED灯组的正极处或LED灯组的正极前某一能够确保从LED灯2上引走漏电流Ig的电位点，旁路保护电路4的负极可以与LED灯2灯具上低电位点连接，也可以如图8所示，根据实际应用需求设置在LED灯组中任一LED电路的任一LED灯2的正极处，以保护LED灯组中部分LED灯2不会发生闪烁，当然，也可以增设多路旁路保护电路4，例如，参见图9所示，在不同LED电路中非连接公共端的LED灯2上分别设置旁路保护电路4，每个旁路保护电路4保护每条LED电路中部分LED灯2。

其中，低电位点为满足从LED灯2上引走漏电流Ig要求的电位点。

需要说明的是，还可以将旁路保护电路4集成至LED驱动器1中，旁路保护电路4的正极可以连接在LED驱动器1中产生漏电流Ig后，漏电流Ig所流经的任一点位，以确保旁路保护电路4能够引走全部漏电流Ig，避免LED灯2闪烁，当然，旁路保护电路4的正极也可以连接在LED驱动器1内的正极输出端，旁路保护电路4的负极连接在LED灯2灯具的低电位点。

其中，LED驱动器1与LED灯2的正极连接的一端便为正极输出端，LED驱动器1与LED灯2的负极连接的一端便为负极输出端。

本实用新型实施例还公开了一种具体的LED灯具保护电路，具体的：

具体的，旁路保护电路4可以包括用于引走漏电流Ig的引流器件，引流器件可以为旁路电容和/或旁路电阻或进一步包括引流器件、可控开关器件和控制电路；

控制电路，用于在漏电流Ig产生期间，发送导通信号至可控开关器件，以使可控开关器件导通；

引流器件和可控开关器件用于引走漏电流Ig。

进一步的，旁路保护电路4中具体可以包括连接在漏电流Ig流经LED灯2前任一能够从LED灯2上引走漏电流Ig的电位点与低电位点之间的旁路电容Cp，旁路电容Cp的容值可以大于寄生电容5的容值，使旁路保护电路4的容抗小于LED灯2中任一LED灯2与灯具外壳之间产生的寄生电容5(C0-Cn)的容抗，促使漏电流Ig走向容抗更低的旁路保护电路4，起到引走漏电流Ig的效果，当然，即使旁路保护电路4的容抗无法保证小于任一寄生电容5，也可以起到一定的对漏电流Ig分流的作用，减少漏电流Ig对LED灯2工作的影响，在此不对旁路电容Cp值做限定，其中，低电位点可以为大地G也可以为零线或电压更低能够引走漏电的一端。

具体的，参见图10所示，旁路电容Cp的一端可以与LED灯2的正极连接，旁路电容Cp的另一端可以与大地G连接。

具体的，参见图11所示，旁路电容Cp的一端与LED灯2的正极连接，旁路电容Cp的另一端与用于承载LED电路的PCB板的底层的金属基板33连接，其中，PCB板为可以为承载有整个LED灯具电路的PCB板，PCB板的底层的金属基板33可以接地，相当于低电位点，能够引流漏电流Ig，其中，金属基板33可以为铝基板或铜基板，图11中，LED灯2与旁路保护电路4之间的电路为41，旁路保护电路4与导通点6之间的电路为42。

进一步的，旁路电容Cp的另一端通过填充有导电介质的贯穿PCB板的导通点6与金属基板33连接，通过打通PCB板的铺铜层31、绝缘层32和金属基板33即PCB底层，得到一个贯穿PCB板的空腔，将空腔内填满导电介质，导电介质可以包括铜、锡或导电碳等导电特性介质，最终形成一个连接金属基板33的导通点6，旁路电容Cp设置在铺铜层31，旁路电容Cp可以在铺铜层31与导通点6连接，进而与金属基板33连接。

此外，旁路电容Cp的另一端还可以通过金属自攻螺丝与金属基板33连接，金属自攻螺丝自PCB板的铺铜层31向金属基板33旋入。

具体的，旁路电容Cp的另一端还可以通过金属铆钉铆接与金属基板33连接。

具体的，参见图12所示，旁路电容Cp的一端与LED灯2的正极连接，旁路电容Cp的另一端与灯具外壳连接，旁路电容Cp的另一端可以与灯具外壳中的金属构件连接，灯具外壳中的金属构件与外部大地G连接，因此，可以满足低电位点要求，能够引走漏电流Ig，当然，灯具外壳本身也通常与墙体和大气连接，即使灯具外壳为塑料等绝缘物体，也具备引走漏电流Ig的功能，可以作为低电位点。

进一步的，参见图13所示，旁路保护电路4也可以通过电阻引走漏电流Ig，旁路保护电路4可以包括旁路电阻R1，旁路电阻R1的一端与LED灯2的正极连接，旁路电阻R1的另一端可以与大地G连接，当然，旁路电阻R1的一端可以与漏电流Ig流经LED灯2前任一能够从LED灯2上引走漏电流Ig的电位点连接，旁路电阻R1的另一端也可以与LED灯具电路中其它低电位点连接。

其中，旁路电阻R1的阻值可以小于LED灯2中任一LED灯2的电压除以漏电流Ig的商，使旁路保护电路2的阻抗小于寄生阻抗，当然，即使旁路电阻R1的阻值无法保证小于任一LED灯2的电压除以漏电流Ig的商，也可以起到一定的对漏电流Ig分流的作用，减少漏电流Ig对LED灯2工作的影响，在此不对旁路电阻R1的阻值做限定。

此外，旁路保护电路4还可以包括引流器件44、可控开关器件Q1和控制电路43；引流器件44为旁路电容Cp和/或旁路电阻R1；

参见图14所示，当引流器件44为旁路电阻R1时，旁路电阻R1的输入端可以与LED灯2的正极连接，旁路电阻R1的输出端与可控开关器件Q1的输入端连接，可控开关器件Q1的控制端与控制电路43连接，可控开关器件Q1的输出端可以与LED驱动器1的负极输出端连接；

参见图15所示，当引流器件44为旁路电容Cp时，旁路电容Cp的输入端可以与LED灯2的正极连接，旁路电容Cp的输出端与可控开关器件Q1的输入端连接，可控开关器件Q1的控制端与控制电路43连接，可控开关器件Q1的输出端可以与大地G连接；

控制电路43，用于在漏电流Ig产生期间，发送导通信号至可控开关器件Q1，以使可控开关器件Q1导通；

引流器件44和可控开关器件Q1用于引走漏电流Ig。

具体的，引流器件44为旁路电容Cp和旁路电阻R1时，旁路电容Cp和旁路电阻R1可以相互并联、串联或混联；并联时，旁路电容Cp和旁路电阻R1的两个公共端一端作为引流器件44的输入端，另一端作为引流器件44的输出端；串联时，除旁路电容Cp和旁路电阻R1相互连接的两端外的另外两端可以分别作为引流器件44的输入端和输出端；混联时，旁路电容Cp和旁路电阻R1的公共端可以作为引流器件44的输入端，旁路电容Cp和旁路电阻R1的任一器件的另一端可以作为引流器件44的输出端，另外一器件的另一端可以连接在LED灯具电路的某一电位点，例如，低电位点，即能够将漏电流Ig从LED灯2上引走的电位点。

具体的，旁路保护电路4也可以设置在LED驱动器1内，所以引流器件44的输入端可以连接在LED驱动器1内能够从LED灯2上引走漏电流Ig的点位上，可控开关器件Q1的输出端可以设置在LED驱动器1内的低电位点；当然，引流器件44的输入端和可控开关器件Q1的输出端具体设置点位只需能够满足从LED灯2上引走漏电流Ig便可，不对具体位置做出限定。

具体的，引流器件44输入端可以与LED灯2的正极连接，引流器件44的输出端与可控开关器件Q1的输入端连接，可控开关器件Q1的输出端与低电位点连接，可控开关器件Q1的控制端与控制电路43连接。

其中，当引流器件44的容值或阻值的取值可以参考上述实施例对于旁路电容Cp和旁路电阻R1的取值描述，在此不做赘述。

具体的，控制电路43可以接收LED驱动器1的信号或接收用户打开LED灯2灯具的信号，以使控制电路43在t0时刻工作，发出导通信号至可控开关器件Q1，以使可控开关器件Q1在t0至t1期间保持导通，使漏电流Ig通过引流器件44和可控开关器件Q1流向低电位点。

其中，控制电路43的工作时间可以预先根据漏电流Ig的产生时间进行相应的设置，从而满足在漏电流Ig产生期间，发送导通信号至可控开关器件Q1。

需要说明的是，当引流器件44为旁路电阻R1时，也可以视为可控开关器件Q1与LED灯2的正极之间的导线自身的电阻，即使可控开关器件Q1直接串联在低电位点与LED灯2的正极之间，其导线自身电阻可以视为旁路电阻R1，也应属于本申请的保护范围内。

其中，可控开关器件Q1可以为NPN型三极管，NPN型三极管的集电极作为可控开关器件Q1的输入端，NPN型三极管的发射极作为可控开关器件Q1的输出端，NPN型三极管的基极作为可控开关器件Q1的控制端。

可以理解的是，可控开关器件Q1的输出端与LED驱动器1的负极输出端与LED灯2的负极之间的公共端连接或与用于承载LED电路的PCB板的底层的金属基板33连接或与大地G连接。

其中，当可控开关器件Q1的输出端与LED驱动器1的负极输出端与LED灯2的负极之间的公共端连接时，建议旁路电阻R1为单独设置的小电阻，以保护LED驱动器1。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种LED灯具保护电路，其特征在于，包括用于从LED灯上引走漏电流的旁路保护电路。

2.根据权利要求1所述的LED灯具保护电路，其特征在于，所述旁路保护电路包括用于引走所述漏电流的引流器件。

3.根据权利要求2所述的LED灯具保护电路，其特征在于，所述旁路保护电路包括依次连接的所述引流器件、可控开关器件和控制电路；所述引流器件为旁路电容和/或旁路电阻；

所述控制电路，用于在所述漏电流产生期间，发送导通信号至所述可控开关器件，以使所述可控开关器件导通；

所述引流器件和所述可控开关器件用于引走所述漏电流。

4.根据权利要求1至3任一项所述的LED灯具保护电路，其特征在于，所述旁路保护电路设置在用于驱动所述LED灯工作的LED驱动器内。

5.根据权利要求3所述的LED灯具保护电路，其特征在于，所述旁路保护电路包括连接在所述LED灯的正极与低电位点之间的所述旁路电容。

6.根据权利要求5所述的LED灯具保护电路，其特征在于，所述旁路电容的一端与所述LED灯的正极连接，所述旁路电容的另一端与大地、灯具外壳或PCB板的底层的金属基板连接；

其中，所述PCB板，用于承载LED灯具电路。

7.根据权利要求6所述的LED灯具保护电路，其特征在于，所述旁路电容的另一端通过填充有导电介质的贯穿所述PCB板的导通点与所述金属基板连接。

8.根据权利要求6所述的LED灯具保护电路，其特征在于，所述旁路电容的另一端通过贯穿所述PCB板的金属自攻螺丝或金属铆钉与所述金属基板连接；

其中，所述金属自攻螺丝自所述PCB板的铺铜层向所述金属基板旋入。

9.根据权利要求5所述的LED灯具保护电路，其特征在于，所述引流器件的输入端与所述LED灯的正极连接，所述引流器件的输出端与所述可控开关器件的输入端连接，所述可控开关器件的控制端与所述控制电路连接，所述可控开关器件的输出端与所述低电位点连接。

10.根据权利要求9所述的LED灯具保护电路，其特征在于，所述可控开关器件的输出端与所述LED驱动器的输出负极连接或与用于承载LED灯具电路的PCB板的底层的金属基板连接或与大地连接。

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