CN211509383U - 一种具有过温保护功能的led灯线性恒流输出电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有过温保护功能的LED灯线性恒流输出电路，包括LED灯、反馈环路、过温保护电路以及电阻，所述LED灯至少设置一个且其数量与电阻数量相同，一个所述电阻串联一个所述LED灯用于通过调节LED灯的压降差控制电流平衡。本实用新型摒弃了传统的开关电源、运算放大器加BJT电路，减少了EMI/开关电压尖峰/专用开关电源芯片/高频变压器等芯片的使用，因此降低了设计过程中的硬件成本；通过给LED灯串联一定阻值和精度的电阻，实现了控制LED灯亮度、温度以及电流精度；通过简单的电阻就可以实现对电流平衡性的把控，元器件少，过程简单可靠，易于推广；采用过温保护电路控制LED恒流电路的工作电压，实现过过温保护功能。
Description
技术领域
本实用新型属于LED恒流输出电路技术领域，具体涉及一种具有过温保护功能的LED灯线性恒流输出电路。
背景技术
家用电器，比如吸油烟机、蒸箱、烤箱等显示板上常设置有LED氛围灯，还有日常所用的照明灯一般都采用恒流电源进行驱动；现有的恒流电路一般是基于开关电源的LED恒流电路，其用于大功率场合，具有EMI效果差，开关尖峰信号突出，电路成本高昂等缺点；还有一种是基于运算放大器和晶体管的LED恒流电路，其用于小功率场合，但其运行效率低，不足50％。
并且，市场上关于LED电流平衡性控制电路主要方法一般为：基于专用LED恒流芯片进行电流控制，该方法从形式上看较为简单，仅需要一个恒流芯片即可；但该专用芯片价格昂贵，并且为了满足该芯片的功能，需要较多的外围电路及单元机，这样就导致了硬件成本高、检测端口过多，且LED电流受温度影响大。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提供一种具有过温保护功能的LED灯线性恒流输出电路，解决了现有恒流电路成本高的问题。
本实用新型所采用的技术方案是：
一种具有过温保护功能的LED灯线性恒流输出电路，其包括LED灯、反馈环路、过温保护电路以及电阻，所述LED灯至少设置一个且其数量与电阻数量相同，一个所述电阻串联一个所述LED灯用于通过调节LED灯的压降差控制电流平衡。
优选地，所述过温保护电路包括第五三极管Q5，所述第五三极管Q5的发射极与第十一电容C11、第十五电阻R15并联后一路接地，另一路和第五三极管Q5的基极连接，所述第五三极管Q5的集电极和NTC元件RT1并联后一路和第五三极管Q5的基极连接，另一路和反馈环路连接。
优选地，所述反馈环路包括第三三极管Q3，所述第三三极管Q3的集电极和电阻连接，所述第三三极管Q3的发射极一路和第四电阻R4连接，另一路和第七三极管Q7的基极连接，所述第四电阻R4与第十四电阻R14和第八电容C8并联后接地，所述第七三极管Q7的发射极接地，所述第七三极管Q7的集电极一路通过第十电阻R10与第三三极管Q3的基极连接，一路与过温保护电路连接，另一路与分压电阻单元连接，所述分压电阻单元与LED灯连接，所述第七三极管Q7的基极还通过第七电容C7接地。
优选地，所述分压电阻单元包括串联的第六电阻R6和第七电阻R7，所述第六电阻R6和第七电阻R7分别与第八电阻R8和第九电阻R9并联。
优选地，任意一个所述LED灯均并联一用于对所述LED灯进行滤波的电容。
优选地，所述第五三极管Q5的型号为：BC817-40。
优选地，所述第三三极管Q3的型号为：MJD31C。
优选地，所述第七三极管Q7的型号为：BC817-40。
有现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型摒弃了传统的开关电源、运算放大器加BJT电路，减少了EMI/开关电压尖峰/专用开关电源芯片/高频变压器等芯片的使用，因此降低了设计过程中的硬件成本；采用双三极管的反馈环路实现了LED恒流，摒弃了单片机控制端口资源，实现LED灯电流稳定自调节，降低了开发成本；通过给LED灯串联一定阻值和精度的电阻，实现了控制LED灯亮度、温度以及电流精度；通过简单的电阻就可以实现对电流平衡性的把控，元器件少，过程简单可靠，易于推广；采用过温保护电路控制LED恒流电路的工作电压，实现过过温保护功能。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供一种具有过温保护功能的LED灯线性恒流输出电路的电路图。
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。
在本实用新型的描述中，需要明确的是，术语“垂直”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“水平”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本实用新型，而不是意味着所指的装置或元件必须具有特有的方位或位置，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实用新型实施例提供一种具有过温保护功能的LED灯线性恒流输出电路，如图1所示，包括LED灯1、反馈环路2、过温保护电路3以及电阻4，所述LED灯1至少设置一个且其数量与电阻4数量相同，一个所述电阻4串联一个所述LED灯1用于通过调节LED灯1的压降差控制电流平衡；
这样，采用上述结构，通过反馈环路2实现了LED灯1的恒流输出；通过过温保护电路3的设置实现了对LED灯1进行过温保护；
另外，通过给LED灯1串联一电阻，实现了调节LED灯1的压降差，可以控制电流平衡。
所述过温保护电路3包括第五三极管Q5，所述第五三极管Q5的发射极与第十一电容C11、第十五电阻R15并联后一路接地，另一路和第五三极管Q5的基极连接，所述第五三极管Q5的集电极和NTC元件RT1并联后一路和第五三极管Q5的基极连接，另一路和反馈环路2连接；
这样，当LED灯1温度过高时，NTC元件RT1阻值具有负温度系数，故其阻值由大变小；此时第十五电阻R15电压为：其中，VOTP为反馈环路2中OTP点的电压；RT1为NTC元件RT1的阻值。
VR15＝VOTP*(R15/(R15+RT1))
由此可知，第十五电阻R15由于NTC元件RT1的阻值减少而电压上升；第五三极管Q5基极电压Vbe_Q5＝VR15上升而饱和导通；第五三极管Q5的集电极-发射极电压Vce_Q5＝VOTP≈0V，故三极管Q3关闭；LED灯关闭；
经过过温保护后，当LED灯1温度由高变低时，NTC元件RT1阻值由小变大；VR15减少，第五三极管Q5关闭；第三三极管Q3重新开通；LED灯1开通。
所述反馈环路2包括第三三极管Q3，所述第三三极管Q3的集电极和电阻4连接，所述第三三极管Q3的发射极一路和第四电阻R4连接，另一路和第七三极管Q7的基极连接，所述第四电阻R4与第十四电阻R14和第八电容C8并联后接地，所述第七三极管Q7的发射极接地，所述第七三极管Q7的集电极一路通过第十电阻R10与第三三极管Q3的基极连接，一路与过温保护电路3连接，另一路与分压电阻单元21连接，所述分压电阻单元21与LED灯1连接，所述第七三极管Q7的基极还通过第七电容C7接地；
所述分压电阻单元21包括串联的第六电阻R6和第七电阻R7，所述第六电阻R6和第七电阻R7分别与第八电阻R8和第九电阻R9并联。
任意一个所述LED灯1均并联一用于对所述LED灯1进行滤波的电容。
所述第五三极管Q5的型号为：BC817-40。
所述第三三极管Q3的型号为：MJD31C。
所述第七三极管Q7的型号为：BC817-40
在该实施例中，LED灯1设置两个，分别为第四二极管D4和第三二极管D3，所述第四二极管D4和第三二极管D3分别与第十二电阻R12和第十一电阻R11串联，所述第四二极管D4和第三二极管D3分别与第六电容C6和第五电容C5并联；
所述第十二电阻R12和第十一电阻R11为贴片电阻。
反馈环路2实现负反馈线性LED恒流输出的原理为：
当设定LED灯1的电流经过第四电阻R4与第十四电阻R14并联电阻时所产生的电压使第七三极管Q7导通处于放大状态；此时经过第七三极管Q7的集电极电流经过R6、R7、R8和R9组成的分压电阻单元21分压后得到第七三极管Q7集电极-发射极电压Vce_Q7经过第十电阻R10使得第三三极管Q3导通；LED灯D3、D4、D5以及D6的电流持续经过第三三极管Q3，从而建立正常的负反馈线性LED恒流输出电路。
通过本实施例实现LED灯过温保护的方法为：
首先，通过过温保护电路3中NTC元件阻值的变化判断所述LED灯1是否处于过温状态；具体为：
当第十五电阻R15的电压VR15满足如下公式时，则判定所述LED灯1处于过温状态：
VR15＝VOTP*(R15/(R15+RT1))
上式中，VOTP为反馈环路2中OTP点的电压；RT1为NTC元件RT1的阻值；
其次，当所述LED灯1处于过温状态时，LED灯1关闭；
最后，当过温状态消失后，LED灯1开通。
通过巧妙地在过温保护电路中设置NTC元件，根据NTC元件负温度系数的特性实现了对LED灯的过温保护以及低温自动恢复。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种具有过温保护功能的LED灯线性恒流输出电路，其特征在于，其包括LED灯(1)、反馈环路(2)、过温保护电路(3)以及电阻(4)，所述LED灯(1)至少设置一个且其数量与电阻(4)数量相同，一个所述电阻(4)串联一个所述LED灯(1)用于通过调节LED灯(1)的压降差控制电流平衡。
2.根据权利要求1所述的一种具有过温保护功能的LED灯线性恒流输出电路，其特征在于，所述过温保护电路(3)包括第五三极管Q5，所述第五三极管Q5的发射极与第十一电容C11、第十五电阻R15并联后一路接地，另一路和第五三极管Q5的基极连接，所述第五三极管Q5的集电极和NTC元件RT1并联后一路和第五三极管Q5的基极连接，另一路和反馈环路(2)连接。
3.根据权利要求2所述的一种具有过温保护功能的LED灯线性恒流输出电路，其特征在于，所述反馈环路(2)包括第三三极管Q3，所述第三三极管Q3的集电极和电阻(4)连接，所述第三三极管Q3的发射极一路和第四电阻R4连接，另一路和第七三极管Q7的基极连接，所述第四电阻R4与第十四电阻R14和第八电容C8并联后接地，所述第七三极管Q7的发射极接地，所述第七三极管Q7的集电极一路通过第十电阻R10与第三三极管Q3的基极连接，一路与过温保护电路(3)连接，另一路与分压电阻单元(21)连接，所述分压电阻单元(21)与LED灯(1)连接，所述第七三极管Q7的基极还通过第七电容C7接地。
4.根据权利要求3所述的一种具有过温保护功能的LED灯线性恒流输出电路，其特征在于，所述分压电阻单元(21)包括串联的第六电阻R6和第七电阻R7，所述第六电阻R6和第七电阻R7分别与第八电阻R8和第九电阻R9并联。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种具有过温保护功能的LED灯线性恒流输出电路，其特征在于，任意一个所述LED灯(1)均并联一用于对所述LED灯(1)进行滤波的电容。
6.根据权利要求2所述的一种具有过温保护功能的LED灯线性恒流输出电路，其特征在于，所述第五三极管Q5的型号为：BC817-40。
7.根据权利要求3所述的一种具有过温保护功能的LED灯线性恒流输出电路，其特征在于，所述第三三极管Q3的型号为：MJD31C。
8.根据权利要求7所述的一种具有过温保护功能的LED灯线性恒流输出电路，其特征在于，所述第七三极管Q7的型号为：BC817-40。
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