CN212367594U - Led驱动保护电路和灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于灯具领域，提供了一种LED驱动保护电路和灯具。该电路包括供电模块、检测模块、控制模块和恒流驱动模块；检测模块被配置为检测供电模块的电压，在检测的电压不满足预设电压要求时向控制模块发送反馈信号，控制模块被配置为根据反馈信号控制恒流驱动模块关闭，供电模块停止为外部LED灯组供电，或在检测的电压满足预设电压要求时停止输出信号，控制模块在未收到检测模块的信号时控制恒流驱动模块启动，供电模块继续为外部LED灯组供电。本实用新型在驱动输出端增加检测模块，解决了驱动在输出异常时电路功率损耗过大，造成安全隐患的问题，起到保护电路的作用。

Description

LED驱动保护电路和灯具

技术领域

本实用新型属于灯具领域，尤其涉及一种LED驱动保护电路和灯具。

背景技术

随着LED(Light Emitting Diode，发光二极管)驱动的迅速发展，LED驱动电路的种类也越来越多。但现有LED驱动电路多数包括带控制模组，在电压输出异常状态下，电路中会存在较大的功率损耗，当电路的某些元器件裕度不足时，容易造成烧毁，引发安全性问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种LED驱动保护电路和灯具，以解决现有LED驱动电路在输出异常状态下存在较大的功率损耗，当电路的元器件裕度不足时引发安全性的问题。

本实用新型实施例的第一方面提供了一种LED驱动保护电路，包括：供电模块、检测模块、控制模块和恒流驱动模块；

所述供电模块的输入端与外部电源连接，所述供电模块的第一输出端与所述恒流驱动模块的电压端连接，所述供电模块的第二输出端与外部LED灯组和所述检测模块的检测端均连接，所述供电模块的第三输出端与所述检测模块的电压端连接，所述供电模块的控制端与所述恒流驱动模块的输出端连接；所述检测模块的信号输出端与所述控制模块的信号输入端连接；所述控制模块的信号输出端与恒流驱动模块的输入端连接；所述供电模块为外部LED灯组、所述检测模块和所述恒流驱动模块供电；

所述检测模块被配置为检测供电模块的第二输出端的电压，在所述供电模块的第二输出端的电压不满足预设电压要求时向所述控制模块发送反馈信号；所述控制模块被配置为根据所述反馈信号控制所述恒流驱动模块关闭，所述供电模块停止为外部LED灯组供电；

所述检测模块还被配置为在所述供电模块的第二输出端的电压满足预设电压要求时停止输出信号，所述控制模块还被配置在未收到所述检测模块的信号时控制所述恒流驱动模块启动，所述供电模块为外部LED灯组供电。

可选的，所述供电模块包括：整流桥、变压单元和稳压单元；

所述整流桥的输入端与所述外部电源连接，所述整流桥的输出端与所述变压单元的一次绕组和所述恒流驱动模块的电压端均连接；所述变压单元的二次绕组与外部LED灯组、所述稳压单元的输入端和所述检测模块的检测端均连接；所述稳压单元的输出端与所述检测模块的电压端连接。

可选的，所述稳压单元包括：二极管、稳压管、第一电阻、第二电阻、三极管、稳压器、第一电容、第二电容和第三电容；

所述二极管的阳极与所述变压单元的二次绕组连接，所述二极管的阴极通过所述第一电阻与所述三极管的集电极、所述第一电容的第一端和所述第二电阻的第一端均连接；

所述三极管的基极与所述第二电阻的第二端和所述稳压管的阴极均连接，所述三极管的发射极与所述稳压器的输入引脚和所述第二电容的第一端均连接；所述稳压器的输出引脚与所述第三电容的第一端和所述检测模块的电压端均连接；

所述第一电容的第二端、所述稳压管的阳极、所述第二电容的第二端、所述稳压器的接地引脚和所述第三电容的第二端均接地。

可选的，所述检测模块包括：检测单元、比较单元和光电隔离单元；

所述检测单元的第一端与所述供电模块的第二输出端连接，所述检测单元的第二端与所述比较单元的输入端连接；所述比较单元的电压端与所述供电模块的第三输出端连接，所述比较单元的输出端与所述光电隔离单元的输入端连接；所述光电隔离单元的输出端与所述控制模块的信号输入端连接。

可选的，所述检测单元包括：第三电阻、第四电阻和第四电容；

所述第三电阻的第一端与所述供电模块的第二输出端连接，所述第三电阻的第二端与所述比较单元的输入端、所述第四电容的第一端和所述第四电阻的第一端均连接；所述第四电容的第二端与所述第四电阻的第二端连接；所述第四电阻的第二端接地。

可选的，所述比较单元为电压比较芯片或者电压比较电路。

可选的，所述检测模块还包括：保护电阻；

所述保护电阻的第一端与所述比较单元的输出端连接，所述保护电阻的第二端与所述光电隔离单元的输入端连接。

可选的，所述恒流驱动模块包括：恒流驱动单元和开关控制单元；

所述恒流驱动单元的输入端与所述控制模块的信号输出端连接，所述恒流驱动单元的电压端与所述供电模块的第一输出端连接，所述恒流驱动单元的输出端与所述开关控制单元的输入端连接；所述开关控制单元的输出端与所述供电模块的控制端连接。

可选的，所述开关控制单元包括：开关管；

所述开关管的源极接地，所述开关管的栅极与所述恒流驱动单元的输出端连接，所述第一开关管的漏极与所述供电模块的控制端连接。

本实用新型实施例的第二方面提供了一种灯具，包括LED灯组，还包括如实施例的第一方面提供的任一项所述的LED驱动保护电路。

本实用新型实施例的LED驱动保护电路和灯具与现有技术相比存在的有益效果是：该电路主要包括供电模块、检测模块、控制模块和恒流驱动模块，结构简单，成本低；其中，检测模块被配置为检测供电模块的电压，在检测的电压不满足预设电压要求时向控制模块发送反馈信号，控制模块被配置为根据反馈信号控制恒流驱动模块关闭，停止向LED灯组供电，解决了驱动输出异常时电路功率损耗过大造成安全隐患的问题，实现对电路的保护；或在检测的电压满足预设电压要求时停止输出信号，控制模块在未收到检测模块的信号时控制恒流驱动模块启动，减少人为操作，电路更加智能化。

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是本实用新型实施例提供的LED驱动保护电路的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的另一种LED驱动保护电路的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。

为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

参见图1，本实施例提供的一种LED驱动保护电路，主要包括：供电模块100、检测模块200、控制模块300和恒流驱动模块400。

供电模块100的输入端与外部电源连接，供电模块100的第一输出端与恒流驱动模块400的电压端连接，供电模块100的第二输出端与外部LED灯组和检测模块200的检测端均连接，供电模块100的第三输出端与检测模块200的电压端连接，供电模块100的控制端与恒流驱动模块400的输出端连接；检测模块200的信号输出端与控制模块300的信号输入端连接；控制模块300的信号输出端与恒流驱动模块400的输入端连接。

供电模块100为外部LED灯组、检测模块200和恒流驱动模块400供电。

具体的，检测模块200被配置为检测供电模块100的第二输出端的电压，在供电模块100的第二输出端的电压满足预设电压要求时不向控制模块300发送信号，即整个驱动电路工作正常；控制模块300被配置为接收不到信号时控制恒流驱动模块400正常工作，供电模块100为外部LED灯组正常供电。

检测模块200还被配置为在供电模块100的第二输出端的电压不满足预设电压要求时向控制模块300发送反馈信号，即驱动电路存在异常，发生短路或断路等情况，功率消耗过大；控制模块300被配置为根据反馈信号控制恒流驱动模块400关闭，恒流驱动模块400的供电电压拉低至0V，供电模块100停止为LED灯组供电，整个电路停止工作，解决了驱动输出异常时电路功率损耗过大造成安全隐患的问题，实现对电路的保护。

另外，检测模块200还被配置为在供电模块100的第二输出端的电压满足预设电压要求时停止输出信号，即驱动电路恢复正常，控制模块300还被配置在未收到检测模块200的信号时控制恒流驱动模块400启动，即取消恒流驱动模块400的供电控制，使恒流驱动模块400的供电电压恢复到正常工作的电压值，供电模块100为外部LED灯组供电，整个电路正常工作，减少了人为操作，使电路更加智能化。

可选的，本实施例的供电模块100可以包括：整流桥110、变压单元120和稳压单元130。

整流桥110的输入端与外部电源连接，整流桥110的输出端与变压单元120的一次绕组和恒流驱动模块400的电压端均连接；变压单元120的二次绕组与外部LED灯组、稳压单元130的输入端和检测模块200的检测端均连接；稳压单元130的输出端与检测模块200的电压端连接。

可选的，参见图2，变压单元120可以包括变压器T、二极管D0、电容C0和电阻R0。二极管D0、电容C0、电阻R0对变压器的二次绕组进行滤波，降低干扰，使得检测的电压更加精准。

可选的，参见图2，本实施例的稳压单元130可以包括：二极管D1、稳压管D2、第一电阻R1、第二电阻R2、三极管Q1、稳压器U1、第一电容C1、第二电容C2和第三电容。

二极管D1的阳极与变压单元120的二次绕组连接，二极管D1的阴极通过第一电阻R1与三极管Q1的集电极、第一电容C1的第一端和第二电阻R2的第一端均连接；三极管Q1的基极与第二电阻R2的第二端和稳压管D2的阴极均连接，三极管Q1的发射极与稳压器U1的输入引脚和第二电容C2的第一端均连接；稳压器U1的输出引脚与第三电容的第一端和检测模块200的电压端均连接；第一电容C1的第二端、稳压管D2的阳极、第二电容C2的第二端、稳压器U1的接地引脚和第三电容的第二端均接地。

稳压单元130对变压单元120输出的电压进行降压、限流，通过二极管D1、三极管Q1、稳压管D2、稳压器U1、电阻和电容等器件得到一个稳定电压给比较单元U2供电。

可选的，稳压器U1为三端稳压器U1，结构简单，成本低。可选的，第三电容可以由多个电容并联形成，如图2，第三电容可以由电容C31和C32并联形成，本实施例对第三电容的结构不进行限定，根据电路需求并联预设个数的电容。

在一个实施例中，检测模块200可以包括：检测单元210、比较单元U2和光电隔离单元U3。检测单元210的第一端与供电模块100的第二输出端连接，检测单元210的第二端与比较单元U2的输入端连接；比较单元U2的电压端与供电模块100的第三输出端连接，比较单元U2的输出端与光电隔离单元U3的输入端连接；光电隔离单元U3的输出端与控制模块300的信号输入端连接。

可选的，检测单元210可以包括：第三电阻R3、第四电阻R4和第四电容C4；第三电阻R3的第一端与供电模块100的第二输出端连接，第三电阻R3的第二端与比较单元U2的输入端、第四电容C4的第一端和第四电阻R4的第一端均连接；第四电容C4的第二端与第四电阻R4的第二端连接；第四电阻R4的第二端接地。

供电模块100的第二输出端的电压进入第三电阻R3和第四电阻R4进行分压，通过第三电阻R3和第四电阻R4的取值，使得比较单元U2的输入端得到一个电压值，用来判断电压是否正常，第四电容C4可以减小电压的纹波，使检测的电压更加精准。

可选的，比较单元U2为电压比较芯片或者电压比较电路。比较单元U2可以为可擦写芯片，例如选用单片机芯片或智能模组小卡，可擦除可修改，可以随意设置更改预设电压要求，或直接用智能模组小卡实现可擦写功能，方便调试修改或者其他项目引用；比较单元U2也可以使用三端稳压器，或其他带有比较功能的电子元器件搭建线路形成的电压比较电路。

可选的，光电隔离单元U3可以为光电隔离器，对输入、输出电信号有良好的隔离作用。参见图2，本实施例的检测模块200还包括电阻R，用于保护光电隔离器。

可选的，本实施例的预设电压要求可以为基准电压，例如2.5V，在检测模块200检测到供电模块100的第二输出端的电压等于2.5V时，不向控制模块300发送反馈信号，在供电模块100的第二输出端的电压不等于2.5V时向控制模块300发送反馈信号，使得控制模块300控制恒流驱动模块400停止工作，保护电路。

本实施例的预设电压要求还可以为基准电压范围，例如2V-3V，在检测模块200检测到供电模块100的第二输出端的电压在2V-3V内时，则不向控制模块300发送反馈信号，在供电模块100的第二输出端的电压不在2V-3V内时，向控制模块300发送反馈信号，使得控制模块300控制恒流驱动模块400停止工作。

可选的，检测模块200还包括：保护电阻R5；保护电阻R5的第一端与比较单元U2的输出端连接，保护电阻R5的第二端与光电隔离单元U3的输入端连接。保护电阻R5可以对比较单元U2输出的信号进行限流，并可以保护光电隔离单元U3。

在一个实施例中，参见图2，恒流驱动模块400可以包括：恒流驱动单元410和开关控制单元420。恒流驱动单元410的输入端与控制模块300的信号输出端连接，恒流驱动单元410的电压端与供电模块100的第一输出端连接，恒流驱动单元410的输出端与开关控制单元420的输入端连接；开关控制单元420的输出端与供电模块100的控制端连接。

可选的，开关控制单元420包括：开关管Q2；开关管Q2的源极接地，开关管Q2的栅极与恒流驱动单元410的输出端连接，第一开关管Q2的漏极与供电模块100的控制端连接。

本实施例对恒流驱动单元410的具体结构不进行限定，可以是恒流驱动芯片，也可以是包括电子元件的恒流驱动电路。

恒流驱动单元410为LED驱动保护电路的主体电路，恒流驱动单元410与变压器T及开关管Q2相连，根据变压器T的匝比将输入的交流电转化为产品所需要的直流电；并且恒流驱动单元410通过控制开关管Q2的导通与截止，控制变压器T的能量传输与否，从而控制整个电路的工作与否。

应理解，本实施例对控制模块300的具体结构不进行限定，可以是控制芯片，也可以是包括电子元件的控制电路。

示例性的，根据图2对本实施例的LED驱动保护电路的工作过程进行说明，具体如下：

通过第三电阻R3和第四电阻R4的取值，使得比较单元U2的7脚(输入端)得到一个电压值，然后比较单元U2将7脚的电压值与内部设定的基准电压(预设电压要求)进行比较，若7脚的电压值等于基准电压或者落于预设的电压范围内，即满足预设电压要求，则比较单元U2的5脚(输出端)输出一个低电平，低电平不足以使光电隔离单元U3工作，光电隔离单元U3不输出信号，控制模块300接收不到信号则控制恒流驱动模块400正常工作，整个驱动电路正常工作，供电模块100为LED灯组正常供电。

若7脚的电压值不等于基准电压或者没有落于预设的电压范围内，此时输出端异常，则比较单元U2的5脚输出一个高电平，高电平使光电隔离单元U3工作，光电隔离单元U3输出反馈信号给控制模块300，控制模块300关闭恒流驱动模块400的供电，使供电模块100停止工作，减小了回路中的功率损耗，解决输出异常时功率损耗过大的问题。

检测单元210会实时检测供电模块100的第二输出端的电压，比较单元U2的7脚持续对检测单元210的电压采样，内部比较，当某一时刻7脚的电压值等于预设电压值或者落于预设电压范围内，则5脚输出一个低电平，光电隔离单元U3不工作，控制模块300接收不到光电隔离单元U3的信号，则控制模块300开启恒流驱动模块400的供电，此时供电模块100重新进入正常工作状态，为外部LED灯组供电，减少人为操作，电路更加智能化。

上述实施例中，电路主要包括供电模块100、检测模块200、控制模块300和恒流驱动模块400，结构简单，成本低；其中，检测模块200被配置为检测供电模块100的电压，在检测的电压不满足预设电压要求时向控制模块300发送反馈信号，控制模块300被配置为根据反馈信号控制恒流驱动模块400关闭，解决了驱动输出异常时电路功率损耗过大造成安全隐患的问题，实现对电路的保护；或在检测的电压满足预设电压要求时停止输出信号，控制模块300在未收到检测模块200的信号时控制恒流驱动模块400启动，减少人为操作，电路更加智能化。

基于上述实施例的LED驱动保护电路，本实施例还提供了一种灯具，包括LED灯组，还包括上述实施例中任一种的LED驱动保护电路，也具有上述任一种LED驱动保护电路的有益效果。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

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，均应包括在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种LED驱动保护电路，其特征在于，包括：供电模块、检测模块、控制模块和恒流驱动模块；

所述供电模块的输入端与外部电源连接，所述供电模块的第一输出端与所述恒流驱动模块的电压端连接，所述供电模块的第二输出端与外部LED灯组和所述检测模块的检测端均连接，所述供电模块的第三输出端与所述检测模块的电压端连接，所述供电模块的控制端与所述恒流驱动模块的输出端连接；所述检测模块的信号输出端与所述控制模块的信号输入端连接；所述控制模块的信号输出端与恒流驱动模块的输入端连接；所述供电模块为外部LED灯组、所述检测模块和所述恒流驱动模块供电；

所述检测模块被配置为检测供电模块的第二输出端的电压，在所述供电模块的第二输出端的电压不满足预设电压要求时向所述控制模块发送反馈信号；所述控制模块被配置为根据所述反馈信号控制所述恒流驱动模块关闭，所述供电模块停止为外部LED灯组供电；

所述检测模块还被配置为在所述供电模块的第二输出端的电压满足预设电压要求时停止输出信号，所述控制模块还被配置在未收到所述检测模块的信号时控制所述恒流驱动模块启动，所述供电模块为外部LED灯组供电。

2.如权利要求1所述的LED驱动保护电路，其特征在于，所述供电模块包括：整流桥、变压单元和稳压单元；

所述整流桥的输入端与所述外部电源连接，所述整流桥的输出端与所述变压单元的一次绕组和所述恒流驱动模块的电压端均连接；所述变压单元的二次绕组与外部LED灯组、所述稳压单元的输入端和所述检测模块的检测端均连接；所述稳压单元的输出端与所述检测模块的电压端连接。

3.如权利要求2所述的LED驱动保护电路，其特征在于，所述稳压单元包括：二极管、稳压管、第一电阻、第二电阻、三极管、稳压器、第一电容、第二电容和第三电容；

所述二极管的阳极与所述变压单元的二次绕组连接，所述二极管的阴极通过所述第一电阻与所述三极管的集电极、所述第一电容的第一端和所述第二电阻的第一端均连接；

所述三极管的基极与所述第二电阻的第二端和所述稳压管的阴极均连接，所述三极管的发射极与所述稳压器的输入引脚和所述第二电容的第一端均连接；所述稳压器的输出引脚与所述第三电容的第一端和所述检测模块的电压端均连接；

所述第一电容的第二端、所述稳压管的阳极、所述第二电容的第二端、所述稳压器的接地引脚和所述第三电容的第二端均接地。

4.如权利要求1所述的LED驱动保护电路，其特征在于，所述检测模块包括：检测单元、比较单元和光电隔离单元；

所述检测单元的第一端与所述供电模块的第二输出端连接，所述检测单元的第二端与所述比较单元的输入端连接；所述比较单元的电压端与所述供电模块的第三输出端连接，所述比较单元的输出端与所述光电隔离单元的输入端连接；所述光电隔离单元的输出端与所述控制模块的信号输入端连接。

5.如权利要求4所述的LED驱动保护电路，其特征在于，所述检测单元包括：第三电阻、第四电阻和第四电容；

所述第三电阻的第一端与所述供电模块的第二输出端连接，所述第三电阻的第二端与所述比较单元的输入端、所述第四电容的第一端和所述第四电阻的第一端均连接；所述第四电容的第二端与所述第四电阻的第二端连接；所述第四电阻的第二端接地。

6.如权利要求4所述的LED驱动保护电路，其特征在于，所述比较单元为电压比较芯片或者电压比较电路。

7.如权利要求4所述的LED驱动保护电路，其特征在于，所述检测模块还包括：保护电阻；

所述保护电阻的第一端与所述比较单元的输出端连接，所述保护电阻的第二端与所述光电隔离单元的输入端连接。

8.如权利要求1所述的LED驱动保护电路，其特征在于，所述恒流驱动模块包括：恒流驱动单元和开关控制单元；

所述恒流驱动单元的输入端与所述控制模块的信号输出端连接，所述恒流驱动单元的电压端与所述供电模块的第一输出端连接，所述恒流驱动单元的输出端与所述开关控制单元的输入端连接；所述开关控制单元的输出端与所述供电模块的控制端连接。

9.如权利要求8所述的LED驱动保护电路，其特征在于，所述开关控制单元包括：开关管；

所述开关管的源极接地，所述开关管的栅极与所述恒流驱动单元的输出端连接，所述开关管的漏极与所述供电模块的控制端连接。

10.一种灯具，包括LED灯组，其特征在于，还包括如权利要求1至9任一项所述的LED驱动保护电路。

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