CN220896525U - 具有过温保护功能的led开关电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种具有过温保护功能的LED开关电源，包括：输出电路、过温保护电路、主控电路；其中，输出电路的输入端与外部电源连接，输出电路的输出端与LED灯带连接；过温保护电路的输入端与输出电路的输出端连接；主控电路的输入端与过温保护电路的输出端连接，主控电路的控制端与输出电路的受控端连接；输出电路用于将外部电源的供电电源进行处理后输出电源电压至LED灯带；过温保护电路用于检测输出电路的温度并输出过温保护信号；主控电路用于根据过温保护信号检测到过温时，调整输出电路输出的电源电压，以降低电源的功率，从而降低输出电路产生的热能。

Description

具有过温保护功能的LED开关电源

技术领域

本实用新型涉及过温保护技术领域，特别涉及一种具有过温保护功能的LED开关电源。

背景技术

在开关电源应用中，由于功率器件长时间工作或工作异常的时候会大量发热，进而导致电源的温度非常高，如果温度高到一定程度的时候，便会造成电源的损坏，引发安全事故。传统的开关电源一般是通过以下方式来实现高温保护：在电路上串联一个保险丝，一旦在异常情况下某个元器件温度过高损坏，保险丝自动熔断来断开电路，这种过温保护方式比较极端，当温度恢复之后需要重新更换元件才能恢复电路的正常运行，造成开关电源的使用不便。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种具有过温保护功能的LED开关电源，旨在提高LED开关电源中过温保护的可靠性。

因此，本实用新型提出一种具有过温保护功能的LED开关电源，包括：

输出电路，所述输出电路的输入端与外部电源连接，所述输出电路的输出端与LED灯带连接；所述输出电路，用于将外部电源的供电电源进行处理后输出电源电压至LED灯带；

过温保护电路，所述过温保护电路的输入端与所述输出电路的输出端连接；所述过温保护电路，用于检测所述输出电路的温度并输出过温保护信号；

主控电路，所述主控电路的输入端与所述过温保护电路的输出端连接，所述主控电路的控制端与所述输出电路的受控端连接；

所述主控电路，用于根据所述过温保护信号检测到过温时，调整所述输出电路输出的电源电压，以降低电源的功率。

可选地，所述过温保护电路包括：

第一电阻；第一三极管；

热敏电阻，所述热敏电阻的第一端与所述输出电路的输出端连接，所述热敏电阻的第二端与所述第一电阻的第一端连接，其相互连接点与所述第一三极管的受控端连接，所述第一电阻的第二端与所述第一三极管的输出端连接，其相互连接点接地连接，所述第一三极管的输入端与所述输出电路的输出端连接。

可选地，所述过温保护电路包括：

发光二极管，所述发光二极管的正极与所述输出电路的输出端连接，所述发光二极管的负极与所述第一三极管的输入端连接；

第二三极管，所述第二三极管的输入端与所述主控电路的输入端连接，所述第二三极管的输出端接地连接。

可选地，所述主控电路，用于根据所述过温保护信号检测到过温时，输出相应的PWM占空比至所述输出电路，以调整所述输出电路的电源电压。

可选地，主控电路包括：

主控芯片，具有反馈脚、控制脚；

所述主控芯片的反馈脚与所述过温保护电路的输出端连接，所述主控芯片的控制脚与所述输出电路的受控端连接。

可选地，所述主控电路还包括：

第一CS电阻；

第一MOS管，所述第一MOS管的受控端与所述主控芯片的控制脚连接，所述第一MOS管的输入端与外部电源连接，所述第一MOS管的输出端经所述第一CS电阻接地连接。

可选地，所述输出电路包括：

输入整流滤波电路，所述输入整流滤波电路的输入端与外部电源连接；

所述输入整流滤波电路，用于接入外部电源的供电电源，并将所述外部电源的供电电源进行整流滤波处理后输出直流电源。

可选地，所述输出电路包括：

变压电路，所述变压电路的输入端与所述输入整流滤波电路的输出端连接；

所述变压电路，用于将所述输入整流滤波电路输出的直流电源进行变压处理后输出交流电源。

可选地，所述输出电路包括：

吸收电路，所述吸收电路的输入端与所述变压电路的输出端连接；

所述吸收电路，用于在所述主控电路的开关断开时，吸收所述变压电路产生的尖峰电压。

可选地，所述输出电路包括：

输出整流滤波电路，所述输出整流滤波电路的输入端与所述变压电路的输出端连接，所述输出整流滤波电路的输出端分别与所述过温保护电路的输入端和LED灯带连接；

所述输出整流滤波电路，用于将所述交流电源进行整流滤波后输出电源电压至LED灯带。

本实用新型提出一种具有过温保护功能的LED开关电源，包括：输出电路、过温保护电路、主控电路；其中，输出电路的输入端与外部电源连接，输出电路的输出端与LED灯带连接；过温保护电路的输入端与输出电路的输出端连接；主控电路的输入端与过温保护电路的输出端连接，主控电路的控制端与输出电路的受控端连接；输出电路用于将外部电源的供电电源进行处理后输出电源电压至LED灯带；过温保护电路用于检测输出电路的温度并输出过温保护信号；主控电路用于根据过温保护信号检测到过温时，调整输出电路输出的电源电压，以降低电源的功率，从而降低输出电路产生的热能。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一种具有过温保护功能的LED开关电源的电路流程图；

图2为本实用新型一种具有过温保护功能的LED开关电源另一实施例的电路流程图；

图3为本实用新型一种具有过温保护功能的LED开关电源的电路结构图；

图4为本实用新型一种具有过温保护功能的LED开关电源另一实施例的电路结构图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

需要理解的是，在开关电源应用中，由于功率器件长时间工作或工作异常的时候会大量发热，进而导致电源的温度非常高，如果温度高到一定程度的时候，便会造成电源的损坏，引发安全事故。传统的开关电源一般是通过以下方式来实现高温保护：在电路上串联一个保险丝，一旦温度过高，保险丝自动熔断来断开电路，这种过温保护方式比较极端，当温度恢复之后需要重新更换元件才能恢复电路的正常运行，造成开关电源的使用不便。

因此，为提高LED开关电源中过温保护的准确度和可靠性，本实用新型提出一种具有过温保护功能的LED开关电源，参照图1，包括：

输出电路10，所述输出电路10的输入端与外部电源连接，所述输出电路10的输出端与LED灯带连接；所述输出电路10，用于将外部电源的供电电源进行处理后输出电源电压至LED灯带；

过温保护电路20，所述过温保护电路20的输入端与所述输出电路10的输出端连接；所述过温保护电路20，用于检测所述输出电路10的温度并输出过温保护信号；

主控电路30，所述主控电路30的输入端与所述过温保护电路20的输出端连接，所述主控电路30的控制端与所述输出电路10的受控端连接；

所述主控电路30，用于根据所述过温保护信号检测到过温时，调整所述输出电路10输出的电源电压，以降低电源的功率。

可以理解的是，在LED开关电源应用中，由于其内部电路长时间工作或工作异常的时候会产生大量热能。尤其是LED开关电源中输出电路10的部分对温度的影响较大，例如，在LED开关电源正常工作时，输出电路10输出电源电压至LED灯带，以为LED灯带供电，其供电过程产生大量的热能，热能在达到一定的程度时，造成LED开关电源的损坏，引发安全事故。因此，本实用新型提出一种具有过温保护功能的LED开关电源，其包括过温保护电路20，过温保护电路20与输出电路10相互电连接，同时，过温保护电路20靠近输出电路10设置，用于检测输出电路10的温度。在实际应用中，在输出电路10处于工作状态以为LED灯带供电时，过温保护电路20检测输出电路10的输出电源电压时产生的热能，并将根据检测结果输出相应的过温保护信号至主控电路30，主控电路30根据过温保护信号检测到过温时，通过输出占空比至输出电路10，以降低输出电路10的电源电压，以降低电源的功率。需要理解的是，输出电路10的电源电压对应的功率被降低后，输出电路10产生的热能相应地被降低，由此实现LED开关电源过温保护的效果。

在本实施例中，输出电路10中包括整流电路、滤波电路、变压电路130等电路，经过整流电路、滤波电路、变压电路130等电路将外部电源的供电电源进行处理后输出相应的电源电压至LED灯带，以为LED灯带供电。此时，过温保护电路20检测输出电路10的温度，也即，检测输出电源电压时产生的热能，并将检测结果以过温保护信号的形式输出至主控电路30；主控电路30根据过温保护信号检测到输出电路10的温度比预设温度高时，减少输出PWM占空比至输出电路10，以降低输出电路10的电源电压，以降低输出至LED灯带的功率，从而实现过温保护的功能。此外，在主控电路30根据过温保护信号检测到输出电路10的温度比预设温度低时，也即，温度恢复至正常时，主控电路30增加输出PWM占空比至输出电路10，以维持LED灯带的正常工作。

本实用新型提出一种具有过温保护功能的LED开关电源，包括：输出电路10、过温保护电路20、主控电路30；其中，输出电路10的输入端与外部电源连接，输出电路10的输出端与LED灯带连接；过温保护电路20的输入端与输出电路10的输出端连接；主控电路30的输入端与过温保护电路20的输出端连接，主控电路30的控制端与输出电路10的受控端连接；输出电路10用于将外部电源的供电电源进行处理后输出电源电压至LED灯带；过温保护电路20用于检测输出电路10的温度并输出过温保护信号；主控电路30用于根据过温保护信号检测到过温时，调整输出电路10输出的电源电压，以降低电源的功率，从而降低输出电路10产生的热能。

在一实施例中，参照图3和图4，所述过温保护电路20包括：

第一电阻R1；第一三极管V1；

热敏电阻NTC，所述热敏电阻NTC的第一端与所述输出电路10的输出端连接，所述热敏电阻NTC的第二端与所述第一电阻R1的第一端连接，其相互连接点与所述第一三极管V1的受控端连接，所述第一电阻R1的第二端与所述第一三极管V1的输出端连接，其相互连接点接地连接，所述第一三极管V1的输入端与所述输出电路10的输出端连接；

发光二极管D1，所述发光二极管D1的正极与所述输出电路10的输出端连接，所述发光二极管D1的负极与所述第一三极管V1的输入端连接；

第二三极管V2，所述第二三极管V2的输入端与所述主控电路30的输入端连接，所述第二三极管V2的输出端接地连接。

可以理解的是，在实施例中，过温保护电路20主要采用热敏电阻NTC实现。其中，热敏电阻NTC是一种对温度反应较敏感、阻值会随着温度的变化而变化的非线性电阻，本实施例利用热敏电阻NTC在温度升高时电阻值减小的特性以对输出电路10的温度进行检测。具体地，输出电路10在为LED灯带供电时，温度逐渐升高，热敏电阻NTC的内阻会随着温度的升高而减小，流经第一电阻R1的电压增大。当流经第一电阻R1的电压增大到预设电压值时，第一三极管V1导通，以导通发光二极管D1与地面之间的通路。发光二极管D1接地后形成回路并发光，第二三极管V2由于发光二极管D1的发光而导通，以导通主控电路30与地面之间的通路。主控电路30经第二三极管V2接地时，主控电路30相应获得第二三极管V2输出的过温保护信号，此时过温保护信号对应的电压降低，主控电路30检测当前输出电路10的温度大于预设温度，即降低输出PWM占空比至输出电路10，以降低输出电路10的电源电压，以降低输出至LED灯带的功率，功率降低的同时温度降低，由此实现过温保护的功能。

在一实施例中，参照图2，所述主控电路30，用于根据所述过温保护信号检测到过温时，输出相应的PWM占空比至所述输出电路10，以调整所述输出电路10的电源电压。

可以理解的是，在本实施例中，主控电路30用于调整输出PWM占空比，以调整输出电路10的电源电压，使得输出至LED灯带的电源电压发生改变，从而实现调节LED灯带的亮度。需要理解的是，在输出电路10发生过温现象时，主控电路30可通过降低输出PWM占空比至输出电路10，以降低输出电路10输出的电源电压，此时输出至LED灯带的功率降低，温度也随着功率的降低而降低。

在一实施例中，参照图3和图4，主控电路30包括：

主控芯片U1，具有反馈脚FB、控制脚GATE；

所述主控芯片U1的反馈脚FB与所述过温保护电路20的输出端连接，所述主控芯片U1的控制脚GATE与所述输出电路10的受控端连接。

可以理解的是，在本实施例中，在输出电路10的温度上升时，过温保护电路20中的热敏电阻NTC的内阻减小，流经第一电阻R1的电压增大，第一三极管V1导通发光二极管D1与地面之间的通路，发光二极管D1导通以触发第二三极管V2导通主控芯片U1的反馈脚FB与地面之间的通路。此时由于主控芯片U1的反馈脚FB经第二三极管V2接地连接，输入至主控芯片U1的反馈脚FB的电压降低，主控芯片U1根据降低的电压检测当前输出电路10处于过温状态，即通过控制脚GATE降低输出PWM占空比至输出电路10，以降低输出电路10的电源电压。

在一实施例中，参照图4，所述主控电路30还包括：

第一CS电阻；

第一MOS管Q1，所述第一MOS管Q1的受控端与所述主控芯片U1的控制脚GATE连接，所述第一MOS管Q1的输入端与外部电源连接，所述第一MOS管Q1的输出端经所述第一CS电阻接地连接。

可以理解的是，本实施例中主控电路30采用主控芯片U1实现，主控芯片U1具有控制脚GATE和反馈脚FB。此外，本实施例中主控电路30还包括第一CS电阻、第二电阻和第一MOS管Q1，具体地，主控芯片U1通过控制脚GATE输出高电平信号/低电平信号至第一MOS管Q1的受控端，当主控芯片U1输出的是高电平信号，高电平信号经过第二电阻输出至第一MOS管Q1，以使第一MOS快速导通，以导通外部电源和第一CS电阻之间的通路；当主控芯片U1输出的是低电平信号，第一MOS管Q1快速关断。在输出电路10发生过温现象时，主控芯片U1根据反馈脚FB接收的过温保护信号，通过控制脚GATE减少输出PWM占空比以改变第一MOS管Q1的导通时间，从而降低输出电路10输出的电源电压。

在一实施例中，参照图2，所述输出电路10包括：

输入整流滤波电路150，所述输入整流滤波电路150的输入端与外部电源连接；

所述输入整流滤波电路150，用于接入外部电源的供电电源，并将所述外部电源的供电电源进行整流滤波处理后输出直流电源。

可以理解的是，可以理解的是，在本实施例中，输入整流滤波电路150的输入端用于接入外部电源的供电电源，外部电源输出的供电电源为交流电，输入整流滤波电路150还用于将外部电源的供电电源进行交流电-直流电变换，并输出变换后的直流电源。

在一实施例中，参照图2，所述输出电路10包括：

变压电路130，所述变压电路130的输入端与所述输入整流滤波电路150的输出端连接；

所述变压电路130，用于将所述输入整流滤波电路150输出的直流电源进行变压处理后输出交流电源。

可以理解的是，变压电路130为变压器，变压器由主线圈和次级线圈构成。当第一MOS管Q1导通时，主线圈感应到正向电压，次级线圈感应到反向电压，此时次级线圈不产生交流电源；当第一MOS管Q1断开时，主线圈感应到反向电压，次级线圈感应到正向电压，此时次级线圈产生交流电源。需要理解的是，主控电路30调整输出PWM占空比以改变第一MOS管Q1的导通时间，变压电路130中的次级线圈产生交流电源的时间段发生改变，由变压器输出至LED灯带的电源电压随即发生改变。

在一实施例中，参照图2和图4，所述输出电路10包括：

吸收电路120，所述吸收电路120的输入端与所述变压电路130的输出端连接；所述吸收电路120，用于在所述主控电路30的开关断开时，吸收所述变压电路130产生的尖峰电压。

可以理解的是，变压器相当于大电抗器，电流磁通不能突变或断开，当第一MOS管Q1断开时，变压器的主线圈产生反向电动势，形成尖峰电压，本实施例通过设置吸收电路120吸收变压器产生的尖峰电压，以避免尖峰电压造成电路元件损坏或电路工作异常。其中，吸收电路120的输入端与变压电路130的输出端连接，吸收电路120的输出端接地连接。具体地，吸收电路120包括有第二二极管、电阻和电容，当变压器的主线圈产生尖峰电压，第二二极管被击穿并导通，电容吸收尖峰电压，即电容充电；尖峰电压输入至电容后，电容开始对吸收电路120内的电阻进行放电，以为下一次对尖峰电压进行吸收做准备。

在一实施例中，参照图2，所述输出电路10包括：

输出整流滤波电路140，所述输出整流滤波电路140的输入端与所述变压电路130的输出端连接，所述输出整流滤波电路140的输出端分别与所述过温保护电路20的输入端和LED灯带连接；

所述输出整流滤波电路140，用于将所述交流电源进行整流滤波后输出电源电压至LED灯带。

可以理解的是，在第一MOS管Q1断开时，主线圈感应到反向电压，次级线圈感应到正向电压，此时次级线圈产生流向输出整流滤波电路140的交流电源，输出整流滤波电路140将变压器输出的交流电源进行交流电-直流电变换，以输出平滑稳定的直流电源至LED灯带，以维持LED的正常供电。

以上实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有过温保护功能的LED开关电源，其特征在于，包括：

输出电路，所述输出电路的输入端与外部电源连接，所述输出电路的输出端与LED灯带连接；所述输出电路，用于将外部电源的供电电源进行处理后输出电源电压至LED灯带；

过温保护电路，所述过温保护电路的输入端与所述输出电路的输出端连接；所述过温保护电路，用于检测所述输出电路的温度并输出过温保护信号；

主控电路，所述主控电路的输入端与所述过温保护电路的输出端连接，所述主控电路的控制端与所述输出电路的受控端连接；

所述主控电路，用于根据所述过温保护信号检测到过温时，调整所述输出电路输出的电源电压，以降低电源的功率。

2.如权利要求1所述的具有过温保护功能的LED开关电源，其特征在于，所述过温保护电路包括：

第一电阻；第一三极管；

热敏电阻，所述热敏电阻的第一端与所述输出电路的输出端连接，所述热敏电阻的第二端与所述第一电阻的第一端连接，其相互连接点与所述第一三极管的受控端连接，所述第一电阻的第二端与所述第一三极管的输出端连接，其相互连接点接地连接，所述第一三极管的输入端与所述输出电路的输出端连接。

3.如权利要求2所述的具有过温保护功能的LED开关电源，其特征在于，所述过温保护电路包括：

发光二极管，所述发光二极管的正极与所述输出电路的输出端连接，所述发光二极管的负极与所述第一三极管的输入端连接；

第二三极管，所述第二三极管的输入端与所述主控电路的输入端连接，所述第二三极管的输出端接地连接。

4.如权利要求1所述的具有过温保护功能的LED开关电源，其特征在于，所述主控电路，用于根据所述过温保护信号检测到过温时，输出相应的PWM占空比至所述输出电路，以调整所述输出电路的电源电压。

5.如权利要求1所述的具有过温保护功能的LED开关电源，其特征在于，主控电路包括：

主控芯片，具有反馈脚、控制脚；

所述主控芯片的反馈脚与所述过温保护电路的输出端连接，所述主控芯片的控制脚与所述输出电路的受控端连接。

6.如权利要求5所述的具有过温保护功能的LED开关电源，其特征在于，所述主控电路还包括：

第一CS电阻；

第一MOS管，所述第一MOS管的受控端与所述主控芯片的控制脚连接，所述第一MOS管的输入端与外部电源连接，所述第一MOS管的输出端经所述第一CS电阻接地连接。

7.如权利要求1所述的具有过温保护功能的LED开关电源，其特征在于，所述输出电路包括：

输入整流滤波电路，所述输入整流滤波电路的输入端与外部电源连接；

所述输入整流滤波电路，用于接入外部电源的供电电源，并将所述外部电源的供电电源进行整流滤波处理后输出直流电源。

8.如权利要求7所述的具有过温保护功能的LED开关电源，其特征在于，所述输出电路包括：

变压电路，所述变压电路的输入端与所述输入整流滤波电路的输出端连接；

所述变压电路，用于将所述输入整流滤波电路输出的直流电源进行变压处理后输出交流电源。

9.如权利要求8所述的具有过温保护功能的LED开关电源，其特征在于，所述输出电路包括：

吸收电路，所述吸收电路的输入端与所述变压电路的输出端连接；

所述吸收电路，用于在所述主控电路的开关断开时，吸收所述变压电路产生的尖峰电压。

10.如权利要求9所述的具有过温保护功能的LED开关电源，其特征在于，所述输出电路包括：

输出整流滤波电路，所述输出整流滤波电路的输入端与所述变压电路的输出端连接，所述输出整流滤波电路的输出端分别与所述过温保护电路的输入端和LED灯带连接；

所述输出整流滤波电路，用于将所述交流电源进行整流滤波后输出电源电压至LED灯带。