一種應(yīng)用于led燈的電源電路的制作方法
【專利摘要】一種應(yīng)用于LED燈的電源電路，其包括一個LED電源前級電路，一個負載，一個短路保護開關(guān)模塊，一個電路檢測模塊，以及一個控制開關(guān)模塊。所述短路保護開關(guān)模塊包括一個用于通斷所述負載的供電的負載開關(guān)。所述電路檢測模塊包括一個比較檢測單元，以及一個延時單元。所述比較檢測單元將所述LED電源前級電路的輸出電壓與預(yù)設(shè)基準電壓比較后輸出控制信號。所述延時單元根據(jù)比較檢測單元的控制信號在延后一定時間后輸出開關(guān)控制信號。所述控制開關(guān)模塊根據(jù)延時單元輸出的開關(guān)控制信號通斷所述負載開關(guān)進而通斷所述負載的供電。所述電源電路可以實現(xiàn)在所述負載短路時關(guān)斷整個電路，也可以保護負載開關(guān)不至于被燒毀，從而可以保護整個電源不失效。
【專利說明】
一種應(yīng)用于LED燈的電源電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種照明電源設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種應(yīng)用于LED燈的電源電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在節(jié)能環(huán)保的背景下，LED燈具因其具有出光效率高、聚光性能好而越來越多地應(yīng)用于居家、商業(yè)照明領(lǐng)域。在諸如展覽館，珠寶店、博物館、超市等場所中，還有一些居家照明，如大型別墅中。隨著LED燈具，特別是條形燈具的大量使用，使得這些居家或商業(yè)領(lǐng)域的照明更加貼近用戶的真實需求。
[0003]然而，作為影響LED燈具壽命的最重要因素之一的電源也是必須關(guān)注的對象。一般LED電源都帶有輸出短路保護功能，這種保護功能是指在短路時，電源進行低頻打嗝或以極低的系統(tǒng)輸入功率輸出，而當撤銷短路時，電源自動恢復(fù)正常工作。但是，隨著用戶的節(jié)能意識的提高或者是配光要求的提高，會在電源的輸出端與LED燈負載之間串聯(lián)電流敏感元件如MOS管，而當該LED燈負載短路時，輸出回路必然會產(chǎn)生很大的沖擊電流，該沖擊電流在瞬間會達到幾十至幾百安培，這個電流往往已經(jīng)遠超過這些電流敏感元件的極限應(yīng)力，使得這些電流敏感元件被擊穿，從而導(dǎo)致LED電源失效。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本實用新型提供了一種可進行短路保護的應(yīng)用于LED燈的電源電路，以解決上述問題。
[0005]—種應(yīng)用于LED燈的電源電路包括一個LED電源前級電路，一個電性連接在所述LED電源前級電路的輸出端的負載，一個電性連接在所述LED電源前級電路與負載之間的短路保護開關(guān)模塊，一個與所述短路保護開關(guān)模塊電性連接的電路檢測模塊，以及一個根據(jù)所述電路檢測模塊的輸出信號控制所述短路保護開關(guān)模塊通斷的控制開關(guān)模塊。所述短路保護開關(guān)模塊包括一個用于通斷所述負載的供電的負載開關(guān)。所述電路檢測模塊包括一個比較檢測單元，以及一個延時單元。所述比較檢測單元將所述LED電源前級電路的輸出電壓與預(yù)設(shè)基準電壓比較后輸出控制信號。所述延時單元根據(jù)比較檢測單元的控制信號在延后一定時間后輸出開關(guān)控制信號。所述控制開關(guān)模塊根據(jù)延時單元輸出的開關(guān)控制信號通斷所述負載開關(guān)進而通斷所述負載的供電。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，所述應(yīng)用于LED燈的電源電路利用所述比較檢測單元與延時單元對短路保護開關(guān)模塊的保護，即可以實現(xiàn)在所述負載短路時關(guān)斷整個電路，也可以保護該短路保護開關(guān)模塊中的負載開關(guān)不至于被燒毀，從而可以保護整個電源不失效。
【附圖說明】

[0007]以下結(jié)合附圖描述本實用新型的實施例，其中:
[0008]圖1為本實用新型提供的一種應(yīng)用于LED燈的電源電路的電路原理框圖。
[0009 ]圖2為圖1的應(yīng)用于LED燈的電源電路的電路圖。
【具體實施方式】
[0010]以下基于附圖對本實用新型的具體實施例進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解的是，此處對本實用新型實施例的說明并不用于限定本實用新型的保護范圍。
[0011]請參閱圖1至圖2，其為本實用新型提供的一種應(yīng)用于LED燈的電源電路100的電路原理框圖及電路圖。所述應(yīng)用于LED燈的電源電路100包括一個LED電源前級電路1，一個電性連接在所述LED電源前級電路1的輸出端的負載20，一個電性連接在所述LED電源前級電路10與負載之間的短路保護開關(guān)模塊30，一個與所述短路保護開關(guān)模塊30電性連接的電路檢測模塊40，以及一個根據(jù)所述電路檢測模塊40的輸出信號控制所述知識產(chǎn)權(quán)保護開關(guān)模塊30通斷的控制開關(guān)模塊50。可以想到的是，所述應(yīng)用于LED燈的電源電路100還包括其他的一些的功能模塊，如散熱模塊，放電控制模塊等，此應(yīng)本領(lǐng)域技術(shù)人員所習(xí)知的技術(shù)，在此不再贅述。
[0012]所述LED電源前級電路10為一種普通電源電路，其用于將市電轉(zhuǎn)換為適合所述負載20使用的電流，如頻率，幅值，大小等參數(shù)。該LED電源前級電路10的輸出電壓應(yīng)為后級的負載20的額定電壓，而又由于負載20為LED燈，其一般恒壓，可以為30V、或24V等。至于所述LED電源前級電路10內(nèi)的具體的電路結(jié)構(gòu)，因為不為本實用新型的重點，應(yīng)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所習(xí)知的技術(shù)。
[0013]所述負載20應(yīng)為LED燈，其可以為一個或多個LED燈，其可以是并聯(lián)也可以是串聯(lián)，在此不再贅述。該負載20電性連接在所述LED電源前級電路10的輸出端并由該LED電源前級電路10供電。一般使用中，由于該負載20具有多顆LED芯片組成，如LED條形燈，LED燈帶，或者是⑶B型LED芯片，其都包括有多顆LED芯片，因此很難保證每一顆LED芯片的壽命都是一樣的，或者使用過程中不會損壞。一旦某一顆LED芯片損壞就會造成短路，因此為了保護其他LED芯片，及LED電源，一般的LED電源中都設(shè)置有短路保護電路，來達到此目的。
[0014]所述短路保護開關(guān)模塊30電性連接在所述負載20與LED電源前級電路10之間，其作用在于當負載20短路時，可以及時關(guān)斷供電電路，即關(guān)斷所述LED電源前級電路10給所述負載20的供電，避免損壞所述負載20或由于輸出電流過大而損壞該LED電源前級電路10。因此，所述短路保護開關(guān)模塊30包括一個用于通斷所述負載20的供電的負載開關(guān)301。請參閱圖2，所述短路保護開關(guān)模塊30包括兩個串聯(lián)的電阻R1、R2，以及一個并聯(lián)在所述電阻R2上的N溝道型MOS管Q7。所述兩個串聯(lián)的電阻R1、R2的作用在于通過分壓為所述MOS管Q7提供合適的導(dǎo)通電壓。因為MOS管的特性，其導(dǎo)通電壓不能過高，否則會燒毀。所述N溝道MOS管Q7即為所述的負載開關(guān)301。當然可以想到的是，通過電路設(shè)計，還可以使用P溝道MOS管，或者是其他開關(guān)，在此不再一一描述其電路設(shè)計的電路圖。所述N溝道MOS管Q7的柵極與所述控制開關(guān)模塊50電性連接，其也與電阻Rl、R2電性連接，源極接地，漏極電性連接負載20的一個輸入端。該負載20的另一個輸入端與電源前級電路10的輸出端電性連接。當然可以想到的是，當所述應(yīng)用于LED燈的電源電路100具有色溫調(diào)節(jié)信號或者是調(diào)光信號需要輸入時，本領(lǐng)域技術(shù)人員所習(xí)知的是，這些信號可能性Pmi信號。該Pmi信號也接入到該MOS管Q7的柵極，從而通過控制該MOS管Q7的通斷的時間比例來達到調(diào)節(jié)輸出的目的。
[0015]所述電路檢測模塊40用于檢測所述負載20是否有短路情況發(fā)生。當所述負載20沒有短路情況發(fā)生時，該電路檢測模塊40通過對LED電源前級電路10的輸出的檢測輸出控制信號控制所述控制開關(guān)模塊50不對所述負載開關(guān)301進行任何操作。當所述負載20發(fā)生了短路，該電路檢測模塊40通過對LED電源前級電路的輸出的檢測輸出控制信號以控制所述控制開關(guān)模塊50關(guān)斷所述負載開關(guān)301，達到關(guān)斷整個電路的目的。所述電路檢測模塊40用于檢測LED電源前級電路10的輸出電壓的變化情況，當負載20短路時，該LED電源前級電路10的輸出電壓就會馬上下降。因此當該LED電源前級電路10的輸出電壓一有下降，所述電路檢測模塊40就能檢測到該下降從而輸出控制信號。在本實施例中，所述電路檢測模塊40的輸入電壓小于所述LED電源前級電路10的輸出端的正常電壓的88%時，所述電路檢測模塊40就會輸出關(guān)斷所述負載開關(guān)301的控制信號。當然可以想到的是，可以通過對該電路檢測模塊40的電子元器件的參數(shù)設(shè)置來調(diào)節(jié)該比值的大小，如90%或95%時輸出控制信號等。所述電路檢測模塊40包括一個比較檢測單元41，以及一個延時單元42。所述比較檢測單元41用于將所述LED電源前級電路10的輸出電壓與預(yù)設(shè)基準電壓比較后輸出控制信號。所述比較檢測單元41包括一個基準電壓設(shè)置單元411，一個輸出電壓檢測單元412，以及一個比較器413。所述比較器413的同相輸入端與基準電壓設(shè)置單元411的輸出端電性連接，反相輸入端與輸出電壓檢測單元412的輸出端電性連接。所述基準電壓設(shè)置單元411包括兩個串聯(lián)在所述LED電源前級電路10的輸出端與地之間的電阻R6、R10。通過該兩個電阻R6、R10的參數(shù)設(shè)置即可設(shè)定該基準電壓設(shè)置單元411所設(shè)定的預(yù)設(shè)基準電壓。所述輸出電壓檢測單元412與基準電壓設(shè)置單元411并聯(lián)并包括兩個串聯(lián)在所述LED電源前級電路10的輸出端與地之間的電阻R11、R14，以及一個并聯(lián)在所述兩個電阻R11、R14中的一個的電容C7。在所述電路檢測模塊40中，所述輸出電壓檢測單元412用于檢測所述LED電源前級電路10的輸出電壓的變化，在本實施例中，所述輸出電壓檢測單元412的輸入電壓小于所述LED電源前級電路10的輸出端的正常電壓的88%時，所述比較器413將輸出高電平以觸發(fā)所述控制開關(guān)模塊50關(guān)斷所述負載開關(guān)301。所述比較器413為一種常見的電子元器件，在本實施例中，所述比較器413為一個電壓比較器，其通過比較同、反相輸入端的輸入電壓來確定其輸出為低電平還是高電平。在本實施例中，在所述負載20沒有短路時，所述LED電源前級電路10的輸出為正常電壓，此時，所述輸出電壓檢測單元412的輸出電壓將大于基準電壓設(shè)置單元411設(shè)定的預(yù)設(shè)基準電壓，所述比較器413的輸出電壓為高電平。而當所述負載20短路時，所述LED電源前級電路10的輸出電壓馬上將下降，當所述LED電源前級電路10的輸出電壓小于正常輸出電壓的88%時，所述輸出電壓檢測單元412的輸出電壓將小于所述基準電壓設(shè)置單元411設(shè)定的預(yù)設(shè)基準電壓，所述比較器413的輸出電壓將為低電平。
[0016]所述延時單元42用于當所述比較檢測單元41的輸出為低電平時，延長該低電平信號到達控制開關(guān)模塊50的時間，達到有效關(guān)斷所述負載開關(guān)301的目的。假如沒有該延時單元42的延時，所述LED電源前級電路10的輸出下降時，所述負載開關(guān)301關(guān)斷，進而使得該LED電源前級電路10的輸出回到正常電壓，此時，所述負載開關(guān)301又導(dǎo)通，從而使得所述負載開關(guān)301將在比較檢測單元41的控制下以極高的頻率下通斷，因此還是會燒毀該負載開關(guān)301，特別當該負載開關(guān)301選用MOS管時。因此當延時單元42延長低電平信號到達控制開關(guān)模塊50的時間有I秒時，所述MOS管就有足夠的關(guān)斷時間，可以散熱，而不至于燒毀。所述延時單元42包括一個延時比較器421，一個分壓電阻組422，以及一個RC充放電電路423。所述比較檢測單元41的輸出端與該延時比較器421的同相輸入端電性連接，所述延時比較器的反相輸入端與分壓電阻組422的輸出端連接，所述RC充放電電路423包括一個連接在所述同相輸入端與延時比較器421的輸出端的電容C8和一個電性連接在比較檢測單元41的輸出端與地之間的電阻R12。當所述比較檢測單元41的輸出為高電平時，所述延時比較器421的同相輸入端的電壓高于反相輸入端的電壓，該延時比較器421的輸出為高電平，此時所述RC充放電電路423的電容C8進行充電。當所比較檢測單元41的輸出為低電平時，所述延時比較器421的同相輸入端的電壓低于反相輸入端的電壓，該延時比較器421的輸出為低電平，此時所述RC充放電電路423的電容C8進行放電，從而阻止延時單元42的低電平的馬上輸出，而是等電容C8的電量放完才輸出低電平，進而達到延時的目的。
[0017]所述控制開關(guān)模塊50可以為一個NPN型三極管Q10。當然可以想到的是，只要其可以在所述延時單元42的輸出為低電平時導(dǎo)通而在高電平時截止，其他類型的電子元器件也可以使用作為該控制開關(guān)模塊50。所述NPN型三極管QlO的基極與延時單元42的輸出端電性連接，集電極與負載開關(guān)301電性連接，發(fā)射極接地。當所述延時單元42的輸出為低電平時，該三極管QlO導(dǎo)通接地，所述負載開關(guān)301S卩MOS管Q7的柵極為低電平使得該MOS管Q7截止，從而達到關(guān)斷該負載開關(guān)301的目的。而當所述延時單元42的輸出為高電平時，三極管QlO截止，所述負載開關(guān)301的柵極為高電平，該MOS管Q7將導(dǎo)通。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，所述應(yīng)用于LED燈的電源電路100利用所述比較檢測單元30與延時單元40對短路保護開關(guān)模塊30的保護，即可以實現(xiàn)在所述負載11短路時關(guān)斷整個電路，也可以保護該短路保護開關(guān)模塊30中的負載開關(guān)301不至于被燒毀，從而可以保護整個電源不失效。
[0019]以上僅為本實用新型的較佳實施例，并不用于局限本實用新型的保護范圍，任何在本實用新型精神內(nèi)的修改、等同替換或改進等，都涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種應(yīng)用于LED燈的電源電路，所述電源電路包括一個LED電源前級電路，以及一個電性連接在所述LED電源前級電路的輸出端的負載，其特征在于:所述電源電路還包括一個電性連接在所述LED電源前級電路與負載之間的短路保護開關(guān)模塊，一個與所述短路保護開關(guān)模塊電性連接的電路檢測模塊，以及一個根據(jù)所述電路檢測模塊的輸出信號控制所述短路保護開關(guān)模塊通斷的控制開關(guān)模塊，所述短路保護開關(guān)模塊包括一個用于通斷所述負載的供電的負載開關(guān)，所述電路檢測模塊包括一個比較檢測單元，以及一個延時單元，所述比較檢測單元將所述LED電源前級電路的輸出電壓與預(yù)設(shè)基準電壓比較后輸出控制信號，所述延時單元根據(jù)比較檢測單元的控制信號在延后一定時間后輸出開關(guān)控制信號，所述控制開關(guān)模塊根據(jù)延時單元輸出的開關(guān)控制信號通斷所述負載開關(guān)進而通斷所述負載的供電。2.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于LED燈的電源電路，其特征在于:所述負載開關(guān)為N溝道型MOS管，該N溝道型MOS管的柵極與所述控制開關(guān)模塊電性連接。3.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于LED燈的電源電路，其特征在于:所述短路保護開關(guān)模塊包括兩個串聯(lián)在所述LED電源前級電路的輸出端的電阻。4.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于LED燈的電源電路，其特征在于:所述比較檢測單元包括一個基準電壓設(shè)置單元，一個輸出電壓檢測單元，以及一個比較器，所述比較器的同相輸入端與基準電壓設(shè)置單元的輸出端電性連接，反相輸入端與輸出電壓檢測單元的輸出端電性連接。5.如權(quán)利要求4所述的應(yīng)用于LED燈的電源電路，其特征在于:所述基準電壓設(shè)置單元包括兩個串聯(lián)在所述LED電源前級電路的輸出端與地之間的電阻。6.如權(quán)利要求4所述的應(yīng)用于LED燈的電源電路，其特征在于:所述輸出電壓檢測單元與基準電壓設(shè)置單元并聯(lián)并包括兩個串聯(lián)在所述LED電源前級電路的輸出端與地之間的電阻，以及一個并聯(lián)在所述兩個電阻中的一個上的電容。7.如權(quán)利要求4所述的應(yīng)用于LED燈的電源電路，其特征在于:所述輸出電壓檢測單元的輸入電壓小于所述LED電源前級電路的輸出端的正常電壓的88%時，所述比較器輸出高電平以觸發(fā)所述控制開關(guān)模塊關(guān)斷所述負載開關(guān)。8.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于LED燈的電源電路，其特征在于:所述延時單元包括一個延時比較器，一個分壓電阻組，以及一個RC充放電電路，所述比較檢測單元的輸出端與該延時比較器的同相輸入端電性連接，所述延時比較器的反相輸入端與分壓電阻組的輸出端連接，所述RC充放電電路包括一個連接在所述同相輸入端與延時比較器的輸出端的電容和一個電性連接在比較檢測單元的輸出端與地之間的電阻。9.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于LED燈的電源電路，其特征在于:控制開關(guān)模塊為一個NPN型三極管，所述NPN型三極管的基極與延時單元的輸出端電性連接，集電極與負載開關(guān)電性連接，發(fā)射極接地。
【文檔編號】H05B33/08GK205726574SQ201620626055
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月22日
【發(fā)明人】王其明, 吳廣華
【申請人】賽爾富電子有限公司