一種led模組輸入浪涌電流的控制裝置的制造方法
【專利說明】
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及一種控制裝置，尤其指一種LED模組輸入浪涌電流的控制裝置。
[0002]【【背景技術(shù)】】
LED光源由于其高光效和長壽命越來越受到照明行業(yè)的重視。和傳統(tǒng)光源不同，LED光源需要恒定直流驅(qū)動(dòng)，一般需要在輸入和LED光源之間加入恒流驅(qū)動(dòng)電源，請(qǐng)參考圖1所示，輸入電壓Vin可以為交流市電輸入，也可以是直流輸入，用來提供功率給LED光源。驅(qū)動(dòng)電源往往是功率變換電路，其可以是開關(guān)電源，也可以是線性恒流電路，用來提供LED光源所需的直流信號(hào)。在驅(qū)動(dòng)電源的輸出端，往往接有輸出電容Co，輸出電容Co主要是用來濾除驅(qū)動(dòng)電源輸出電流紋波，抑制從輸入端過來的浪涌電壓；LED模組主要是LED光源芯片，按照光學(xué)、熱學(xué)和結(jié)構(gòu)的要求進(jìn)行分布，模組和驅(qū)動(dòng)電源之間需要通過端子或者導(dǎo)線進(jìn)行電氣連接，這樣驅(qū)動(dòng)電源可以輸出合適的信號(hào)給LED模組，使LED芯片按照設(shè)計(jì)正常發(fā)光。
[0003]在實(shí)際應(yīng)用中，驅(qū)動(dòng)電源和LED模組之間的端子連接或者導(dǎo)線焊接連接會(huì)出現(xiàn)接觸不良的情況，這對(duì)恒流驅(qū)動(dòng)電源來說相當(dāng)于負(fù)載在正常條件和過載條件兩種狀態(tài)來回切換。恒流驅(qū)動(dòng)電源在輸出過載時(shí)輸出電壓會(huì)迅速上升，為了避免對(duì)驅(qū)動(dòng)電源造成損壞，驅(qū)動(dòng)電源一般加有輸出過壓保護(hù)，從而把輸出電壓控制在合適的范圍內(nèi)，同時(shí)，為了不影響正常工作，這個(gè)過壓保護(hù)點(diǎn)需要設(shè)計(jì)得比正常工作輸出電壓要高，這樣在輸出電容Co上面儲(chǔ)存了過高的能量。當(dāng)LED模組重新接入，驅(qū)動(dòng)電源輸出從過載變回正常負(fù)載時(shí)，Co上面的電壓就會(huì)對(duì)LED模組進(jìn)行放電，在LED芯片流過非常高的浪涌電流，最終導(dǎo)致LED芯片燒壞。在個(gè)別應(yīng)用中，往往也需要系統(tǒng)支持帶電操作，要求在不斷電情況下隨時(shí)更換LED模組，如果驅(qū)動(dòng)電源采用恒流輸出，就會(huì)存在上述問題，在插拔LED模組過程中損壞LED芯片。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，通常通過在LED模組中加入限流的部件來解決上述問題。在LED模組接入系統(tǒng)時(shí)，如果有過高的浪涌電壓，通過限流部件控制輸入浪涌電流，達(dá)到保護(hù)的目的。請(qǐng)參照?qǐng)D2所示，LED模組具有負(fù)溫度系數(shù)NTC電阻作為限流的部件。當(dāng)接入系統(tǒng)時(shí)，由于NTC電阻阻值較大，可以抑制電流的增加，正常工作時(shí)NTC電阻由于發(fā)熱使得阻值下降，不影響正常轉(zhuǎn)換效率。但由于NTC電阻阻值變化有一個(gè)比較緩慢的過程，對(duì)于接觸不良或者快速熱插拔所起的限流作用比較有限，并且NTC本身會(huì)發(fā)熱，會(huì)影響模組的溫度特性。而且，采用NTC電阻限流，流入LED模組的浪涌電流會(huì)隨輸入浪涌電壓變大而變大，不能很好設(shè)定電流上限。
[0005]因此，為了克服上述缺陷，有必要提供一種改進(jìn)的LED模組輸入浪涌電流的控制
>J-U ρ?α裝直。
[0006]【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
本發(fā)明的目的在于提供一種LED模組輸入浪涌電流的控制裝置。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種LED模組輸入浪涌電流的控制裝置，用于控制經(jīng)過LED模組的電流，包括供電單元以及控制單元，所述供電單元為控制單元供電，所述控制單元與所述LED模組串聯(lián)，所述控制單元包括與所述LED模組串聯(lián)的開關(guān)元件、連接于所述開關(guān)元件的采樣電路以及限流單元，LED模組具有額定電流，所述采樣電路采樣通過所述LED模組的電流，當(dāng)流過LED模組的電流在額定電流范圍內(nèi)時(shí)，所述控制單元的開關(guān)元件工作于飽和導(dǎo)通工作狀態(tài)，當(dāng)流過LED模組的電流大于額定電流范圍時(shí)，所述限流單元通過所述采樣電路給出的信號(hào)啟動(dòng)限流，使所述控制單元的開關(guān)元件工作于線性放大狀態(tài)，從而控制流過LED模組的電流。
[0008]優(yōu)選地，所述LED模組輸入浪涌電流的控制裝置還包括泄放單元，所述泄放單元連接所述控制單元，當(dāng)LED模組與電源驅(qū)動(dòng)斷開時(shí),所述泄放單元給所述控制單元放電。
[0009]優(yōu)選地，所述泄放單元包括第二開關(guān)，所述第二開關(guān)具有第一端和第二端，所述第一端連接所述供電單元的輸入端，所述第二端連接所述控制單元的開關(guān)元件。
[0010]優(yōu)選地，所述泄放單元還包括穩(wěn)壓管以及分壓電阻，所述泄放單元的第二開關(guān)的第一端通過所述穩(wěn)壓管和所述分壓電阻與所述供電單元的輸入端連接。
[0011]優(yōu)選地，所述泄放單元包括電阻，所述電阻的一端連接所述開關(guān)元件，另一端連接所述采樣電路。
[0012]優(yōu)選地，所述限流單元包括第一開關(guān)和電流設(shè)定單元，所述第一開關(guān)的第一端連接所述開關(guān)元件，第二端連接所述電流設(shè)定單元，第三端連接采樣電路，所述采樣電路的第一端連接開關(guān)元件，第二端連接所述第一開關(guān)，所述電流設(shè)定單元的一端連接所述采樣電路的第一端，另一端連接所述第一開關(guān)，所述電流設(shè)定單元通過采樣電路給出的信號(hào)輸出電流，從而控制所述第一開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷。
[0013]優(yōu)選地，所述電流設(shè)定單元通過所述采樣電路給出的信號(hào)輸出不同大小和不同變化趨勢的電流。
[0014]優(yōu)選地，所述電流設(shè)定單元包括運(yùn)算放大器，所述運(yùn)算放大器的輸入端的正極連接所述采樣電路，所述運(yùn)算放大器的輸入端的負(fù)極連接基準(zhǔn)值，所述運(yùn)算放大器的輸出端連接所述第一開關(guān)。
[0015]優(yōu)選地，所述控制單元還包括穩(wěn)壓管以及電容，所述穩(wěn)壓管的一端連接所述開關(guān)元件，另一端連接采樣電路的第二端，所述電容的一端連接所述開關(guān)元件，另一端連接采樣電路的第二端，所述穩(wěn)壓管與所述電容并聯(lián)。
[0016]優(yōu)選地，所述電流設(shè)定單元還包括限流電阻，所述限流電阻連接于所述運(yùn)算放大器與所述控制單元的第一開關(guān)之間。
[0017]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明LED模組輸入浪涌電流的控制裝置有以下優(yōu)點(diǎn):有效防止LED模組電流過大，且性能穩(wěn)定。
[0018]【【附圖說明】】
圖1為現(xiàn)有技術(shù)的驅(qū)動(dòng)電源和LED模組示意圖。
[0019]圖2為現(xiàn)有技術(shù)的LED模組輸入浪涌電流的控制裝置的示意圖。
[0020]圖3為本發(fā)明LED模組輸入浪涌電流的控制裝置的示意圖。
[0021]圖4為本發(fā)明LED模組輸入浪涌電流的控制裝置的第一實(shí)施例的電路圖。
[0022]圖5為本發(fā)明LED模組輸入浪涌電流的控制裝置的第二實(shí)施例的電路圖。
[0023]圖6為本發(fā)明LED模組輸入浪涌電流的控制裝置的關(guān)鍵點(diǎn)工作波形圖。
[0024]圖7為本發(fā)明LED模組輸入浪涌電流的控制裝置的第三實(shí)施例的電路圖。
[0025]【【具體實(shí)施方式】】
請(qǐng)參考圖3所示，一種LED模組輸入浪涌電流的控制裝置100，包括LED模組LED1-N、供電單元、以及控制單元200。供電單元為控制單元200供電，控制單元200與LED模組LEDl-N串聯(lián)。控制單元200包括與LED模組LEDl-N串聯(lián)的開關(guān)元件S、連接于開關(guān)元件S的采樣電路201以及限流單元，LED模組LEDl-N具有額定電流，采樣電路201采樣通過LED模組的電流，當(dāng)流過LED模組LEDl-N的電流在額定電流范圍內(nèi)時(shí)，控制單元200的開關(guān)元件S工作于飽和導(dǎo)通工作狀態(tài)，當(dāng)流過LED模組LEDl-N的電流大于額定電流范圍時(shí)，限流單元通過采樣電路201給出的信號(hào)啟動(dòng)限流，使控制單元200的開關(guān)元件S工作于線性放大狀態(tài)，從而控制流過LED模組LEDl-N的電流。
[0026]LED模組輸入浪涌電流的控制裝置100的一端連接恒流驅(qū)動(dòng)電源，用于控制恒流驅(qū)動(dòng)電源輸入LED模組LEDl-N的電流不會(huì)過大而導(dǎo)致LED模組LEDl-N損壞。本發(fā)明LED模組輸入浪涌電流的控制裝置100利用開關(guān)元件S的元件特性，當(dāng)LED模組LEDl-N正常工作時(shí)，開關(guān)元件S飽和導(dǎo)通，使得LED模組LEDl-N在驅(qū)動(dòng)電源的驅(qū)動(dòng)下正常工作。而由于LED模組LEDl-N與驅(qū)動(dòng)電源之間的熱插拔或者其他原因使得經(jīng)過LED模組的電流過大時(shí)，限流單元控制開關(guān)元件S處于線性導(dǎo)通狀態(tài)，從而控制經(jīng)過LED模組LEDl-N的電流不會(huì)過大。本發(fā)明的控制單元200可以連接LED模組LEDl-N的負(fù)端，也可以連接于LED模組LEDl-N的中間，即位于LED模組LEDl-N中LEDl至LEDN中任意兩顆的中間，只要控制單元200不位于LED模組LEDl-N的正端即可。本發(fā)明LED模組LEDl-N輸入浪涌電流的控制裝置100能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測LED模組LEDl-N的電流，并能根據(jù)LED模組LEDl-N電流的情況及時(shí)作出反應(yīng)，很好的控制LED模組LEDl-N的輸入電流，使得不會(huì)因?yàn)檩斎腚娏鬟^大而導(dǎo)致LED模組LEDl-N損壞。
[0027]進(jìn)一步地，本發(fā)明LED模組輸入浪涌電流的控制裝置100還包括泄放單元，泄放單元一端與控制單元200連接，另一端與采樣電路連接。當(dāng)LED模組LEDl-N與電源驅(qū)動(dòng)斷開時(shí)，泄放單元為開關(guān)元件S放電，確保開關(guān)元件S處于關(guān)斷狀態(tài)，這樣，當(dāng)LED模組LEDl-N與電源驅(qū)動(dòng)再連接時(shí)，開關(guān)元件S可以正?？刂戚斎腚娏?。
[0028]具體地，請(qǐng)參照?qǐng)D4所示，本發(fā)明第一較佳實(shí)施例LED模組輸入浪涌電流的控制裝置I包括LED模組LED1-N、控制單元11以及供電單元12。供電單元12為控制單元11供電，控制單元11與LED模組LEDl-N串聯(lián)。控制單元11包括與LED模組LEDl-N串聯(lián)的開關(guān)元件S、連接于開關(guān)元件S的采樣電路110以及限流單元112。LED模組LEDl-N具有額定電流，采樣電路110采樣通過LED模組LEDl-N的電流，當(dāng)流過LED模組LEDl-N的電流在額定電流范圍內(nèi)時(shí)，控制單元11的開關(guān)元件S工作于飽和導(dǎo)通工作狀態(tài)，當(dāng)流過LED模組LEDl-N的電流大于額定電流范圍時(shí)，限流單元112通過采樣電路110給出的信號(hào)啟動(dòng)限流，使控制單元11的開關(guān)元件S工作于線性放大狀態(tài)，從而控制流過LED模組LEDl-N的電流。本實(shí)施例中，采樣電路110包括采樣電阻Rs，開關(guān)元件S為場效應(yīng)管，供電單元12包括限流電阻R3，其他實(shí)施例中，開關(guān)元件S也可以為其他類型的開關(guān)器件，采樣電路110和供電單元12還可以根據(jù)需要增加或減少元件。
[0029]控制單元11的限流單元112包括第一開關(guān)Ql和電流設(shè)定單元113。第一開關(guān)Ql的第一端連接開關(guān)元件S，第二端連接電流設(shè)定單元113，第三端連接采樣電路110。采樣電路110的第一端連接開關(guān)元件S，第二端連接第一開關(guān)Ql，電流設(shè)定單元113的一端連接采樣電路110的第一端，另一端連接第一開關(guān)Q1。電流設(shè)定單元113通過采樣電路110給出的信號(hào)輸出電流，從而控制第一開關(guān)Ql的導(dǎo)通和關(guān)斷。本實(shí)施例中，第一開關(guān)Ql的第一端為集電極，第二端為基極，第三端為發(fā)射極。
[0030]電流設(shè)定單元113通過采樣電路110給出的信號(hào)輸出