利用零地壓差供電的led照明電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用零地壓差供電的LED照明電路，包括LED燈，用于驅(qū)動(dòng)LED燈的驅(qū)動(dòng)電路，以及用于為驅(qū)動(dòng)電路供電的整流調(diào)壓電路，其中所述整流調(diào)壓電路具有用于連接零線和地線的輸入端，所述整流調(diào)壓電路的輸出端分別通過(guò)直接供電的第一支路以及由儲(chǔ)能元件供電的第二支路接入一開關(guān)電路的輸入端，該開關(guān)電路的輸出端連接所述驅(qū)動(dòng)電路；所述LED照明電路還設(shè)有用于控制所述開關(guān)電路以切換驅(qū)動(dòng)電路與兩個(gè)支路通斷的控制電路。本發(fā)明利用零低地壓差供電的LED照明電路可根據(jù)零線輸入的功率靈活地采用為L(zhǎng)ED燈供電的方式，并且充分利用了零線的電流進(jìn)行供電，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能高效的照明。
【專利說(shuō)明】利用零地壓差供電的LED照明電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及照明領(lǐng)域，尤其涉及一種利用零地壓差供電的LED照明電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在理論上來(lái)說(shuō)，零線與地線之間電壓應(yīng)該為0V，但在實(shí)際電網(wǎng)應(yīng)用當(dāng)中，由于變壓器三相輸出供電搭接用電負(fù)載不可能絕對(duì)平衡，從而會(huì)讓中性點(diǎn)(零電位)偏移，零線電位也不再是0，此時(shí)零線與地線間電壓就不等于O 了，用電負(fù)載耗能越大，這個(gè)不平衡越大，零線對(duì)地電壓越高。目前雖然采用了在用戶端的零線重復(fù)接地的方法來(lái)使零線與地線間電壓為0，但是在工廠、超市、游樂(lè)場(chǎng)等用電量大的場(chǎng)所還是存在零地壓差(即零線與地線之間的電壓差)。
[0003]LED光源具有光效高、能耗低的特點(diǎn)，如果利用零地壓差供電，將更加具有節(jié)能效
果O
[0004]目前市面上利用零地壓差供電的LED照明電路多為直接通過(guò)接在零線與地線之間來(lái)驅(qū)動(dòng)，其存在的缺點(diǎn)有:
[0005]1.沒(méi)有漏電保護(hù)閾值設(shè)置，常會(huì)導(dǎo)致漏電保護(hù)器誤動(dòng)作。由于供電場(chǎng)所大多裝有漏電保護(hù)器，而當(dāng)漏電保護(hù)器檢測(cè)到零線當(dāng)中的電流超過(guò)一定閾值時(shí)，就會(huì)跳閘，即造成漏電保護(hù)器誤動(dòng)作，從而使LED照明電路無(wú)法正常工作，難以起到穩(wěn)定持續(xù)的照明作用。
[0006]2.LED電路沒(méi)有充電儲(chǔ)能功能，造成LED照明亮度不均勻。由于零線的輸入電壓并非恒定，因此當(dāng)輸入功率大的時(shí)候，效率低，導(dǎo)致LED輸出亮度不一致，零地壓差大時(shí)LED亮度高，零地壓差小時(shí)LED亮度低，照明效果差。
[0007]因此，需要提供一種利用零地壓差供電的LED照明電路，解決漏電保護(hù)器誤動(dòng)作的問(wèn)題，以實(shí)現(xiàn)LED照明電路持續(xù)穩(wěn)定的工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]在充分利用零地壓差為L(zhǎng)ED燈供電進(jìn)行照明時(shí)，為了避免造成漏電保護(hù)器誤動(dòng)作，使得LED燈能夠穩(wěn)定工作，本發(fā)明提供了一種在漏電保護(hù)器的電流閾值以內(nèi)利用零地壓差供電的照明電路。
[0009]一種利用零地壓差供電的LED照明電路，包括LED燈，用于驅(qū)動(dòng)LED燈的驅(qū)動(dòng)電路，以及用于為驅(qū)動(dòng)電路供電的整流調(diào)壓電路，其中所述整流調(diào)壓電路具有用于連接零線和地線的輸入端，所述整流調(diào)壓電路的輸出端分別通過(guò)直接供電的第一支路以及由儲(chǔ)能元件供電的第二支路接入一開關(guān)電路的輸入端，該開關(guān)電路的輸出端連接所述驅(qū)動(dòng)電路；所述LED照明電路還設(shè)有用于控制所述開關(guān)電路以切換驅(qū)動(dòng)電路與兩個(gè)支路通斷的控制電路。
[0010]本發(fā)明LED照明電路在開關(guān)電路之間切換從而選擇直接為L(zhǎng)ED驅(qū)動(dòng)電路供電，或由儲(chǔ)能元件為L(zhǎng)ED驅(qū)動(dòng)電路供電，能夠穩(wěn)定LED燈的功率，達(dá)到良好的照明效果。在零地線輸出功率足夠時(shí)，同時(shí)為L(zhǎng)ED燈供電且為儲(chǔ)能元件充電，充分利用了零地線之間的電流，達(dá)到很好的節(jié)能效果。
[0011]其中控制電路包括:
[0012]用于采集零線電壓并與第一閾值相比較的第一電壓比較器；
[0013]用于采集儲(chǔ)能元件電壓并與第二閾值相比較的第二電壓比較器；
[0014]所述第一電壓比較器和第二電壓比較器的輸出端分別接入所述開關(guān)電路用以發(fā)送控制信號(hào)。
[0015]由于漏電保護(hù)器通過(guò)檢測(cè)零線中的殘余電流來(lái)判斷是否存在漏電，當(dāng)檢測(cè)到零線中的殘余電流大于一定閾值時(shí)便會(huì)發(fā)生跳閘，從而導(dǎo)致LED照明電路無(wú)法工作，因此通過(guò)預(yù)先設(shè)計(jì)LED照明電路負(fù)載來(lái)使得整個(gè)LED照明電路的工作電流在一定閾值以內(nèi)(一般為30mA)。由于LED照明電路的負(fù)載已確定，因此設(shè)定零線與地線之間輸出功率閾值時(shí)即可確定電壓閾值，只需要通過(guò)將零地壓差與預(yù)設(shè)的電壓閾值比較就可判定零地線之間的輸出功率是否足夠。
[0016]所述開關(guān)電路包括:
[0017]第一開關(guān)，連接在第一支路和驅(qū)動(dòng)電路之間，所述第一電壓比較器的輸出端連接第一開關(guān)控制端；
[0018]第二開關(guān)，連接在第二支路與驅(qū)動(dòng)電路之間；
[0019]反相器，反相器輸入端與第一電壓比較器的輸出端連接；
[0020]與門電路，與門電路第一輸入端連接反相器輸出端；與門電路第二輸入端連接第二電壓比較器輸出端，與門電路輸出端連接所述第二開關(guān)控制端。
[0021]第一電壓比較器輸出的控制信號(hào)用于控制第一開關(guān)，當(dāng)?shù)谝浑妷罕容^器采集的零地線電壓大于設(shè)定閾值時(shí)，第一開關(guān)導(dǎo)通，零地線輸出的電流經(jīng)過(guò)整流調(diào)壓以后直接為L(zhǎng)ED燈供電，同時(shí)也為儲(chǔ)能元件充電；此時(shí)，反相器將第一電壓比較器輸出的控制信號(hào)進(jìn)行反相，并輸入與門電路的一個(gè)輸入端，使得第二開關(guān)斷開，則儲(chǔ)能元件不為L(zhǎng)ED燈供電；當(dāng)?shù)谝浑妷罕容^器采集的零地線電壓小于設(shè)定閾值時(shí)，第一開關(guān)斷開，則由第二電壓比較器比較儲(chǔ)能元件的電壓大小，在第二電壓比較器比較得到儲(chǔ)能元件的電壓足夠時(shí)，則由與門電路輸出控制信號(hào)使第二開關(guān)導(dǎo)通，由儲(chǔ)能元件為L(zhǎng)ED燈供電，否則第一開關(guān)和第二開關(guān)均斷開，LED燈不照明。
[0022]所述第二支路包括依次連接在整流調(diào)壓電路與開關(guān)電路之間的充電電路、充電開關(guān)、以及作為儲(chǔ)能元件的充電電池；
[0023]所述控制電路還包括用于采集充電電池電壓并與第三閾值相比較的第三電壓比較器，第三電壓比較器的輸出端連接所述充電開關(guān)的控制端。
[0024]通過(guò)第三電壓比較器比較充電電池的電壓來(lái)控制充電開關(guān)，切換充電電路與充電電池之間的通斷，當(dāng)充電電池電壓過(guò)高時(shí)停止充電，實(shí)現(xiàn)了智能充電。
[0025]所述驅(qū)動(dòng)電路為恒流驅(qū)動(dòng)電路。采用恒流驅(qū)動(dòng)電路可保證LED照明的高效性和穩(wěn)定性。
[0026]所述充電電池為可反復(fù)充放電的紐扣電池。可反復(fù)充放電的紐扣電池具有低功耗、體積小的優(yōu)點(diǎn)，可在為L(zhǎng)ED燈高效供電的同時(shí)減小整個(gè)LED照明電路的體積。
[0027]所述LED照明電路還包括防反接電路，所述防反接電路輸入端分別連接零線和地線，輸出端連接所述整流調(diào)壓電路的輸入端。防反接電路防止電路接反造成對(duì)某些元件的損害，對(duì)LED照明電路中起到保護(hù)作用。
[0028]所述整流調(diào)壓電路包括依次連接的整流電路和升降壓電路，其中所述第一電壓比較器采集整流電路的輸出電壓。零線電流進(jìn)入整流調(diào)壓電路后先經(jīng)過(guò)整流得到直流電流，再通過(guò)升降壓電路得到穩(wěn)定的電壓為L(zhǎng)ED燈和儲(chǔ)能元件進(jìn)行供電。
[0029]本發(fā)明利用零低地壓差供電的LED照明電路可根據(jù)零線輸入的功率靈活地采用為L(zhǎng)ED燈供電的方式，并且充分利用了零線的電流進(jìn)行供電，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能高效的照明。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2為本發(fā)明實(shí)施例中開關(guān)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]如圖1所示，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了 一種利用零地壓差供電的LED照明電路，包括:防反接電路、整流調(diào)壓電路、控制電路、充電電路、充電電池、開關(guān)電路、驅(qū)動(dòng)電路以及LED 燈。
[0033]其中，整流調(diào)壓電路包括整流電路以及升降壓電路。
[0034]充電電池為可反復(fù)充放電的DC3V紐扣電池。
[0035]控制電路包括第一電壓比較器、第二電壓比較器和第三電壓比較器。
[0036]其中升降壓電路的輸出分成兩個(gè)支路，第一支路直接接入開關(guān)電路輸入端；第二支路包括依次連接的充電電路、充電開關(guān)和充電電池，充電電池的輸出端也接入開關(guān)電路的輸入端。開關(guān)電路的輸出端與驅(qū)動(dòng)電路輸入端連接。
[0037]零線和地線接入防反接電路的輸入端，防反接電路的輸出端與整流電路輸入端連接，整流電路將來(lái)自零線的交流電變?yōu)橹绷麟姡⑤敵鲋辽祲弘娐份斎攵?。升降壓電路調(diào)節(jié)該直流電至合適電壓。整流電路的輸出電壓還輸入控制電路中的第一電壓比較器，用于與預(yù)設(shè)的參考電壓(第一閾值)比較。
[0038]控制電路中的第一電壓比較器比較零線與地線之間的電壓。由于在供電場(chǎng)所一般接有漏電保護(hù)器，用于檢測(cè)零線中的殘余電流，當(dāng)殘余電流超過(guò)預(yù)設(shè)值(一般為30mA)時(shí)漏電保護(hù)器就會(huì)跳閘，因此需要將整個(gè)照明電路的工作電流限制在30mA以內(nèi)，防止漏電保護(hù)器誤動(dòng)作。由于工作電流與負(fù)載有關(guān)，因此在工作電流確定的情況下設(shè)計(jì)LED照明電路的負(fù)載。當(dāng)負(fù)載確定時(shí)，直接通過(guò)采集零線輸入的電壓即可得到零地線之間的輸出功率。
[0039]整流電路的輸出電壓即為零線電壓，第一電壓比較器通過(guò)采集整流電路的輸出電壓，將零線電壓與參考電壓比較來(lái)判定零地線之間輸出功率是否足夠:當(dāng)功率足夠時(shí)，輸出控制信號(hào)，則開關(guān)電路導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)電路與第一支路之間的連接，由升降壓電路的輸出直接為驅(qū)動(dòng)電路供電，同時(shí)升降壓電路還為第二支路中的充電電路供電；當(dāng)功率不足時(shí)，輸出控制信號(hào)，則開關(guān)電路斷開驅(qū)動(dòng)電路與第一支路之間的連接，此時(shí)升降壓電路只為充電電路供電，并且由控制電路中的第二電壓比較器進(jìn)行進(jìn)一步的判斷；第二電壓比較器將充電電池的電壓與低電壓閾值(第二閾值)比較，當(dāng)充電電池的電壓高于低電壓閾值時(shí)，表明充電電池電量足夠，則第二電壓比較器輸出控制信號(hào)使得驅(qū)動(dòng)電路與第二支路之間保持導(dǎo)通，由充電電池為驅(qū)動(dòng)電路供電，驅(qū)動(dòng)LED燈照明；當(dāng)充電電池的電壓低于低電壓閾值時(shí)，表明充電電池過(guò)放，則第二電壓比較器輸出控制信號(hào)使驅(qū)動(dòng)電路與兩個(gè)支路均斷開，此時(shí)LED燈不工作。
[0040]其中如圖2所示，本發(fā)明當(dāng)前實(shí)施例的開關(guān)電路包括反相器、與門電路、第一開關(guān)以及第二開關(guān)。第一支路與驅(qū)動(dòng)電路輸入端之間通過(guò)第一開關(guān)連接，第二支路與驅(qū)動(dòng)電路輸入端之間通過(guò)第二開關(guān)連接。
[0041]第一電壓比較器的輸出端分別連接至反相器輸入端和第一開關(guān)的控制端；與門電路具有兩個(gè)輸入端，反相器輸出端連接與門電路的其中一個(gè)輸入端，第二電壓比較器輸出端連接與門電路的另一輸入端，與門電路輸出端連接第二開關(guān)的控制端，其中第一開關(guān)與第二開關(guān)均為高電平導(dǎo)通。
[0042]其中，與門電路邏輯真值表如下:
[0043]
【權(quán)利要求】
1.一種利用零地壓差供電的LED照明電路，包括LED燈，用于驅(qū)動(dòng)LED燈的驅(qū)動(dòng)電路，以及用于為驅(qū)動(dòng)電路供電的整流調(diào)壓電路，其中所述整流調(diào)壓電路具有用于連接零線和地線的輸入端，其特征在于，所述整流調(diào)壓電路的輸出端分別通過(guò)直接供電的第一支路以及由儲(chǔ)能元件供電的第二支路接入一開關(guān)電路的輸入端，該開關(guān)電路的輸出端連接所述驅(qū)動(dòng)電路；所述LED照明電路還設(shè)有用于控制所述開關(guān)電路以切換驅(qū)動(dòng)電路與兩個(gè)支路通斷的控制電路。
2.如權(quán)利要求1所述利用零地壓差供電的LED照明電路，其特征在于，其中控制電路包括: 用于采集零線電壓并與第一閾值相比較的第一電壓比較器； 用于采集儲(chǔ)能元件電壓并與第二閾值相比較的第二電壓比較器； 所述第一電壓比較器和第二電壓比較器的輸出端分別接入所述開關(guān)電路用以發(fā)送控制信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述利用零地壓差供電的LED照明電路，其特征在于，所述開關(guān)電路包括: 第一開關(guān)，連接在第一支路和驅(qū)動(dòng)電路之間，所述第一電壓比較器的輸出端連接第一開關(guān)控制端； 第二開關(guān)，連接在第二支路與驅(qū)動(dòng)電路之間； 反相器，反相器輸入端與第一電壓比較器的輸出端連接； 與門電路，與門電路第一輸入端連接反相器輸出端；與門電路第二輸入端連接第二電壓比較器輸出端，與門電路輸出端連接所述第二開關(guān)控制端。
4.如權(quán)利要求3所述利用零地壓差供電的LED照明電路，其特征在于，所述第二支路包括依次連接在整流調(diào)壓電路與開關(guān)電路之間的充電電路、充電開關(guān)、以及作為儲(chǔ)能元件的充電電池； 所述控制電路還包括用于采集充電電池電壓并與第三閾值相比較的第三電壓比較器，第三電壓比較器的輸出端連接所述充電開關(guān)的控制端。
5.如權(quán)利要求1所述利用零地壓差供電的LED照明電路，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路為恒流驅(qū)動(dòng)電路。
6.如權(quán)利要求4所述利用零地壓差供電的LED照明電路，其特征在于，所述充電電池為可反復(fù)充放電的紐扣電池。
7.如權(quán)利要求1所述利用零地壓差供電的LED照明電路，其特征在于，所述LED照明電路還包括防反接電路，所述防反接電路輸入端分別連接零線和地線，輸出端連接所述整流調(diào)壓電路的輸入端。
8.如權(quán)利要求2所述利用零地壓差供電的LED照明電路，其特征在于，所述整流調(diào)壓電路包括依次連接的整流電路和升降壓電路，其中所述第一電壓比較器采集整流電路的輸出電壓。
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK103763818SQ201310755542
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】趙國(guó)松, 莊曉兵 申請(qǐng)人:浙江晨輝照明有限公司