具有過熱保護功能的led電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及具有過熱保護功能的LED電路，屬于LED電路的【技術領域】；解決的技術問題為：提供一種結構簡單、能夠為LED提供穩(wěn)定電流、且當LED的光源斷路后電路仍然可以正常工作的帶有備用電源電路的LED電路；采用的技術方案為：包括電源電路、驅動電路、控制電路和LED發(fā)光電路，電源電路給驅動電路和LED發(fā)光電路供電，控制電路與驅動電路和LED發(fā)光電路電連接，還包括過熱保護電路；適用于LED領域。
【專利說明】具有過熱保護功能的LED電路
【技術領域】
[0001] 本實用新型具有過熱保護功能的LED電路，屬于LED電路的【技術領域】。
【背景技術】
[0002] LED由于其具有亮度高、工作電壓低、功耗小、小型化、壽命長、耐沖擊和性能穩(wěn)定 等優(yōu)勢，在金融、交通、體育、廣告等領域得到廣泛應用；LED工作在低壓環(huán)境下且由電流來 進行驅動，一般在LED電路中，LED工作的電源是從供電電源降壓后而得到的，目前現(xiàn)有的 LED電路較為復雜，其降壓電路一般采用阻容降壓電路，阻容降壓電路的工作原理是利用電 容在一定的交流信號頻率下產生的容抗來限制最大工作電流，這類電路的輸出電流較小， 隨著輸入電壓的改變，LED的亮度也隨之改變，而且阻容降壓式電源是一種非隔離電源，安 全性較低；此外，LED工作電路中的高頻噪聲、電壓的激變均會影響其發(fā)光效果，所以在LED 電路中需要采取一些手段來給LED發(fā)光電路提供穩(wěn)定的工作電流；LED的自身溫度會隨著 發(fā)光時間的增長而升高，當?shù)竭_一定高溫時，LED會發(fā)生爆裂甚至燒壞整個LED電路，造成 不可挽救的經濟損失。 實用新型內容
[0003] 本實用新型克服現(xiàn)有技術存在的不足，所要解決的技術問題為：提供一種結構簡 單、能夠為LED提供穩(wěn)定電流、且具有過熱保護功能的LED電路。
[0004] 為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：具有過熱保護功能的 LED電路，包括電源電路、驅動電路、控制電路和LED發(fā)光電路，所述電源電路包括輸入端與 市電電源相連的變壓器、輸入端與變壓器輸出端相連的橋式整流器以及輸入端與橋式整流 器輸出端相連的儲能芯片，所述儲能芯片通過第一輸出端0UT1給LED發(fā)光電路供電、通過 第二輸出端0UT2給驅動電路供電，儲能芯片的接地端GND接地；所述驅動電路包括控制芯 片和主要由二極管D1、電容C3、電感L2組成的降壓電路，所述控制芯片的電源端并接電容 C2的一端后與儲能芯片的輸出端0UT2相連，所述電容C2的另一端接地，所述控制芯片的 第一控制端并接二極管D1的正極后與電容C3的一端相連，所述二極管D1的負極并接電感 L2的一端、電阻R3的一端、電阻R4的一端后與儲能芯片的第一輸出端0UT1相連，電容C1 的一端與儲能芯片第一輸出端0UT1和二極管D1負極之間的連線相連，所述電容C1的另一 端接地；所述電感L2的另一端并接電容C3的另一端后與開關電路的電源輸入端相連，所述 開關電路的電源輸出端與LED發(fā)光電路的電源輸入端相連，所述LED發(fā)光電路的電源輸出 端與控制電路電連接后與所述控制芯片的第二控制端相連，所述控制芯片的接地端GND接 地；所述電阻R3的另一端串接電阻R5后接地，所述電阻R4的另一端串接電阻R6后接地， 比較器的非反相輸入端與電阻R3和電阻R5之間的連線相連，比較器的反相輸入端與電阻 R4和電阻R6之間的連線相連，比較器的輸出端與開關控制電路相連，開關控制電路與開關 電路相連。
[0005] 所述電阻R3為用于感測LED發(fā)光電路中LED的溫度、且具有負溫度系數(shù)的熱敏電 阻，電阻R4、電阻R5和電阻R6不具有溫度系數(shù)；所述控制電路包括NPN型三極管Q1和電 阻R1，所述NPN型三極管Q1的集電極連接LED發(fā)光電路的電源輸出端，NPN型三極管Q1的 基極連接電阻R1的一端，電阻R1的另一端并接NPN型三極管Q1的發(fā)射極后與所述控制芯 片的弟-控制端相連；所述控制芯片為CAT4201芯片；所述控制芯片的電源端為VBT端，所 述控制芯片的第一控制端為SW端，所述控制芯片的第二控制端為CTRL端，所述控制芯片還 具有復位端RSET，所述復位端RSET串接電感L1后接地；所述變壓器和橋式整流器之間串 接有一個電阻R2 ;所述LED發(fā)光電路包括至少一個LED支路。
[0006] 本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有以下有益效果：
[0007] 1、本實用新型中，通過變壓器和橋式整流器可把市電電源轉換為LED所需電源， 將轉換后的電能儲存在儲能芯片中，由儲能芯片分別輸出給LED發(fā)光電路和驅動電路，驅 動電路通過控制電路來控制LED發(fā)光電路的。
[0008] 2、在儲能芯片和LED發(fā)光電路之間的電源線路上設置有電容C1，此電容C1不僅能 夠濾除儲能芯片輸出的高頻噪聲、切斷高頻噪聲通過供電回路進行傳播的通路，而且防止 電源攜帶的噪聲對電路構成干擾、改善儲能芯片輸出給LED發(fā)光電路的電流上升和下降的 波形、使波形變得平緩，達到了給LED發(fā)光電路提供平穩(wěn)電流的目的；同理，在儲能芯片和 控制芯片之間的電源線路上設置有電容C2,使得控制芯片擁有穩(wěn)定的電源輸入，減小了電 源激增對芯片的影響。
[0009] 3、本實用新型中，將降壓電路與CAT4201芯片的SW端口連接、將控制電路與 CAT4201芯片的CTRL端口連接，工作時，降壓電路與CAT4201芯片配合對儲存芯片的輸 出電壓進行降壓輸出，控制LED發(fā)光電路的電流，LED發(fā)光電路的負端連接控制電路后與 CAT4201芯片的CTRL端口相連，對LED發(fā)光電路的電流進行檢測，并反饋出開關信號量，達 到控制電流的輸出。
[0010] 4、本實用新型中加入了由電阻R3、電阻R4、電阻R5和電阻R6組成的橋電路，其中 電阻R3為用于感測LED發(fā)光電路中LED的溫度信號的熱敏電阻，當LED發(fā)光電路中LED的 溫度升高到一定值時，與上述橋電路相連的比較器的輸出端給開關控制電路一個信號，開 關控制電路控制開關電路斷開，截斷對LED發(fā)光電路的電源供給，繼而使得LED發(fā)光電路斷 開，從而保護了 LED發(fā)光電路中的各LED燈。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011] 下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明；
[0012] 圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0013] 圖中：1為電源電路，2為驅動電路，3為控制電路，4為LED發(fā)光電路，5為儲能芯 片，6為控制芯片，7為降壓電路，8為比較器，9為開關控制電路，10為開關電路。
【具體實施方式】
[0014] 如圖1所示,具有過熱保護功能的LED電路,包括電源電路1、驅動電路2、控制電 路3和LED發(fā)光電路4,所述LED發(fā)光電路4包括至少一個LED支路；所述電源電路1包括 輸入端與市電電源相連的變壓器、輸入端與變壓器輸出端相連的橋式整流器以及輸入端與 橋式整流器輸出端相連的儲能芯片5,所述變壓器和橋式整流器之間串接有一個電阻R2來 進行分壓；所述儲能芯片5通過第一輸出端0UT1給LED發(fā)光電路4供電、通過第二輸出端 0UT2給驅動電路2供電，儲能芯片5的接地端GND接地；所述驅動電路2包括控制芯片6和 主要由二極管D1、電容C3、電感L2組成的降壓電路7,所述控制芯片6的電源端并接電容 C2的一端后與儲能芯片5的輸出端0UT2相連，所述電容C2的另一端接地，所述控制芯片6 的第一控制端并接二極管D1的正極后與電容C3的一端相連，所述二極管D1的負極并接電 感L2的一端、電阻R3的一端、電阻R4的一端后與儲能芯片5的第一輸出端0UT1相連，電 容C1的一端與儲能芯片5第一輸出端0UT1和二極管D1負極之間的連線相連，所述電容C1 的另一端接地；所述電感L2的另一端并接電容C3的另一端后與開關電路10的電源輸入端 相連，所述開關電路10的電源輸出端與LED發(fā)光電路4的電源輸入端相連，所述LED發(fā)光 電路4的電源輸出端與控制電路3電連接后與所述控制芯片6的第二控制端相連，所述控 制芯片6的接地端GND接地；所述電阻R3的另一端串接電阻R5后接地，所述電阻R4的另 一端串接電阻R6后接地，比較器8的非反相輸入端與電阻R3和電阻R5之間的連線相連， 比較器8的反相輸入端與電阻R4和電阻R6之間的連線相連，比較器8的輸出端與開關控 制電路9相連，開關控制電路9與開關電路10相連。
[0015] 本實施例中，所述電阻R3為用于感測LED發(fā)光電路4中LED的溫度、且具有負溫 度系數(shù)的熱敏電阻，所述開關控制電路9是基于高電平信號進行工作的；電阻R4、電阻R5 和電阻R6不具有溫度系數(shù)，電阻R3、R4、R5和R6的電阻值使得常溫時比較器8的輸出端 子輸出低電平信號，即電阻R3阻值與電阻R6阻值的乘積大于電阻R4阻值與電阻R5阻值 的乘積；當電阻R3感測到LED發(fā)光電路4中LED的溫度升高時，電阻R3的阻值變小，比較 器8的非反相輸入端的電壓變高，當LED的溫度超過熱檢測溫度時，電阻R5的阻值將大于 電阻R3的阻值，此時，比較器8的非反相輸入端的電壓成為高電平信號，而不管LED的溫度 如何變化，電阻R4、R5和R6的阻值也不變，因此比較器8的反相輸入端的電壓也不變，所 以比較器8輸出高電平信號，基于高電平信號工作的開關控制電路9控制開關電路10切斷 電源，使得LED發(fā)光電路斷開，保護了各LED部件。
[0016] 所述控制電路3包括NPN型三極管Q1和電阻R1，所述NPN型三極管Q1的集電極 連接LED發(fā)光電路4的電源輸出端，NPN型三極管Q1的基極連接電阻R1的一端，電阻R1的 另一端并接NPN型三極管Q1的發(fā)射極后與所述控制芯片6的第二控制端相連。
[0017] 本實施例中，所述控制芯片6可為CAT4201芯片，則所述控制芯片6的電源端為 VBT端，所述控制芯片6的第一控制端為SW端，所述控制芯片6的第二控制端為CTRL端，所 述控制芯片6還具有復位端RSET，所述復位端RSET串接電感L1后接地。
[0018] 本實用新型電路結構簡單，有效減小了高頻噪聲、電壓的激變對LED工作電路的 影響，通過各電路模塊的級聯(lián)為LED發(fā)光電路提供了穩(wěn)定的工作電流，并且在LED由于過度 發(fā)熱使得自身溫度升高時能夠切斷供給電源、對LED進行保護，具有很大的實用性；上面結 合附圖對本發(fā)明的實施例作了詳細說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施例，在本領域普通 技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。
【權利要求】
1. 具有過熱保護功能的LED電路，包括電源電路（1)、驅動電路（2)、控制電路（3)和 LED發(fā)光電路（4)，其特征在于：所述電源電路（1)包括輸入端與市電電源相連的變壓器、 輸入端與變壓器輸出端相連的橋式整流器以及輸入端與橋式整流器輸出端相連的儲能芯 片（5 )，所述儲能芯片（5 )通過第一輸出端OUT 1給LED發(fā)光電路（4 )供電、通過第二輸出端 0UT2給驅動電路（2)供電，儲能芯片（5)的接地端GND接地；所述驅動電路（2)包括控制芯 片（6)和主要由二極管D1、電容C3、電感L2組成的降壓電路（7)，所述控制芯片（6)的電源 端并接電容C2的一端后與儲能芯片（5)的輸出端0UT2相連，所述電容C2的另一端接地， 所述控制芯片（6)的第一控制端并接二極管D1的正極后與電容C3的一端相連，所述二極 管D1的負極并接電感L2的一端、電阻R3的一端、電阻R4的一端后與儲能芯片（5)的第一 輸出端0UT1相連，電容C1的一端與儲能芯片（5)第一輸出端0UT1和二極管D1負極之間 的連線相連，所述電容C1的另一端接地；所述電感L2的另一端并接電容C3的另一端后與 開關電路（10)的電源輸入端相連，所述開關電路（10)的電源輸出端與LED發(fā)光電路（4)的 電源輸入端相連，所述LED發(fā)光電路（4 )的電源輸出端與控制電路（3 )電連接后與所述控制 芯片（6)的第二控制端相連，所述控制芯片（6)的接地端GND接地；所述電阻R3的另一端 串接電阻R5后接地，所述電阻R4的另一端串接電阻R6后接地，比較器（8)的非反相輸入 端與電阻R3和電阻R5之間的連線相連，比較器（8)的反相輸入端與電阻R4和電阻R6之 間的連線相連，比較器（8)的輸出端與開關控制電路（9)相連，開關控制電路（9)與開關電 路（10)相連。
2. 根據(jù)權利要求1所述的具有過熱保護功能的LED電路，其特征在于：所述電阻R3為 用于感測LED發(fā)光電路（4)中LED的溫度、且具有負溫度系數(shù)的熱敏電阻，電阻R4、電阻R5 和電阻R6不具有溫度系數(shù)。
3. 根據(jù)權利要求1所述的具有過熱保護功能的LED電路，其特征在于：所述控制電路 (3)包括NPN型三極管Q1和電阻R1，所述NPN型三極管Q1的集電極連接LED發(fā)光電路（4) 的電源輸出端，NPN型三極管Q1的基極連接電阻R1的一端，電阻R1的另一端并接NPN型 三極管Q1的發(fā)射極后與所述控制芯片（6)的第二控制端相連。
4. 根據(jù)權利要求1所述的具有過熱保護功能的LED電路，其特征在于：所述控制芯片 (6)為 CAT4201 芯片。
5. 根據(jù)權利要求4所述的具有過熱保護功能的LED電路，其特征在于：所述控制芯片 (6)的電源端為VBT端，所述控制芯片（6)的第一控制端為SW端，所述控制芯片（6)的第二 控制端為CTRL端，所述控制芯片（6)還具有復位端RSET，所述復位端RSET串接電感L1后 接地。
6. 根據(jù)權利要求1所述的具有過熱保護功能的LED電路，其特征在于：所述變壓器和 橋式整流器之間串接有一個電阻R2。
7. 根據(jù)權利要求1所述的具有過熱保護功能的LED電路，其特征在于：所述LED發(fā)光 電路（4)包括至少一個LED支路。
【文檔編號】H05B37/02GK203840609SQ201420225537
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年5月5日 優(yōu)先權日:2014年5月5日
【發(fā)明者】郭麗平 申請人:長治市華杰光電科技有限公司