Led燈具及其過溫、過壓保護(hù)電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種LED燈具及其過溫、過壓保護(hù)電路，涉及LED燈具領(lǐng)域；該LED燈具包括與交流輸入電源連接的驅(qū)動電源電路、帶有LED燈組的保護(hù)電路；保護(hù)電路中包括有三極管Q1，三極管Q1集電極與驅(qū)動電源電路的輸出端連接，集電極與基極之間設(shè)有第一電阻R1三極管Q1的基極還連接到穩(wěn)壓二極管ZD1負(fù)極；穩(wěn)壓二極管ZD1的正極接地；三極管Q1和二極管ZD1組成的電路為后面的MOS管Q2的柵極提供基準(zhǔn)電壓，MOS管Q2漏極與LED燈組連接，柵極經(jīng)穩(wěn)壓二極管DZ1后與LED燈組正極連接。本實(shí)用新型中的保護(hù)電路的電子元件連接簡單、成本低，可以延長LED燈組的使用壽命、降低功率；在過溫保護(hù)時(shí)，LED燈組不會熄滅，實(shí)用性強(qiáng)。
【專利說明】LED燈具及其過溫、過壓保護(hù)電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種LED燈具，尤其涉及LED燈具的過溫、過壓保護(hù)電路，以及具有該保護(hù)電路的LED燈具。

【背景技術(shù)】
[0002]LED燈具因具有節(jié)能、環(huán)保、光線柔和、不易損害等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛的運(yùn)用到各個(gè)領(lǐng)域，受到越來越多的用戶青睞。
[0003]現(xiàn)在市場上的LED燈具現(xiàn)市場上的LED燈具產(chǎn)商在設(shè)計(jì)及生產(chǎn)時(shí)都會選擇較為簡單的驅(qū)動電源作為量產(chǎn)化的驅(qū)動。其驅(qū)動電源的方案極少具有電壓過壓以及過溫保護(hù)功能，其功能只能將LED點(diǎn)亮達(dá)到客戶所需要的亮度?，F(xiàn)在的LED燈具應(yīng)用在普通家庭，所需的功率較小，一般為60w以下。這要求LED燈不僅僅是能點(diǎn)亮的LED燈具，他們對燈具的壽命和穩(wěn)定性會有更進(jìn)一步的要求；同時(shí)要盡可能的降低成本，給消費(fèi)者帶來實(shí)惠。
[0004]現(xiàn)有的LED存在的主要問題有:
[0005]1、照明用LED在使用時(shí)全產(chǎn)生大量的熱量，當(dāng)熱量過高時(shí)會有LED的使用壽命減少及光衰嚴(yán)重的問題；而簡單化的電源方案不具備偵測LED電源及燈珠溫度并使其保護(hù)的功能。
[0006]2、家用LED燈的驅(qū)動電源其方案主要為PSR原邊反饋和BUCK方案；這兩種應(yīng)用方案在應(yīng)用中除了必備的空載保護(hù)和短路保護(hù)外基本上沒有LED過溫保護(hù)；更有一些BUCK方案電源的輸出空載電壓較高，在開機(jī)瞬間致使LED受損。這就影響了 LED燈具在人們生活中使用的壽命和穩(wěn)定性。
[0007]3、現(xiàn)有的帶過溫保護(hù)的LED燈具，在溫度過高時(shí)會自動熄滅，給用戶帶來不便。實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型是為了解決上述問題而公開的一種LED燈具及其過溫、過壓保護(hù)電路，其電路結(jié)構(gòu)簡單、成本低，能同時(shí)實(shí)現(xiàn)過溫、過壓保護(hù)，有效的對LED燈組進(jìn)行保護(hù)，提高了了 LED燈具的使用壽命，過溫保護(hù)時(shí)，LED燈組不會熄滅。
[0009]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0010]一種LED燈具過溫、過壓保護(hù)電路，其關(guān)鍵在于:包括LED燈組和保護(hù)電路。
[0011]所述的LED燈組是由若干個(gè)LED燈珠串聯(lián)組成。
[0012]所述的保護(hù)電路具有NPN型三極管Q1，三極管Ql的集電極與電源正極連接，三極管Ql集電極與LED燈組的正極相連，三極管Ql的集電極與第一電阻Rl的一端連接，第一電阻Rl的另一端與三極管Ql的基極連接，三極管Ql的基極還連接到穩(wěn)壓二極管ZDl負(fù)極；穩(wěn)壓二極管ZDl的正極接地；穩(wěn)壓二極管ZDl的正極還連接到第一電容Cl的一端，第一電容Cl的另一端還連接到三極管Ql的發(fā)射極。三極管Ql的發(fā)射極還連接到第二電阻RTl的一端，第二電阻RTl為負(fù)溫度系數(shù)的溫控電阻，第二電阻RTl的另一端經(jīng)第三電阻VRl接地，第二電阻RTl和第三電阻VRl之間引出一連接端，該連接端與N溝道的MOS管Q2的柵極連接，MOS管Q2的柵極還連接到穩(wěn)壓二極管ZD2的正極，穩(wěn)壓二極管ZD2的負(fù)極與LED燈組的正極連接；M0S管Q2的柵極還連接到第二電容C2的一端。第二電容C2的另一端還連接到MOS管Q2的源極，MOS管Q2的源極接地。MOS管Q2的源極還與二極管Ml的正極連接，二極管Ml的負(fù)極連接到MOS管Q2的漏極，MOS管Q2的漏極經(jīng)第四電阻RLOAD后與LED燈組的正極連接，所述的LED燈組的LED燈珠之間引出一輸出端，該輸出端與保護(hù)電路中的MOS管Q2的漏極連接；LED燈組的負(fù)極與電源負(fù)極共地。
[0013]優(yōu)選地，穩(wěn)壓二極管ZDl的型號為MM1Z30V系列。
[0014]優(yōu)選地，穩(wěn)壓二極管ZD2為P6KE系列瞬態(tài)抑制管。
[0015]優(yōu)選地，第三電阻VRl為可調(diào)電阻。
[0016]一種LED燈具，包括與交流輸入電源連接的驅(qū)動電源電路，其關(guān)鍵在于:所述的LED燈具還包括有上述LED燈具過溫、過壓保護(hù)電路。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果:
[0018]1、本實(shí)用新型中的保護(hù)電路中具有二極管DZ2和MOS管Q2，保護(hù)電路能同時(shí)實(shí)現(xiàn)過溫和過壓保護(hù)。
[0019]2、本實(shí)用新型用到的電子元器件為通用的材料，成本低廉。
[0020]3、本實(shí)用新型中的MOS管Q2過溫導(dǎo)通，只會使得LED燈組中的部分LED燈珠熄滅，降低溫度的同時(shí)，不會完全熄滅LED燈組；此外還降低了電源的功率。
[0021]4、本實(shí)用新型中的保護(hù)電路加入到PSR電路驅(qū)動的燈具中，解決了燈具過溫、過壓保護(hù)的問題，且安全性高。
[0022]5、本實(shí)用新型中采用了保護(hù)電路的LED燈具，在使用時(shí)其溫度自動控制，不會造成LED過載，延長了使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是PSR驅(qū)動電源電路的原理圖；
[0024]圖2是次級負(fù)反饋驅(qū)動電源電路的原理圖；
[0025]圖3是本實(shí)用新型的原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]為了更好的說明本實(shí)用新型，現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例與附圖作進(jìn)一步說明。
[0027]在家用的LED燈具領(lǐng)域，現(xiàn)有方案主要采用低成本的PSR電路和BUCK電路做驅(qū)動電源電路；PSR、BUCK驅(qū)動電路以MOS管作為檢測開關(guān)，在MOS管導(dǎo)通時(shí)的電流來控制輸出的電流，其輸出電壓是檢測IC供電極VCC的電壓來控制。其存在著電流誤差大、空載電壓高、外圍保護(hù)線路難以加入的問題；特別是PSR電路。一般PSR線路的應(yīng)用都會申請相關(guān)國家的安全認(rèn)證，而這些認(rèn)證都會要求人可以接觸到器件必須是低電壓不可以電傷到人。其控制電路中沒有提供基準(zhǔn)信號電壓端口 ；并且這種電路中的次極是沒有任何控制線路的，故很難加入符合各國安全規(guī)范的保護(hù)線路。因?yàn)楸Ｗo(hù)線路會檢測LED燈具上的溫度，以及電壓；當(dāng)這些信號檢測到后，因其次極沒有任何控制端口所以無法反饋給電源控制部分。檢測LED燈具溫度的探頭需要接到燈具外殼或LED燈珠的鋁基板上如果這部分接到初極端就會出現(xiàn)高壓被人直接接觸的問題如果直接接到電源的輸入極又會存在安全的問題，具體請參閱下圖1。
[0028]PSR驅(qū)動電源電路和BUCK驅(qū)動電源電路這兩種驅(qū)動同以往常規(guī)的次極反饋類電源的控制方式有明顯的區(qū)別。如圖2所示的次極反饋驅(qū)動電源電路，其次極存在誤差放大器類IC ;通過該IC可以檢測電源輸出電壓，電流等信號；該這一電路可以連接相對應(yīng)的保護(hù)電路，但是此種電源成本高。
[0029]上面已經(jīng)提到PSR驅(qū)動電源電路中難以加入保護(hù)線路，而我們現(xiàn)在所研究的應(yīng)用方式則可以加入PSR線路并可做到過壓、過溫保護(hù)。并可以在電源過溫時(shí)降低其輸出功率。電路連接簡單，成本低廉，性能顯著、穩(wěn)定。該保護(hù)電路能夠有效檢測LED燈具的溫度；同時(shí)能保護(hù)燈珠不受過壓電壓影響，還能降低電源功耗。
[0030]如圖3所示為本實(shí)用新型的保護(hù)電路的原理圖。
[0031]本實(shí)用新型的LED燈具包括:驅(qū)動電源電路、帶LED燈組的保護(hù)電路。驅(qū)動電源電路的輸出端與保護(hù)電路的輸入端連接，保護(hù)電路與LED燈組連接。其中LED燈組是由若干個(gè)LED燈珠串聯(lián)組成，分別為LED1、LED2、LED3、LED4……LEDn，其中η為大于I的自然數(shù)，在本實(shí)施例中η等于7。LED燈組的正極與電源正極連接，LED燈組的負(fù)極與電源的負(fù)極連接。
[0032]如圖所示，驅(qū)動電源電路為LED恒流源驅(qū)動電源電路,其的輸出端與LED燈組的正極連接，驅(qū)動電源電路的輸出端還連接到所述的保護(hù)電路中的NPN型三極管Ql的集電極，三極管Ql的型號為ΜΜΒΤ2222Α，三極管Ql的集電極和基極之間設(shè)有第一電阻R1，三極管Ql的基極還連接到穩(wěn)壓二極管ZDl負(fù)極，穩(wěn)壓二極管ZDl的型號麗1Z30V系列；穩(wěn)壓二極管ZDl的正極接地；穩(wěn)壓二極管ZDl的正極還連接到第一電容Cl的一端，第一電容Cl的另一端還連接到三極管Ql的發(fā)射極。三極管Ql的發(fā)射極還連接到第二電阻RTl的一端，第二電阻RTl為負(fù)溫度系數(shù)的溫控電阻，第二電阻RTl的另一端經(jīng)第三電阻VRl接地，第三電阻VRl為可調(diào)電阻。第二電阻RTI和第三電阻VRl之間引出一連接端，該連接端與N溝道的MOS管Q2的柵極連接，MOS管Q2的柵極還連接到穩(wěn)壓二極管ZD2的正極，ZD2的負(fù)極與LED燈組的正極連接；M0S管Q2的柵極還連接到第二電容C2的一端。第二電容C2的另一端還連接到MOS管Q2的源極，MOS管Q2的源極接地。MOS管Q2的源極還與二極管Ml的正極連接，二極管Ml的負(fù)極連接到MOS管Q2的漏極，MOS管Q2的漏極經(jīng)第四電阻RLOAD后與LED燈組的正極連接。在所述的LED燈組中的LEDm與LEDm-1之間引出一輸出端，其中m小于或等于n，本實(shí)施例中m等于，6，該輸出端與保護(hù)電路中的MOS管Q2的漏極連接；LED燈組的負(fù)極接地。
[0033]當(dāng)電源開始工作時(shí)三極管Ql集電極具有電壓，這電壓同時(shí)經(jīng)過Rl到達(dá)三極管Ql的基極，并經(jīng)過穩(wěn)壓使三極管Ql的發(fā)射極電壓恒定；穩(wěn)壓二極管ZDl的穩(wěn)定電壓為三極管Ql的導(dǎo)通壓降；此電路形成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的線性穩(wěn)壓電路給后接的保護(hù)線路提供基準(zhǔn)電壓。第二電阻RTl與第三電阻VRl形成分壓電路，給MOS管Q2的柵極提供驅(qū)動電壓。第二電阻RTl為負(fù)溫度系數(shù)的溫控電阻，其可以貼在燈具的燈板或散熱件上。當(dāng)燈具的溫度過高時(shí)溫控電阻阻值降低，使MOS管Q2柵極的電壓升高，當(dāng)溫度升高到保護(hù)點(diǎn)時(shí)，MOS管Q2的柵極電壓到達(dá)導(dǎo)通閥值使二極管Ml導(dǎo)通。MOS管Q2導(dǎo)通后第四電阻RLOAD將與LED燈組形成并聯(lián)，第四電阻RLOAD起到分流效果，使LED燈組上的電流降低。LED燈組中的LED燈珠的亮度降低，散熱減小，起到過溫保護(hù)的同時(shí)，LED燈組不會熄滅。
[0034]穩(wěn)壓二極管ZD2選用P6KE系列瞬態(tài)抑制管，當(dāng)LED燈組兩端電壓過高時(shí)，穩(wěn)壓二極管ZD2開始導(dǎo)通，并吸收尖峰電壓；穩(wěn)壓二極管ZD2導(dǎo)通后MOS管Q2也開始工作，將第四電阻RLOAD并入LED燈組中，減少LED燈組受到的沖擊電流，以達(dá)到保證LED燈組中的LED燈珠不會被瞬間的開機(jī)電壓擊穿損壞的問題。
[0035]MOS管Q2的漏極接到LED燈組的LED燈珠的串?dāng)?shù)當(dāng)中，當(dāng)LED過溫時(shí)，MOS管Q2導(dǎo)通，可以減少LED亮燈的顆數(shù)。LEDl……LED5點(diǎn)亮，而LED6和LED7因?yàn)镸OS管Q2導(dǎo)通而被短路熄滅，以減少發(fā)熱源。同時(shí)使LED驅(qū)動電源因輸出電壓變小而使電源的輸功率變小。特別說明=LED驅(qū)動電源的輸出電壓是可以改變，但電流是恒定的故選擇降低輸出電壓的方式降低驅(qū)動電源輸出功率，來降低驅(qū)動電源溫度
[0036]由上可以看出以上線路具備了 3重保護(hù)功能，其成本也非常低廉，所用材料是市場上通用材料。以上保護(hù)方式加入燈具中后，不會較多的增加燈具的成本。同時(shí)使本沒有過溫保護(hù)的燈具具有過溫以及過電壓保護(hù)的功能.同時(shí)也使燈具在保護(hù)過程中不會熄滅，還能正常工作。同時(shí)也會降低電源的功耗，使電源溫度同時(shí)下降。當(dāng)溫度回復(fù)正常后，LED燈具也能回復(fù)到正常點(diǎn)亮的狀態(tài)。具有以上功能的燈具，使用溫度可以受控制?？梢杂行У难娱L燈具的使用壽命及其光衰的時(shí)間。同時(shí)也能充分發(fā)恢LED的亮度，而不用擔(dān)心因LED過載而影響壽命，使其利用率更進(jìn)一步提聞。
[0037]上述的保護(hù)電路可以方便的連接到PSR驅(qū)動電源電路的輸出端；可以加入驅(qū)動電源電路的設(shè)計(jì)中，即PSR線路的次極端；也可以加入到LED燈具的鋁基板的設(shè)計(jì)中，連接方便、簡單，相對于其他的保護(hù)電路，成本更加低廉。此外該保護(hù)電路也可以單獨(dú)加入到LED燈具的其他類型的驅(qū)動電路中，可適配的電路十分的豐富。
[0038]以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍之類。
【權(quán)利要求】
1.一種LED燈具過溫、過壓保護(hù)電路，其特征在于:包括LED燈組和保護(hù)電路； 所述的LED燈組是由若干個(gè)LED燈珠串聯(lián)組成；所述的保護(hù)電路具有NPN型三極管Q1，三極管Ql的集電極與電源正極連接，三極管Ql集電極與LED燈組的正極相連，三極管Ql的集電極與第一電阻Rl的一端連接，第一電阻Rl的另一端與三極管Ql的基極連接，三極管Ql的基極還連接到穩(wěn)壓二極管ZDl負(fù)極；穩(wěn)壓二極管ZDl的正極接地；穩(wěn)壓二極管ZDl的正極還連接到第一電容Cl的一端，第一電容Cl的另一端還連接到三極管Ql的發(fā)射極；三極管Ql的發(fā)射極還連接到第二電阻RTl的一端，第二電阻RTl為負(fù)溫度系數(shù)的溫控電阻，第二電阻RTl的另一端經(jīng)第三電阻VRl接地，第二電阻RTl和第三電阻VRl之間引出一連接端，該連接端與N溝道的MOS管Q2的柵極連接，MOS管Q2的柵極還連接到穩(wěn)壓二極管ZD2的正極，穩(wěn)壓二極管ZD2的負(fù)極與LED燈組的正極連接；M0S管Q2的柵極還連接到第二電容C2的一端；第二電容C2的另一端還連接到MOS管Q2的源極，MOS管Q2的源極接地；M0S管Q2的源極還與二極管Ml的正極連接，二極管Ml的負(fù)極連接到MOS管Q2的漏極，MOS管Q2的漏極經(jīng)第四電阻RLOAD后與LED燈組的正極連接，所述的LED燈組的LED燈珠之間引出一輸出端，該輸出端與保護(hù)電路中的MOS管Q2的漏極連接；LED燈組的負(fù)極與電源的負(fù)極共地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈具過溫、過壓保護(hù)電路，其特征在于:穩(wěn)壓二極管ZDl的型號為麗1Z30V系列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈具過溫、過壓保護(hù)電路，其特征在于:穩(wěn)壓二極管ZD2為P6KE系列瞬態(tài)抑制管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈具過溫、過壓保護(hù)電路，其特征在于:第三電阻VRl為可調(diào)電阻。
5.一種LED燈具，包括與交流輸入電源連接的驅(qū)動電源電路，其特征在于:所述的LED燈具還包括權(quán)利要求1至4中任意一種LED燈具過溫、過壓保護(hù)電路。
【文檔編號】H05B37/02GK204104196SQ201420589358
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月13日
【發(fā)明者】羅陳陽 申請人:深圳市格電科技有限公司