CN103024973B - 一种led灯具及其过流保护电路 - Google Patents

Abstract

本发明适用于LED灯具保护电路领域，尤其涉及一种LED灯具及其过流保护电路。在本发明实施例中，本LED灯具过流保护电路采用分立元件构成，当LED过流时，使得第二开关管控制端电压为高电平，第二开关管导通，第一开关管控制端的电压降为低电平，第一开关管进入导通状态，而第一开关管的低电位端通过分压电阻R3、分压电阻R4的分压，使得第三开关管的控制端电压变为高电平，第三开关管进入导通状态，继电器K1的电磁铁线圈回路导通，继电器K1的开关的第一触点和第二触点断开，切断后续LED驱动电路的电源回路，实现过流保护功能。该过流保护电路结构简单、成本低廉、安全可靠，能为LED灯具提供有效保护。

Description

一种LED灯具及其过流保护电路

技术领域

本发明属于LED灯具保护电路领域，尤其涉及一种LED灯具及其过流保护电路。

背景技术

LED作为新型光源，它有着节能、环保、高效的特点，技术已经成熟并应用于各个领域，LED作为照明光源被广泛使用，LED是一种电流型发光器件，对流过自身的电流非常敏感，要求相对也很苛刻，所以为了保证LED稳定可靠地工作，在LED驱动电路中需要加入过流保护，在LED过流时进行有效的保护，防止电流过大而损坏LED。

目前的过流保护电路普遍采用单片机采样电压并输出控制，尽管采用单片机控制具有效率高、运用灵活等优点，但是单片机需要配合基准源、采样电路等多种器件才能工作，因此具有占用空间大、结构复杂、成本高昂等诸多缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种LED灯具过流保护电路，旨在解决现在的过流保护电路存在的占用空间大、结构复杂、成本高昂的问题。

本发明是这样实现的，一种LED灯具过流保护电路，分别接电源、LED驱动电路和LED灯D1，所述LED灯具过流保护电路包括：分压电阻R1、分压电阻R2、分压电阻R3、分压电阻R4、限流电阻R5、采样电阻R6、滤波电容C1、继电器K1、第一开关管、第二开关管和第三开关管；

所述继电器K1的开关为单刀双掷开关，所述开关的第一触点和第二触点为常闭触点并保持闭合，所述开关的第三触点空接，所述开关的第一触点为所述LED灯具过流保护电路的输入端接所述电源正极，所述滤波电容C1接在所述开关的第一触点与地之间，所述开关的第二触点为所述LED灯具过流保护电路的输出端接所述LED驱动电路的输入端，所述LED驱动电路的输出端接所述LED灯D1的阳极，所述LED灯D1的阴极通过所述采样电阻R6接地，所述第一开关管的控制端接所述分压电阻R1和所述分压电阻R2的公共连接端，所述第一开关管的高电位端接所述电源的正极，所述第一开关管的低电位端通过所述分压电阻R3接所述第三开关管的控制端，所述第二开关管的高电位端通过所述分压电阻R2接所述第一开关管的控制端，所述第二开关管的低电位端接地，所述第二开关管的控制端通过所述限流电阻R5接所述LED灯D1的阴极和所述采样电阻R6的公共连接端，所述第三开关管的低电位端接地，所述继电器K1的电磁铁连接在所述电源正极与所述第三开关管的高电位端之间，所述分压电阻R4接在所述第三开关管的控制端与地之间。

本发明的另一目的在于提供一种LED灯具，包括LED驱动电路、阳极与所述LED驱动电路输出端相连的LED灯D1，所述LED灯具还包括LED灯具过流保护电路，所述LED灯具过流保护电路包括：分压电阻R1、分压电阻R2、分压电阻R3、分压电阻R4、限流电阻R5、采样电阻R6、滤波电容C1、继电器K1、第一开关管、第二开关管和第三开关管；

所述继电器K1的开关为单刀双掷开关，所述开关的第一触点和第二触点为常闭触点并保持闭合，所述开关的第三触点空接，所述开关的第一触点为所述LED灯具过流保护电路的输入端接所述电源正极，所述滤波电容C1接在所述开关的第一触点与地之间，所述开关的第二触点为所述LED灯具过流保护电路的输出端接所述LED驱动电路的输入端，所述LED驱动电路的输出端接所述LED灯D1的阳极，所述LED灯D1的阴极通过所述采样电阻R6接地，所述第一开关管的控制端接所述分压电阻R1和所述分压电阻R2的公共连接端，所述第一开关管的高电位端接所述电源的正极，所述第一开关管的低电位端通过所述分压电阻R3接所述第三开关管的控制端，所述第二开关管的高电位端通过所述分压电阻R2接所述第一开关管的控制端，所述第二开关管的低电位端接地，所述第二开关管的控制端通过所述限流电阻R5接所述LED灯D1的阴极和所述采样电阻R6的公共连接端，所述第三开关管的低电位端接地，所述继电器K1的电磁铁连接在所述电源正极与所述第三开关管的高电位端之间，所述分压电阻R4接在所述第三开关管的控制端与地之间。

在本发明中，本LED灯具过流保护电路采用分立元件构成，当LED过流时，使得第二开关管控制端电压为高电平，第二开关管导通，第一开关管控制端的电压降为低电平，故第一开关管也从关断进入导通状态，而第一开关管的低电位端通过分压电阻R3、分压电阻R4的分压，使得第三开关管的控制端电压变为高电平，第三开关管进入导通状态，继电器K1的电磁铁线圈回路导通，继电器K1的开关的第一触点和第二触点断开，第一触点接第三触点，切断后续LED驱动电路的电源回路，实现过流保护功能，该过流保护电路结构简单、成本低廉、安全可靠，能为LED灯具提供有效保护。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的LED灯具过流保护电路的电路结构图；

图2是本发明第二实施例提供的LED灯具过流保护电路的电路结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明第一实施例提供的LED灯具过流保护电路的电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

一种LED灯具过流保护电路，分别接电源、LED驱动电路和LED灯D1，LED灯具过流保护电路包括：分压电阻R1、分压电阻R2、分压电阻R3、分压电阻R4、限流电阻R5、采样电阻R6、滤波电容C1、继电器K1、第一开关管100、第二开关管200和第三开关管300；

继电器K1的开关为单刀双掷开关，开关的第一触点1和第二触点2为常闭触点并保持闭合，开关的第三触点3空接，开关的第一触点1为LED灯具过流保护电路的输入端接电源正极，滤波电容C1接在开关的第一触点1与地之间，开关的第二触点2为LED灯具过流保护电路的输出端接LED驱动电路400的输入端，LED驱动电路400的输出端接LED灯D1的阳极，LED灯D1的阴极通过采样电阻R6接地，第一开关管100的控制端接分压电阻R1和分压电阻R2的公共连接端，第一开关管100的高电位端接电源的正极，第一开关管100的低电位端通过分压电阻R3接第三开关管300的控制端，第二开关管200的高电位端通过分压电阻R2接第一开关管100的控制端，第二开关管200的低电位端接地，第二开关管200的控制端通过限流电阻R5接LED灯D1的阴极和采样电阻R6的公共连接端，第三开关管300的低电位端接地，继电器K1的电磁铁连接在电源正极与第三开关管300的高电位端之间，分压电阻R4接在第三开关管300的控制端与地之间。

作为本发明一实施例，第一开关管100采用PNP型三极管Q1，PNP型三极管Q1的基极为第一开关管100的控制端，PNP型三极管Q1的发射极为第一开关管100的高电位端，PNP型三极管Q1的集电极为第一开关管100的低电位端。

作为本发明一实施例，第二开关管200采用NPN型三极管Q2，NPN型三极管Q2的基极为第二开关管200的控制端，NPN型三极管Q2的集电极为第二开关管200的高电位端，NPN型三极管Q2的发射极为第二开关管200的低电位端。

作为本发明一实施例，第三开关管300采用NPN型三极管Q3，NPN型三极管Q3的基极为第三开关管300的控制端，NPN型三极管Q3的集电极为第三开关管300的高电位端，NPN型三极管Q3的发射极为第三开关管300的低电位端。

图2示出了本发明第二实施例提供的LED灯具过流保护电路的电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

作为本发明一实施例，第一开关管100采用P型MOS管Q4，P型MOS管Q4的栅极为第一开关管100的控制端，P型MOS管Q4的源极为第一开关管100的高电位端，P型MOS管Q4的漏极为第一开关管100的低电位端。

作为本发明一实施例，第二开关管200采用N型MOS管Q5，N型MOS管Q5的栅极为第二开关管200的控制端，N型MOS管Q5的漏极为第二开关管200的高电位端，N型MOS管Q5的源极为第二开关管200的低电位端。

作为本发明一实施例，第三开关管300采用N型MOS管Q6，N型MOS管Q6的栅极为第三开关管300的控制端，N型MOS管Q6的漏极为第三开关管300的高电位端，N型MOS管Q6的源极为第三开关管300的低电位端。

本发明实施例还提供一种LED灯具，如图1所示，LED灯具包括LED驱动电路400、阳极与LED驱动电路400输出端相连的LED灯D1，LED灯具还包括LED灯具过流保护电路，LED灯具过流保护电路包括：分压电阻R1、分压电阻R2、分压电阻R3、分压电阻R4、限流电阻R5、采样电阻R6、滤波电容C1、继电器K1、第一开关管100、第二开关管200和第三开关管300；

继电器K1的开关为单刀双掷开关，开关的第一触点1和第二触点2为常闭触点并保持闭合，开关的第三触点3空接，开关的第一触点1为LED灯具过流保护电路的输入端接电源正极，滤波电容C1接在开关的第一触点1与地之间，开关的第二触点2为LED灯具过流保护电路的输出端接LED驱动电路400的输入端，LED驱动电路400的输出端接LED灯D1的阳极，LED灯D1的阴极通过采样电阻R6接地，第一开关管100的控制端接分压电阻R1和分压电阻R2的公共连接端，第一开关管100的高电位端接电源的正极，第一开关管100的低电位端通过分压电阻R3接第三开关管300的控制端，第二开关管200的高电位端通过分压电阻R2接第一开关管100的控制端，第二开关管200的低电位端接地，第二开关管200的控制端通过限流电阻R5接LED灯D1的阴极和采样电阻R6的公共连接端，第三开关管300的低电位端接地，继电器K1的电磁铁连接在电源正极与第三开关管300的高电位端之间，分压电阻R4接在第三开关管300的控制端与地之间。

作为本发明一实施例，第一开关管100采用PNP型三极管Q1，PNP型三极管Q1的基极为第一开关管100的控制端，PNP型三极管Q1的发射极为第一开关管100的高电位端，PNP型三极管Q1的集电极为第一开关管100的低电位端。

作为本发明一实施例，第二开关管200采用NPN型三极管Q2，NPN型三极管Q2的基极为第二开关管200的控制端，NPN型三极管Q2的集电极为第二开关管200的高电位端，NPN型三极管Q2的发射极为第二开关管200的低电位端。

作为本发明一实施例，第三开关管300采用NPN型三极管Q3，NPN型三极管Q3的基极为第三开关管300的控制端，NPN型三极管Q3的集电极为第三开关管300的高电位端，NPN型三极管Q3的发射极为第三开关管300的低电位端。

如图2所示，作为本发明一实施例，第一开关管100采用P型MOS管Q4，P型MOS管Q4的栅极为第一开关管100的控制端，P型MOS管Q4的源极为第一开关管100的高电位端，P型MOS管Q4的漏极为第一开关管100的低电位端。

作为本发明一实施例，第二开关管200采用N型MOS管Q5，N型MOS管Q5的栅极为第二开关管200的控制端，N型MOS管Q5的漏极为第二开关管200的高电位端，N型MOS管Q5的源极为第二开关管200的低电位端。

作为本发明一实施例，第三开关管300采用N型MOS管Q6，N型MOS管Q6的栅极为第三开关管300的控制端，N型MOS管Q6的漏极为第三开关管300的高电位端，N型MOS管Q6的源极为第三开关管300的低电位端。

下面以第一开关管100采用PNP型三极管Q1，第二开关管200采用NPN型三极管Q2，第三开关管300采用NPN型三极管Q3为例，对LED灯具过流保护电路的工作原理进行说明：

接通电源后，LED驱动电路400给LED提供稳定电流，此时LED稳定工作，采样电阻R6处的电压低于三极管Q2基极的开启电压，三极管Q2处于关断状态，则三极管Q1的基极和发射极为等电位，即均为高电平，故三极管Q1也处于关断状态，那么三极管Q3基极为低电平，所以三极管Q3也处于关断状态，继电器K1的电磁铁线圈回路断开，继电器K1的开关的第一触点1和第二触点2作为常闭触点保持闭合，为后续LED驱动电路提供电源；当LED过流时，采样电阻R6处的电压高于三极管Q2基极的开启电压，驱动三极管Q2进入导通状态，三极管Q1基极的电压降低，则三极管Q1基极电压低于三极管Q1发射极电压，所以三极管Q1也进入导通状态，通过分压电阻R3和分压电阻R4的分压，三极管Q3基极电平由低电平变为高电平，所以三极管Q3也进入导通状态，继电器K1的电磁铁线圈回路闭合，继电器K1的开关的第一触点1和第二触点2断开，继电器K1的开关的第一触点1和第三触点3接合，切断后续LED驱动电路的电源回路，实现过流保护功能。

当LED过流故障消除后，采样电阻R6处的电压降低，又低于三极管Q2基极的开启电压，所以三极管Q2由导通进入关断状态，那么三极管Q1基极电平升高到与发射极为等电位，即均为高电平，三极管Q1由导通进入关断状态，三极管Q3基极电平由高转为低，三极管Q3也由导通进入关断状态，继电器K1的电磁铁线圈回路再次断开，继电器K1的开关的第一触点1和第二触点2作为常闭触点再次闭合，为后续LED驱动电路提供电源。

相对于现有技术，本发明实施例提供的LED灯具过流保护电路采用分立元件构成，当LED过流时，使得第二开关管200控制端电压为高电平，第二开关管200导通，第一开关管100控制端的电压降为低电平，故第一开关管100也从关断进入导通状态，而第一开关管100的低电位端通过分压电阻R3、分压电阻R4的分压，使得第三开关管300的控制端电压变为高电平，第三开关管300进入导通状态，继电器K1的电磁铁线圈回路导通，继电器K1的开关的第一触点1和第二触点2断开，第一触点1接第三触点3，切断后续LED驱动电路400的电源回路，实现过流保护功能；当LED过流故障消除后，第二开关管200控制端电压降为低电平，第二开关管200由导通进入关断状态，第一开关管100控制端的电压变为高电平，故第一开关管100也进入关断状态，则第三开关管300的控制端电压变为低电平，第三开关管300进入关断状态，继电器K1的电磁铁线圈回路断开，继电器K1的开关的第一触点1和第二触点2闭合，继续为后续LED驱动电路提供电能，该过流保护电路结构简单、成本低廉、安全可靠，能为LED灯具提供有效保护。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种LED灯具过流保护电路，分别接电源、LED驱动电路和LED灯D1，其特征在于，所述LED灯具过流保护电路包括：

分压电阻R1、分压电阻R2、分压电阻R3、分压电阻R4、限流电阻R5、采样电阻R6、滤波电容C1、继电器K1、第一开关管、第二开关管和第三开关管；

所述继电器K1的开关为单刀双掷开关，所述开关的第一触点和第二触点为常闭触点并保持闭合，所述开关的第三触点空接，所述开关的第一触点为所述LED灯具过流保护电路的输入端接所述电源正极，所述滤波电容C1接在所述开关的第一触点与地之间，所述开关的第二触点为所述LED灯具过流保护电路的输出端接所述LED驱动电路的输入端，所述LED驱动电路的输出端接所述LED灯D1的阳极，所述LED灯D1的阴极通过所述采样电阻R6接地，所述第一开关管的控制端接所述分压电阻R1和所述分压电阻R2的公共连接端，所述第一开关管的高电位端接所述电源的正极，所述第一开关管的低电位端通过所述分压电阻R3接所述第三开关管的控制端，所述第二开关管的高电位端通过所述分压电阻R2接所述第一开关管的控制端，所述第二开关管的低电位端接地，所述第二开关管的控制端通过所述限流电阻R5接所述LED灯D1的阴极和所述采样电阻R6的公共连接端，所述第三开关管的低电位端接地，所述继电器K1的电磁铁连接在所述电源正极与所述第三开关管的高电位端之间，所述分压电阻R4接在所述第三开关管的控制端与地之间；

当LED过流时，采样电阻R6处的电压高于第一开关管控制端的开启电压，驱动第二开关管进入导通状态，第一开关管控制端的电压降低，则第一开关管控制端电压低于第一开关管低电压端电压，所以第一开关管也进入导通状态，通过分压电阻R3和分压电阻R4的分压，第三开关管控制端电平由低电平变为高电平，所以第三开关管也进入导通状态，继电器K1的电磁铁线圈回路闭合，继电器K1的开关的第一触点1和第二触点2断开，继电器K1的开关的第一触点1和第三触点3接合，切断后续LED驱动电路的电源回路，实现过流保护功能。

2.如权利要求1所述的LED灯具过流保护电路，其特征在于，所述第一开关管采用PNP型三极管Q1，所述PNP型三极管Q1的基极为所述第一开关管的控制端，所述PNP型三极管Q1的发射极为所述第一开关管的高电位端，所述PNP型三极管Q1的集电极为所述第一开关管的低电位端。

3.如权利要求1所述的LED灯具过流保护电路，其特征在于，所述第二开关管采用NPN型三极管Q2，所述NPN型三极管Q2的基极为所述第二开关管的控制端，所述NPN型三极管Q2的集电极为所述第二开关管的高电位端，所述NPN型三极管Q2的发射极为所述第二开关管的低电位端。

4.如权利要求1所述的LED灯具过流保护电路，其特征在于，所述第三开关管采用NPN型三极管Q3，所述NPN型三极管Q3的基极为所述第三开关管的控制端，所述NPN型三极管Q3的集电极为所述第三开关管的高电位端，所述NPN型三极管Q3的发射极为所述第三开关管的低电位端。

5.如权利要求1所述的LED灯具过流保护电路，其特征在于，所述第一开关管采用P型MOS管Q4，所述P型MOS管Q4的栅极为所述第一开关管的控制端，所述P型MOS管Q4的源极为所述第一开关管的高电位端，所述P型MOS管Q4的漏极为所述第一开关管的低电位端。

6.如权利要求1所述的LED灯具过流保护电路，其特征在于，所述第二开关管采用N型MOS管Q5，所述N型MOS管Q5的栅极为所述第二开关管的控制端，所述N型MOS管Q5的漏极为所述第二开关管的高电位端，所述N型MOS管Q5的源极为所述第二开关管的低电位端。

7.如权利要求1所述的LED灯具过流保护电路，其特征在于，所述第三开关管采用N型MOS管Q6，所述N型MOS管Q6的栅极为所述第三开关管的控制端，所述N型MOS管Q6的漏极为所述第三开关管的高电位端，所述N型MOS管Q6的源极为所述第三开关管的低电位端。

8.一种LED灯具，包括LED驱动电路、阳极与所述LED驱动电路输出端相连的LED灯D1，其特征在于，所述LED灯具还包括如权利要求1-7任一项所述的LED灯具过流保护电路。