CN109327018A - Led路灯驱动电源防雷电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED路灯驱动电源防雷电路，包括Ⅰ级防雷电路、Ⅱ级防雷电路、EMI电路、整流滤波电路、Ⅲ级防雷电路、变压器、次级电路、开关电路、控制电路、IV级防雷电路和V级防雷电路，Ⅰ级防雷电路的第一输入端、第二输入端和第三输入端分别与电源输入端的火线端、零线端和大地端连接，Ⅰ级防雷电路的第一输出端、第二输出端和第三输出端分别与Ⅱ级防雷电路的第一输入端、第二输入端和第三输入端连接，Ⅱ级防雷电路的第一输出端和第二输出端分别与EMI电路的第一输入端和第二输入端连接。实施本发明的LED路灯驱动电源防雷电路，具有以下有益效果：能解决现有LED路灯存在防雷性能差的问题、能提高路灯电源防雷的可靠性。

Description

LED路灯驱动电源防雷电路

技术领域

本发明涉及LED路灯领域，特别涉及一种LED路灯驱动电源防雷电路。

背景技术

随着国家节能环保政策的倡导，照明LED变得越来越普及，LED照明时代已经到来，LED路灯越来越广泛地被运用。由于LED路灯架设在户外的高处，很容易遭受雷击，在多雷的天气，雷电会导入到LED的驱动电源和信号线路上，由于雷电感应或者电磁感应而产生的尖峰电压或尖峰电流幅值会很高，该尖峰电压或尖峰电流会破坏LED路灯设备。为了达到防雷的目的，目前普遍会在LED路灯的驱动电源电路的输入端放置防雷电路，防雷装置采用金属氧化锌压敏电阻，然而防雷电路可承受的幅值和能量有限，这种压敏电阻经过多次的雷击或浪涌、脉冲之后会慢慢老化、逐渐失效，因此，现有的LED路灯的防雷性能较差。另外，现有防雷电路中的防雷器件本身还存在耐冲击次数少，寿命短的缺陷，因此现有的路灯电源防雷的可靠性不高。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能解决现有LED路灯存在防雷性能差的问题、能提高路灯电源防雷的可靠性的LED路灯驱动电源防雷电路。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种LED路灯驱动电源防雷电路，包括Ⅰ级防雷电路、Ⅱ级防雷电路、EMI电路、整流滤波电路、Ⅲ级防雷电路、变压器、次级电路、开关电路、控制电路、IV级防雷电路和V级防雷电路，所述Ⅰ级防雷电路的第一输入端、第二输入端和第三输入端分别与所述电源输入端的火线端、零线端和大地端连接，所述Ⅰ级防雷电路的第一输出端、第二输出端和第三输出端分别与所述Ⅱ级防雷电路的第一输入端、第二输入端和第三输入端连接，所述Ⅱ级防雷电路的第一输出端和第二输出端分别与所述EMI电路的第一输入端和第二输入端连接，所述EMI电路的第一输出端和第二输出端分别与所述整流滤波电路的第一输入端和第二输入端连接，所述整流滤波电路的第一输出端和第二输出端分别与所述Ⅲ级防雷电路的第一输入端和第二输入端连接，所述Ⅲ级防雷电路的第一输出端与所述变压器的初级线圈的一端连接，所述Ⅲ级防雷电路的第二输出端接地；

所述开关电路的第一端连接所述变压器的初级线圈的另一端，所述开关电路的第二端连接板上地端，所述开关电路的控制端与所述控制电路的驱动引脚连接，所述次级电路的第一输入端与所述变压器的次级线圈的一端连接，所述次级电路的第二输入端与所述变压器的次级线圈的另一端连接，所述IV级防雷电路设置在所述开关电路的第一端和第二端之间，所述控制电路的电源引脚与所述变压器的辅助线圈的一端连接，所述变压器的辅助线圈的另一端连接所述板上地端，所述V级防雷电路的第一输入端与所述控制电路的驱动引脚连接，所述V级防雷电路的第二输入端与所述控制电路的电源引脚连接。

在本发明所述的LED路灯驱动电源防雷电路中，所述Ⅰ级防雷电路包括第一抑制共模雷击干扰模块和第一抑制差模雷击干扰模块，所述第一抑制共模雷击干扰模块的第一输入端、第二输入端和第三输入端分别与所述电源输入端的火线端、零线端和大地端连接，所述第一抑制共模雷击干扰模块的第一输出端、第二输出端和第三输出端分别与所述第一差模雷击干扰模块的第一输入端、第二输入端和大地端连接，所述第一抑制差模雷击干扰模块的第一输出端和第二输出端分别与所述Ⅱ级防雷电路的第一输入端和第二输入端连接。

在本发明所述的LED路灯驱动电源防雷电路中，所述Ⅱ级防雷电路包括第二抑制共模雷击干扰模块和第二抑制差模雷击干扰模块，所述第二抑制共模雷击干扰模块的第一输入端、第二输入端和第三输入端分别与所述Ⅰ级防雷电路的第一输出端、第二输出端和大地端连接，所述第二抑制共模雷击干扰模块的第一输出端和第二输出端分别与所述EMI电路的第一输入端和第二输入端连接，所述第二抑制差模雷击干扰模块的第一输出端和第二输出端分别与所述EMI电路的第一输入端和第二输入端连接。

在本发明所述的LED路灯驱动电源防雷电路中，所述Ⅲ级防雷电路包括第三抑制差模雷击干扰模块，所述第三抑制差模雷击干扰模块的第一输入端和第二输入端分别与所述整流滤波电路的第一输出端和第二输出端连接，所述第三抑制差模雷击干扰模块的第一输出端和第二输出端分别与所述变压器的初级线圈的一端和所述板上地端连接。

在本发明所述的LED路灯驱动电源防雷电路中，所述第一抑制共模雷击干扰模块包括第一压敏电阻、第二压敏电阻、第一气体放电管和第二气体放电管，所述第一压敏电阻的一端与所述电源输入端的火线端连接，所述第一压敏电阻的另一端与所述第一气体放电管的一端连接，所述第一气体放电管的另一端与所述大地端连接，所述第二压敏电阻的一端与所述电源输入端的零线端连接，所述第二压敏电阻的另一端与所述第二气体放电管的一端连接，所述第二气体放电管的另一端与所述大地端连接，所述第一抑制差模雷击干扰模块包括第三压敏电阻和第三气体放电管，所述第三压敏电阻的一端与所述电源输入端的火线端连接，所述第三压敏电阻的另一端与所述第三气体放电管的一端连接，第三气体放电管的另一端与所述电源输入端的零线端连接。

在本发明所述的LED路灯驱动电源防雷电路中，所述第二抑制共模雷击干扰模块包括第一热敏电阻、第二热敏电阻、第一安规电容和第二安规电容，所述第一热敏电阻的一端与所述第一抑制差模雷击干扰模块的第一输出端连接，所述第一热敏电阻的另一端与所述第一安规电容的一端连接，所述第一安规电容的另一端与所述大地端连接，所述第二热敏电阻的一端与所述第一抑制差模雷击干扰模块的第二输出端连接，所述第二热敏电阻的另一端与所述第二安规电容的一端相连，所述第二安规电容的另一端与所述大地端连接，所述第二抑制差模雷击干扰模块包括第四压敏电阻，所述第四压敏电阻的一端与所述第二抑制共模雷击干扰模块的第一输出端连接，所述第四压敏电阻的另一端与所述第二抑制共模雷击干扰模块的第二输出端连接。

在本发明所述的LED路灯驱动电源防雷电路中，所述第三抑制差模雷击干扰模块包括并联连接在所述整流滤波电路的第一输出端和地之间的第五压敏电阻和第一限流电感，所述第一限流电感的一端与所述整流滤波电路的第一输出端连接，所述第一限流电感的另一端与所述第五压敏电阻的一端连接，所述第五压敏电阻的另一端与所述整流滤波电路的第二输出端连接。

在本发明所述的LED路灯驱动电源防雷电路中，所述IV级防雷电路包括第一双向瞬态电压抑制二极管和第一吸收电容，所述第一双向瞬态电压抑制二极管的阴极与所述开关电路的第一端连接，所述第一双向瞬态电压抑制二极管的阳极与所述开关电路的第二端连接，所述第一吸收电容的一端与所述第一双向瞬态电压抑制二极管的阴极连接，所述第一吸收电容的另一端与所述第一双向瞬态电压抑制二极管的阳极连接。

在本发明所述的LED路灯驱动电源防雷电路中，所述Ⅴ级防雷电路包括第二双向瞬态电压抑制二极管、第三双向瞬态电压抑制二极管和第二尖峰吸收电容，所述第二双向瞬态电压抑制二极管的阴极与所述开关电路的控制端连接，所述第二双向瞬态电压抑制二极管的阳极连接所述板上地端，所述第三双向瞬态电压抑制二极管的阴极与所述控制电路的供电引脚连接，所述第三双向瞬态电压抑制二极管的阳极连接所述板上地端，所述第二尖峰吸收电容的一端与所述第三双向瞬态电压抑制二极管的阴极连接，所述第二尖峰吸收电容的另一端与所述第三双向瞬态电压抑制二极管的阳极连接。

在本发明所述的LED路灯驱动电源防雷电路中，所述开关电路包括第一MOS管，所述第一MOS管的漏极为所述开关电路的第一端，所述第一MOS管的源极为所述开关电路的第二端，所述第一MOS管的栅极为所述开关电路的控制端。

实施本发明的LED路灯驱动电源防雷电路，具有以下有益效果：由于设有Ⅰ级防雷电路、Ⅱ级防雷电路、EMI电路、整流滤波电路、Ⅲ级防雷电路、变压器、次级电路、开关电路、控制电路、IV级防雷电路和V级防雷电路，该LED路灯驱动电源防雷电路为5级防雷驱动电源电路，这样能解决防雷器件本身耐冲击次数少，寿命短的缺陷，从而显著提高路灯电源防雷可靠性，因此能解决现有LED路灯存在防雷性能差的问题、能提高路灯电源防雷的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明LED路灯驱动电源防雷电路一个实施例中的结构示意图；

图2为所述实施例中I级防雷电路的电路原理图；

图3为所述实施例中II级防雷电路的电路原理图；

图4为所述实施例中III级防雷电路的电路原理图；

图5为所述实施例中V级防雷电路的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明LED路灯驱动电源防雷电路实施例中，该LED路灯驱动电源防雷电路的结构示意图如图1所示。图1中，该LED路灯驱动电源防雷电路包括Ⅰ级防雷电路001、Ⅱ级防雷电路002、EMI电路003、整流滤波电路004、Ⅲ级防雷电路005、变压器T1、次级电路006、开关电路007、控制电路008、IV级防雷电路009和V级防雷电路100，其中，Ⅰ级防雷电路001的第一输入端、第二输入端和第三输入端分别与电源输入端的火线端L、零线端N和大地端FG连接，Ⅰ级防雷电路001的第一输出端、第二输出端和第三输出端分别与Ⅱ级防雷电路002的第一输入端、第二输入端和第三输入端连接，Ⅱ级防雷电路002的第一输出端和第二输出端分别与EMI电路003的第一输入端和第二输入端连接，EMI电路003的第一输出端和第二输出端分别与整流滤波电路004的第一输入端和第二输入端连接，整流滤波电路004的第一输出端和第二输出端分别与Ⅲ级防雷电路005的第一输入端和第二输入端连接，Ⅲ级防雷电路005的第一输出端与变压器T1的初级线圈的一端连接，Ⅲ级防雷电路005的第二输出端接地。

开关电路007的第一端连接变压器T1的初级线圈的另一端，开关电路007的第二端连接板上地端，开关电路007的控制端与控制电路008的驱动引脚连接，次级电路006的第一输入端与变压器T1的次级线圈的一端连接，次级电路006的第二输入端与变压器T的次级线圈的另一端连接，IV级防雷电路009设置在开关电路007的第一端和第二端之间，控制电路008的电源引脚与变压器T的辅助线圈的一端连接，变压器T的辅助线圈的另一端连接板上地端，V级防雷电路100的第一输入端与控制电路008的驱动引脚连接，V级防雷电路100的第二输入端与控制电路008的电源引脚连接。

由于本发明设有Ⅰ级防雷电路001、Ⅱ级防雷电路002、EMI电路003、整流滤波电路004、Ⅲ级防雷电路005、变压器T1、次级电路006、开关电路007、控制电路008、IV级防雷电路009和V级防雷电路100，该LED路灯驱动电源防雷电路为5级防雷驱动电源电路，这样能解决防雷器件本身耐冲击次数少，寿命短的缺陷，从而显著提高路灯电源防雷可靠性，因此能解决现有LED路灯存在防雷性能差的问题、能提高路灯电源防雷的可靠性。

图2为本实施例中I级防雷电路的电路原理图，图2中，该Ⅰ级防雷电路001包括第一抑制共模雷击干扰模块101和第一抑制差模雷击干扰模块102，其中，第一抑制共模雷击干扰模块101的第一输入端、第二输入端和第三输入端分别与电源输入端的火线端L、零线端N和大地端FG连接，第一抑制共模雷击干扰模块101的第一输出端、第二输出端和第三输出端分别与第一差模雷击干扰模块102的第一输入端、第二输入端和大地端FG连接，第一抑制差模雷击干扰模块102的第一输出端和第二输出端分别与Ⅱ级防雷电路002的第一输入端和第二输入端连接。

第一抑制共模雷击干扰模块101包括第一压敏电阻MOV1、第二压敏电阻MOV2、第一气体放电管GD1和第二气体放电管GD2，其中，第一压敏电阻MOV1的一端与电源输入端的火线端L连接，第一压敏电阻MOV1的另一端与第一气体放电管GD1的一端连接，第一气体放电管GD1的另一端与大地端FG连接，第二压敏电阻MOV2的一端与电源输入端的零线端N连接，第二压敏电阻MOV2的另一端与第二气体放电管GD2的一端连接，第二气体放电管GD2的另一端与大地端FG连接，第一抑制差模雷击干扰模块102包括第三压敏电阻MOV3和第三气体放电管GD3，第三压敏电阻MOV3的一端与电源输入端的火线端L连接，第三压敏电阻MOV3的另一端与第三气体放电管GD3的一端连接，第三气体放电管GD3的另一端与电源输入端的零线端N连接。

通过设计Ⅰ级防雷电路001、Ⅱ级防雷电路002、Ⅲ级防雷电路003、Ⅳ级防雷电路009和Ⅴ级防雷电路100不同的参数，使得Ⅰ级防雷电路001吸收的雷击能量多于Ⅱ级防雷电路002的能量，Ⅱ级防雷电路002吸收的雷击能量多于Ⅲ级防雷电路005的能量，Ⅳ级防雷电路009吸收开关电路007两端的残压能量，Ⅴ级防雷电路100吸收残压至芯片级的能量。

当雷击电压加载在电源输入端的火线端L和零线端N之间时，第一抑制差模雷击干扰模块102将雷击电压钳位在安全电压下，从而保护后端电路，当雷击电压加载在电源输入端的火线端L、零线端N和大地端FG之间时，第一抑制共模雷击干扰模块101吸收雷击电压并放电，从而保护后端电路，Ⅰ级防雷电路001中的压敏电阻和气体放电管器件采用大体积，高门限器件，吸收部分高幅值的雷击浪涌信号，输出残压较高雷击浪涌信号，Ⅰ级防雷电路001的器件本身承受热损较大，采用灌封环氧树脂，可以降低器件热效应，同时灌封环氧树脂起到隔绝空气和水分的作用，显著提高器件本身的承受能力和抗扰能力。

图3为本实施例中II级防雷电路的电路原理图，图3中，该Ⅱ级防雷电路002包括第二抑制共模雷击干扰模块201和第二抑制差模雷击干扰模块202，其中，第二抑制共模雷击干扰模块201的第一输入端、第二输入端和第三输入端分别与Ⅰ级防雷电路001的第一输出端、第二输出端和大地端FG连接，第二抑制共模雷击干扰模块201的第一输出端和第二输出端分别与EMI电路003的第一输入端和第二输入端连接，第二抑制差模雷击干扰模块202的第一输出端和第二输出端分别与EMI电路003的第一输入端和第二输入端连接。

本实施例中，第二抑制共模雷击干扰模块201包括第一热敏电阻NTC1、第二热敏电阻NTC2、第一安规电容CY1和第二安规电容CY2，其中，第一热敏电阻NTC1的一端与第一抑制差模雷击干扰模块102的第一输出端连接，第一热敏电阻TC1的另一端与第一安规电容CY1的一端连接，第一安规电容CY1的另一端与大地端连接，第二热敏电阻NTC2的一端与第一抑制差模雷击干扰模块102的第二输出端连接，第二热敏电阻NTC2的另一端与第二安规电容CY2的一端相连，第二安规电容CY2的另一端与大地端FG连接，第二抑制差模雷击干扰模块202包括第四压敏电阻MOV4，第四压敏电阻MOV4的一端与第二抑制共模雷击干扰模块201的第一输出端连接，第四压敏电阻MOV4的另一端与第二抑制共模雷击干扰模块201的第二输出端连接。

本实施例中，Ⅰ级防雷电路001输出的较高残压输出端接至Ⅱ级防雷电路002，当经过Ⅰ级防雷电路001吸收后残留电压加载在Ⅱ级防雷电路002两输入端之间时，第二抑制差模雷击干扰模块202将雷击电压钳位在较低的残留电压下，当经过Ⅰ级防雷电路001吸收后残留电压加载在Ⅱ级防雷电路002两输入端和大地端FG之间时，第二抑制共模雷击干扰模块201吸收Ⅰ级防雷电路001吸收后残留电压并放电，从而保护后端器件。

图4为本实施例中III级防雷电路的电路原理图，图4中，该Ⅲ级防雷电路005包括第三抑制差模雷击干扰模块，第三抑制差模雷击干扰模块的第一输入端和第二输入端分别与整流滤波电路004的第一输出端和第二输出端连接，第三抑制差模雷击干扰模块的第一输出端和第二输出端分别与变压器T1的初级线圈的一端和板上地端连接。第三抑制差模雷击干扰模块包括第五压敏电阻MOV5和第一限流电感L1，第五压敏电阻MOV5和第一限流电感L1并联连接在整流滤波电路的第一输出端和地之间，第一限流电感L1的一端与整流滤波电路004的第一输出端连接，第一限流电感L1的另一端与第五压敏电阻MOV5的一端连接，第五压敏电阻MOV5的另一端与整流滤波电路004的第二输出端连接。

本实施例中，Ⅱ级防雷电路002输出的较低残压输出端接至Ⅲ级防雷电路005的输入端，当经过Ⅱ级防雷电路002吸收后较低残留电压加载在Ⅲ级防雷电路005两输入端之间时，第三抑制差模雷击干扰模块将雷击电压钳位在更低的残留电压下，使得开关电路007两端的残压进一步降低。

本实施例中，IV级防雷电路009包括第一双向瞬态电压抑制二极管TVS1和第一吸收电容C1，第一双向瞬态电压抑制二极管TVS1的阴极与开关电路008的第一端连接，第一双向瞬态电压抑制二极管TVS1的阳极与开关电路008的第二端连接，第一吸收电容C1的一端与第一双向瞬态电压抑制二极管TVS1的阴极连接，第一吸收电容C1的另一端与第一双向瞬态电压抑制二极管TVS1的阳极连接。第一双向瞬态电压抑制二极管TVS1和第一吸收电容C1构成第四抑制差模雷击干扰模块。

Ⅲ级防雷电路005输出的更低的残压输出端接至Ⅳ级防雷电路009的输入端，IV级防雷电路009主要由TVS管组成，通过设置第四抑制差模雷击干扰模块，吸收低残压速度更快，从而更好的保护开关电路007。

图5为本实施例中V级防雷电路的电路原理图，图5中，控制电路008的输出端口包括供电引脚VCC、驱动引脚DRV和参考地端(图中未示出)，参考地端连接至板上地端，该Ⅴ级防雷电路100包括第二双向瞬态电压抑制二极管TVS2、第三双向瞬态电压抑制二极管TVS3和第二尖峰吸收电容C2，第二双向瞬态电压抑制二极管TVS2、第三双向瞬态电压抑制二极管TVS3和第二尖峰吸收电容C2构成第五抑制差模雷击干扰模块，其中，第二双向瞬态电压抑制二极管TVS2的阴极与开关电路007的控制端连接，第二双向瞬态电压抑制二极管TVS2的阳极连接板上地端，第三双向瞬态电压抑制二极管TVS3的阴极与控制电路007的供电引脚连接，第三双向瞬态电压抑制二极管TVS3的阳极连接板上地端，第二尖峰吸收电容C2的一端与第三双向瞬态电压抑制二极管TVS3的阴极连接，第二尖峰吸收电容C2的另一端与第三双向瞬态电压抑制二极管TVS3的阳极连接。

Ⅴ级防雷电路100为芯片级的保护电路，Ⅴ级防雷电路100主要组成为小电容和TVS管，速度和尖峰吸收能力更加显著，保护控制电路008的引脚免于异常干扰导致的雷击尖峰击毁芯片；也可以保护由于电磁感应引起的ESD和其他异常激励尖峰导入至控制电路008的引脚，从而更好的保护控制电路008；这样通过5级防雷电路，采用匹配不同参数逐级降额吸收的防雷电路，前级大能量吸收，采用大体积高阈值的器件，采用环氧树脂灌封的方式；中间防雷电路中能量吸收，采用中等体积器件；后级小能量吸收，采用小体积、相对低阈值的器件；不但可以大大提高路灯电源驱动的防雷击能力，还能更好的提高器件本身的耐冲击能力和承受能力，从而能大大提高LED路灯的防雷性能、防雷的安全性、可靠性、持续性和灵活性。

本实施例中，开关电路007包括第一MOS管Q1，第一MOS管Q1的漏极为开关电路007的第一端，第一MOS管Q1的源极为开关电路007的第二端，第一MOS管Q1的栅极为开关电路007的控制端。

当雷击浪涌信号加载在电源输入端的火线端L和零线端N之间时，雷击浪涌幅值超过第三压敏电阻MOV3和第三气体放电管GD3的工作阀值电压之和，第三压敏电阻MOV3超过钳位电压的幅值转化为漏电流泄放，第三气体放电管GD3超过阀门电压会瞬间短路，电源输入端的火线端L与零线端N之间的部分雷击浪涌通过第一抑制差模雷击干扰模块102回路泄放到大地端FG。

残压输出到Ⅱ级防雷电路002，当雷击浪涌信号加载在电源输入端的火线端L、零线端N和大地端FG之间时，瞬间短路将雷击电压钳位在安全电压下，从而保护后端电路，当雷击电压加载在电源输入端的火线端L、零线端N和地端G之间时，第一抑制共模雷击干扰模块101起作用，电源输入端的火线端L对大地端FG的雷击浪涌幅值超过第一压敏电阻MOV1和第一体放电管GD1的工作阀值电压之和，第一压敏电阻MOV1超过钳位电压的幅值转化为漏电流泄放，第一气体放电管GD1超过阀门电压会瞬间短路，电源输入端的零线端N对大地端FG的能量通过第一压敏电阻MOV1和第一气体放电管GD1泄放；电源输入端的零线端N对大地端FG的雷击浪涌幅值超过第二压敏电阻MOV2和第二气体放电管GD2的工作阀值电压之和，第二压敏电阻MOV2超过钳位电压的幅值转化为漏电流泄放，第二气体放电管GD2超过阀门电压会瞬间短路，电源输入端的零线端N对大地端FG的能量通过第二压敏电阻MOV2和第二气体放电管GD2泄放。

当经过Ⅰ级防雷电路001吸收后的差模残压输入到第二抑制差模雷击干扰模块201时，触发第四压敏电阻MOV4的阀门电压，第四压敏电阻MOV4瞬间钳位，形成漏电尖峰吸收浪涌电压，输出更低残压至Ⅲ级防雷电路005，第一热敏电阻NTC1、第二热敏电阻NTC2主要应对冷启动时，差模限流输出，控制差模电流浪涌尖峰；经过Ⅰ级防雷电路001吸收后的共模尖峰输出至第二抑制差模雷击干扰模块201，根据调整的第一安规电容CY1和第二安规电容CY2的参数，可以调整吸收共模尖峰的能量，泄放至大地端FG，从而调整抑制共模残压输出。

第一限流电感L1防止浪涌电流出现突变，给后级部分泄放电流提供退耦时间，保证能量能及时泄放完毕，而不至于损坏雷击浪涌吸收器件，经过Ⅱ级防雷电路002吸收后的差模低残压，触发第五压敏电阻MOV5的阀门电压，第五压敏电阻MOV5钳位输出，差模高幅值峰值电压转化为漏电电流泄放，差模电压再次被吸收，Ⅲ级防雷电路005输出残压加载至变压器T1和开关电路007的两端，变压器T1的初级线圈中流过急剧变化的电流，一部分能量会通过耦合至变压器T1的辅助线圈，形成大尖峰电压，这个大尖峰电压会损坏控制电路008的供电引脚VCC。

Ⅴ级防雷电路100为芯片级防雷电路，通过吸收响应速度更快的第三双向瞬态电压抑制二极管TVS3(双向双向瞬态电压抑制二极管)和第二尖峰吸收电容C2，双向双向瞬态电压抑制二极管TVS工作原理是双向钳位，可以吸收由于耦合引起的电压突变信号，从而更好的保护控制电路的供电引脚。Ⅲ级防雷电路005输出的残压经过变压器T1的初级线圈加载至开关电路007的MOS管Q1的两端，Ⅳ级防雷电路009为MOS管防雷电路，当该残压加载至MOS管Q1上，也等同于加载在MOS管Q1两端的第一双向瞬态电压抑制二极管TVS1和第一吸收电容C1上，响应速度优于压敏的第一双向瞬态电压抑制二极管TVS1和第一吸收电容C1，瞬间吸收MOS管Q1的两端电压，从而更好的保护MOS管Q1免受损伤。

第一限流电感L1和变压器T1的初级线圈给TVS管提供充分的退耦放电时间，从而更好的保护器件本身的损伤；MOS管Q1的栅极连接Ⅴ级防雷电路100的第二双向双向瞬态电压抑制二极管TVS2管，当雷击浪涌信号通过MOS管Q1的输入耦合电容，从漏极灌入到栅极的时候，第二双向双向瞬态电压抑制二极管TVS2瞬间钳位击穿，钳位MOS管Q1的栅极电压，保护控制电路008的驱动引脚DRV免受高电压灌入风险，从而避免雷击信号通过感应和耦合连接至保护控制电路008，达到保护目的。

总之，本发明通过调整5级防雷吸收的参数，采用逐级降额吸收的方式，这样能大大提高LED路灯的防雷性能的同时，也能显著增加防雷器件本身的寿命和可靠性。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种LED路灯驱动电源防雷电路，其特征在于，包括Ⅰ级防雷电路、Ⅱ级防雷电路、EMI电路、整流滤波电路、Ⅲ级防雷电路、变压器、次级电路、开关电路、控制电路、IV级防雷电路和V级防雷电路，所述Ⅰ级防雷电路的第一输入端、第二输入端和第三输入端分别与所述电源输入端的火线端、零线端和大地端连接，所述Ⅰ级防雷电路的第一输出端、第二输出端和第三输出端分别与所述Ⅱ级防雷电路的第一输入端、第二输入端和第三输入端连接，所述Ⅱ级防雷电路的第一输出端和第二输出端分别与所述EMI电路的第一输入端和第二输入端连接，所述EMI电路的第一输出端和第二输出端分别与所述整流滤波电路的第一输入端和第二输入端连接，所述整流滤波电路的第一输出端和第二输出端分别与所述Ⅲ级防雷电路的第一输入端和第二输入端连接，所述Ⅲ级防雷电路的第一输出端与所述变压器的初级线圈的一端连接，所述Ⅲ级防雷电路的第二输出端接地；

所述开关电路的第一端连接所述变压器的初级线圈的另一端，所述开关电路的第二端连接板上地端，所述开关电路的控制端与所述控制电路的驱动引脚连接，所述次级电路的第一输入端与所述变压器的次级线圈的一端连接，所述次级电路的第二输入端与所述变压器的次级线圈的另一端连接，所述IV级防雷电路设置在所述开关电路的第一端和第二端之间，所述控制电路的电源引脚与所述变压器的辅助线圈的一端连接，所述变压器的辅助线圈的另一端连接所述板上地端，所述V级防雷电路的第一输入端与所述控制电路的驱动引脚连接，所述V级防雷电路的第二输入端与所述控制电路的电源引脚连接。

2.根据权利要求1所述的LED路灯驱动电源防雷电路，其特征在于，所述Ⅰ级防雷电路包括第一抑制共模雷击干扰模块和第一抑制差模雷击干扰模块，所述第一抑制共模雷击干扰模块的第一输入端、第二输入端和第三输入端分别与所述电源输入端的火线端、零线端和大地端连接，所述第一抑制共模雷击干扰模块的第一输出端、第二输出端和第三输出端分别与所述第一差模雷击干扰模块的第一输入端、第二输入端和大地端连接，所述第一抑制差模雷击干扰模块的第一输出端和第二输出端分别与所述Ⅱ级防雷电路的第一输入端和第二输入端连接。

3.根据权利要求2所述的LED路灯驱动电源防雷电路，其特征在于，所述Ⅱ级防雷电路包括第二抑制共模雷击干扰模块和第二抑制差模雷击干扰模块，所述第二抑制共模雷击干扰模块的第一输入端、第二输入端和第三输入端分别与所述Ⅰ级防雷电路的第一输出端、第二输出端和大地端连接，所述第二抑制共模雷击干扰模块的第一输出端和第二输出端分别与所述EMI电路的第一输入端和第二输入端连接，所述第二抑制差模雷击干扰模块的第一输出端和第二输出端分别与所述EMI电路的第一输入端和第二输入端连接。

4.根据权利要求3所述的LED路灯驱动电源防雷电路，其特征在于，所述Ⅲ级防雷电路包括第三抑制差模雷击干扰模块，所述第三抑制差模雷击干扰模块的第一输入端和第二输入端分别与所述整流滤波电路的第一输出端和第二输出端连接，所述第三抑制差模雷击干扰模块的第一输出端和第二输出端分别与所述变压器的初级线圈的一端和所述板上地端连接。

5.根据权利要求2所述的LED路灯驱动电源防雷电路，其特征在于，所述第一抑制共模雷击干扰模块包括第一压敏电阻、第二压敏电阻、第一气体放电管和第二气体放电管，所述第一压敏电阻的一端与所述电源输入端的火线端连接，所述第一压敏电阻的另一端与所述第一气体放电管的一端连接，所述第一气体放电管的另一端与所述大地端连接，所述第二压敏电阻的一端与所述电源输入端的零线端连接，所述第二压敏电阻的另一端与所述第二气体放电管的一端连接，所述第二气体放电管的另一端与所述大地端连接，所述第一抑制差模雷击干扰模块包括第三压敏电阻和第三气体放电管，所述第三压敏电阻的一端与所述电源输入端的火线端连接，所述第三压敏电阻的另一端与所述第三气体放电管的一端连接，第三气体放电管的另一端与所述电源输入端的零线端连接。

6.根据权利要求3所述的LED路灯驱动电源防雷电路，其特征在于，所述第二抑制共模雷击干扰模块包括第一热敏电阻、第二热敏电阻、第一安规电容和第二安规电容，所述第一热敏电阻的一端与所述第一抑制差模雷击干扰模块的第一输出端连接，所述第一热敏电阻的另一端与所述第一安规电容的一端连接，所述第一安规电容的另一端与所述大地端连接，所述第二热敏电阻的一端与所述第一抑制差模雷击干扰模块的第二输出端连接，所述第二热敏电阻的另一端与所述第二安规电容的一端相连，所述第二安规电容的另一端与所述大地端连接，所述第二抑制差模雷击干扰模块包括第四压敏电阻，所述第四压敏电阻的一端与所述第二抑制共模雷击干扰模块的第一输出端连接，所述第四压敏电阻的另一端与所述第二抑制共模雷击干扰模块的第二输出端连接。

7.根据权利要求4所述的LED路灯驱动电源防雷电路，其特征在于，所述第三抑制差模雷击干扰模块包括并联连接在所述整流滤波电路的第一输出端和地之间的第五压敏电阻和第一限流电感，所述第一限流电感的一端与所述整流滤波电路的第一输出端连接，所述第一限流电感的另一端与所述第五压敏电阻的一端连接，所述第五压敏电阻的另一端与所述整流滤波电路的第二输出端连接。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的LED路灯驱动电源防雷电路，其特征在于，所述IV级防雷电路包括第一双向瞬态电压抑制二极管和第一吸收电容，所述第一双向瞬态电压抑制二极管的阴极与所述开关电路的第一端连接，所述第一双向瞬态电压抑制二极管的阳极与所述开关电路的第二端连接，所述第一吸收电容的一端与所述第一双向瞬态电压抑制二极管的阴极连接，所述第一吸收电容的另一端与所述第一双向瞬态电压抑制二极管的阳极连接。

9.根据权利要求1至7任意一项所述的LED路灯驱动电源防雷电路，其特征在于，所述Ⅴ级防雷电路包括第二双向瞬态电压抑制二极管、第三双向瞬态电压抑制二极管和第二尖峰吸收电容，所述第二双向瞬态电压抑制二极管的阴极与所述开关电路的控制端连接，所述第二双向瞬态电压抑制二极管的阳极连接所述板上地端，所述第三双向瞬态电压抑制二极管的阴极与所述控制电路的供电引脚连接，所述第三双向瞬态电压抑制二极管的阳极连接所述板上地端，所述第二尖峰吸收电容的一端与所述第三双向瞬态电压抑制二极管的阴极连接，所述第二尖峰吸收电容的另一端与所述第三双向瞬态电压抑制二极管的阳极连接。

10.根据权利要求1至7任意一项所述的LED路灯驱动电源防雷电路，其特征在于，所述开关电路包括第一MOS管，所述第一MOS管的漏极为所述开关电路的第一端，所述第一MOS管的源极为所述开关电路的第二端，所述第一MOS管的栅极为所述开关电路的控制端。