CN114879790A - 一种耐辐照带光源保护功能的恒流源电路 - Google Patents

一种耐辐照带光源保护功能的恒流源电路 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种耐辐照带光源保护功能的恒流源电路，第一三极管，其基极连接电压输入端的正极，其集电极接入光源的负极；第一稳压二极管，其正极连接电压输入端的负极，其负极连接第一三极管的基极；第二三极管，贴于散热片上，其基极连接第一三极管的发射极，其发射极连接电压输入端的负极，其集电极连接光源的负极；第一温度开关，贴于散热片上，其第一端连接第二三极管的发射极；第二温度开关，贴于光源的散热板上，其第一端连接第一温度开关的第二端，其第二端连接电压输入端的负极。通过第一温度开关和第二温度开关对发热功率元件和光源进行过温保护，提供稳定可靠的恒流源电路。

Description

一种耐辐照带光源保护功能的恒流源电路
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种耐辐照带光源保护功能恒流源电路。
背景技术
市场上常用的大功率恒流源多采用集成电路芯片设计，而在核电厂中这种集成电路芯片经过辐照后，控制容易失效，如何为LED光源提供稳定、可靠的恒流电源，是需要解决的问题。常规恒流源电路由于输出功率小，光源温度不高，散热通过铝板就可以，然而在大功率灯具中，如功率在600W以上，LED光源温度较高，超过125摄氏度很容易损坏。恒流源电路就是要能够提供一个稳定的电流以保证其它电路稳定工作的基础，恒流源电路中使用功率元件例如三极管很容易受温度的影响，温度升高，集电极的电流会增加，容易造成LED光源损坏。
发明内容
基于现有问题，本发明提供一种耐辐照带光源保护功能的恒流源电路，旨在解决如何对光源温度过高进行保护的问题。
一种耐辐照带光源保护功能的恒流源电路，包括：
电压输入端的正极，接入光源的正极；
电压输入端的负极；
第一三极管，第一三极管的基极连接电压输入端的正极，集电极接入光源的负极；
第一稳压二极管，第一稳压二极管的正极连接电压输入端的负极，负极连接第一三极管的基极；
第二三极管，贴于散热片上，第二三极管的基极连接第一三极管的发射极，发射极连接电压输入端的负极，集电极连接光源的负极；
第三三极管，第三三极管的基极连接第二三极管的发射极，发射极连接电压输入端的负极，集电极连接第二三极管的集电极；
第四三极管，第四三极管的基极连接第三三极管的集电极以及电压输入端的负极，发射极连接电压输入端的负极，集电极连接第一三极管的基极；第一温度开关，贴于散热片上，第一温度开关的第一端连接第二三极管的发射极；
第二温度开关，贴于光源的散热板上，第二温度开关的第一端连接第一温度开关的第二端，第二端连接电压输入端的负极。
进一步的，还包括：
第一二极管，第一二极管的正极连接电压输入端的负极，负极连接第一三极管的集电极；
第二三极管的集电极和光源的负极之间的连接点与第二三极管的集电极之间串联有第二二极管和第三二极管；
第三二极管的正极连接第二二极管的负极，负极连接第二三极管的集电极；
第二二极管的正极连接光源的负极。
进一步的，还包括：
第一电容，第一电容的第一端连接第一三极管的基极，第二端通过串联第八电阻和第九电阻之后连接电压输入端的负极。
进一步的，还包括：
第二电容，第二电容的第一端连接第二三极管的集电极，第二端连接电压输入端的负极。
进一步的，还包括：
第三三极管的集电极和第二三极管的集电极之间串联有第二稳压二极管和第三稳压二极管；
第三稳压二极管的正极连接第三三极管的集电极，负极连接第二稳压二极管的正极；
第二稳压二极管的负极连接第二三极管的集电极。
进一步的，还包括：
第一电阻，第一电阻的第一端连接电压输入端的正极；
第二电阻，第二电阻的第一端连接电压输入端的正极；
第三电阻，第三电阻的第一端连接第一电阻的第二端，其第二端连接第一三极管的基极；
第四电阻，第四电阻的第一端连接第二电阻的第二端，其第二端连接第一三极管的基极；
第一电阻的第二端还与第二电阻的第二端连接。
进一步的，还包括：
第一三极管的集电极和第一二极管的负极之间的连接点与光源的负极之间串联有第五电阻和第六电阻。
进一步的，还包括：
第七电阻，第七电阻的第一端连接第一电容的第二端，其第二端连接第二三极管的发射极；
第一温度开关和第二三极管的发射极之间串联有第十一电阻。
进一步的，还包括：
第三三极管的集电极和第三稳压二极管的正极之间串联有第十电阻和第十二电阻；
第十三电阻，第十三电阻的第一端与第三三极管的集电极连接，第二端与第四三极管的基极连接。
进一步的，还包括：
第三三极管的基极和第二三极管的发射极之间的连接点与电压输入端的负极之间串联有第十四电阻；
第四三极管的基极和电压输入端的负极之间串联有第十五电阻。
本发明的有益技术效果在于：第一温度开关贴在发热功率元件附近，当发热功率元件温度过高时，第一温度开关断开，保护元件受损，第二温度开关贴在光源的散热板上，当光源温度过高时，第二温度开关断开，降低输出电流和功率，对光源进行保护，提供稳定可靠的恒流源电路。
附图说明
图1为本发明一种耐辐照带光源保护功能的恒流源电路的电路结构图。
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作出创造性劳动的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。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
参见图1，本发明提供一种耐辐照带光源保护功能的恒流源电路，包括：
电压输入端的正极(V+)，接入光源的正极(例如LED光源的正极LED+)；
电压输入端的负极(V-)；
第一三极管(Q1)，其基极连接电压输入端的正极(V+)，其集电极接入光源的负极(例如LED光源的负极LED-)；
第一稳压二极管(VD1)，其正极连接电压输入端的负极(V-)，其负极连接第一三极管(Q1)的基极；
第二三极管(Q2)，贴于恒流源的散热片上，其基极连接第一三极管(Q1)的发射极，其发射极连接电压输入端的负极(V-)，其集电极连接光源的负极(LED-)；
第三三极管(Q3)，其基极连接第二三极管(Q2)的发射极，其发射极连接电压输入端的负极(V-)，其集电极连接第二三极管(Q2)的集电极；
第四三极管(Q4)，其基极连接第三三极管(Q3)的集电极以及电压输入端的负极(V-)，其发射极连接电压输入端的负极(V-)，其集电极连接第一三极管(Q1)的基极；
第一温度开关(ST1)，贴于恒流源的散热片上，其第一端连接第二三极管(Q2)的发射极；
第二温度开关，贴于光源的散热板上，其第一端连接第一温度开关(ST1)的第二端，其第二端连接电压输入端的负极(V-)。
进一步的，还包括：
第一二极管(D1)，其正极连接电压输入端的负极(V-)，其负极连接第一三极管(Q1)的集电极；
第二三极管(Q2)的集电极和光源的负极(LED-)之间的连接点与第二三极管(Q2)的集电极之间串联有第二二极管(D2)和第三二极管(D3)；
第三二极管(D3)的正极连接第二二极管(D2)的负极，其负极连接第二三极管(Q2)的集电极；
第二二极管(D2)的正极连接光源的负极(LED-)。
进一步的，还包括：
第一电容(C1)，其第一端连接第一三极管(Q1)的基极，其第二端通过串联第八电阻(R8)和第九电阻(R9)之后连接电压输入端的负极(V-)。
进一步的，还包括：
第二电容(C2)，其第一端连接第二三极管(Q2)的集电极，其第二端连接电压输入端的负极(V-)。
进一步的，还包括：
第三三极管(Q3)的集电极和第二三极管(Q2)的集电极之间串联有第二稳压二极管(VD2)和第三稳压二极管(VD3)；
第三稳压二极管(VD3)的正极连接第三三极管(Q3)的集电极，其负极连接第二稳压二极管(VD2)的正极；
第二稳压二极管(VD2)的负极连接第二三极管(Q2)的集电极。
进一步的，还包括：
第一电阻(R1)，其第一端连接电压输入端的正极(V+)；
第二电阻(R2)，其第一端连接电压输入端的正极(V+)；
第三电阻(R3)，其第一端连接第一电阻(R1)的第二端，其第二端连接第一三极管(Q1)的基极；
第四电阻(R4)，其第一端连接第二电阻(R2)的第二端，其第二端连接第一三极管(Q1)的基极；
第一电阻(R1)的第二端还与第二电阻(R2)的第二端连接。
进一步的，还包括：
第一三极管(Q1)的集电极和第一二极管(D1)的负极之间的连接点与光源的负极(LED-)之间串联有第五电阻(R5)和第六电阻(R6)。
进一步的，还包括：
第七电阻(R7)，其第一端连接第一电容(C1)的第二端，其第二端连接第二三极管(Q2)的发射极；
第一电容(C1)的第二端和电压输入端的负极(V-)之间串联有第八电阻(R8)和第九电阻(R9)；
第一温度开关(ST1)和第二三极管(Q2)的发射极之间串联有第十一电阻(R11)。
进一步的，还包括：
第三三极管(Q3)的集电极和第三稳压二极管(VD3)的正极之间串联有第十电阻(R10)和第十二电阻(R12)；
第十三电阻(R13)，其第一端与第三三极管(Q3)的集电极连接，其第二端与第四三极管(Q4)的基极连接。
进一步的，还包括：
第三三极管(Q3)的基极和第二三极管(Q2)的发射极之间的连接点与电压输入端的负极(V-)之间串联有第十四电阻(R14)；
第四三极管(Q4)的基极和电压输入端的负极(V-)之间串联有第十五电阻(R15)。
具体的，第一电容C1和第二电容C2为瓷片电容，电容值为0.1UF；第一二极管D1、第二二极管D2和第三二极管D3分别为为快恢复二极管。
具体的，优选的，电阻R1-R4值为220KΩ，R5、R6值为100Ω，R7值为12KΩ，R8值为1KΩ，R9值为3.9KΩ，R10、R12值为470KΩ，R11、R14值为75Ω，R13值为100Ω。
具体的，光源为LED光源，图1中的P+、P-端为紧贴在光源的散热板上的第二温度开关的引出端，随着光源温度的升高，温度开关断开，使得电路中输出电流降低一半，光源功率降低保护光源因超过温度而损坏。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种耐辐照带光源保护功能的恒流源电路，其特征在于，包括：
电压输入端的正极，接入光源的正极；
电压输入端的负极；
第一三极管，所述第一三极管的基极连接所述电压输入端的正极，集电极接入所述光源的负极；
第一稳压二极管，所述第一稳压二极管的正极连接所述电压输入端的负极，负极连接所述第一三极管的基极；
第二三极管，贴于散热片上，所述第二三极管的基极连接所述第一三极管的发射极，发射极连接所述电压输入端的负极，集电极连接所述光源的负极；
第三三极管，所述第三三极管的基极连接所述第二三极管的发射极，发射极连接所述电压输入端的负极，集电极连接所述第二三极管的集电极；
第四三极管，所述第四三极管的基极连接所述第三三极管的集电极以及所述电压输入端的负极，发射极连接所述电压输入端的负极，集电极连接所述第一三极管的基极；
第一温度开关，贴于所述散热片上，所述第一温度开关的第一端连接所述第二三极管的发射极；
第二温度开关，贴于所述光源的散热板上，所述第二温度开关的第一端连接所述第一温度开关的第二端，第二端连接所述电压输入端的负极。
2.如权利要求1所述的一种耐辐照带光源保护功能的恒流源电路，其特征在于，还包括：
第一二极管，所述第一二极管的正极连接所述电压输入端的负极，负极连接所述第一三极管的集电极；
所述第二三极管的集电极和所述光源的负极之间的连接点与所述第二三极管的集电极之间串联有第二二极管和第三二极管；
所述第三二极管的正极连接所述第二二极管的负极，负极连接所述第二三极管的集电极；
所述第二二极管的正极连接所述光源的负极。
3.如权利要求2所述的一种耐辐照带光源保护功能的恒流源电路，其特征在于，还包括：
第一电容，所述第一电容的第一端连接所述第一三极管的基极，第二端通过串联第八电阻和第九电阻之后连接所述电压输入端的负极。
4.如权利要求3所述的一种耐辐照带光源保护功能的恒流源电路，其特征在于，还包括：
第二电容，所述第二电容的第一端连接所述第二三极管的集电极，第二端连接所述电压输入端的负极。
5.如权利要求4所述的一种耐辐照带光源保护功能的恒流源电路，其特征在于，还包括：
所述第三三极管的集电极和所述第二三极管的集电极之间串联有第二稳压二极管和第三稳压二极管；
所述第三稳压二极管的正极连接所述第三三极管的集电极，负极连接所述第二稳压二极管的正极；
所述第二稳压二极管的负极连接所述第二三极管的集电极。
6.如权利要求1所述的一种耐辐照带光源保护功能的恒流源电路，其特征在于，还包括：
第一电阻，所述第一电阻的第一端连接所述电压输入端的正极；
第二电阻，所述第二电阻的第一端连接所述电压输入端的正极；
第三电阻，所述第三电阻的第一端连接所述第一电阻的第二端，第二端连接所述第一三极管的基极；
第四电阻，所述第四电阻的第一端连接所述第二电阻的第二端，第二端连接所述第一三极管的基极；
所述第一电阻的第二端还与所述第二电阻的第二端连接。
7.如权利要求1所述的一种耐辐照带光源保护功能的恒流源电路，其特征在于，还包括：
所述第一三极管的集电极和所述第一二极管的负极之间的连接点与所述光源的负极之间串联有第五电阻和第六电阻。
8.如权利要求3所述的一种耐辐照带光源保护功能的恒流源电路，其特征在于，还包括：
第七电阻，所述第七电阻的第一端连接所述第一电容的第二端，第二端连接所述第二三极管的发射极；
所述第一温度开关和所述第二三极管的发射极之间串联有第十一电阻。
9.如权利要求5所述的一种耐辐照带光源保护功能的恒流源电路，其特征在于，还包括：
所述第三三极管的集电极和所述第三稳压二极管的正极之间串联有第十电阻和第十二电阻；
第十三电阻，所述第十三电阻的第一端与所述第三三极管的集电极连接，第二端与所述第四三极管的基极连接。
10.如权利要求3所述的一种耐辐照带光源保护功能的恒流源电路，其特征在于，还包括：
所述第三三极管的基极和所述第二三极管的发射极之间的连接点与所述电压输入端的负极之间串联有第十四电阻；
所述第四三极管的基极和所述电压输入端的负极之间串联有第十五电阻。
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