Led燈具及其過(guò)溫、過(guò)壓保護(hù)電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種LED燈具及其過(guò)溫、過(guò)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(dòng)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(dòng)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(jiǎn)單、成本低，可以延長(zhǎng)LED燈組的使用壽命、降低功率；在過(guò)溫保護(hù)時(shí)，LED燈組不會(huì)熄滅，實(shí)用性強(qiáng)。
【專利說(shuō)明】LED燈具及其過(guò)溫、過(guò)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(guò)溫、過(guò)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(lái)越多的用戶青睞。
[0003]現(xiàn)在市場(chǎng)上的LED燈具現(xiàn)市場(chǎng)上的LED燈具產(chǎn)商在設(shè)計(jì)及生產(chǎn)時(shí)都會(huì)選擇較為簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)電源作為量產(chǎn)化的驅(qū)動(dòng)。其驅(qū)動(dòng)電源的方案極少具有電壓過(guò)壓以及過(guò)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。現(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(duì)燈具的壽命和穩(wěn)定性會(huì)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(lái)實(shí)惠。
[0004]現(xiàn)有的LED存在的主要問(wèn)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(guò)高時(shí)會(huì)有LED的使用壽命減少及光衰嚴(yán)重的問(wèn)題；而簡(jiǎn)單化的電源方案不具備偵測(cè)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(dòng)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(méi)有LED過(guò)溫保護(hù)；更有一些BUCK方案電源的輸出空載電壓較高，在開(kāi)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(guò)溫保護(hù)的LED燈具，在溫度過(guò)高時(shí)會(huì)自動(dòng)熄滅，給用戶帶來(lái)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(wèn)題而公開(kāi)的一種LED燈具及其過(guò)溫、過(guò)壓保護(hù)電路，其電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，能同時(shí)實(shí)現(xiàn)過(guò)溫、過(guò)壓保護(hù)，有效的對(duì)LED燈組進(jìn)行保護(hù)，提高了了 LED燈具的使用壽命，過(guò)溫保護(hù)時(shí)，LED燈組不會(huì)熄滅。
[0009]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0010]一種LED燈具過(guò)溫、過(guò)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(hào)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(dòng)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(guò)溫、過(guò)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(guò)溫和過(guò)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(guò)溫導(dǎo)通，只會(huì)使得LED燈組中的部分LED燈珠熄滅，降低溫度的同時(shí)，不會(huì)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(dòng)的燈具中，解決了燈具過(guò)溫、過(guò)壓保護(hù)的問(wèn)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(dòng)控制，不會(huì)造成LED過(guò)載，延長(zhǎng)了使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是PSR驅(qū)動(dòng)電源電路的原理圖；
[0024]圖2是次級(jí)負(fù)反饋驅(qū)動(dòng)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(shuō)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(shuō)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(dòng)電源電路；PSR、BUCK驅(qū)動(dòng)電路以MOS管作為檢測(cè)開(kāi)關(guān)，在MOS管導(dǎo)通時(shí)的電流來(lái)控制輸出的電流，其輸出電壓是檢測(cè)IC供電極VCC的電壓來(lái)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(wèn)題；特別是PSR電路。一般PSR線路的應(yīng)用都會(huì)申請(qǐng)相關(guān)國(guó)家的安全認(rèn)證，而這些認(rèn)證都會(huì)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(méi)有提供基準(zhǔn)信號(hào)電壓端口 ；并且這種電路中的次極是沒(méi)有任何控制線路的，故很難加入符合各國(guó)安全規(guī)范的保護(hù)線路。因?yàn)楸Ｗo(hù)線路會(huì)檢測(cè)LED燈具上的溫度，以及電壓；當(dāng)這些信號(hào)檢測(cè)到后，因其次極沒(méi)有任何控制端口所以無(wú)法反饋給電源控制部分。檢測(cè)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(huì)出現(xiàn)高壓被人直接接觸的問(wèn)題如果直接接到電源的輸入極又會(huì)存在安全的問(wèn)題，具體請(qǐng)參閱下圖1。
[0028]PSR驅(qū)動(dòng)電源電路和BUCK驅(qū)動(dòng)電源電路這兩種驅(qū)動(dòng)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(dòng)電源電路，其次極存在誤差放大器類IC ;通過(guò)該IC可以檢測(cè)電源輸出電壓，電流等信號(hào)；該這一電路可以連接相對(duì)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(dòng)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(guò)壓、過(guò)溫保護(hù)。并可以在電源過(guò)溫時(shí)降低其輸出功率。電路連接簡(jiǎn)單，成本低廉，性能顯著、穩(wěn)定。該保護(hù)電路能夠有效檢測(cè)LED燈具的溫度；同時(shí)能保護(hù)燈珠不受過(guò)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(dòng)電源電路、帶LED燈組的保護(hù)電路。驅(qū)動(dòng)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L(zhǎng)ED1、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(dòng)電源電路為L(zhǎng)ED恒流源驅(qū)動(dòng)電源電路,其的輸出端與LED燈組的正極連接，驅(qū)動(dòng)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(hào)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(hào)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(kāi)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(guò)Rl到達(dá)三極管Ql的基極，并經(jīng)過(guò)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(dòng)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(guò)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(guò)溫保護(hù)的同時(shí)，LED燈組不會(huì)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(guò)高時(shí)，穩(wěn)壓二極管ZD2開(kāi)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(kāi)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(huì)被瞬間的開(kāi)機(jī)電壓擊穿損壞的問(wèn)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(guò)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(dòng)電源因輸出電壓變小而使電源的輸功率變小。特別說(shuō)明=LED驅(qū)動(dòng)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(dòng)電源輸出功率，來(lái)降低驅(qū)動(dòng)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(chǎng)上通用材料。以上保護(hù)方式加入燈具中后，不會(huì)較多的增加燈具的成本。同時(shí)使本沒(méi)有過(guò)溫保護(hù)的燈具具有過(guò)溫以及過(guò)電壓保護(hù)的功能.同時(shí)也使燈具在保護(hù)過(guò)程中不會(huì)熄滅，還能正常工作。同時(shí)也會(huì)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(zhǎng)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(guò)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(dòng)電源電路的輸出端；可以加入驅(qū)動(dòng)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(jiǎn)單，相對(duì)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(dòng)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(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，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(guò)溫、過(guò)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(guò)溫、過(guò)壓保護(hù)電路，其特征在于:穩(wěn)壓二極管ZDl的型號(hào)為麗1Z30V系列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈具過(guò)溫、過(guò)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(guò)溫、過(guò)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(dòng)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(guò)溫、過(guò)壓保護(hù)電路。
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK204104196SQ201420589358
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)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(yáng) 申請(qǐng)人:深圳市格電科技有限公司