專利名稱：帶關鍵元件過壓保護功能的led燈具控制電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種帶關鍵元件過壓保護功能的LED燈具控制電路。
背景技術：
目前，LED的應用越來越廣泛，用于日常室內和戶外照明的LED燈具也正越來越普及。目前的LED照明一般需要采用恒流驅動電路，以對LED提供穩定的直流電，保證LED正常工作和使用壽命，目前的恒流驅動電路普遍結構復雜。本申請人曾率先將耗盡型MOSFET器件應用于LED照明驅動電路中，以單器件提供電流的緩沖，保證LED電流穩定，不受沖擊，在實際應用中取得了良好的效果。但是在多個 LED燈具同時使用的環境中，如果多個燈具同時開啟，會產生開關浪涌沖擊，電壓會瞬時在較大范圍內波動，一旦瞬時電壓過高，則可能會對恒流源造成沖擊，超過恒流源器件的自身承受能力，則會導致恒流源器件損壞。另外，本申請人還曾將散熱風扇與LED燈具結合，利用散熱風扇主動散熱，帶來了良好的效果。但是在在多個LED燈具的環境中，如果多個燈具同時開啟，也會產生開關浪涌沖擊，電壓會瞬時在較大范圍內波動，一旦瞬時電壓過高，則可能會對風扇造成沖擊，甚至造成風扇損壞。綜上所述，LED燈具照明電路中的關鍵元件可能會由于開關浪涌沖擊造成損壞，導致LED燈具死燈報廢。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種結構簡單、控制可靠、成本低的帶關鍵元件過壓保護功能的LED燈具控制電路。本發明所采用的技術方案是本發明包括LED光源負載、將交流電變為直流電的整流電路、為所述LED光源負載進行穩壓、穩流的恒流電路，所述LED光源負載包括至少一組相串聯的若干個LED，所述恒流電路包括至少一組恒流源器件，每組所述恒流源器件包括至少一個耗盡型場效應晶體管，所述耗盡型場效應晶體管的漏極為一接點，所述耗盡型場效應晶體管的源極與柵極相短接構成另一接點，每組所述恒流源器件均并聯接有第一穩壓二極管，所述第一穩壓二極管的穩壓工作點為20 80V DC之間的一個特定電壓。所述帶關鍵元件過壓保護功能的LED燈具控制電路還包括第一溫控開關電路，所述第一溫控開關電路接于電源的輸入端，所述第一溫控開關電路包括常閉溫控開關，所述常閉溫控開關裝于所述LED燈具的散熱器上或燈具內某一特定位置，當散熱器溫度或燈具內所述特定位置的溫度高于所述常閉溫控開關的斷開溫度時，所述常閉溫控開關斷開，切斷所述LED光源負載的供電，所述常閉溫控開關的斷開溫度為60 100°C之間的一個特定溫度。所述帶關鍵元件過壓保護功能的LED燈具控制電路還包括穩壓及PFC電路，所述穩壓及PFC電路接于所述整流電路之后、所述LED光源負載之前。
所述帶關鍵元件過壓保護功能的LED燈具控制電路還包括過流保護電路，所述過流保護電路接于電源的輸入端，所述過流保護電路包括過流保護保險管。所述帶關鍵元件過壓保護功能的LED燈具控制電路還包括電源防雷電路，所述電源防雷電路接于所述過流保護電路和所述第一溫控開關電路之后。所述帶關鍵元件過壓保護功能的LED燈具控制電路還包括EMC電路，所述EMC電路接于所述整流電路之前，所述整流電路采用橋式整流。每組所述恒流源器件與所述LED光源負載中的至少一組LED相串聯連接。所述帶關鍵元件過壓保護功能的LED燈具控制電路還包括燈具風扇電機、風扇分流電路、第二溫控開關電路，所述第二溫控開關電路與所述燈具風扇電機相串聯后再與所述風扇分流電路相并聯，所述風扇分流電路并聯接有第二穩壓二極管，所述第二穩壓二極管的穩壓工作點為6 MV DC之間的一個特定電壓。所述風扇分流電路包括至少一個與所述第二穩壓二極管相并聯的分流電阻。所述第二溫控開關電路包括常開溫控開關，當溫度高于所述常開溫控開關的閉合溫度時，所述常開溫控開關閉合，為所述燈具風扇電機供電，所述常開溫控開關的閉合溫度為30 50°C之間的一個特定溫度。本發明的有益效果是由于本發明包括LED光源負載、將交流電變為直流電的整流電路、為所述LED光源負載進行穩壓、穩流的恒流電路，所述LED光源負載包括至少一組相串聯的若干個LED，所述恒流電路包括至少一組恒流源器件，每組所述恒流源器件包括至少一個耗盡型場效應晶體管，所述耗盡型場效應晶體管的漏極為一接點，所述耗盡型場效應晶體管的源極與柵極相短接構成另一接點，每組所述恒流源器件均并聯接有第一穩壓二極管，所述第一穩壓二極管的穩壓工作點為20 80V DC之間的一個特定電壓；所述恒流源器件作為一個獨立的器件，方便替換現有其他電路的外圍穩壓及穩流電路，使得電路元件大大減少、電路簡單、成本低；通過設置所述第一穩壓二極管，使得所述恒流源器件的電壓控制在一定范圍內，避免多個燈具同時開啟產生的開關浪涌沖擊造成的瞬時電壓過高， 減少對恒流源造成沖擊，避免恒流源器件損壞，保證整個電路的穩定運行，故本發明結構簡單、控制可靠、成本低，帶關鍵元件過壓保護功能；由于本發明還包括第一溫控開關電路，所述第一溫控開關電路接于電源的輸入端，所述第一溫控開關電路包括常閉溫控開關，所述常閉溫控開關裝于所述LED燈具的散熱器上或燈具內某一特定位置，當散熱器溫度或燈具內所述特定位置的溫度高于所述常閉溫控開關的斷開溫度時，所述常閉溫控開關斷開，切斷所述LED光源負載的供電，所述常閉溫控開關的斷開溫度為60 100°C之間的一個特定溫度；通過設置所述第一溫控開關電路接于電源的輸入端，當散熱器溫度或燈具內某一特定位置高于所述常閉溫控開關的斷開溫度時，所述常閉溫控開關斷開，切斷所述LED光源負載的供電，當散熱器溫度低于所述常閉溫控開關的斷開溫度時，所述常閉溫控開關重新閉合，點亮LED進行照明，避免LED由于過熱而影響壽命和報廢，延長LED的使用壽命，保護LED免受高溫破壞，故本發明結構簡單、控制可靠、具有高溫保護功能；由于本發明還包括燈具風扇電機、風扇分流電路、第二溫控開關電路，所述第二溫控開關電路與所述燈具風扇電機相串聯后再與所述風扇分流電路相并聯，所述風扇分流電路并聯接有第二穩壓二極管，所述第二穩壓二極管的穩壓工作點為6 24V DC之間的一個特定電壓，所述第二溫控開關電路包括常開溫控開關，當溫度高于所述常開溫控開關的閉合溫度時，所述常開溫控開關閉合，為所述燈具風扇電機供電，所述常開溫控開關的閉合溫度為30 50°C之間的一個特定溫度；當溫度高于所述常開溫控開關的閉合溫度時，所述常開溫控開關閉合，為所述燈具風扇電機供電，使風扇運轉，進行主動散熱，當溫度低于所述常開溫控開關的閉合溫度時，所述常開溫控開關斷開，所述燈具風扇電機不運轉，避免浪費和噪音，還可避免特殊低溫場合下風扇結冰強行啟動帶來的弊端；通過設置所述第二穩壓二極管，使得所述燈具風扇電機的電壓控制在一定范圍內，避免多個燈具同時開啟產生的開關浪涌沖擊造成的瞬時電壓過高，減少對燈具風扇電機造成沖擊，避免風扇損壞，保證整個電路的散熱穩定運行，故本發明還具有低溫保護功能以及風扇過壓保護功能。
圖1是本發明實施例一的電路原理框圖；圖2是本發明實施例一的電路結構示意圖；圖3是本發明實施例二的電路原理框圖；圖4是本發明實施例二的電路結構示意圖。
具體實施例方式實施例一如圖1、圖2所示，本實施例的帶關鍵元件過壓保護功能的LED燈具中包括用于被動散熱的散熱器，帶關鍵元件過壓保護功能的LED燈具控制電路包括第一溫控開關電路1、 過流保護電路11、電源防雷電路2、EMC電路3、穩壓及PFC電路5、LED光源負載6、將交流電變為直流電的整流電路4、為所述LED光源負載6進行穩壓、穩流的恒流電路7，所述過流保護電路11接于電源的輸入端，所述過流保護電路11包括過流保護保險管F1，用于過流及短路保護之用，所述電源防雷電路2接于所述過流保護電路11和所述第一溫控開關電路 1之后，用于防雷保護之用，包括壓敏電阻RV1、RV2、R2、熱敏電阻RT、放電管DSA1，所述EMC 電路3接于所述整流電路4之前，以使電路符合電磁兼容性要求，包括電阻R1、電容Cl C4、共模電感Tl，所述整流電路4采用橋式整流，包括四個整流二極管Dl D4，當然也可以采用其他整流方式整流，所述穩壓及PFC電路5是功率因數校正電路，接于所述整流電路4 之后、所述LED光源負載6之前，用于為所述LED光源負載6提供電壓穩定的直流電，并提高整個電路的功率因數，所述穩壓及PFC電路5是開關電源，包括功率因數校正芯片U1，所述功率因數校正芯片Ul采用ST公司生產的型號為L6561的電源PFC功率因數控制電路， 其具有電路簡單、效率高等優點，其外圍元件包括電容C5 C8、C10、電阻R3 R11、二極管 D5、D6、M0S管Q1、變壓器T2，所述第一溫控開關電路1接于電源的輸入端，所述第一溫控開關電路1包括常閉溫控開關TH1，所述常閉溫控開關THl裝于所述LED燈具的散熱器上，當散熱器溫度高于所述常閉溫控開關THl的斷開溫度時，所述常閉溫控開關THl斷開，切斷所述LED光源負載6的供電，所述常閉溫控開關THl的斷開溫度為70°C，所述常閉溫控開關 THl的斷開溫度范圍可根據燈具的工作條件及實際電路的功率等因素選定為60 100°C之間的某個特定溫度，通過設置所述第一溫控開關電路1接于電源的輸入端，當散熱器溫度高于所述常閉溫控開關THl的斷開溫度時，所述常閉溫控開關THl斷開，切斷所述LED光源負載6的供電，當散熱器溫度低于所述常閉溫控開關THl的斷開溫度時，所述常閉溫控開關 THl重新閉合，點亮LED進行照明，避免LED由于過熱而影響壽命和報廢，延長LED的使用壽命，保護LED免受高溫破壞，因此具有高溫保護功能，所述LED光源負載6包括至少若干組 LED，即LED Ia LED(n)a、……、LED Ix LED (η) x，各組之間相并聯，各組內包括若干個相串聯的LED，每組相串聯的LED的個數η可視輸入電壓、額定功率的高低、光源照度的大小的要求而定，所述恒流電路7包括若干組恒流源器件，每組所述恒流源器件包括一個耗盡型場效應晶體管Qa、……、Qx，每個所述耗盡型場效應晶體管Qa、……、Qx的漏極為一接點，每個所述耗盡型場效應晶體管Qa、……、Qx的源極與柵極相短接構成另一接點，每組所述恒流源器件與所述LED光源負載6中的一組LED相串聯連接，以使每組LED都能獲得穩定的工作電流，避免過流燒毀，延長使用壽命，每組所述恒流源器件即耗盡型場效應晶體管 Qa、……、Qx均并聯接有第一穩壓二極管Da、……、Dx，所述第一穩壓二極管Da、……、Dx 的穩壓工作點可根據燈具的功率大小及實際電路的情況等因素選定為20 80V DC之間的某個特定電壓，使得所述恒流源器件的電壓控制在一定范圍內，避免多個燈具同時開啟產生的開關浪涌沖擊造成的瞬時電壓過高，減少對恒流源造成沖擊，避免恒流源器件損壞，保證整個電路的穩定運行，因此具有關鍵元件過壓保護功能。實施例二 如圖3、圖4所示，本實施例的帶關鍵元件過壓保護功能的LED燈具控制電路可應用于冷庫的工礦燈中，LED燈具中包括用于主動散熱的散熱風扇和用于被動散熱的散熱器，其與實施例一的區別在于本實施例還包括燈具風扇電機10、風扇分流電路8、第二溫控開關電路9，所述第二溫控開關電路9與所述燈具風扇電機10相串聯后再與所述風扇分流電路8相并聯，所述風扇分流電路8并聯接有第二穩壓二極管Dfan，所述第二穩壓二極管Dfan的穩壓工作點可根據燈具的功率大小及實際電路的情況等因素選定為6 MV DC 之間的某個特定電壓，所述風扇分流電路8包括兩個與所述第二穩壓二極管Dfan相并聯的分流電阻R12，用于大功率電路的分流，避免單個電阻帶來的高溫，所述第二溫控開關電路 9包括常開溫控開關TH2，當溫度高于所述常開溫控開關TH2的閉合溫度時，所述常開溫控開關TH2閉合，為所述燈具風扇電機10供電，使風扇運轉，進行主動散熱，當溫度低于所述常開溫控開關TH2的閉合溫度時，所述常開溫控開關TH2斷開，所述燈具風扇電機10不運轉，避免浪費和噪音，還可避免特殊低溫場合下風扇結冰強行啟動帶來的弊端，所述常開溫控開關TH2的閉合溫度為30°C，所述常開溫控開關TH2的閉合溫度范圍可可根據燈具的使用環境的溫度情況等因素選定為30 50°C之間的一個特定溫度，通過設置所述第二穩壓二極管Dfan，使得所述燈具風扇電機10的電壓控制在一定范圍內，避免多個燈具同時開啟產生的開關浪涌沖擊造成的瞬時電壓過高，減少對燈具風扇電機10造成沖擊，避免風扇損壞，保證整個電路的散熱穩定運行。本實施例的帶關鍵元件過壓保護功能的LED燈具控制電路可用于高溫保護、低溫保護和過壓保護。本實施例的其余特征同實施例一相同。當然，以上實施例中所述常閉溫控開關THl裝于所述LED燈具的散熱器上不是所述常閉溫控開關THl安裝的唯一位置，也可以根據燈具的功率情況及電路發熱情況將所述常閉溫控開關THl安裝于燈具內某一其他特定位置，比如安裝于發熱較大的三極管上，當燈具內所述特定位置的溫度高于所述常閉溫控開關THl的斷開溫度時，所述常閉溫控開關THl斷開，切斷所述LED光源負載6的供電，實現保護的作用。本發明中，所述恒流源器件作為一個獨立的器件，方便替換現有其他電路的外圍穩壓及穩流電路，使得電路元件大大減少、電路簡單、成本低；通過設置所述第一穩壓二極管和所述第二穩壓二極管，使得所述恒流源器件及風扇的電壓控制在一定范圍內，避免多個燈具同時開啟產生的開關浪涌沖擊造成的瞬時電壓過高，減少對電路中關鍵元件造成沖擊，避免關鍵元件損壞，保證整個電路的穩定運行，因此本發明結構簡單、控制可靠、成本低，帶關鍵元件過壓保護功能。本發明可廣泛應用于LED照明電路領域。
權利要求
1.一種帶關鍵元件過壓保護功能的LED燈具控制電路，包括LED光源負載(6)、將交流電變為直流電的整流電路(4)、為所述LED光源負載(6)進行穩壓、穩流的恒流電路(7)，其特征在于所述LED光源負載(6)包括至少一組相串聯的若干個LED，所述恒流電路(7)包括至少一組恒流源器件，每組所述恒流源器件包括至少一個耗盡型場效應晶體管，所述耗盡型場效應晶體管的漏極為一接點，所述耗盡型場效應晶體管的源極與柵極相短接構成另一接點，每組所述恒流源器件均并聯接有第一穩壓二極管，所述第一穩壓二極管的穩壓工作點為20 80V DC之間的一個特定電壓。
2.根據權利要求1所述的帶關鍵元件過壓保護功能的LED燈具控制電路，其特征在于所述帶關鍵元件過壓保護功能的LED燈具控制電路還包括第一溫控開關電路(1)，所述第一溫控開關電路(1)接于電源的輸入端，所述第一溫控開關電路(1)包括常閉溫控開關 (THl)，所述常閉溫控開關(THl)裝于所述LED燈具的散熱器上或燈具內某一特定位置，當散熱器溫度或燈具內所述特定位置的溫度高于所述常閉溫控開關(THl)的斷開溫度時，所述常閉溫控開關(THl)斷開，切斷所述LED光源負載(6)的供電，所述常閉溫控開關(THl) 的斷開溫度為60 100°C之間的一個特定溫度。
3.根據權利要求1所述的帶關鍵元件過壓保護功能的LED燈具控制電路，其特征在于 所述帶關鍵元件過壓保護功能的LED燈具控制電路還包括穩壓及PFC電路(5)，所述穩壓及 PFC電路(5)接于所述整流電路⑷之后、所述LED光源負載(6)之前。
4.根據權利要求1所述的帶關鍵元件過壓保護功能的LED燈具控制電路，其特征在于 所述帶關鍵元件過壓保護功能的LED燈具控制電路還包括過流保護電路(11)，所述過流保護電路(11)接于電源的輸入端，所述過流保護電路(11)包括過流保護保險管(Fl)。
5.根據權利要求4所述的帶關鍵元件過壓保護功能的LED燈具控制電路，其特征在于 所述帶關鍵元件過壓保護功能的LED燈具控制電路還包括電源防雷電路(2)，所述電源防雷電路⑵接于所述過流保護電路(11)和所述第一溫控開關電路⑴之后。
6.根據權利要求1所述的帶關鍵元件過壓保護功能的LED燈具控制電路，其特征在于 所述帶關鍵元件過壓保護功能的LED燈具控制電路還包括EMC電路(3)，所述EMC電路(3) 接于所述整流電路(4)之前，所述整流電路(4)采用橋式整流。
7.根據權利要求1所述的帶關鍵元件過壓保護功能的LED燈具控制電路，其特征在于 每組所述恒流源器件與所述LED光源負載(6)中的至少一組LED相串聯連接。
8.根據權利要求1至7任意一項所述的帶關鍵元件過壓保護功能的LED燈具控制電路，其特征在于所述帶關鍵元件過壓保護功能的LED燈具控制電路還包括燈具風扇電機 (10)、風扇分流電路(8)、第二溫控開關電路(9)，所述第二溫控開關電路(9)與所述燈具風扇電機(10)相串聯后再與所述風扇分流電路⑶相并聯，所述風扇分流電路⑶并聯接有第二穩壓二極管(Dfan)，所述第二穩壓二極管(Dfan)的穩壓工作點為6 24V DC之間的一個特定電壓。
9.根據權利要求8所述的帶關鍵元件過壓保護功能的LED燈具控制電路，其特征在于所述風扇分流電路(8)包括至少一個與所述第二穩壓二極管(Dfan)相并聯的分流電阻 (R12)。
10.根據權利要求8所述的帶關鍵元件過壓保護功能的LED燈具控制電路，其特征在于所述第二溫控開關電路(9)包括常開溫控開關(TH2)，當溫度高于所述常開溫控開關(TH2)的閉合溫度時，所述常開溫控開關(TH2)閉合，為所述燈具風扇電機(10)供電，所述常開溫控開關(TH2)的閉合溫度為30 50°C之間的一個特定溫度。
全文摘要
本發明公開了一種結構簡單、控制可靠、成本低的帶關鍵元件過壓保護功能的LED燈具控制電路，包括LED光源負載(6)、將交流電變為直流電的整流電路(4)、為所述LED光源負載(6)進行穩壓、穩流的恒流電路(7)，所述LED光源負載(6)包括至少一組相串聯的若干個LED，所述恒流電路(7)包括至少一組恒流源器件，每組所述恒流源器件包括至少一個耗盡型場效應晶體管，所述耗盡型場效應晶體管的漏極為一接點，所述耗盡型場效應晶體管的源極與柵極相短接構成另一接點，每組所述恒流源器件均并聯接有穩壓工作點為20～80V DC之間特定電壓的第一穩壓二極管。可應用于LED照明電路領域。
文檔編號H05B37/02GK102307411SQ20111012978
公開日2012年1月4日 申請日期2011年5月17日 優先權日2011年5月17日
發明者吳俊緯 申請人:廣州南科集成電子有限公司