一种具有防护电路的LED电源的制作方法

本发明涉及一种照明系统设备，特别是一种具有防护电路的led电源。

背景技术：

在一般的日常生活中，随处都可见到各种照明设备，例如，日光灯、路灯、台灯、艺术灯等。在上述的照明设备中，传统上大部分是以钨丝灯泡做为发光光源。近年来，由于科技日新月异，已利用发光二极管(led)作为发光来源。甚者，除照明设备外，对于一般交通号志、广告牌、车灯等，亦都改为使用发光二极管做为发光光源。如前所述，使用发光二极管作为发光光源，其好处在于省电，且亮度更大，故于使用上已逐渐普通化。

随着led灯具的普及，越来越多的场合开始使用led灯具，如商场、酒店、居家。特别是在商场、酒店等商照领域，其led灯具的稳定性与安全性是一项特别重要的指标。但是，在led开关电源中，开启灯具的时候通常会有较大的冲击电流，有时候甚至会使前端的空气开关触发保护，引起电网跳闸。因此，通常采用串联热敏电阻的方法限制该冲击电流，但该冲击电流是不可控的。用户很难在一个不可控的冲击电流下选择合适的热敏电阻来防止电网跳闸。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种可控制的智能冲击电流保护电路，能较精确的控制输入冲击电流的具有防护电路的led电源。

一种有防护电路的led电源，所述led电源包括一个dc/dc开关电源，所述dc/dc开关电源中包括一个电容。所述led电源还包括一个与所述dc/dc开关电源串联的防护电路。所述防护电源包括一个用于检测所述电容的充电状态的检测单元，一个接收所述检测单元的检测信号并发送控制信号的控制单元，一个由所述控制信号控制通断的开关单元，以及一个与所述开关单元并联的限流单元。所述限流单元用于限制流过所述电容的电流大小。当所述检测单元检测到所述电容被充满后传送控制信号给所述控制单元，所述控制单元接收该控制信号后控制所述开关单元导通使所述具有防护电路的led电源进入正常工作状态。

与现有技术相比，由于所述具有防护电路的led电源具有所述的限流单元，且该限流单元在所述检测单元及控制单元的配合下，在led电源开启的前期， 可以将冲击电流限制很小的值以下，如2.5安培以下，从而可以符合更加苛刻的使用环境。

附图说明

以下结合附图描述本发明的实施例，其中：

图1为本发明提供的一种具有防护电路的led电源的原理框图。

图2为图1的具有防护电路的led电源的电路图。

具体实施方式

以下基于附图对本发明的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本发明实施例的说明并不用于限定本发明的保护范围。

请参阅图1及图2，其为本发明提供的一种具有防护电路的led电源100的原理框图。所述具有防护电路的led电源100包括一个dc/dc开关电源10，以及一个与所述dc/dc开关电源串联的防护电路20。众所周知的是，所述led电源100还包括其他的功能模块，如ac/dc整流器，以及连接在所述dc/dc开关电源10的输出端的负载等。在本发明中，这些功能模块不作为发明创造重点，在此不再赘述。

所述dc/dc开关电源10为一种开关电源芯片，其利用电容、电感的储能的特性，通过可控开关(mosfet等)进行高频开关的动作，将输入的电能储存在电容(感)里，当开关断开时，电能再释放给负载，提供能量。其输出的功率或电压的能力与占空比(由开关导通时间与整个开关的周期的比值)有关。因此，任何一个dc/dc开关电源中都会包含一个电容来充放电来达到直流转换的目的。而dc/dc开关电源10作为一个集成电路器件，在图2中未示出所述的电容，但是对于本领域技术人员，dc/dc开关电源10具有电容是众所周知的，在此不再详述。在该led电源100启动的前一段时间，流过该dc/dc开关电源10的电流从0增加到额定电流值时，所述电容将处于充电阶段，而对于一些要求苛刻的商照用灯环境，加载在该电容上的冲击电流或者是浪涌电流不能太大，其可以为50a，或者是10a，甚至是2.5a等，或者是更小的值。而对于要求值更小的冲击电流，则不可以仅仅通过加载一个热敏电阻来限流，因为该热敏电阻的阻值增大的时间过长，难以在短时间内将冲击电流的值降到所要求的冲击电流值。同时，该热敏电阻也不能针对不同的冲击电流值的要求而实现精确地控制该冲击电流值的大小。

所述防护电路20包括一个用于检测所述dc/dc开关电源10的电容的充电状态的检测单元21，一个接收所述检测单元21的检测信号并发送控制信号的控 制单元22，一个由所述控制信号控制通断的开关单元23，以及一个与所述开关单元23并联的限流单元24。在当所述检测单元21检测到所述dc/dc开关电源10的电容被充满后传送控制信号给所述的控制单元22，所述控制单元22接收到该控制信号后控制所述开关单元23导通，从而使所述具有防护电路的led电源100进入正常工作状态。

所述检测单元21包括两个串联在所述dc/dc开关电源10的两个输出端的电阻r4、r5。当所述具有防护电路的led电源100启动后，所述dc/dc开关电源10的输出端会有输出电压输出。当所述dc/dc开关电源10的输出端的输出电压稳定后，便是所述dc/dc开关电源10的电容被充满了，此时电阻r4、r5之间的电压也稳定在某一额定值。所述检测单元21还包括一个电容c1，该电容c1与其中一个电阻并联。在本实施例中，所述电容c1与电阻r5并联。所述控制单元22通过读取所述电容c1上的电压便可知道所述电阻r4、r5之间的电压稳定在何值。当所述电阻r4、r5之间的电压稳定在某一值，便表示dc/dc开关电源10的电容充满了，所述具有防护电路的led电源100可以进入正常工作状态了，此时控制单元22根据电容c1的电压，换句话说，包含电容c1的检测单元21的电压传输到控制单元22，该控制单元22便控制开关单元23的通断来使所述具有防护电路的led电源100进入正常工作状态。

所述控制单元22可以为一个单片机，或者是cpu等具有处理数据功能的器件。在本实施例中，所述控制单元22是一个单片机。所述控制单元22根据检测单元21的信号即电容c上的电压的大小或者是两个电阻r4、r5之间的电压的大小，导通所述开关单元23。

所述开关单元23为一个晶闸管，是晶体闸流管的简称，又称作可控硅整流器。因为晶闸管在导通情况下，只要有一定的正向阳极电压，不论门极电压如何，晶闸管保持导通，即晶闸管导通后，门极失去作用。门极只起触发作用。因此，当所述控制单元22传输一个根据所述晶闸管的参数设定的额定正向阳极电压后，该晶闸管便导通，且不论门极电压如何。因些，在晶闸管导通的情况下，其上加载的电压可以很小，从而可以避免在所述具有防护电路的led电源100在正常工作时，所述防护电路20对整个电源的影响，例如分压太多。

所述限流单元24包括一个mos管q1，一个三极管q2，一个电阻r3，以及一个稳压管d1。所述mos管q1为一种p沟道mos管，该mos管的栅极与三极管q2的集电极电性连接，漏极与dc/dc开关电源10的一个输出端电性连接，源极接地。具体地，所述源极通过所述电阻r3接地。所述三极管q2的 基极与电阻r3串联并接地，发射极接地。众所周知的是，所述三极管q2具有一个门极电压，一般为0.7伏。所述限流单元24进一步还包括一个起动电阻r1。该起动电阻r1电性连接在所述dc/dc开关电源10的输入端与三极管q2的集电极及mos管的栅极之间，用于在所述具有防护电路的led电源100启动时，在该起动电阻r1的分压下，所述mos管部分导通，开始给所述dc/dc开关电源10的电容充电。在给所述dc/dc开关电源10的电容充电的过程中，其加载在电阻r3上电流逐渐增大，该电阻r3上的电压也逐渐增大，直到增加到所述三极管q2的门极电压，即0.7伏。此时该三极管q2便将加载在所述电阻r3上的电压钳位在0.7伏，即流过该电阻r3上的电流也将是一定的，而该电流的大小与该电阻r3的阻值有关系。而该电流的大小也是流过所述dc/dc开关电源10的电容的充电电流大小。因此，可以通过选择不同的电阻r3的阻值来设定不同的流过所述dc/dc开关电源10的电容的充电电流大小，达到智能控制的目的。同时，由于三极管q2的门极电压是一定的，因此可以精确设定所述电阻r3的阻值来精确控制所述具有防护电路的led电源100加载在dc/dc开关电源10上的最大冲击电流。当dc/dc开关电源10的电容充满后，流过所述mos管q1、电阻r3上的电流将逐渐变小，最后减小到一个很小的电流，此时，所述三极管q2不再对该加载在电阻r3上的电压进行钳位，因为流过该电阻r3上的电流很小。所述稳压管d1电性连接在所述三极管q2的集电极与发射极的两端，当三极管q2不再对该加载在电阻r3上的电压进行钳位后，该稳压管d1将电压稳定在一个能使所述mos管q1可处于完全打开的值上。在本实施例中，所棕稳压管d1将电压稳定在12伏，此时，所述mos管q1处于完成打开的状态。

因为所述dc/dc开关电源10上的电容已经充满，此时所述具有防护电路的led电源100应当进入正常工作状态。进而此时所述检测单元21检测到电阻r4、r5之间的电压稳定在某一值，便向所述控制单元22发送信号，具体即为电阻r4、r5之间的电压值。所述控制单元22根据该电压值的大小导通所述开关单元23即晶闸管，由于晶闸管的阻抗相对于电阻r3很小，因此当所述开关单元23导通后，将旁路所述限流单元24，即电流将不流过所述限流单元24而形成损耗。

所述限流单元24进一步还包括一个热敏电阻fv1。该热敏电阻fv1与所述mos管q1串联，从而可以在所述具有防护电路的led电源100被启动的初期，分担所述mos管q1所加载的功耗，从而可以保护所述mos管q1不被损坏。

与现有技术相比，由于所述具有防护电路的led电源100具有所述的限流单元24，该限流单元24在所述检测单元21及控制单元22的配合下，在led电源100开启的前期，可以将冲击电流限制很小的值以下，如2.5安培以下，从而可以符合更加苛刻的使用环境。同时根据所述的限流单元24的电路设计，可以精确控制所述电阻r3的阻值来控制流过所述dc/dc开关电源10的电容的电流，达到智能化的目的。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用于局限本发明的保护范围，任何在本发明精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本发明的权利要求范围内。