一种led模组输入浪涌电流的控制装置的制造方法
【专利说明】
[0001]【技术领域】
本发明涉及一种控制装置，尤其指一种LED模组输入浪涌电流的控制装置。
[0002]【【背景技术】】
LED光源由于其高光效和长寿命越来越受到照明行业的重视。和传统光源不同，LED光源需要恒定直流驱动，一般需要在输入和LED光源之间加入恒流驱动电源，请参考图1所示，输入电压Vin可以为交流市电输入，也可以是直流输入，用来提供功率给LED光源。驱动电源往往是功率变换电路，其可以是开关电源，也可以是线性恒流电路，用来提供LED光源所需的直流信号。在驱动电源的输出端，往往接有输出电容Co，输出电容Co主要是用来滤除驱动电源输出电流纹波，抑制从输入端过来的浪涌电压；LED模组主要是LED光源芯片，按照光学、热学和结构的要求进行分布，模组和驱动电源之间需要通过端子或者导线进行电气连接，这样驱动电源可以输出合适的信号给LED模组，使LED芯片按照设计正常发光。
[0003]在实际应用中，驱动电源和LED模组之间的端子连接或者导线焊接连接会出现接触不良的情况，这对恒流驱动电源来说相当于负载在正常条件和过载条件两种状态来回切换。恒流驱动电源在输出过载时输出电压会迅速上升，为了避免对驱动电源造成损坏，驱动电源一般加有输出过压保护，从而把输出电压控制在合适的范围内，同时，为了不影响正常工作，这个过压保护点需要设计得比正常工作输出电压要高，这样在输出电容Co上面储存了过高的能量。当LED模组重新接入，驱动电源输出从过载变回正常负载时，Co上面的电压就会对LED模组进行放电，在LED芯片流过非常高的浪涌电流，最终导致LED芯片烧坏。在个别应用中，往往也需要系统支持带电操作，要求在不断电情况下随时更换LED模组，如果驱动电源采用恒流输出，就会存在上述问题，在插拔LED模组过程中损坏LED芯片。
[0004]现有技术中，通常通过在LED模组中加入限流的部件来解决上述问题。在LED模组接入系统时，如果有过高的浪涌电压，通过限流部件控制输入浪涌电流，达到保护的目的。请参照图2所示，LED模组具有负温度系数NTC电阻作为限流的部件。当接入系统时，由于NTC电阻阻值较大，可以抑制电流的增加，正常工作时NTC电阻由于发热使得阻值下降，不影响正常转换效率。但由于NTC电阻阻值变化有一个比较缓慢的过程，对于接触不良或者快速热插拔所起的限流作用比较有限，并且NTC本身会发热，会影响模组的温度特性。而且，采用NTC电阻限流，流入LED模组的浪涌电流会随输入浪涌电压变大而变大，不能很好设定电流上限。
[0005]因此，为了克服上述缺陷，有必要提供一种改进的LED模组输入浪涌电流的控制
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[0006]【
【发明内容】
】
本发明的目的在于提供一种LED模组输入浪涌电流的控制装置。
[0007]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:一种LED模组输入浪涌电流的控制装置，用于控制经过LED模组的电流，包括供电单元以及控制单元，所述供电单元为控制单元供电，所述控制单元与所述LED模组串联，所述控制单元包括与所述LED模组串联的开关元件、连接于所述开关元件的采样电路以及限流单元，LED模组具有额定电流，所述采样电路采样通过所述LED模组的电流，当流过LED模组的电流在额定电流范围内时，所述控制单元的开关元件工作于饱和导通工作状态，当流过LED模组的电流大于额定电流范围时，所述限流单元通过所述采样电路给出的信号启动限流，使所述控制单元的开关元件工作于线性放大状态，从而控制流过LED模组的电流。
[0008]优选地，所述LED模组输入浪涌电流的控制装置还包括泄放单元，所述泄放单元连接所述控制单元，当LED模组与电源驱动断开时,所述泄放单元给所述控制单元放电。
[0009]优选地，所述泄放单元包括第二开关，所述第二开关具有第一端和第二端，所述第一端连接所述供电单元的输入端，所述第二端连接所述控制单元的开关元件。
[0010]优选地，所述泄放单元还包括稳压管以及分压电阻，所述泄放单元的第二开关的第一端通过所述稳压管和所述分压电阻与所述供电单元的输入端连接。
[0011]优选地，所述泄放单元包括电阻，所述电阻的一端连接所述开关元件，另一端连接所述采样电路。
[0012]优选地，所述限流单元包括第一开关和电流设定单元，所述第一开关的第一端连接所述开关元件，第二端连接所述电流设定单元，第三端连接采样电路，所述采样电路的第一端连接开关元件，第二端连接所述第一开关，所述电流设定单元的一端连接所述采样电路的第一端，另一端连接所述第一开关，所述电流设定单元通过采样电路给出的信号输出电流，从而控制所述第一开关的导通和关断。
[0013]优选地，所述电流设定单元通过所述采样电路给出的信号输出不同大小和不同变化趋势的电流。
[0014]优选地，所述电流设定单元包括运算放大器，所述运算放大器的输入端的正极连接所述采样电路，所述运算放大器的输入端的负极连接基准值，所述运算放大器的输出端连接所述第一开关。
[0015]优选地，所述控制单元还包括稳压管以及电容，所述稳压管的一端连接所述开关元件，另一端连接采样电路的第二端，所述电容的一端连接所述开关元件，另一端连接采样电路的第二端，所述稳压管与所述电容并联。
[0016]优选地，所述电流设定单元还包括限流电阻，所述限流电阻连接于所述运算放大器与所述控制单元的第一开关之间。
[0017]相较于现有技术，本发明LED模组输入浪涌电流的控制装置有以下优点:有效防止LED模组电流过大，且性能稳定。
[0018]【【附图说明】】
图1为现有技术的驱动电源和LED模组示意图。
[0019]图2为现有技术的LED模组输入浪涌电流的控制装置的示意图。
[0020]图3为本发明LED模组输入浪涌电流的控制装置的示意图。
[0021]图4为本发明LED模组输入浪涌电流的控制装置的第一实施例的电路图。
[0022]图5为本发明LED模组输入浪涌电流的控制装置的第二实施例的电路图。
[0023]图6为本发明LED模组输入浪涌电流的控制装置的关键点工作波形图。
[0024]图7为本发明LED模组输入浪涌电流的控制装置的第三实施例的电路图。
[0025]【【具体实施方式】】
请参考图3所示，一种LED模组输入浪涌电流的控制装置100，包括LED模组LED1-N、供电单元、以及控制单元200。供电单元为控制单元200供电，控制单元200与LED模组LEDl-N串联。控制单元200包括与LED模组LEDl-N串联的开关元件S、连接于开关元件S的采样电路201以及限流单元，LED模组LEDl-N具有额定电流，采样电路201采样通过LED模组的电流，当流过LED模组LEDl-N的电流在额定电流范围内时，控制单元200的开关元件S工作于饱和导通工作状态，当流过LED模组LEDl-N的电流大于额定电流范围时，限流单元通过采样电路201给出的信号启动限流，使控制单元200的开关元件S工作于线性放大状态，从而控制流过LED模组LEDl-N的电流。
[0026]LED模组输入浪涌电流的控制装置100的一端连接恒流驱动电源，用于控制恒流驱动电源输入LED模组LEDl-N的电流不会过大而导致LED模组LEDl-N损坏。本发明LED模组输入浪涌电流的控制装置100利用开关元件S的元件特性，当LED模组LEDl-N正常工作时，开关元件S饱和导通，使得LED模组LEDl-N在驱动电源的驱动下正常工作。而由于LED模组LEDl-N与驱动电源之间的热插拔或者其他原因使得经过LED模组的电流过大时，限流单元控制开关元件S处于线性导通状态，从而控制经过LED模组LEDl-N的电流不会过大。本发明的控制单元200可以连接LED模组LEDl-N的负端，也可以连接于LED模组LEDl-N的中间，即位于LED模组LEDl-N中LEDl至LEDN中任意两颗的中间，只要控制单元200不位于LED模组LEDl-N的正端即可。本发明LED模组LEDl-N输入浪涌电流的控制装置100能够实时监测LED模组LEDl-N的电流，并能根据LED模组LEDl-N电流的情况及时作出反应，很好的控制LED模组LEDl-N的输入电流，使得不会因为输入电流过大而导致LED模组LEDl-N损坏。
[0027]进一步地，本发明LED模组输入浪涌电流的控制装置100还包括泄放单元，泄放单元一端与控制单元200连接，另一端与采样电路连接。当LED模组LEDl-N与电源驱动断开时，泄放单元为开关元件S放电，确保开关元件S处于关断状态，这样，当LED模组LEDl-N与电源驱动再连接时，开关元件S可以正常控制输入电流。
[0028]具体地，请参照图4所示，本发明第一较佳实施例LED模组输入浪涌电流的控制装置I包括LED模组LED1-N、控制单元11以及供电单元12。供电单元12为控制单元11供电，控制单元11与LED模组LEDl-N串联。控制单元11包括与LED模组LEDl-N串联的开关元件S、连接于开关元件S的采样电路110以及限流单元112。LED模组LEDl-N具有额定电流，采样电路110采样通过LED模组LEDl-N的电流，当流过LED模组LEDl-N的电流在额定电流范围内时，控制单元11的开关元件S工作于饱和导通工作状态，当流过LED模组LEDl-N的电流大于额定电流范围时，限流单元112通过采样电路110给出的信号启动限流，使控制单元11的开关元件S工作于线性放大状态，从而控制流过LED模组LEDl-N的电流。本实施例中，采样电路110包括采样电阻Rs，开关元件S为场效应管，供电单元12包括限流电阻R3，其他实施例中，开关元件S也可以为其他类型的开关器件，采样电路110和供电单元12还可以根据需要增加或减少元件。
[0029]控制单元11的限流单元112包括第一开关Ql和电流设定单元113。第一开关Ql的第一端连接开关元件S，第二端连接电流设定单元113，第三端连接采样电路110。采样电路110的第一端连接开关元件S，第二端连接第一开关Ql，电流设定单元113的一端连接采样电路110的第一端，另一端连接第一开关Q1。电流设定单元113通过采样电路110给出的信号输出电流，从而控制第一开关Ql的导通和关断。本实施例中，第一开关Ql的第一端为集电极，第二端为基极，第三端为发射极。
[0030]电流设定单元113通过采样电路110给出的信号输出