一种过温保护电路及LED灯具的制作方法

本实用新型涉及电路技术领域，尤其涉及一种过温保护电路及led灯具。

背景技术：

随着led灯具的不断发展，市场对led灯具的可靠性及品质的要求也越来高。但是，led灯具的成本却在不断降低，对led灯具的可靠性和品质提出了巨大的挑战；众所周知，影响led灯具寿命最大的两个影响因素是led灯珠和led驱动器的使用寿命，但是这些器件的寿命受环境温度的影响很大。因此，如何防止led灯珠和led驱动器的温度过高至关重要。

目前，现有过温保护电路方案中，led电流变化的曲线基本是内部固定的，无法根据不同灯具的应用情况进行可编程调控，这导致led灯具的光输出品质无法有效优化和提高，同时无法控制在触发过温状态下led的过温调光曲线。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种过温保护电路及led灯具，用于解决现有的过温保护电路无法根据应用条件调整负载电路的电流变化曲线的问题。

本实用新型实施例采用下述技术方案：

第一方面，本实用新型提供了一种过温保护电路，包括：

控制电路模块，其配置为在过温保护过程中根据预先定义的调节参数来调整输出电流的变化量，其具有第一控制端，并通过所述第一控制端控制所述输出电流的变化量；

温度检测模块，其配置为检测负载所在电路的温度变化量并根据所述温度变化量产生控制逻辑信号，其具有输出端，并通过所述输出端输出所述控制逻辑信号；

驱动模块，具有第二控制端、输入端和被控制端，所述输入端与所述输出端电连接，所述被控制端与所述第一控制端电连接，所述第二控制端与所述负载电路电连接，其中，

所述驱动模块通过所述被控制端获得的输出电流的变化量和所述输入端输入的控制逻辑信号，通过所述第二控制端控制所述负载电路的电流变化，以控制所述负载电路的电流曲线斜率。

进一步的，所述驱动模块具有mos晶体管，所述mos晶体管的漏极与所述负载电路电连接；

所述驱动模块通过驱动所述mos晶体管的导通或关断的时长，并根据所述mos晶体管的导通时长与关断时长的比例，来控制所述负载电路的电流变化，以控制所述负载电路的电流曲线斜率。

进一步的，所述驱动模块包括：第一比较器、第二比较器、电流镜、开关管、第一电容、第一电阻、采样电阻、逻辑控制单元和驱动信号处理单元；其中，

所述第一比较器的第一输入端电连接第一基准电压，所述第一比较器的第二输入端、所述开关管的漏极、所述第一电容的一端和所述电流镜的一端电连接第一连接点，所述第一比较器的输出端电连接所述逻辑控制单元的延时接入端；

所述第二比较器的第一输入端电连接第二基准电压，所述第二比较器的第二输入端、所述电流镜的另一端和所述控制电路模块的控制端电连接第二连接点；

所述逻辑控制单元的第一输出端电连接所述第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端电连接所述开关管的栅极，所述逻辑控制单元的第二输出端电连接驱动信号处理单元，所述驱动信号处理单元电连接所述mos晶体管的栅极，所述mos晶体管的源极与所述采样电阻的一端电连接，所述采样电阻的另一端接地；

其中，所述逻辑控制单元根据所述第一比较器的输出信号和其他的控制逻辑信号产生的驱动信号，并将所述驱动信号发给所述驱动信号处理单元，所述驱动信号处理单元根据所述驱动信号产生驱动指令，以驱动所述mos晶体管导通或关断。

进一步的，所述驱动模块包括：恒流驱动芯片、第二电阻、第三电阻和第四电阻；其中，

所述恒流驱动芯片的第1脚电连接电压源负极，第2脚电连接所述第四电阻的一端，以设置输出开路电压的触发起始点电压值，第3脚电连接所述控制电路模块的控制端，以在过温保护条件下通过所述控制电路模块根据预先定义的调节参数调整输出电流的变化量来控制负载电路的电流曲线斜率，第4脚电连接所述电压源正极，第5脚电连接负载电路，第6脚电连接所述第二电阻的一端，以控制流经外部电感的电流的最大峰值电流值，第7脚电连接所述第三电阻的一端，以控制过温保护被触发的起始点温度值，所述第二电阻的另一端、所述第三电阻的另一端和所述第四电阻的另一端电连接所述电压源正极。

进一步的，所述控制电路模块包括：电容可调节模块和/或电阻可调节模块和/或电压可调节模块；其中，

所述电容可调节模块的一端与所述驱动模块的被控制端电连接，所述电容可调节模块的另一端接地；

所述电阻可调节模块的一端与所述驱动模块的被控制端电连接，所述电阻可调节模块的另一端接地；

所述电压可调节模块的一端与所述驱动模块的被控制端电连接，所述电压可调节模块的另一端接地。

进一步的，所述电阻可调节模块包括：可调节电阻；

所述可调节电阻的一端与所述驱动模块的被控制端电连接，所述可调节电阻的另一端接地。

进一步的，所述电阻可调节模块包括：第二电容，所述第二电容与所述可调节电阻并联。

第二方面，本实用新型提供了一种led灯具，其包括上述所述的过温保护电路、第一电感、第一二极管和负载电路；

所述负载电路的一端与所述第一二极管的负极连接第三连接点，所述负载电路的另一端与所述第一电感的一端连接第五连接点，所述第一电感的另一端、所述过温保护电路和所述第一二极管的正极连接第四连接点。

进一步的，所述负载电路包括至少一个led灯和第五电阻，所述至少一个led灯串联组成led灯组，所述led灯组的一端、所述第五电阻的一端连接所述第三连接点，所述led灯组的另一端、所述第五电阻的另一端连接所述第五连接点。

进一步的，所述负载电路包括：

第三电容，所述第三电容的一端电连接所述第三连接点，所述第三电容的另一端电连接所述第五连接点。

进一步的，所述至少一个led灯包括：球泡灯，筒射灯或面板灯。

本实用新型实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

本实用新型实施例提供的过温保护电路，其包括控制电路模块，温度检测模块和驱动模块，控制电路模块的第一控制端与驱动模块的被控制端电连接，温度检测模块的输出端与驱动模块的输入端电连接，驱动模块的第二控制端与负载电路电连接。其中，控制电路模块用于在过温保护过程中根据预先定义的调节参数来调整输出电流的变化量，温度检测模块用于检测负载所在电路的温度变化量，并根据温度变化量产生控制逻辑信号，驱动模块通过被控制端获得的输出电流的变化量和输入端输入的控制逻辑信号，通过第二控制端控制负载电路的电流曲线斜率。因此，本实用新型实施例提供的过温保护电路可匹配应用条件调整负载电路的电流曲线斜率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的一种过温保护电路的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种连接负载电路的过温保护电路的结构示意图之一；

图3为本实用新型实施例提供的一种具有过温保护电路的部分的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种连接负载电路的过温保护电路的结构示意图之二；

图5为本实用新型实施例提供的一种具有过温保护电路的led灯电流曲线斜率变化图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型实施例提供的过温保护电路包括：用于在过温保护过程中根据预先定义的调节参数来调整输出电流的变化量的控制电路模块10，用于检测负载所在电路的温度的温度变化量并根据温度变化量产生控制逻辑信号的温度检测模块20和驱动模块30。其中，负载所在电路可以指包含负载的电路，如包含led灯的电路。以下分别对控制电路模块10、温度检测模块20和驱动模块30之间的连接和工作关系进行阐述，结合图1和图2所示，具体如下：

该控制电路模块10具有第一控制端11，并通过第一控制端11控制输出电流的变化量，该输出电流的变化量根据预先定义的调节参数得到的，其中，调节参数可以包括调节电压、调节电阻或调节电容。该控制电路模块10的具体实现电路可以为电阻阻值变换的电路，也可以为电压压值变换的电路，还可以为电容容值变换的电路，例如，包含滑动变阻器的电路。

该温度检测模块20具有输出端21，并通过输出端21输出控制逻辑信号，该控制逻辑信号根据负载所在电路的温度变化量得到的。该温度检测模块20的具体实现电路可以为具有温度检测器件且能进行温度变化量进行处理的电路。例如，具有对环境温度敏感的器件或温度传感器的电路。

该驱动模块30具有第二控制端31、输入端33和被控制端32，输入端33与输出端21电连接，被控制端32与第一控制端11电连接，第二控制端31与负载电路40电连接，其中，驱动模块30通过被控制端32获得的输出电流的变化量和输入端33输入的控制逻辑信号，通过第二控制端31控制负载电路40的电流曲线斜率。具体的，驱动模块30可以具有mos晶体管q101，mos晶体管q101的漏极d与负载电路40电连接，驱动模块30通过被控制端32获得的输出电流的变化量和输入端33输入的控制逻辑信号，驱动mos晶体管q101的导通或关断的时长，并根据mos晶体管q101的导通时长与关断时长的比例，来控制负载电路40的电流变化，以控制所述负载电路40的电流曲线斜率，如图5所示。

本实用新型实施例提供的过温保护电路，其包括控制电路模块，温度检测模块和驱动模块，控制电路模块的第一控制端与驱动模块的被控制端电连接，温度检测模块的输出端与驱动模块的输入端电连接，驱动模块的第二控制端与负载电路电连接。其中，控制电路模块用于在过温保护过程中根据预先定义的调节参数来调整输出电流的变化量，温度检测模块用于检测负载所在电路的温度变化量，并根据温度变化量产生控制逻辑信号，驱动模块通过被控制端获得的输出电流的变化量和输入端输入的控制逻辑信号，通过第二控制端控制负载电路的电流曲线斜率。因此，本实用新型实施例提供的过温保护电路可匹配应用条件调整负载电路的电流曲线斜率。

可选的，上述实施例中所述的驱动模块30可以采用以下电路实现：

结合图2和图3所示，第一种实现电路，包括：第一比较器u201、第二比较器u202、电流镜m201、开关管q201、第一电容c201、第一电阻rgate、采样电阻r1(如图2所示)、逻辑控制单元和驱动信号处理单元；如图3所示，第一比较器u201的第一输入端电连接第一基准电压，第一比较器u201的第二输入端、开关管q201的漏极d、第一电容c201的一端和电流镜m201的一端电连接第一连接点1，第一比较器u201的输出端电连接逻辑控制单元的延时接入端；第二比较器u202的第一输入端电连接第二基准电压，第二比较器u202的第二输入端、电流镜m201的另一端和控制电路模块10的控制端电连接第二连接点2；逻辑控制单元的输入端33与温度检测模块的输出端21电连接，逻辑控制单元的第一输出端电连接第一电阻rgate的一端，第一电阻rgate的另一端电连接开关管q201的栅极g，逻辑控制单元的第二输出端电连接驱动信号处理单元，驱动信号处理单元电连接mos晶体管q101的栅极g，mos晶体管q101的源极s与采样电阻r1的一端电连接，采样电阻r1的另一端接地；

其中，逻辑控制单元根据第一比较器u201的输出信号和其他的控制逻辑信号(如温度检测模块产生的控制逻辑信号)产生的驱动信号，并将驱动信号发给驱动信号处理单元，驱动信号处理单元根据驱动信号产生驱动指令，以驱动mos晶体管q101导通或关断。

假设控制电路模块10为可变电阻，如图3所示，控制电路模块10和驱动模块30相互配合的具体工作过程为：当第一电感l101充电结束进入续流周期后，开关管q201立即导通，第一电容c201被短路，第一电容c201被快速放电至清零为下次充电周期做准备；当第一电感l101续流周期结束，即第一电感l101放电至零时，开关管q201被关断，在此阶段mos晶体管q101维持断开状态，第一电容c201开始充电，根据电路预先定义的调节参数调节可变电阻，当使可变电阻的阻值减小时，电流镜m201的两端电流变大，与电流镜m201连接的第一电容c201进行充电的速率变快、充电时长减小，反之，可变电阻阻值增加，第一电容c201充电速率变快，充电时长增加，当第一电容c201的充电电压达到第一比较器u201的参考电压时，第一比较器u201输出延时信号由低电平转变成高电平，并传输给逻辑控制单元，逻辑控制单元根据第一比较器u201的延时信号和其他的逻辑信号(如温度检测模块产生的控制逻辑信号)，产生驱动信号并将驱动信号发给驱动信号处理单元，驱动信号处理单元根据驱动信号产生驱动指令，以控制mos晶体管q101进入导通状态，此时第一电感l101开始充电，开关管q201处于持续关断状态，第一比较器u201的输出延时信号保持为高电平；当第一电感l101充电结束进入续流周期后，开关管q201立即导通，以此重复。因此，本实用新型实施例提供的第一种实现电路通过调节可变电阻的阻值变化量以控制mos晶体管q101导通和断开时长比例，从而改变负载电路40的电流大小。

第二种实现电路，包括：恒流驱动芯片u1、第二电阻r2、第三电阻r3和第四电阻r4；如图4所示，恒流驱动芯片u1的第1脚gnd电连接电压源vin的负极，第2脚rovp电连接第四电阻r4的一端，以设置输出开路电压的触发起始点电压值，第3脚rled电连接控制电路模块10的控制端，以在过温保护条件下通过控制电路模块10根据预先定义的调节参数调整输出电流的变化量来控制负载电路40的电流曲线斜率，第4脚vin电连接电压源vin正极，第5脚dra电连接负载电路40，第6脚cs电连接第二电阻r2的一端，以控制流经外部电感的电流的最大峰值电流值，第7脚rth电连接第三电阻r3的一端，以控制过温保护被触发的起始点温度值，第二电阻r2的另一端、第三电阻r3的另一端和第四电阻r4的另一端电连接电压源vin正极。其中，该恒流驱动芯片u1是由第一种实现电路集成得到的，故第二种实现电路的工作原理同第一种实现电路的工作原理，如图2所示，当mos晶体管q101导通时，led灯的电流iled通过第一电感l101流经采样电阻r1的一端，在采样电阻r1上产生的压降为：vcs＝2*r1*iled，由此产生的电压vcs被恒流驱动芯片u1的第6脚cs检测到然后用于与内部的比较器的基准电压进行比较，从而控制内部mos晶体管q101的导通周期的时长，从而改变负载电路40的电流大小。

可选的，上述实施例中所述的控制电路模块10可以包括：电容可调节模块和/或电阻可调节模块和/或电压可调节模块；其中，电容可调节模块的一端与驱动模块30的被控制端电连接，电容可调节模块的另一端接地；电阻可调节模块的一端与驱动模块30的被控制端电连接，电阻可调节模块的另一端接地；电压可调节模块的一端与驱动模块30的被控制端电连接，电压可调节模块的另一端接地。

具体实施时，电阻可调节模块可以包括：可调节电阻rled，可调节电阻rled的一端与驱动模块30的被控制端电连接，可调节电阻rled的另一端接地。优选的，为了滤除可调节电阻rled的信号干扰，电阻可调节模块包括：第二电容c2，第二电容c2与可调节电阻rled并联。

结合图2至图5所示，本实用新型实施例提供的led灯具可以包括：过温保护电路、第一电感l101、第一二极管d101和负载电路40。以下分别对过温保护电路和负载电路40的连接关系、工作关系进行详细阐述，具体如下：

该负载电路40的一端与第一二极管d101的负极连接第三连接点3，负载电路40的另一端与第一电感l101的一端连接第五连接点5，第一电感l101的另一端、过温保护电路和第一二极管d101的正极连接第四连接点4。

其中，该负载电路40可以包括至少一个led灯和第五电阻r5，至少一个led灯串联组成led灯组，led灯组的一端、第五电阻r5的一端连接第三连接点3，led灯组的另一端、第五电阻r5的另一端连接所述第五连接点5。优选的，为了滤除led灯组的纹波电流，上述所述的负载电路40可以包括：第三电容c3，第三电容c3的一端电连接第三连接点3，第三电容c3的另一端电连接第五连接点5。本实用新型实施例通过设置第三电容c3可以滤除led灯组的纹波电流，实现led灯组低频闪或无频闪的高品质光输出效果。

其中，至少一个led灯包括：球泡灯，筒射灯或面板灯。当然，至少一个led灯还可以包括现有技术中的其他类型灯，本实用新型实施例不作具体限定。

该过温保护电路采用上述实用新型实施例中所述的过温保护电路，结合图1所示，该过温保护电路可以包括：用于在过温保护过程中根据预先定义的调节参数来调整输出电流的变化量的控制电路模块10，用于检测负载所在电路的温度变化量并根据温度变化量产生控制逻辑信号的温度检测模块20和驱动模块30。以下分别对控制电路模块10、温度检测模块20和驱动模块30之间的连接和工作关系进行阐述，结合图1和图2所示，具体如下：

该控制电路模块10具有第一控制端11，并通过第一控制端11控制输出电流的变化量，该输出电流的变化量根据预先定义的调节参数得到的，其中，调节参数可以包括调节电压、调节电阻或调节电容。该控制电路模块10的具体实现电路可以为电阻阻值变换的电路，也可以为电压压值变换的电路，还可以为电容容值变换的电路，例如，包含滑动变阻器的电路。

该温度检测模块20具有输出端21，并通过输出端21输出控制逻辑信号，该控制逻辑信号根据负载所在电路的温度变化量得到的。该温度检测模块20的具体实现电路可以为具有温度检测器件且能进行温度变化量进行处理的电路。例如，具有对环境温度敏感的器件或温度传感器的电路。

该驱动模块30具有第二控制端31、输入端33和被控制端32，输入端33与输出端21电连接，被控制端32与第一控制端11电连接，第二控制端31与负载电路40电连接，其中，驱动模块30通过被控制32端获得的输出电流的变化量和输入端33输入的控制逻辑信号，通过第二控制端31控制负载电路40的电流曲线斜率。具体的，驱动模块30可以具有mos晶体管q101，mos晶体管q101的漏极d与负载电路40电连接，驱动模块30通过被控制端32获得的输出电流的变化量和输入端33输入的控制逻辑信号，驱动mos晶体管q101的导通或关断的时长，并根据mos晶体管q101的导通时长与关断时长的比例，来控制负载电路40的电流变化，以控制所述负载电路40的电流曲线斜率，如图5所示。

当然，该过温保护电路还可以包括其他电器件，具体详见上述实用新型实施例中的相关内容，本实用新型实施例不再赘述。

本实用新型实施例通过设置过温保护电路，该过温保护电路包括控制电路模块，温度检测模块和驱动模块，控制电路模块的第一控制端与驱动模块的被控制端电连接，温度检测模块的输出端与驱动模块的输入端电连接，驱动模块的第二控制端与负载电路电连接。其中，控制电路模块用于在过温保护过程中根据预先定义的调节参数来调整输出电流的变化量，温度检测模块用于检测负载所在电路的温度变化量，并根据温度变化量产生控制逻辑信号，驱动模块通过被控制端获得的输出电流的变化量和输入端输入的控制逻辑信号，通过第二控制端控制负载电路的电流曲线斜率。因此，本实用新型实施例提供的过温保护电路可匹配应用条件调整负载电路的电流曲线斜率，同时，实现在不同的led灯具应用条件下，负载电路的输出电流的变化曲线能够达到最优的调光曲线效果，不仅提高了led灯具的实际应用的可靠性，同时还提升了在过温保护过程中led灯具优异的光学品质效果。

本领域的技术人员应明白，尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。