具有短路保护和开路保护的镇流式led灯的驱动电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有短路保护和开路保护的镇流式LED灯的驱动电路，该电路包括镇流电路、整流和负载电路，其特征在于：在镇流电路的输出端即结点10和整流电路的输入端即结点D之间接有用于当镇流式LED灯的驱动电路的输出端出现短路和开路时切断整流和负载电路的开关K和所说开关K的驱动电路。本实用新型的优点在于用本实用新型的技术方案，能使镇流式LED灯的驱动电源在异常情况下得到有效保护。
【专利说明】具有短路保护和开路保护的镇流式LED灯的驱动电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种固体发光灯的驱动电源，更具体地说，涉及一种具有短路保护和开路保护的镇流式LED灯的驱动电路。
【背景技术】
[0002]LED半导体照明是国务院加快培育和发展战略性的新兴产业。近期，科技部编制了《半导体照明科技发展“十二五”专项规划》，在专项规划的重点任务的应用技术研究里，提出了开发高效、低成本、高可靠的LED驱动电源。这说明了 LED驱动电源在半导体照明应用【技术领域】的重要性。
[0003]由于LED灯的寿命取决于驱动电源，99%以上的灯故障都是由于驱动电源引起的，LED的寿命长达50000h以上，但与之配套的驱动电源的寿命一般仅为IOOOOh左右.所以LED灯照明装置能否应用推广的关键环节之一是其驱动电源问题。针对现有技术存在的问题，中国专利申请公布号CN102523674A、中国专利申请号201210348080.0、中国专利申请号201210530745.X、中国专利申请号201210530746.4、中国专利申请号201310276363.3等，提出了镇流式LED灯的驱动电源的全新技术方案，该驱动电源的技术方案同现有技术相比，在电源的寿命和可靠性以及灯的光输出方面都明显优现有技术。但上述的镇流式LED灯的驱动电源都还没有异常情况下的保护措施。例如当镇流式LED灯的驱动电源的负载开路时，整流电路会有300多伏的电压输出，该电压直接危害滤波电容。又如当电感镇流式LED灯的驱动电源的负载短路时，其短路电流远远高于工作电流。
【发明内容】
[0004]鉴于现有技术存在的上述缺陷，本实用新型提供一种具有短路保护和开路保护的镇流式LED灯的驱动电路。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型采取以下的技术方案:具有短路保护和开路保护的镇流式LED灯的驱动电路，包括镇流电路、整流和负载电路，其特征在于:在镇流电路的输出端即结点10和整流电路的输入端即结点D之间接有用于当镇流式LED灯的驱动电路的输出端出现短路和开路时切断整流和负载电路的开关K和所说开关K的驱动电路。
[0006]所说的开关K的驱动电路包括设在整流电路的输出端即结点El和E2的当负载开路时的检测电路，和根据所检测到的开路保护信号来驱动所述开关K动作的开关电路；所说开关K的驱动电路还包括设在整流电路的输出端即结点El的当输出端短路时的检测电路和根据所检测到的信号来驱动所述开关K动作的开关电路。
[0007]所说的当输出端开路时的检测电路主要由电阻RW、稳压二极管W1、和光耦的输入端G2A构成，其中电阻R11、稳压二极管W1、和光耦的输入端G2A相互串联后电阻Rll的另一端接整流输出的El端，光耦的输入端G2A的负极接整流输出的E2端。
[0008]所说的当输出端开路时驱动开关K动作的开关电路主要由电阻R9、光耦的输出端G2B、可控硅GV和同短路保护共用的继电器J和二极管D4构成，其中电阻R9、光耦的输出端G2B的集电极相互串联后电阻R9的另一端接电源A，光耦的输出端G2B的发射极接可控硅GV的控制极，可控硅GV的负极接电源N端，可控硅GV的正极接同短路保护共用的继电器J，继电器J的另一端接电源A，二极管D4接在继电器J的两端。
[0009]所说的当输出端短路时的检测电路主要由电阻RlO和二极管D2构成，所说的电阻RlO的一端接结点El另一端接二极管D2的负极，二极管D2的正极与结点EC连接。
[0010]所说的当输出端短路时驱动开关K动作的开关电路主要由集成电路1C、二极管D1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C3、稳压二极管W2、电阻R8、电容C2、二极管D3、电阻R5、光耦的输入端G1A、电阻R6、电阻R7、光耦的输出端G1B、晶体管GB以及同开路保护共用的继电器J和二极管D4构成，其中二极管D1、电阻R1、电阻R2、电阻R3相互串联后，其二极管Dl的另端接电源L端，电阻R3的另端接结点EC端，电阻R5、电容C3和稳压二极管W2相互并联后一端接结点EC端，另端接电源N端，电阻R4的一端接结点EC端，另端接集成电路IC的2、6脚，电阻R8的一端接结点A端，另端接集成电路IC的7脚，电容C2 —端接电源N端，另端接集成电路IC的5脚，二极管D3 —端接电源N端，另端接集成电路IC的I脚，电阻R6同光耦的输入端GlA相互串联后，电阻R6的另端接集成电路IC的3脚，光耦的输入端GlA的另端接电源N端，电阻R7同光耦的输出端GlB相互串联后，电阻R6的另端接结点A端，光耦的输出端GlB的另端接晶体管GB的基极，晶体管GB的发射极接电源N端，晶体管GB的集电极同可控硅GV的正极和继电器J、二极管D4的一端相连接。
[0011]本实用新型的优点在于:用本发明的技术方案，能使镇流式LED灯的驱动电源在异常情况下得到有效保护。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1、图2、图3为镇流式LED灯的驱动电源装置的电路结构原理图。
[0013]图4、为本实用新型的具有短路保护和开路保护的镇流式LED灯的驱动电路结构原理图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本实用新型作进一步细述。
[0015]图1、图2、图3为中国专利申请号为201310276363.3的电感镇流式LED灯的驱动电源原理图。图1为电感镇流式LED灯的驱动电源的主回路电路图，图2为图1的控制回路的电路图，图3为电感镇流式多挡抽头LED灯的驱动电源的主回路电路图。
[0016]图4为本实用新型的具有短路保护和开路保护的镇流式LED灯的驱动电路结构原理图。图中在镇流电路的输出端即结点10和整流电路的输入端即结点D之间接有用于当镇流式LED灯的驱动电路的输出端出现短路和开路时切断整流和负载电路的开关K，和开关K的驱动电路。开关K的驱动电路包括设在整流电路的输出端即结点El和E2的当负载开路时的检测电路，和根据所检测到的开路保护信号来驱动所述开关K动作的开关电路；开关K的驱动电路还包括设在整流电路的输出端即结点El的当输出端短路时的检测电路，和根据所检测到的信号来驱动所述开关K动作的开关电路。
[0017]图中开路时的检测电路主要由电阻RW、稳压二极管Wl、和光耦的输入端G2A构成，其中电阻R11、稳压二极管W1、和光耦的输入端G2A相互串联后电阻Rll的另一端接整流输出的El端，光耦的输入端G2A的负极接整流输出的E2端。开路时驱动开关K动作的开关电路主要由电阻R9、光耦的输出端G2B、可控硅GV和同短路保护共用的继电器J和二极管D4构成，其中电阻R9、光耦的输出端G2B的集电极相互串联后电阻R9的另一端接电源A，光耦的输出端G2B的发射极接可控硅GV的控制极，可控硅GV的负极接电源N端，可控硅GV的正极接同短路保护共用的继电器J，继电器J的另一端接电源A，二极管D4接在继电器J的两端。
[0018]开路保护电路工作原理为:当镇流式LED灯的驱动电路的负载开路即串联的LED灯珠从驱动电路中断开时，驱动电源的整流电路的输出电压会由于负载开路而升高，当整流电路的输出电压高于稳压二极管Wl的稳压值时，稳压二极管Wl反向击穿，使光耦的输入端G2A有电流流过，光耦的输出端G2B导通，可控硅GV的触发电流通过电阻R9加到可控硅GV的控制极，使可控硅GV导通，可控硅GV导通使与短路保护共用的继电器J的线圈得电，继电器J的触点开关K动作，切断整流和负载电路。电阻Rll作用是限制稳压二极管Wl的电流，稳压二极管Wl的稳压值必需高LED灯珠电压。原则是LED灯正常工作时，稳压二极管Wl不击穿。在201310276363.3的实施例2中，灯电压为174V时，稳压二极管Wl的稳压值优选190V。灯电压为58V时，稳压二极管Wl的稳压值优选75V。
[0019]图中当输出端短路时的检测电路主要由电阻RlO和二极管D2构成，所说的电阻RlO的一端接结点El另一端接二极管D2的负极，二极管D2的正极与结点EC连接。
[0020]图中驱动开关K动作的开关电路主要由555定时器构成的施密特触发器的集成电路1C、二极管D1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C3、稳压二极管W2、电阻R8、电容C2、二极管D3、电阻R5、光耦的输入端G1A、电阻R6、电阻R7、光耦的输出端GlB、晶体管GB以及同开路保护共用的继电器J和二极管D4构成。其中二极管D1、电阻R1、电阻R2、电阻R3相互串联后，其二极管Dl的另端接电源L端，电阻R3的另端接结点EC端，电阻R5、电容C3和稳压二极管W2相互并联后一端接结点EC端，另端接电源N端，电阻R4的一端接结点EC端，另端接集成电路IC的2、6脚，电阻R8的一端接结点A端，另端接集成电路IC的7脚，电容C2 —端接电源N端，另端接集成电路IC的5脚，二极管D3 —端接电源N端，另端接集成电路IC的I脚，电阻R6同光耦的输入端GlA相互串联后，电阻R6的另端接集成电路IC的3脚，光耦的输入端GlA的另端接电源N端，电阻R7同光耦的输出端GlB相互串联后，电阻R6的另端接结点A端，光耦的输出端GlB的另端接晶体管GB的基极，晶体管GB的发射极接电源N端，晶体管GB的集电极同可控硅GV的正极和继电器J、二极管D4的一端相连接。
[0021]短路保护电路工作原理为:当镇流式LED灯的驱动电路的负载短路即串联的LED灯珠短路或整流滤波电路短路时，整流电路的输出端即结点El和E2电阻零，二极管D2通过电阻RlO和整流桥臂E2和N导通，使EC点的电位下降，EC点的电位下降IC2、6脚电位下降，当低于触发器的触发电压时，集成电路IC的3脚输出高电压，该电压经过电阻R6使光耦的输入端GlA得电工作，光耦的输入端GlA得电工作，使光耦的输出端GlB导通，A端的电源(由图2提供)通过电阻R7和导通的光耦的输出端GlB加到晶体管GB的基极，使晶体管GB导通，晶体管GB的导通使与开路保护共用的继电器J的线圈得电，继电器J的触点开关K动作，切断整流和负载电路。图中电路二极管D1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C3、稳压二极管W2、电阻R8、电容C2、二极管D3、电阻R5、光耦的输入端G1A、电阻R6为集成电路IC的外围电路。二极管D1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C3、稳压二极管W2、电阻R5为将电源电压的变化反映在集成电路IC的2、6脚。其中二极管Dl为整流二极管，电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R5为限流分压电阻，电阻Rl为温度补偿用的热敏电阻，电阻R3是在电源电压不变的情况下，通过调整电阻R3来设定集成电路IC的工作点即设定触发器的阀值电压TH或触发器的触发电压TR使镇流式LED灯的驱动电路在正常工作时集成电路IC的2、6脚即EC点的电压高于触发器的阀值电压。电容C3为滤波电容，稳压二极管W2是为了将集成电路IC的2、6脚电压限定在集成电路IC的4、8脚的供电电压的范围之内，因此稳压二极管W2的稳压值需等于或小于集成电路IC的供电压值。电阻R8为集成电路IC7脚的上拉电阻。电容C2为抗干扰电容，二极管D3具有保护集成电路IC不受损害的作用。电阻R4为隔离电阻，同时具有抗干扰的作用。
[0022]本实用新型列举的仅为本实用新型的较佳实施方式，凡在本实用新型的工作原理和思路下所做的等同技术变换均视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.具有短路保护和开路保护的镇流式LED灯的驱动电路，包括镇流电路、整流和负载电路，其特征在于:在镇流电路的输出端即结点(10)和整流电路的输入端即结点⑶之间接有用于当镇流式LED灯的驱动电路的输出端出现短路和开路时切断整流和负载电路的开关⑷和所说开关⑷的驱动电路。
2.根据权利要求1所说的具有短路保护和开路保护的镇流式LED灯的驱动电路，其特征在于:所说的开关(K)的驱动电路包括设在整流电路的输出端即结点(El)和(E2)的当负载开路时的检测电路和根据所检测到的开路保护信号来驱动所述开关(K)动作的开关电路；所说开关⑷的驱动电路还包括设在整流电路的输出端即结点(El)的当输出端短路时的检测电路和根据所检测到的信号来驱动所述开关K动作的开关电路。
3.根据权利要求2所说的具有短路保护和开路保护的镇流式LED灯的驱动电路，其特征在于: 所说的当输出端开路时的检测电路主要由电阻(RW)、稳压二极管(W1)、和光耦的输入端(G2A)构成，其中电阻(R11)、稳压二极管(Wl)和光耦的输入端(G2A)相互串联后电阻(Rll)的另一端接整流输出的(El)端，光耦的输入端(G2A)的负极接整流输出的(E2)端； 所说的当输出端开路时驱动开关K动作的开关电路主要由电阻(R9)、光耦的输出端(G2B)、可控硅(GV)和同短路保护共用的继电器(J)和二极管(D4)构成，其中电阻(R9)、光耦的输出端(G2B)的集电极相互串联后电阻(R9)的另一端接电源(A)，光耦的输出端(G2B)的发射极接可控硅(GV)的控制极，可控硅(GV)的负极接电源(N)端，可控硅(GV)的正极接同短路保护共用的继电器(J)，继电器(J)的另一端接电源(A)，二极管(D4)接在继电器(J)的两端; 所说的当输出端短路时的检测电路主要由电阻(RlO)和二极管(D2)构成，所说的电阻(RlO)的一端接结点(El)另一端接二极管(D2)的负极，二极管(D2)的正极与结点(EC)连接; 所说的当输出端短路时驱动开关(K)动作的开关电路主要由集成电路(1C)、二极管(Dl)、电阻(Rl)、电阻(R2)、电阻(R3)、电阻(R4)、电容(C3)、稳压二极管(W2)、电阻(R8)、电容(C2)、二极管(D3)、电阻(R5)、光耦的输入端(GlA)、电阻(R6)、电阻(R7)、光耦的输出端(GlB)、晶体管(GB)以及同开路保护共用的继电器(J)和二极管(D4)构成，其中二极管(D1)、电阻(R1)、电阻(R2)、电阻(R3)相互串联后，其二极管(Dl)的另端接电源(L)端，电阻(R3)的另端接结点(EC)端，电阻(R5)、电容(C3)和稳压二极管(W2)相互并联后一端接结点(EC)端，另端接电源(N)端，电阻(R4)的一端接结点(EC)端，另端接集成电路(IC)的(2,6)脚，电阻(R8)的一端接结点(A)端，另端接集成电路(IC)的(7)脚，电容(C2) 一端接电源(N)端，另端接集成电路(IC)的(5)脚，二极管(D3) —端接电源(N)端，另端接集成电路(IC)的⑴脚，电阻(R6)同光耦的输入端(GlA)相互串联后，电阻(R6)的另端接集成电路(IC)的(3)脚，光耦的输入端(GlA)的另端接电源(N)端，电阻(R7)同光耦的输出端(GlB)相互串联后，电阻(R6z)的另端接结点㈧端，光耦的输出端(GlB)的另端接晶体管(GB)的基极，晶体管(GB)的发射极接电源(N)端，晶体管(GB)的集电极同可控硅(GV)的正极和继电器(J)、二极管(D4)的一端相连接。
【文档编号】H05B37/02GK203675406SQ201420055741
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年1月27日 优先权日:2014年1月27日
【发明者】李顺华 申请人:李顺华