CN101707828B - 采用led的具有开路保护的恒流源驱动电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及采用LED的具有开路保护的恒流源驱动电路，其包括给LED负载提供恒定电流的恒流源、与所述恒流源的输出端相连的进行电流变换的电流变换器、及连接在所述电流变换器与LED负载之间的整流滤波电路，所述整流滤波电路包括整流桥堆D1、滤波电路、及连接在所述整流桥堆D1与所述滤波电路之间的开路保护电路。本发明通过在恒流源与LED负载之间增加开路保护，使本发明的恒流源驱动电路具有开路保护功能，且电路简单、成本较低。

Description

采用LED的具有开路保护的恒流源驱动电路

技术领域

本发明涉及一种保护电路，更具体地说，涉及一种采用LED的具有开路保护的恒流源驱动电路。

背景技术

众所周知，目前越来越多的电路需要恒定电流，尤其是使用十分广泛的LED，LED通常需要较低的恒定电流进行驱动。而在LED的恒流驱动电路里，不少电路采用恒流源提供恒流。一方面，如果采用恒压源，往往需要变压器、恒流芯片、单片机等，这些使得电路复杂，降低了电路的可靠性且增加了成本，在LED的恒流驱动电路里使用恒流源可以使电路简单方便、成本低，另一方面，对于LED的某些特殊应用场合，其本身就要求用恒流源，例如机场，其本身就配套有恒流调光器作为恒流源，机场里的助航灯采用LED时候，恒流调光器就可以直接对其供电。但在使用恒流源时，如果电路出现开路就会导致电路出现高压而击穿电路中各种元器件。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述LED恒流源驱动电路里缺乏开路保护的缺陷，提供一种在使用恒流源时可以防止电路开路损坏电路，成本较低且电路简单的采用LED的具有开路保护的恒流源驱动电路。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种采用LED的具有开路保护的恒流源驱动电路，其包括给LED负载提供恒定电流的恒流源、与所述恒流源的输出端相连的进行电流变换的电流变换器、及连接在所述电流变换器与LED负载之间的整流滤波电路，所述整流滤波电路包括整流桥堆、滤波电路、及连接在所述整流桥堆与所述滤波电路之间的开路保护电路。

在本发明所述的具有开路保护的恒流源驱动电路中，所述开路保护电路包括稳压二极管ZD1、连接于稳压二极管与地之间的取样电路、及连接于所述整流桥堆D1与地之间的用于在开路高压时将电路短路掉的开关电路。

在本发明所述的具有开路保护的恒流源驱动电路中，所述开关电路包括可控硅SCR1，可控硅SCR1的阳极与整流桥堆的正极输出端相连，其阴极接取样电路接地的一端，其控制极接取样电路的另一端。

在本发明所述的具有开路保护的恒流源驱动电路中，所述开关电路包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、及继电器K；

其中，第一三极管Q1的基极与稳压二极管ZD1的阳极相连，其发射极接地，其集电极与第二三极管Q2的基极相连，第二三极管Q2的发射极通过继电器的输入端接整流桥堆的正极输出端，其集电极同时与继电器K的常开触点2及地相连，继电器K的常闭触点1与整流桥堆的正极输出端相连，稳压二极管ZD1的阳极通过取样电路接地。

在本发明所述的具有开路保护的恒流源驱动电路中，所述第一三极管Q1为NPN型，所述第二三极管Q2为PNP型。

在本发明所述的具有开路保护的恒流源驱动电路中，所述开关电路还包括连接在所述整流桥堆的正极输出端与第二三极管Q2的基极之间的上拉电阻R2。

在本发明所述的具有开路保护的恒流源驱动电路中，所述稳压二极管的稳压值略高于所述LED负载两端的电压。

在本发明所述的具有开路保护的恒流源驱动电路中，所述取样电路包括相互并联的取样电阻R1及滤波电容C1。

在本发明所述的具有开路保护的恒流源驱动电路中，所述恒流源为恒流调光器。

在本发明所述的具有开路保护的恒流源驱动电路中，所述滤波电路包括相互并联的连接在所述整流桥堆的正极输出端与地之间的电解电容C1、C5。

实施本发明的具有开路保护的恒流源驱动电路，具有以下有益效果：当负载出现开路时，整个电路电压升高，开路保护电路中的三极管就会导通，进而产生吸引力使继电器快速闭合以将负载短路掉，从而避免开路时电路中电压过高而击穿电子元器件。同时，本发明电路简单、成本低。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明恒流源驱动电路的原理框图；

图2是本发明恒流源驱动电路的一优选实施例的电路图；

图3是本发明恒流源驱动电路的又一优选实施例的电路图。

具体实施方式

本发明通过在恒流源与LED负载之间增加开路保护电路使得恒流驱动电路里采用恒流源时可以避免开路高压损坏电路。

参见图1，图1是本发明具有开路保护的恒流源驱动电路的原理框图。本发明提供的具有开路保护的恒流源驱动电路主要包括依次连接的恒流源100、电流变换器200、整流滤波电路300、LED负载400，整流滤波电路300包括整流桥堆D1、滤波电路、及连接在所述整流桥堆D1与所述滤波电路之间的开路保护电路310。其中，恒流源100用于给整个电路提供提供恒定的交流电流，电流变换器200将恒流源100输出的电流进行变换，将其变换为符合LED负载400所需要的恒定交流电流。因为，电流变换器200输出的为恒定交流电，其通过整流滤波电路300就可以转变为恒定的直流电以供给LED负载400。而整流滤波电路300里的开路保护电路310可以在LED负载400出现开路时候将电路短路以进行保护。

下面结合图2对本发明的具体开路保护的原理进行详细说明，图2是本发明的一优选实施例的电路图。

在图2中，恒流源100优选为恒流调光器，整流滤波电路300包括整流桥堆D1、滤波电路、及连接在所述整流桥堆D1与所述滤波电路之间的开路保护电路310，开路保护电路310包括稳压二极管ZD1、由取样电阻R1与滤波电容C1相互并联组成的取样电路、及连接于整流桥堆D1与地之间的用于在开路高压时将电路短路掉的开关电路，开关电路包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、继电器K、及上拉电阻R2。其中，取样电阻R1可以为单个电阻，也可以为多个电阻串联或并联组成，优选地，第一三极管Q1为NPN型，第二三极管Q2为PNP型，继电器为电磁式继电器，图2中采用的是电磁式继电器。

参见图2，第一三极管Q1的基极同时与稳压二极管ZD1的阳极及采样电路的一端相连，其发射极接地，其集电极同时与第二三极管Q2的基极及上拉电阻R2的一端相连；第二三极管Q2的集电极同时与继电器K的常开触点(2脚)及地相连，其发射极通过继电器K的由线圈构成的输入端(即输入端3、4)接整流桥堆的正极输出端；继电器K的常闭触点(1脚)与整流桥堆的正极输出端相连；采样电路的一端接稳压二极管的阳极，其另一端接地，上拉电阻的一端接稳压二极管的阴极，其另一端接第二三极管Q2的基极。整流滤波电路300包括相互并联的电解电容C1、C2，两者并联后跨接于整流桥堆的正极输出端与地之间，其用于滤除整流后的直流中的纹波。

LED负载400的一端接整流桥堆的正极输出端，其另一端接地。由于继电器的常闭触点接整流桥堆的正极输出端，其常开触点接地，这样使继电器的吸合开关K1直接跨接于整流桥堆的正极输出端与地之间，当LED负载400由于各种原因出现开路时，整个电路电压就会升高，当高于稳压二极管ZD1的稳压值时，则稳压二极管ZD1导通，从而使取样电路分得较大电压，则NPN型的第一三极管Q1的基极从取样电路上可获得高于0.7V的电压而导通，同时，第一三极管Q1的导通使得PNP型的第二三极管Q2也导通，进而继电器K的输入端上的线圈获得电流而产生一个电磁吸引力将吸合开关K1关闭，这样吸合开关K1与地之间形成短接回路，将整个电路的电压拉低，就可以避免因电压过高而击穿电子元器件，从而使整个恒流源驱动电路既可以给LED负载提供所需要的恒定电流，还具有开路保护优点。

本发明还可以采用下列方式实现，参见图3，其为本发明的又一实施例的电路图。其与上述方式不同的是，其开关电路采用可控硅SCR1，可控硅SCR1的阳极同时与整流桥堆的正极输出端及稳压二极管ZD1的阴极相连，其阴极接地，其控制极接取样电路的一端，取样电路的另一端接地。当LED负载开路且整个电路电压升高而高于稳压二极管ZD1的稳压值时，稳压二极管ZD1导通，从而使取样电路分得较大电压，进而可控硅SCR1导通而将后续电路短路掉，将电路中电压分到大地以保护电路。本发明中开关电路还可以采用与上述类似的方式实现。

稳压二极管ZD1的稳压值需略高于LED负载400两端的电压，这样可以避免下述情况：LED负载400出现电压较高，但该电压并没有高达开路时引起的高压值，但其引起稳压二极管ZD1过早导通进而将整个电路没有必要的短路掉了，而影响了电路的正常工作。

综上所述，本发明提供的恒流源驱动电路在给LED提供恒流时可以有效的进行开路保护，同时，其中的开路保护电路避免了使用芯片，其仅仅使用普通的电子元器件，电路结构简单、稳定性强、且成本较低。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种采用LED的具有开路保护的恒流源驱动电路，其特征在于，包括给LED负载提供恒定电流的恒流源、与所述恒流源的输出端相连的进行电流变换的电流变换器、及连接在所述电流变换器与LED负载之间的整流滤波电路，所述整流滤波电路包括整流桥堆D1、滤波电路、及连接在所述整流桥堆D1与所述滤波电路之间的用于LED负载出现开路时与地之间形成短接回路将整个电路里的电压拉低进行保护的开路保护电路；

所述开路保护电路包括阴极连接所述整流桥堆D1输出的稳压二极管ZD1、连接于稳压二极管与地之间的取样电路、及连接于所述整流桥堆D1与地之间的用于在开路高压时将电路短路掉的开关电路；

所述开关电路包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、及继电器K；

其中，第一三极管Q1的基极与稳压二极管ZD1的阳极相连，其发射极接地，其集电极与第二三极管Q2的基极相连，第二三极管Q2的发射极通过继电器的输入端接整流桥堆的正极输出端，其集电极同时与继电器K的常开触点（2）及地相连，继电器K的常闭触点（1）与整流桥堆的正极输出端相连，稳压二极管ZD1的阳极通过取样电路接地。

2.根据权利要求1所述的恒流源驱动电路，其特征在于，所述第一三极管Q1为NPN型，所述第二三极管Q2为PNP型。

3.根据权利要求1所述的恒流源驱动电路，其特征在于，所述开关电路还包括连接在所述整流桥堆的正极输出端与第二三极管Q2的基极之间的上拉电阻R2。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的恒流源驱动电路，其特征在于，所述稳压二极管的稳压值高于所述LED负载两端的电压。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的恒流源驱动电路，其特征在于，所述取样电路包括相互并联的取样电阻R1及滤波电容C1。

6.根据权利要求1所述的恒流源驱动电路，其特征在于，所述恒流源为恒流调光器。

7.根据权利要求1所述的恒流源驱动电路，其特征在于，所述滤波电路包括相互并联的连接在所述整流桥堆的正极输出端与地之间的电解电容C1、C5。

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