CN109788599A - Led灯的保护电路 - Google Patents

Abstract

一种LED灯的保护电路，其包括驱动电路、与所述驱动电路耦接的整流电路、与所述整流电路耦接的LED发光组件电路、以及耦接在所述整流电路和所述LED发光组件电路之间的电弧保护电路。所述电弧保护电路和所述LED发光组件电路并联连接。在LED灯正常情况下，所述电弧保护电路为断开状态。当所述整流电路和所LED发光组件电路之间的至少一个电路出现开路时，所述电弧保护电路被导通，所述驱动电路和所述电弧保护电路形成回路以消除电弧。

Description

LED灯的保护电路

技术领域

本发明涉及LED照明领域，特别涉及一种LED灯的保护电路。

背景技术

近年来，LED照明因具有能效高、寿命长、体积小巧以及环保等诸多优点而呈现出日新月异的发展态势。一个以LED照明取代传统的白炽灯及荧光灯照明的时代已经来临。

在以LED灯替换荧光灯的过程中，为了节约成本通常不更换荧光灯的电子镇流器。一般要求LED灯的驱动电路能够从电子镇流器的输出取电，以简单地移除掉旧的荧光灯即可实现LED灯的替换更新。现在的LED灯则可以利用原有的荧光灯的电子镇流器作为LED灯管的驱动器，在灯具改造的过程中，不但可以省却另行配置专用的LED驱动器，更可节省大量的人力，这对人工费用昂贵的国家或地区尤为明显。

已知的LED灯一般包括灯管、设于灯管内且带有光源的电路板，以及设于灯管端部的灯头。灯头内设有电源，光源与电源之间通过电路板进行电气连接。然而，LED灯的电路板有时会出现焊接不良或者LED灯的光源和电路板之间焊接不良，这些都会导致LED灯发生开路。如果LED灯发生开路，所述电子镇流器会在LED灯的开路点产生持续高压，因此容易产生电弧，即拉弧现象。产生的电弧容易导致LED灯的整流电路被损坏，如果拉弧严重，则产生的高温会导致LED灯的电路板被碳化或过热，严重时会冒烟、甚至着火，对用户来说存在严重的安全隐患(触电或者火灾)。

因此，有必要提供一种新型的LED灯的保护电路，其可以解决上述提到的技术问题中的至少一个。

发明内容

一种LED灯的保护电路，其包括驱动电路、与所述驱动电路耦接的整流电路、与所述整流电路耦接的LED发光组件电路、以及耦接在所述整流电路和所述LED发光组件电路之间的电弧保护电路。所述电弧保护电路和所述LED发光组件电路并联连接。在LED灯正常情况下，所述电弧保护电路为断开状态；当LED灯出现开路时，所述电弧保护电路被导通，在所述驱动电路和所述电弧保护电路之间形成回路以消除电弧。

附图说明

当参照附图阅读以下详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面及优点将变得更好理解，在附图中，相同的元件标号在全部附图中用于表示相同的部件，其中：

图1是本发明一个实施例LED灯的保护电路的原理示意图。

图2是本发明一个实施例LED灯的保护电路的电路示意图。

图3是本发明一个实施例LED灯的保护电路的电路示意图。

图4是本发明一个实施例LED灯的保护电路的电路示意图。

图5是本发明一个实施例LED灯的保护电路的电路示意图。

具体实施方式

除非另作定义，在本说明书和权利要求书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书以及权利要求书中使用的“第一”或者“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。本文中所使用的近似性的语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。因此，用“大约”、“左右”等语言所修正的数值不限于该准确数值本身。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”或者“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括直接的或者间接的电性的连接，或者包括热连接、导热连接、及传热连接等。

本发明涉及一种LED灯的保护电路，尤其是一种由电子镇流器驱动的LED灯的保护电路。

请参阅图1所示，其为本发明一个实施例的LED灯的保护电路100的原理示意图，其包括驱动电路101、与所述驱动电路101耦接的整流电路102、与所述整流电路102耦接的LED发光组件电路104、以及耦接在所述整流电路102和所述LED发光组件电路104之间的电弧保护电路103。

所述驱动电路101用于驱动LED灯，其可以用于接收来自交流电源的交流电压并转化成高频交流电压作为所述整流电路102的驱动电压。所述驱动电路101可以为电子镇流器，用以将电网电压转换而成高频、高压的交流电压。所述电子镇流器可以为常见的电子镇流器，例如：瞬时启动型电子镇流器、预热启动型电子镇流器、快速启动型电子镇流器等。所述LED灯的保护电路可适用各种类型的电子镇流器，不限于上述所提到的电子镇流器种类。所述驱动电路101可以通过LED灯的引脚(未图示)连接到所述LED灯的一端或两端，从而将交流电传送到所述整流电路102。

所述整流电路102包括AC-DC转换器，其是全波桥式整流电路。所述整流电路可包括四个或更多个分离的硅二极管或一个桥组件。所述整流电路102是用以调整LED发光组件电路104的电压，将所述驱动电路101输出的高频交流电转换成直流电。所述整流电路102的直流电压正输出端和直流电压负输出端分别和所述LED发光组件电路104的两端耦接以提供驱动LED发光组件电路104所需的调整过的电压和电流。

所述电弧保护电路103耦接在所述整流电路102和所述LED发光组件电路104之间。所述电弧保护电路103的输入端和所述整流电路102的直流电压输出端连接，输出端与所述LED发光组件电路104连接。在LED灯正常情况下，所述电弧保护电路103为断开状态，不发挥作用；当LED灯出现开路时，所述电弧保护电路103被导通，在所述驱动电路102和所述电弧保护电路103之间形成回路以消除电弧。

所述LED发光组件电路104包括发光二极管组件，该发光二极管组件包括若干串联连接的发光二极管。

请参阅图2所示，其为本发明一个实施例LED灯的保护电路200的电路示意图。图2所示的LED灯的保护电路200包括驱动电路201、与所述驱动电路201耦接的整流电路202、与所述整流电路202耦接的LED发光组件电路204、以及耦接在所述整流电路202和所述LED发光组件电路204之间的电弧保护电路203。

所述驱动电路201与图1中所述驱动电路101结构和功能类似，在此不再重复赘述。所述驱动电路201包括电子镇流器，其可以用于将交流电源的交流电压转化成高频交流电压。

所述整流电路202包括AC-DC转换器，其是全波桥式整流电路，其包括整流二极管D1、整流二极管D2、整流二极管D3和整流二极管D4。所述整流电路203是用以调整所述LED发光组件电路204两端的电压，将所述驱动电路201输出的高频交流电流转换成所述LED发光组件电路204所需的直流电流。所述整流电路202的输入端分别和所述驱动电路201的交流电压第一输入端AC1和交流电压第二输入端AC2连接。所述整流电路202的输出端包括直流电压正输出端DC+和直流电压负输出端DC-，分别和所述电弧保护电路203及所述LED发光组件电路204的两端连接。本实施例的整流电路202仅作为示例，所述整流二极管的个数并不以本实施例为限，可以根据电路需要做实际调整。

所述电弧保护电路203和所述LED发光组件电路204并联连接。所述电弧保护电路203包括反向二极管，其负极和所述整流电路202的直流电压正输出端DC+连接，其正极和所述整流电路202的直流电压负输出端DC-连接。正常情况下，所述反向二极管是不会被导通的，因为其反向导通电压是大于所述LED发光组件电路204的工作电压。只有在电压达到甚至超过所述反向二极管的反向导通电压时，所述反向二极管才会被导通，在所述驱动电路201和所述电弧保护电路203之间形成回路以消除电弧。

所述LED发光组件电路204包括发光二极管组件，该发光二极管组件包括若干串联连接的发光二极管LED1至LEDN。

所述LED灯的保护电路200还包括设置在所述驱动电路201和所述整流电路202之间的不可重置热熔保险丝205。所述不可重置热熔保险丝205可以设置在所述驱动电路201的交流电压第一输出端AC1或者交流电压第二输出端AC2。在本实施例中，所述不可重置热熔保险丝205设置在所述驱动电路201的交流电压第一输出端AC1，其一端和所述交流电压第一输出端AC1连接，其另一端和所述整流电路202的一个输入端连接。

在LED灯正常情况下，所述电弧保护电路203为断开状态，不发挥作用，所述驱动电路201和所述LED发光组件电路204之间形成回路，所述发光二极管LED1至LEDN会被点亮，LED灯能正常工作。当LED灯出现开路时，所述电弧保护电路203将会发挥作用，其会被所述驱动电路201产生的高电压导通，在所述驱动电路202和所述电弧保护电路203之间形成回路，避免整个电路持续高压，可以消除电弧，起到电弧保护作用。所述不可重置热熔保险丝205在所述电弧保护电路发挥作用后，会被所述电弧保护电路203产生的高温熔断，避免整个LED灯持续高压和高温，进一步保护LED灯的整个电路，消除了潜在的用电安全隐患。

请参阅图3所示，其是本发明一个实施例LED灯的保护电路300的电路示意图。图3所示的LED灯的保护电路300也包括驱动电路301、与所述驱动电路301耦接的整流电路302、与所述整流电路302耦接的LED发光组件电路304、以及耦接在所述整流电路302和所述LED发光组件电路304之间的电弧保护电路303。

图3所示的LED灯的保护电路和图2所示的LED灯的保护电路的结构类似，在此不再赘述。图3所示的电弧保护电路303也包括反向二极管，其和图2所示的电弧保护电路203的反向二极管的工作原理类似，在此也不再赘述。图3所示的LED灯的保护电路与图2所示的LED灯的保护电路不同的地方在于，所述LED灯的保护电路的不可重置热熔保险丝305，其和图2所示的不可重置热熔保险丝205连接的位置不同。图3所述的不可重置热熔保险丝305放置在所述整流电路302的直流电压输出端，其一端和所述整流电路302的直流电压正输出端DC+连接，其另一端和所述反向二极管的负极连接。

图3所示的LED灯的保护电路和图2所示的LED灯的保护电路的工作原理类似。在LED灯正常情况下，所述电弧保护电路303为断开状态，不发挥作用，所述驱动电路301和所述LED发光组件电路304之间形成回路，所述发光二极管LED1至LEDN会被点亮，LED灯能正常工作。当LED灯出现开路时，所述电弧保护电路303将会发挥作用，其会被所述驱动电路301产生的高电压导通，在所述驱动电路302和所述电弧保护电路303之间形成回路，避免整个电路持续高压，可以消除电弧，起到电弧保护作用。所述不可重置热熔保险丝305在所述电弧保护电路303发挥作用后，会被所述电弧保护电路303产生的高温熔断，避免整个LED灯持续高压和高温，进一步保护LED灯的整个电路，消除了潜在的用电安全隐患。

请参阅图4所示，其是本发明一个实施例LED灯的保护电路400的电路示意图。图4所示的LED灯的保护电路400也包括驱动电路401、与所述驱动电路401耦接的整流电路402、与所述整流电路402耦接的LED发光组件电路404、以及耦接在所述整流电路402和所述LED发光组件电路404之间的电弧保护电路403。

图4所示的LED灯的保护电路和图2及图3所示的LED灯的保护电路的结构类似，在此不再赘述。图4所示的电弧保护电路403也包括反向二极管，其和图2及图3所示的电弧保护电路的反向二极管的工作原理类似，在此也不再赘述。图4所示的LED灯的保护电路和图2及图3所示的LED灯的保护电路不同的地方在于，所述LED灯的保护电路的不可重置热熔保险丝405，其和图2及图3所示的不可重置热熔保险丝连接的位置不同。图4所述的不可重置热熔保险丝405放置在所述整流电路402的直流电压负输出端，其一端和所述整流电路402的直流电压负输出端DC-连接，其另一端和所述反向二极管的正极连接。

图4所示的LED灯的保护电路和图2及图3所示的LED灯的保护电路的工作原理类似。在LED灯正常情况下，所述电弧保护电路403为断开状态，不发挥作用，所述驱动电路401和所述LED发光组件电路404之间形成回路，所述发光二极管LED1至LEDN会被点亮，LED灯能正常工作。当LED灯出现开路时，所述电弧保护电路403将会发挥作用，其会被所述驱动电路401产生的高电压导通，在所述驱动电路402和所述电弧保护电路403之间形成回路，避免整个电路持续高压，可以消除电弧，起到电弧保护作用。所述不可重置热熔保险丝405在所述电弧保护电路403发挥作用后，会被所述电弧保护电路403产生的高温熔断，避免整个LED灯持续高压和高温，进一步保护LED灯的整个电路，消除了潜在的用电安全隐患。

图5所示是本发明一个实施例LED灯的保护电路500的电路示意图。图5所示的LED灯的保护电路500也包括驱动电路501、与所述驱动电路501耦接的整流电路502、与所述整流电路502耦接的LED发光组件电路504、以及耦接在所述整流电路502和所述LED发光组件电路504之间的电弧保护电路503。

图5所述的LED灯的保护电路和图2至图4所示的LED灯的保护电路的结构类似，在此不再赘述。图5所示的LED灯的保护电路和图2至图4所示的LED灯的保护电路不同的地方在于，所述电弧保护电路503包括双向电涌保护元件。在本实施例中，所述双向电涌保护元件可以包括双向导通硅二极管(Silicon diode for Alternating Current,SIDAC)。本发明中，所述双向电涌保护元件不限于本实施例中所列举的，其也可以包括其它类型的双向电涌保护元件。所述双向电涌保护元件和所述LED发光组件电路504并联连接。同时，所述双向电涌保护元件的一端和所述整流电路502的直流电压正输出端DC+连接，另一端和所述整流电路502的直流电压负输出端DC-连接。正常情况下，所述双向导通硅二极管(Silicondiode for Alternating Current,SIDAC)是不会被导通的，因为其导通阈值电压是大于所述LED发光组件电路504的工作电压。只有在电压达到甚至超过所述双向导通硅二极管(Silicondiode for Alternating Current,SIDAC)的导通电压阈值时，所述双向导通硅二极管(Silicon diode for Alternating Current,SIDAC)才会被导通，在所述驱动电路501和所述电弧保护电路503之间形成回路以消除电弧，消除潜在的用电安全隐患。

在LED灯正常情况下，所述电弧保护电路503断开，不发挥作用，即所述双向导通硅二极管(Silicon diode for Alternating Current,SIDAC)处于断开状态，所述驱动电路501和所述LED发光组件电路504之间形成回路，所述发光二极管LED1至LEDN会被点亮，LED灯能正常工作。当LED灯出现开路时，所述电弧保护电路503将会发挥作用，即所述双向导通硅二极管(Silicon diode for Alternating Current,SIDAC)会被所述驱动电路501产生的高电压导通，在所述驱动电路502和所述电弧保护电路503之间形成回路，避免整个电路持续高压，可以消除电弧，起到电弧保护作用，消除了潜在的用电安全隐患。

本说明书用具体实施例来描述发明，包括最佳模式，并且可以帮助任何熟悉本发明工艺的人进行实验操作。这些操作包括使用任何装置和系统并且使用任何具体化的方法。本发明的专利范围由权利要求书来定义，并可能包括其它发生在本技术领域的例子。如果所述其它例子在结构上与权利要求书的书面语言没有不同，或者它们有着与权利要求书描述的相当的结构，都被认为是在本发明的权利要求的范围中。

Claims (10)

1.一种LED灯的保护电路，其包括驱动电路、与所述驱动电路耦接的整流电路、与所述整流电路耦接的LED发光组件电路、以及耦接在所述整流电路和所述LED发光组件电路之间的电弧保护电路；所述电弧保护电路和所述LED发光组件电路并联连接；在LED灯正常情况下，所述电弧保护电路为断开状态；当所述整流电路和所LED发光组件电路之间的至少一个电路出现开路时，所述电弧保护电路被导通，所述驱动电路和所述电弧保护电路形成回路以消除电弧。

2.如权利要求1所述的LED灯的保护电路，其中，所述电弧保护电路包括反向二极管。

3.如权利要求2所述的LED灯的保护电路，其中，所述反向二极管的正极和所述整流电路的直流电压负输出端耦接，所述反向二极管的负极和所述整流电路的直流电压正输出端耦接。

4.如权利要求2所述的LED灯的保护电路，包括不可重置热熔保险丝，其耦接在所述驱动电路和所述整流电路之间。

5.如权利要求2所述的LED灯的保护电路，包括不可重置热熔保险丝，其耦接在所述整流电路和所述反向二极管之间。

6.如权利要求5所述的LED灯的保护电路，其中，所述不可重置热熔保险丝的一端和所述整流电路的直流电压正输出端连接，另一端和所述反向二极管的负极连接，所述反向二极管的正极和所述整流电路的直流电压负输出端连接。

7.如权利要求5所述的LED灯的保护电路，其中，所述不可重置热熔保险丝的一端和所述整流电路的直流电压负输出端连接，另一端和所述反向二极管的正极连接，所述反向二极管管的负极和所述整流电路的直流电压正输出端连接。

8.如权利要求1所述的LED灯的保护电路，其中，所述电弧保护电路包括双向电涌保护元件。

9.如权利要求8所述的LED灯的保护电路，其中，所述双向电涌保护元件包括双向导通硅二极管。

10.如权利要求8所述的LED灯的保护电路，其中，所述双向电涌保护元件的一端和所述整流电路的直流电压的正输出端连接，另一端和所述整流电路的直流电压的负输出端连接。