CN111712013B - 照明组件的保护装置，照明组件及其保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种照明组件的保护装置，照明组件及其保护方法，所述照明组件包括LED光源以及第一端灯头和第二端灯头，保护装置包括第一检测模块和第二检测模块以及驱动模块，第一检测模块和第二检测模块分别用于检测第一端灯头和第二端灯头的连接状态，并输出第一检测信号和第二检测信号，驱动模块与LED光源连接，并用于基于第一检测信号和第二检测信号，所述LED光源工作。

Description

照明组件的保护装置，照明组件及其保护方法

技术领域

本发明涉及一种照明装置，特别是涉及一种照明组件的保护装置，照明组件及其保护方法。

背景技术

LED光源由于具有体积小、高亮度、耗电量低以及使用寿命长鞥优点，得到了广泛关注及应用。

对于两端具有灯头的LED照明组件，在稳定的状态下由供电设备（例如，镇流器或市电直接）进行供电，在上电后，会有交流电通过灯头提供给灯管内的LED光源。如果灯头的一端未安装好，则该灯头会存在着漏电的风险，不但有可能会损坏灯管内部的电路，也可能因拉弧造成灯头冒烟失火等安全事故，甚至可能对安装人员造成触电的风险。

发明内容

本发明提供的照明组件的保护装置，其可以在灯管安装错误（例如，灯头未安装好）的情况下关断灯管，使得LED光源不工作，从而对人提供安全保护，防止触电，另一方面也可以对灯管内的其他装置或电路提供保护，可以防止灯头拉弧。

本发明提供一种照明组件的保护装置，照明组件包括LED光源以及第一端灯头和第二端灯头，保护装置包括第一检测模块和第二检测模块以及驱动模块，第一检测模块和第二检测模块分别用于检测所述第一端灯头和所述第二端灯头的连接状态，并输出第一检测信号和第二检测信号，驱动模块与所述LED光源连接，并用于基于所述第一检测信号和所述第二检测信号，控制所述LED光源工作。

具体的，所述第一端灯头包括第一管脚和第二管脚，所述第一检测模块包括与所述第一管脚和所述第二管脚连接的第一电容，以用于检测是否有交流信号经过所述第一电容。

具体的，当没有交流信号经过所述第一电容时，所述第一端灯头处于断开状态，则第一检测信号为低电平，当有交流信号经过所述第一电容时，所述第一端灯头处于导通状态，则第一检测信号为脉冲或高电平。

具体的，所述第二灯头包括第三管脚和第四管脚，所述第二检测模块包括与所述第三管脚和所述第四管脚连接的第二电容，以用于检测是否有交流信号经过所述第二电容。

具体的，当没有交流信号经过所述第二电容，所述第二灯头处于断开状态，则第二检测信号为低电平，当有交流信号经过所述第二电容时，所述第二端灯头处于导通状态，则第二检测信号为脉冲或高电平。

具体的，所述驱动模块包括控制开关，所述控制开关的导通或断开能够控制所述LED光源工作或不工作。

具体的，所述驱动模块还包括触发电路，所述触发电路与所述控制开关连接，以用于基于所述第一检测信号和所述第二检测信号产生控制信号，以控制所述控制开关的导通或断开。

具体的，当所述第一检测信号和所述第二检测信号均为脉冲或高电平时，所述控制开关导通以使得所述LED光源工作，当所述第一检测信号和所述第二检测信号中的至少一个为低电平时，所述控制开关断开以使得所述LED光源不工作。

具体的，所述触发电路包括第一开关，第二开关和第三开关，所述第一开关的第一端用于接收所述第一检测信号，所述第二开关的第一端用于接收所述第二检测信号，所述第三开关的第一端与所述第一开关的第二端和第二开关的第二端连接，所述第三开关的第二端连接到所述控制开关的驱动端。

具体的，当所述第一检测信号和所述第二检测信号均为脉冲或高电平时，所述第一开关和所述第二开关导通，所述第三开关截止，所述控制开关导通。

具体的，当所述第一检测信号和所述第二检测信号中的至少一个为低电平时，所述第一开关和所述第二开关中的至少一个截止，所述第三开关导通，所述控制开关断开。

具体的，所述驱动模块还包括延时电路，其用于在通电后的预设时间内导通所述控制开关。

具体的，当所述第一检测信号和所述第二检测信号中的至少一个为低电平时，所述延时电路被复位。

具体的，进一步包括整流模块，其连接在LED光源与第一端灯头和第二端灯头之间，以用于将交流电转换为直流电以提供给所述LED光源。

本发明还提供了一种照明组件，其包括如上所述的保护装置。

本发明还提供了一种照明组件的保护方法，所述照明组件包括LED光源，第一端灯头和第二端灯头，所述保护方法包括检测所述第一端灯头和第二端灯头的连接状态，以输出第一检测信号和第二检测信号，以及基于所述第一检测信号和所述第二检测信号，以控制所述LED光源工作。

通过下面的详细描述、附图以及权利要求，其他特征和方面会变得清楚。

附图说明

通过结合附图对于本发明的示例性实施例进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中：

图1是本发明一些实施例的照明组件的示意图；

图2是本发明一些实施例的照明组件的电路示意图；

图3是本发明一些实施例的检测模块的示意图；以及

图4是本发明一些实施例的照明组件的保护方法的流程图。

具体实施方式

以下将描述本发明的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本公开的内容不充分。

本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“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。“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元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，也不限于是直接的还是间接的连接。

本申请的照明组件包括但不限于发光二极管（LED）灯、有机发光二极管（OLED）灯、荧光灯和高强度放电（HID）灯。下面将以LED灯为例来进行详细的描述。

图1示出了本发明一些实施例的照明组件的示意图，图2示出了本发明一些实施例的照明组件2的具体电路图。如图1-2所示，照明组件100包括第一端灯头101和第二端灯头102，LED光源103以及保护装置110，保护装置110包括第一检测模块111和第二检测模块112以及驱动模块113，第一检测模块111和第二检测模块112分别用于检测第一端灯头101和第二端灯头102的连接状态，并输出第一检测信号和第二检测信号，驱动模块113与LED光源103连接，并用于基于第一检测信号和第二检测信号，控制LED光源103工作。

第一检测模块111与第一端灯头101连接，用于检测第一端灯头101的连接状态，以输出第一检测信号（如图2所示的A），第二检测模块112与第二端灯头102连接，用于检测第二端灯头102的连接状态，以输出第二检测信号（如图2所示的B）。

具体的，术语“连接状态”是指导通或断开的电气连接状态，其中导通状态代表灯头安装好，有交流信号经过灯头，断开状态代表灯头未安装好，没有交流信号经过灯头。

具体的，第一端灯头101包括第一管脚201和第二管脚202，第二端灯头102包括第三管脚203和第四管脚204。

第一检测模块111包括与第一管脚201和第二管脚202连接的第一电容C1，以用于检测是否有交流信号经过第一电容C1。当没有交流信号经过第一电容C1时，代表第一端灯头101未安装好，其处于断开状态，则输出的第一检测信号为低电平，当有交流信号经过第一电容C1时，代表第一端灯头101安装好，其处于导通状态，则输出的第一检测信号为脉冲或高电平。具体的，其中，脉冲为周期性脉冲，周期性脉冲的频率取决于与灯头连接的镇流器的固有频率，高电平为对脉冲进行积分所得。

具体的，第一检测模块111包括第一隔直电路211，第一隔直电路211除了第一电容C1，还包括串联连接在第一管脚201和第二管脚202之间的二极管D1和D2，其中，第一电容C1的一端与二极管D1和二极管D2之间的连接点连接，第一电容C1的另一端用于输出第一检测信号A，其中，二极管D1的正端与第一管脚201连接，二极管D1的负端与二极管D2的正端连接，二极管D2的负端与第二管脚202连接。当第一端灯头101安装好时，会有交流信号经过第一端灯头101，即会有交流信号或交流电流经过第一电容C1，则A点输出的第一检测信号为脉冲或高电平。

同样的，第二检测模块112包括与第三管脚203和第四管脚204连接的第二电容C2，以用于检测是否有交流信号经过第二电容C2。当没有交流信号经过第二电容C2时，代表第二端灯头102未安装好，其处于断开状态，则第二检测信号为低电平，当有交流信号经过第二电容C2时，代表第二端灯头102安装好，其处于导通状态，则第二检测信号为脉冲或高电平。

具体的，第二检测模块112包括第二隔直电路212，第二隔直电路212除了第二电容C2，还包括串联连接在第三管脚203和第四管脚204之间的二极管D3和D4，其中，第二电容C2的一端与二极管D3和二极管D4之间的连接点连接，第二电容C2的另一端用于输出第二检测信号B，其中，二极管D3的正端与第三管脚203连接，二极管D3的负端与二极管D4的正端连接，二极管D3的负端与第四管脚204连接。当第二端灯头102安装好时，会有交流信号经过第二端灯头102，即会有交流信号或交流电流经过第二电容C2，则B点输出的第二检测信号为脉冲或高电平。

尽管本发明一些实施例公开了采用隔直电容（即第一电容和第二电容）以检测第一端灯头和第二端灯头的连接状态，然而本领域技术人员应该理解，也可以采用其他方式进行检测，例如但不限于检测灯头的两个管脚之间施加电压或电流信号，通过检测回路的电压或者电流，或者一端灯头释放电信号以检测另一端能否收到等等来检测灯头是否形成通路的方式。

在一些实施例中，驱动模块113包括控制开关121，控制开关121的导通或断开能够控制LED光源103工作或不工作。具体的，以MOSFET为例，控制开关121的第二端（漏极d）与LED光源103的负端连接，控制开关121的第三端（源极s）与地连接，当控制开关121导通时，LED光源103所在的电路形成通路，LED光源103可以正常工作，当控制开关121断开时，LED光源103所在的电路为断路，LED光源103不能工作。

控制开关121可以是例如金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFETs）、双极结型晶体管（BJTs）、可控硅、继电器等，也可以是开关电源或者线性电源等LED控制装置。

在一些实施例中，驱动模块113还包括触发电路122，触发电路122与控制开关121连接，以用于基于第一检测信号和第二检测信号产生控制信号（或触发信号），以控制（或触发）控制开关121的导通或断开。具体的，触发电路122的输出端与控制开关121的第一端（即栅极g）连接，以给控制开关的第一端提供控制信号或触发信号。

当第一检测信号和第二检测信号均为脉冲或高电平时，触发电路122输出控制信号（高电平）以触发控制开关121可以导通以使得LED光源101工作，当第一检测信号和第二检测信号中的至少一个为低电平时，触发电路输出控制信号（低电平）以触发控制开关121断开以使得LED光源103不工作，此时的低电平是指没有脉冲信号的低电平，具体的，是指持续预设时间的低电平。

在一些实施例中，触发电路122包括第一开关T1，第二开关T2和第三开关T3，第一开关T1的第一端用于接收第一检测信号A，第二开关T2的第一端用于接收第二检测信号B，第三开关T3的第一端与第一开关T1的第二端和第二开关T2的第二端连接，第三开关T3的第二端即为触发电路的输出端，其连接到控制开关121的驱动端（即第一端或栅极）。进一步地，第一开关T1的第三端，第二开关T2的第三端和第三开关T3的第三端分别与地连接。

具体的，触发电路122还包括与第一开关T1并联的电容C3，与第二开关T2并联的电容C4，以用于当检测信号为低电平时，电源Vcc可以给相应的电容充电。此外，触发电路122还包括连接在第一开关T1的第二端和第三开关T3的第一端之间的二极管D11，以及连接在第二开关T2的第二端和第三开关的第一端之间的二极管D12。

第一开关T1，第二开关T2，第三开关T3均配置为当其第一端的电压大于第三端的电压时，该开关导通。也就是说，当第一检测信号为脉冲时，第一开关T1可以导通，具体的，第一开关T1为周期性导通，此时，第三开关T3的第一端和第三端之间相当于短路，第三开关T3截止，由于第三开关T3截止，控制开关121的第一端的电压高于第三端的电压，控制开关121可以导通。

当第一检测信号为没有脉冲的低电平时，第一开关T1截止，此时，电源Vcc可以给与第一开关T1连接的电容C3充电，当电容C3充电到预设值时会导通二极管D11，此时，第三开关T3的第一端的电压高于第三端的电压，第三开关T3导通，第三开关T3的导通会使得控制开关121的第一端和第三端之间短路，控制开关121断开。

具体的，当第一检测信号输出周期性脉冲时，会有部分时间处于低电平，此时电容C3被充电，通过将电容C3被充电以导通二极管D11的预设时间配置成小于周期性脉冲中低电平的持续时间，即可保证当第一检测信号为周期性脉冲时（即第一端灯头处于导通状态），控制开关121保持导通状态。

同样的，当第二检测信号为脉冲或高电平时，第二开关T2可以导通，此时，第三开关T3的第一端和第三端之间相当于短路，第三开关T3截止，控制开关121可以导通。

当第二检测信号为没有脉冲的低电平时，第二开关T2截止，此时，电源Vcc可以给与第二开关T2连接的电容C4充电，当电容C4充电到预设值时会导通二极管D12，此时，第三开关T3的第一端的电压大于第三端的电压，第三开关T3导通，控制开关121断开。

因此，当第一检测信号和第二检测信号均为脉冲或高电平时，第一开关T1和第二开关T2导通，第三开关T3截止，控制开关121导通；当第一检测信号和第二检测信号中的至少一个为没有脉冲的低电平时，第一开关T1和第二开关T2中的至少一个截止，第三开关T3导通，控制开关121断开。具体的，只要两个检测信号中有一个为低电平，控制开关121就断开，LED光源就无法工作，也就是说，只要有一端灯头未安装好，LED光源就不能正常工作。通过这样的设置，不但可以避免漏电造成的风险，还可以对灯管内的电路起到保护作用。

在一些实施例中，驱动模块113还包括延时电路123，其用于在通电后的预设时间内导通控制开关121。具体的，延时电路123为连接在控制开关121的第一端和第三端之间的电容。在正常情况下，当电容被充电预设时间（例如，0.2s）或达到预设电压后，控制开关121被导通，LED光源103可以工作。

在一些实施例中，当第一检测信号和第二检测信号中的至少一个为低电平时，延时电路123被复位。例如，当第一检测信号为低电平时，第三开关T3导通，电容123的两端被短路，电容123被放电，即相当于复位，当第一检测信号和第二检测信号都是高电平时，第三开关T3截止，电容123被充电，当电容被充电预设时间（例如，0.2s）或达到预设电压后，控制开关121被导通，LED光源103可以工作。控制开关需要重新延时才能开通，从而可以防止灯头因未正确安装出现拉弧。

也就是说，在正常情况下，当上电或通电时，LED光源可以在预设时间后正常工作。在需要检测灯头连接状态的情况下，当上电或通电时，电容123会被充电，此时，如果检测到第一端灯头和/或第二端灯头未安装好，触发模块会产生保护信号以使得电容123被放电，相当于复位，直到检测到第一端灯头以及第二端灯头安装好时，电容123开始充电，达到预设时间或预设电压后，控制开关121导通，LED光源才能工作。

尽管本发明中采用电容起到延时的作用，然而本领域技术人员应该理解，可以采用任意其他的部件起到延时或定时的作用。

在一些实施例中，照明组件100还包括整流模块，其包括连接在LED光源103与第一端灯头101之间的第一整流电路104，以及连接在LED光源103与第二端灯头102之间的第二整流电路105，以用于将交流电转换为直流电以提供给LED光源。具体的，第一整流电路130包括由二极管D21、D22、D23和D24组成的整流桥。第二整流电路132包括由二极管D31、D32、D33和D34组成的整流桥。

图3是本发明一些实施例的检测模块300的示意图。如图3所示，与图2所示的第一检测模块211不同的是，第一检测模块300除了二极管D1，二极管D2和隔直电容C1之外，还包括连接在二极管D1和二极管D2的连接点与第一电容C1之间的电阻R1，以及连接在R1两端的光耦310，其中光耦的输出端为第一检测信号A，也就是说第一检测信号是取在隔直电容C1之前，检测模块可以通过测量是否有交流信号通过电阻R1以测量相对应的第一端灯头是否连接好。当第一端灯头连接好时，会有交流信号通过电阻R1，则相对应的第一检测信号为脉冲或高电平，而当第一端灯头未连接好时，只有直流信号通过电阻R1，则相对应的第一检测信号为低电平。第二检测模块也是相同的配置或设置。

图4示出了本发明一些实施例的照明组件的保护方法的流程图，如图4所示，保护方法包括步骤410和步骤420。

在步骤410中，检测第一端灯头和第二端灯头的连接状态，以输出第一检测信号和第二检测信号。

具体的，当第一端灯头处于导通状态时，会有交流信号经过与第一端灯头的第一管脚和第二管脚连接的第一电容，此时输出的第一检测信号为脉冲或高电平，当第一端灯头处于断开状态时，没有交流信号经过第一电容，此时输出的第一检测信号为低电平。同样的，当第二端灯头处于导通状态时，会有交流信号经过与第二端灯头的第三管脚和第四管脚连接的第二电容，此时输出的第二检测信号为脉冲或高电平，当第二端灯头处于断开状态时，没有交流信号经过第二电容，此时输出的第二检测信号为没有脉冲的低电平。

在步骤420中，基于第一检测信号和第二检测信号，以控制LED光源工作。

具体的，当第一检测信号和第二检测信号均为脉冲或高电平时，与LED光源连接的控制开关导通以使得LED光源工作，当第一检测信号和第二检测信号中的至少一个为低电平时，控制开关断开以使得LED光源不工作。

本发明一些实施例的照明组件中的保护装置和保护方法，通过设置检测电路，可以很便捷的检测到两端灯头是否安装好并处于导通状态，并且通过设置延时或定时电路，只要在两端灯头都处于导通状态时，检测电路才不会发出保护信号，LED光源所在的电路才会在延时电路的预设时间后导通，这样以方便可以在灯管安装错误的情况下关断灯管，对灯管内的电路进行保护且避免灯头拉弧，另一方面还可以防止漏电、触电风险。

上面已经描述了一些示例性实施例，然而，应该理解的是，可以做出各种修改。例如，如果所描述的技术以不同的顺序执行和/或如果所描述的系统、架构、设备或电路中的组件以不同方式被组合和/或被另外的组件或其等同物替代或补充，则可以实现合适的结果。相应地，其他实施方式也落入权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种照明组件的保护装置，所述照明组件包括LED光源以及第一端灯头和第二端灯头，所述保护装置包括：

第一检测模块和第二检测模块，其分别用于检测所述第一端灯头和所述第二端灯头的连接状态，并输出第一检测信号和第二检测信号；以及

驱动模块，其与所述LED光源连接，并用于基于所述第一检测信号和所述第二检测信号，控制所述LED光源工作；

其中，所述第一端灯头包括第一管脚和第二管脚，所述第一检测模块包括与所述第一管脚和所述第二管脚连接的第一电容，以用于检测是否有交流信号经过所述第一电容；

其中，当没有交流信号经过所述第一电容时，所述第一端灯头处于断开状态，则第一检测信号为低电平，当有交流信号经过所述第一电容时，所述第一端灯头处于导通状态，则第一检测信号为脉冲或高电平；

其中，所述第二灯头包括第三管脚和第四管脚，所述第二检测模块包括与所述第三管脚和所述第四管脚连接的第二电容，以用于检测是否有交流信号经过所述第二电容；

其中，当没有交流信号经过所述第二电容，所述第二灯头处于断开状态，则第二检测信号为低电平，当有交流信号经过所述第二电容时，所述第二端灯头处于导通状态，则第二检测信号为脉冲或高电平；

其中，所述驱动模块包括控制开关，所述控制开关的导通或断开能够控制所述LED光源工作或不工作；

其中，所述驱动模块还包括触发电路，所述触发电路与所述控制开关连接，以用于基于所述第一检测信号和所述第二检测信号产生控制信号，以控制所述控制开关的导通或断开；

其中，当所述第一检测信号和所述第二检测信号均为脉冲或高电平时，所述控制开关导通以使得所述LED光源工作，当所述第一检测信号和所述第二检测信号中的至少一个为低电平时，所述控制开关断开以使得所述LED光源不工作；

其中，所述触发电路包括第一开关，第二开关和第三开关，所述第一开关的第一端用于接收所述第一检测信号，所述第二开关的第一端用于接收所述第二检测信号，所述第三开关的第一端与所述第一开关的第二端和第二开关的第二端连接，所述第三开关的第二端连接到所述控制开关的驱动端；

其中，当所述第一检测信号和所述第二检测信号均为脉冲或高电平时，所述第一开关和所述第二开关导通，所述第三开关截止，所述控制开关导通；

其中，当所述第一检测信号和所述第二检测信号中的至少一个为低电平时，所述第一开关和所述第二开关中的至少一个截止，所述第三开关导通，所述控制开关断开；

其中，所述驱动模块还包括延时电路，其用于在通电后的预设时间内导通所述控制开关；

其中，当所述第一检测信号和所述第二检测信号中的至少一个为低电平时，所述延时电路被复位；

其中，第一检测模块还包括串联连接在第一管脚和第二管脚之间的二极管（D1）和二极管(D2),其中，第一电容的一端与二极管(D1)和二极管(D2)之间的连接点连接，第一电容的另一端用于输出第一检测信号;

其中，第二检测模块还包括串联连接在第三管脚和第四管脚之间的二极管（D3）和二极管(D4),其中，第二电容的一端与二极管(D3)和二极管(D4)之间的连接点连接，第二电容的另一端用于输出第二检测信号；

其中，触发电路还包括连接在第一开关的第二端和第三开关的第一端之间的二极管（D11），以及连接在第二开关的第二端和第三开关的第一端之间的二极管（D12）；

其中，第一开关的第三端，第二开关的第三端和第三开关的第三端分别与地连接，触发电路还包括与第一开关并联的电容(C3)，与第二开关并联的电容（C4）。

2.如权利要求1所述的保护装置，其中，进一步包括：

整流模块，其连接在LED光源与第一端灯头和第二端灯头之间，以用于将交流电转换为直流电以提供给所述LED光源。

3.一种照明组件，其包括如权利要求1-2中任一项所述的保护装置。

4.一种采用如权利要求1所述的照明组件的保护装置的照明组件的保护方法，所述照明组件包括LED光源，第一端灯头和第二端灯头，所述保护方法包括：

检测所述第一端灯头和第二端灯头的连接状态，以输出第一检测信号和第二检测信号；以及

基于所述第一检测信号和所述第二检测信号，以控制所述LED光源工作。