一種led模組浪涌電流的控制裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及一種控制裝置，尤其指一種LED模組浪涌電流的控制裝置。
[0002]【【背景技術(shù)】】
LED光源由于其高光效和長(zhǎng)壽命越來(lái)越受到照明行業(yè)的重視。和傳統(tǒng)光源不同，LED光源需要恒定直流驅(qū)動(dòng)，一般需要在輸入和LED光源之間加入恒流驅(qū)動(dòng)電源，請(qǐng)參考圖1所示，輸入電壓Vin可以為交流市電輸入，也可以是直流輸入，用來(lái)提供功率給LED光源。驅(qū)動(dòng)電源往往是功率變換電路，其可以是開(kāi)關(guān)電源，也可以是線性恒流電路，用來(lái)提供LED光源所需的直流信號(hào)。在驅(qū)動(dòng)電源的輸出端，往往接有輸出電容Co，輸出電容Co主要是用來(lái)濾除驅(qū)動(dòng)電源輸出電流紋波，抑制從輸入端過(guò)來(lái)的浪涌電壓；LED模組主要是LED光源芯片，按照光學(xué)、熱學(xué)和結(jié)構(gòu)的要求進(jìn)行分布，模組和驅(qū)動(dòng)電源之間需要通過(guò)端子或者導(dǎo)線進(jìn)行電氣連接，這樣驅(qū)動(dòng)電源可以輸出合適的信號(hào)給LED模組，使LED芯片按照設(shè)計(jì)正常發(fā)光。
[0003]在實(shí)際應(yīng)用中，驅(qū)動(dòng)電源和LED模組之間的端子連接或者導(dǎo)線焊接連接會(huì)出現(xiàn)接觸不良的情況，這對(duì)恒流驅(qū)動(dòng)電源來(lái)說(shuō)相當(dāng)于負(fù)載在正常條件和過(guò)載條件兩種狀態(tài)來(lái)回切換。恒流驅(qū)動(dòng)電源在輸出過(guò)載時(shí)輸出電壓會(huì)迅速上升，為了避免對(duì)驅(qū)動(dòng)電源造成損壞，驅(qū)動(dòng)電源一般加有輸出過(guò)壓保護(hù)，從而把輸出電壓控制在合適的范圍內(nèi)，同時(shí)，為了不影響正常工作，這個(gè)過(guò)壓保護(hù)點(diǎn)需要設(shè)計(jì)得比正常工作輸出電壓要高，這樣在輸出電容Co上面儲(chǔ)存了過(guò)高的能量。當(dāng)LED模組重新接入，驅(qū)動(dòng)電源輸出從過(guò)載變回正常負(fù)載時(shí)，Co上面的電壓就會(huì)對(duì)LED模組進(jìn)行放電，在LED芯片流過(guò)非常高的浪涌電流，最終導(dǎo)致LED芯片燒壞。在個(gè)別應(yīng)用中，往往也需要系統(tǒng)支持帶電操作，要求在不斷電情況下隨時(shí)更換LED模組，如果驅(qū)動(dòng)電源采用恒流輸出，就會(huì)存在上述問(wèn)題，在插拔LED模組過(guò)程中損壞LED芯片。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，通常通過(guò)在LED模組中加入限流的部件來(lái)解決上述問(wèn)題。在LED模組接入系統(tǒng)時(shí)，如果有過(guò)高的浪涌電壓，通過(guò)限流部件控制輸入浪涌電流，達(dá)到保護(hù)的目的。請(qǐng)參照?qǐng)D2所示，LED模組具有負(fù)溫度系數(shù)NTC電阻作為限流的部件。當(dāng)接入系統(tǒng)時(shí)，由于NTC電阻阻值較大，可以抑制電流的增加，正常工作時(shí)NTC電阻由于發(fā)熱使得阻值下降，不影響正常轉(zhuǎn)換效率。但由于NTC電阻阻值變化有一個(gè)比較緩慢的過(guò)程，對(duì)于接觸不良或者快速熱插拔所起的限流作用比較有限，并且NTC本身會(huì)發(fā)熱，會(huì)影響模組的溫度特性。而且，采用NTC電阻限流，流入LED模組的浪涌電流會(huì)隨輸入浪涌電壓變大而變大，不能很好設(shè)定電流上限。
[0005]因此，為了克服上述缺陷，有必要提供一種改進(jìn)的LED模組浪涌電流的控制裝置。
[0006]【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
本發(fā)明的目的在于提供一種LED模組浪涌電流的控制裝置。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種LED模組浪涌電流的控制裝置，用于控制經(jīng)過(guò)LED模組的電流,包括供電單元以及控制單元,所述供電單元為控制單元供電，所述控制單元與所述LED模組串聯(lián)，所述控制單元包括與所述LED模組串聯(lián)的開(kāi)關(guān)裝置、正端連接于所述開(kāi)關(guān)裝置的采樣電路、連接于開(kāi)關(guān)裝置門(mén)極的開(kāi)關(guān)元件、以及連接于開(kāi)關(guān)元件和所述采樣電路正端之間的電流設(shè)定單元，所述開(kāi)關(guān)元件的第一端連接所述電流設(shè)定單元，第二端連接所述開(kāi)關(guān)裝置的門(mén)極，第三端連接所述采樣電路的負(fù)端，LED模組具有額定電流，所述采樣電路采樣通過(guò)所述LED模組的電流，所述控制單元控制通過(guò)所述LED模組的電流:
當(dāng)LED模組的電流接近于零時(shí)，所述電流設(shè)定單元輸出電流使所述開(kāi)關(guān)元件飽和導(dǎo)通，從而使所述開(kāi)關(guān)裝置關(guān)斷；當(dāng)流過(guò)LED模組的電流大于額定電流范圍時(shí)，所述電流設(shè)定單元通過(guò)所述采樣電路給出的信號(hào)啟動(dòng)限流，使所述控制單元的開(kāi)關(guān)裝置工作于線性放大狀態(tài)，從而控制流過(guò)LED模組的電流；當(dāng)流過(guò)LED模組的電流在額定電流范圍內(nèi)時(shí)，所述電流設(shè)定單元控制所述開(kāi)關(guān)元件，進(jìn)一步使所述控制單元的開(kāi)關(guān)裝置工作于飽和導(dǎo)通工作狀態(tài)。
[0008]優(yōu)選地，所述電流設(shè)定單元包括限流電路和關(guān)斷電路，所述限流電路的第一端連接所述開(kāi)關(guān)元件的第一端，第二端連接所述采樣電路的正端，所述關(guān)斷電路的第一端連接所述開(kāi)關(guān)元件的第一端，第二端連接所述采樣電路的正端。
[0009]優(yōu)選地，所述限流電路包括運(yùn)算放大器，所述運(yùn)算放大器的正極連接所述采樣電路的正端，所述運(yùn)算放大器的負(fù)極連接第一基準(zhǔn)值。
[0010]優(yōu)選地，所述關(guān)斷電路包括比較器、單穩(wěn)觸發(fā)器以及二極管，所述比較器的正極連接所述采樣電路的正端，所述比較器的負(fù)極連接第二基準(zhǔn)值，所述單穩(wěn)觸發(fā)器一端連接所述比較器的輸出端，另一端連接所述二極管，所述二極管一端連接所述單穩(wěn)觸發(fā)器，另一端連接所述開(kāi)關(guān)元件。
[0011]優(yōu)選地，所述LED模組浪涌電流的控制裝置還包括電容，所述電容一端連接所述開(kāi)關(guān)裝置的門(mén)極，另一端連接所述采樣電路的負(fù)端。
[0012]優(yōu)選地，所述LED模組浪涌電流的控制裝置還包括穩(wěn)壓管，所述穩(wěn)壓管一端連接所述開(kāi)關(guān)裝置的門(mén)極，另一端連接所述采樣電路的負(fù)端。
[0013]優(yōu)選地，所述供電單元包括限流電阻，所述限流電阻的第一端分別連接所述開(kāi)關(guān)裝置的門(mén)極以及所述控制單元。
[0014]優(yōu)選地，所述供電單元還包括線性開(kāi)關(guān)、電阻、以及穩(wěn)壓管，所述線性開(kāi)關(guān)調(diào)整所述供電單元的輸出電壓，所述供電單元的輸入電壓輸入所述線性開(kāi)關(guān)的第一端，所述線性開(kāi)關(guān)的第二端連接限流電阻的第一端，所述線性開(kāi)關(guān)的第三端連接所述穩(wěn)壓管，所述穩(wěn)壓管的第一端連接所述線性開(kāi)關(guān)的第三端，所述穩(wěn)壓管的第二端連接所述采樣電路的負(fù)端，所述電阻的兩端分別連接所述線性開(kāi)關(guān)的第一端和第二端。
[0015]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明LED模組浪涌電流的控制裝置有以下優(yōu)點(diǎn):有效防止LED模組電流過(guò)大，且性能穩(wěn)定。
[0016]【【附圖說(shuō)明】】
圖1為現(xiàn)有技術(shù)的驅(qū)動(dòng)電源和LED模組示意圖。
[0017]圖2為現(xiàn)有技術(shù)的LED模組浪涌電流的控制裝置的示意圖。
[0018]圖3為本發(fā)明LED模組浪涌電流的控制裝置的示意圖。
[0019]圖4為本發(fā)明LED模組浪涌電流的控制裝置的第一實(shí)施例的電路圖。
[0020]圖5為本發(fā)明LED模組浪涌電流的控制裝置的關(guān)鍵點(diǎn)工作波形圖。
[0021]圖6為本發(fā)明LED模組浪涌電流的控制裝置的第二實(shí)施例的電路圖。
[0022]【【具體實(shí)施方式】】 請(qǐng)參考圖3所示，一種LED模組浪涌電流的控制裝置100，用于控制經(jīng)過(guò)LED模組l_n的電流，包括供電單元以及控制單元200。供電單元為控制單元200供電?？刂茊卧?00與LED模組LEDl-n串聯(lián)，控制單元200包括與LED模組LEDl_n串聯(lián)的開(kāi)關(guān)裝置S、正端連接于開(kāi)關(guān)裝置S的采樣電路201、連接于開(kāi)關(guān)裝置S門(mén)極的開(kāi)關(guān)元件202、以及連接于開(kāi)關(guān)元件202和采樣電路201正端之間的電流設(shè)定單元。開(kāi)關(guān)元件202的第一端連接電流設(shè)定單元，第二端連接開(kāi)關(guān)裝置S的門(mén)極，第三端連接采樣電路201的負(fù)端。LED模組LEDl-n具有額定電流，采樣電路201采樣通過(guò)LED模組LEDl-n的電流，控制單元200控制通過(guò)LED模組LEDl-n的電流:
當(dāng)LED模組LEDl-n的電流接近于零時(shí)，電流設(shè)定單元輸出大電流使開(kāi)關(guān)元件202飽和導(dǎo)通，從而使開(kāi)關(guān)裝置S關(guān)斷；當(dāng)流過(guò)LED模組LEDl-n的電流大于額定電流范圍時(shí)，電流設(shè)定單元通過(guò)采樣電路201給出的信號(hào)啟動(dòng)限流，使控制單元200的開(kāi)關(guān)裝置S工作于線性放大狀態(tài)，從而控制流過(guò)LED模組LEDl-n的電流；當(dāng)流過(guò)LED模組LEDl-n的電流在額定電流范圍內(nèi)時(shí)，電流設(shè)定單元控制開(kāi)關(guān)元件202，進(jìn)一步使控制單元200的開(kāi)關(guān)裝置S工作于飽和導(dǎo)通工作狀態(tài)。
[0023]LED模組浪涌電流的控制裝置100的一端連接恒流驅(qū)動(dòng)電源，用于控制恒流驅(qū)動(dòng)電源輸入LED模組LEDl-n的電流不會(huì)過(guò)大而導(dǎo)致LED模組LEDl-n損壞。本發(fā)明LED模組浪涌電流的控制裝置100通過(guò)控制單元200控制LED模組LEDl-n的電流，當(dāng)LED模組LEDl-n的電流接近于零時(shí)，電流設(shè)定單元輸出大電流使開(kāi)關(guān)元件202飽和導(dǎo)通，從而使開(kāi)關(guān)裝置S關(guān)斷；當(dāng)流過(guò)LED模組LEDl-n的電流大于額定電流范圍時(shí)，電流設(shè)定單元通過(guò)采樣電路201給出的信號(hào)啟動(dòng)限流，使控制單元200的開(kāi)關(guān)裝置S工作于線性放大狀態(tài)，從而控制流過(guò)LED模組LEDl-n的電流；當(dāng)流過(guò)LED模組LEDl-n的電流在額定電流范圍內(nèi)時(shí)，電流設(shè)定單元控制開(kāi)關(guān)元件202，進(jìn)一步使控制單元200的開(kāi)關(guān)裝置S工作于飽和導(dǎo)通工作狀態(tài)。因此本發(fā)明LED模組浪涌電流的控制裝置100能夠很好的控制流過(guò)LED模組LEDl-n的電流，有效而穩(wěn)定。
[0024]具體地，請(qǐng)參照?qǐng)D4所示，本發(fā)明第一較佳實(shí)施例LED模組浪涌電流的控制裝置I包括控制單元11以及供電單元12。供電單元12為控制單元11供電?？刂茊卧?1與LED模組LEDl-n串聯(lián)，控制單元11包括與LED模組LEDl-n串聯(lián)的開(kāi)關(guān)裝置S、正端連接于開(kāi)關(guān)裝置S的采樣電路110、連接于開(kāi)關(guān)裝置S門(mén)極的開(kāi)關(guān)元件Q、以及連接于開(kāi)關(guān)元件Q和采樣電路110正端之間的電流設(shè)定單元111。開(kāi)關(guān)元件Q的第一端連接電流設(shè)定單元111，第二端連接開(kāi)關(guān)裝置S的門(mén)極，第三端連接采樣電路110的負(fù)端。LED模組LEDl-n具有額定電流，采樣電路110采樣通過(guò)LED模組LEDl-n的電流，控制單元11控制通過(guò)LED模組LEDl-n的電流:
當(dāng)LED模組LEDl-n的電流接近于零時(shí)，電流設(shè)定單元輸出大電流使開(kāi)關(guān)元件Q飽和導(dǎo)通，從而使開(kāi)關(guān)裝置S關(guān)斷；當(dāng)流過(guò)LED模組LEDl-n的電流大于額定電流范圍時(shí)，電流設(shè)定單元通過(guò)采樣電路110給出的信號(hào)啟動(dòng)限流，使控制單元11的開(kāi)關(guān)裝置S工作于線性放大狀態(tài)，從而控制流過(guò)LED模組LEDl-n的電流；當(dāng)流過(guò)LED模組LEDl-n的電流在額定電流范圍內(nèi)時(shí)，電流設(shè)定單元控制開(kāi)關(guān)元件Q，進(jìn)一步使控制單元1