具有过流保护的LED控制电路及水下灯具的制作方法

具有过流保护的led控制电路及水下灯具
技术领域
1.本实用新型涉及照明技术领域，尤其涉及一种具有过流保护的led控制电路及水下灯具。


背景技术：

2.由于水下灯特种照明要求，为保护灯具可靠性工作，需要设定过流保护电路。在传统电路技术领域，过流保护电路是指在负载电流超过阈值电流情况下，对负载及整个电路进行有效保护的一种电路。
3.传统过流保护方法是采用可恢复保险丝，当电流超过可恢复保险丝的最大承受电流时，保险丝熔断，断开电流通路，短路故障去除后保险丝恢复，闭合电流通路。这种采用可恢复保险丝的过流保护措施由于保险丝熔断时间长，保护可靠性相对较弱。
4.随着单片机技术的发展，目前也有部分电路采用单片机实现过流保护，但其电路结构较为复杂。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种电路简单，具有过流保护的led控制电路及水下灯具，可实现灯具的过流保护。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种具有过流保护的led控制电路，包括：整流电路、光源电路、恒流驱动电路、调光电路及检测电路；所述整流电路与所述恒流驱动电路及光源电路分别连接，用于将交流市电转换成直流电以分别向所述恒流驱动电路及光源电路适配供电，所述恒流驱动电路与所述光源电路连接，以使所述整流电路与所述恒流驱动电路及光源电路构成主回路；所述调光电路与所述恒流驱动电路连接，用于向所述恒流驱动电路输出调光信号；所述检测电路与所述恒流驱动电路连接，用于检测所述主回路的电流信号；所述恒流驱动电路用于根据所述调光信号及电流信号向所述光源电路输出恒流信号。
7.作为上述方案的改进，所述恒流驱动电路包括主控芯片、电源模块、基准模块及至少一个恒流模块，所述主控芯片上设有电源引脚、接地引脚、调光引脚、基准引脚及至少一个恒流输出引脚；所述电源引脚通过所述电源模块与所述整流电路的输出端连接，所述接地引脚连接所述主回路，所述调光引脚与所述调光电路的输出端连接，所述基准引脚通过所述基准模块连接所述主回路，所述恒流输出引脚通过所述恒流模块与所述光源电路的负极连接，所述检测电路分别连接所述电源引脚及主回路并接地。
8.作为上述方案的改进，所述检测电路包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、二极管、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻及第三电容；所述第一开关管的漏极连接所述第三开关管的栅极并通过所述第三电阻连接所述电源引脚，所述第三电阻与第三电容并联，所述第一开关管的源极接地并通过所述第六电阻连接所述第二开关管的源极及主回路，所述第一开关管的栅极连接所述第五电阻的一端，所述第五电阻的另一端通过所述二
极管连接所述第二开关管的源极及主回路；所述第三开关管的源极连接所述电源引脚，所述第三开关管的漏极通过所述第四电阻连接所述第二开关管的栅极，所述第二开关管的漏极连接所述调光电路的输出端。
9.作为上述方案的改进，所述第一开关管为三极管，所述第二开关管为n沟道mos管，所述第三开关管为p沟道mos管。
10.作为上述方案的改进，所述检测电路包括第一开关管、第二开关管、二极管、第三电阻、第五电阻、第六电阻及第三电容；所述第一开关管的漏极连接所述第二开关管的栅极并通过所述第三电阻连接所述电源引脚，所述第一开关管的源极接地并通过所述第六电阻连接所述第二开关管的源极，所述第一开关管的栅极连接所述第五电阻的一端，所述第五电阻的另一端通过所述二极管连接所述第二开关管的源极并通过第三电容连接所述第二开关管的漏极及所述主回路。
11.作为上述方案的改进，所述第一开关管为三极管，所述第二开关管为n沟道mos管。
12.作为上述方案的改进，所述电源模块包括第一电阻及第二电容，所述整流电路的输出端与所述第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述电源引脚连接并通过所述第二电容接地。
13.作为上述方案的改进，所述整流电路包括保险电阻、整流桥及第一电容，所述整流桥的一交流输入端通过所述保险电阻连接电源火线，所述整流桥的另一交流输入端连接电源零线，所述整流桥的正向输出端连接所述光源电路的正极并通过所述第一电容连接所述主回路或接地。
14.作为上述方案的改进，所述整流电路还包括压敏电阻和/或热敏电阻；所述压敏电阻的一端通过保险电阻连接电源火线，另一端连接电源零线；热敏电阻的一端通过保险电阻连接电源火线，另一端连接所述整流桥的一交流输入端。
15.相应地，本实用新型还提供了一种水下灯具，包括灯体及上述具有过流保护的led控制电路，所述led控制电路封装于所述灯体内。
16.实施本实用新型的有益效果在于：
17.本实用新型通过设置检测电路，可有效检测主回路的电流信号；同时，本实用新型将检测电路与调光电路相结合，通过电流信号及调光信号同时控制恒流信号，以实现光源电路的过流保护；
18.进一步，本实用新型将多个开关管相结合，通过开关管之间的相互制约，实现恒流驱动电路的有效控制，进一步保障了过流保护的准确性及实时性，可满足用户的实际需求。
附图说明
19.图1是本实用新型具有过流保护的led控制电路的结构示意图；
20.图2是本实用新型具有过流保护的led控制电路的第一实施例电路图；
21.图3是本实用新型具有过流保护的led控制电路的第二实施例电路图；
22.图4是本实用新型水下灯具的结构示意图。
具体实施方式
23.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新
型作进一步地详细描述。
24.参见图1，图1显示了本实用新型具有过流保护的led控制电路的结构示意图，其包括整流电路1、光源电路2、恒流驱动电路3、调光电路4及检测电路5，具体地：
25.整流电路1与恒流驱动电路3及光源电路2分别连接，且恒流驱动电路3与光源电路2连接，以使整流电路1与恒流驱动电路3及光源电路2构成主回路；其中，整流电路1用于将交流市电转换成直流电以分别向恒流驱动电路3及光源电路2适配供电；
26.调光电路4与恒流驱动电路3连接，用于向恒流驱动电路3输出调光信号；
27.检测电路5与恒流驱动电路3连接，用于检测主回路的电流信号；
28.恒流驱动电路3用于根据调光信号及电流信号向光源电路2输出恒流信号。
29.因此，本实用新型通过设置检测电路5，可有效检测主回路的电流信号；同时，本实用新型将检测电路与调光电路相结合，通过电流信号及调光信号同时控制恒流信号，以实现光源电路的过流保护。
30.下面结合具体地电路图，对本实用新型作进行一步的详细描述：
31.如图2所示，图2显示了本实用新型具有过流保护的led控制电路的第一实施例，下面分别对整流电路1、光源电路2、恒流驱动电路3、调光电路4及检测电路5进行描述：
32.一、整流电路1
33.整流电路1包括保险电阻f1、整流桥bd1及第一电容c1，整流桥bd1的一交流输入端通过保险电阻f1连接电源火线l，整流桥bd1的另一交流输入端连接电源零线n，整流桥bd1的正向输出端连接光源电路2的正极并通过第一电容c1连接主回路sgnd或接地。因此，通过整流桥bd1可交流市电转换成直流电以分别向恒流驱动电路3及光源电路2适配供电。
34.进一步，整流电路1还包括压敏电阻rv1和/或热敏电阻rt1；其中，压敏电阻rv1的一端通过保险电阻f1连接电源火线l，另一端连接电源零线n；热敏电阻rt1的一端通过保险电阻f1连接电源火线，另一端连接整流桥bd1的一交流输入端。
35.需要说明的是，通过压敏电阻rv1和热敏电阻rt1可有效吸收浪涌，提供系统稳定性。
36.二、光源电路2
37.光源电路2包括至少一组led模块，每组led模块均包括多个串联的发光二极管；本实施例中，光源电路2包括三组并联的led模块，但不以此为限制，可根据实际情况设置led模块的数量。
38.三、恒流驱动电路3
39.恒流驱动电路3包括主控芯片u1、电源模块、基准模块及至少一个恒流模块，主控芯片u1上设有电源引脚vdd、接地引脚gnd、调光引脚dim、基准引脚rext及至少一个恒流输出引脚(如，out1,out2,out3)，具体地：
40.电源引脚vdd通过电源模块与整流电路1的输出端连接，接地引脚gnd连接主回路sgnd，调光引脚dim与调光电路4的输出端连接，基准引脚rext通过基准模块连接主回路sgnd，恒流输出引脚(如，out1,out2,out3)通过恒流模块与光源电路2的负极连接，检测电路5分别连接电源引脚vdd及主回路sgnd并接地gnd。优选地，主控芯片u1为sm15103e芯片，但不以此为限制，可根据实际情况进行调节。
41.进一步，电源模块包括第一电阻r1及第二电容c2，整流电路1的输出端与第一电阻
r1的一端连接，第一电阻r1的另一端与电源引脚vdd连接并通过第二电容c2接地。
42.基准模块包括基准电阻res，主控芯片u1通过基准引脚rext外接基准电阻res可设定输出恒流值，灵活性强。
43.每一恒流模块均包括恒流电阻(如，rl1,rl2,rl3)；本实施例中，恒流模块、led模块及恒流输出引脚(如，out1,out2,out3)一一对应，以实现3段恒流输出。
44.四、调光电路4
45.调光电路4包括第二电阻r2，调光电路4接入pwm调光信号后，通过第二电阻r2连接主控芯片u1的调光引脚dim，以实现调光。
46.五、检测电路5
47.检测电路5包括第一开关管q1、第二开关管q2、第三开关管q3、二极管d1、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6及第三电容c3；其中，第一开关管q1的漏极连接第三开关管q3的栅极并通过第三电阻r3连接电源引脚vdd，第三电阻r3与第三电容c3并联，第一开关管q1的源极接地并通过第六电阻r6连接第二开关管q2的源极及主回路sgnd，第一开关管q1的栅极连接第五电阻r5的一端，第五电阻r5的另一端通过二极管d1连接第二开关管q2的源极及主回路sgnd；第三开关管q3的源极连接电源引脚vdd，第三开关管q3的漏极通过第四电阻r4连接第二开关管q2的栅极，第二开关管q2的漏极连接调光电路4的输出端。
48.过流时，第六电阻r6的电压升高到一定值，第一开关管q1导通以将第三开关管q3的栅极电压拉低，第三开关管q3导通，此时第二开关管q2的栅极为高电平，第二开关管q2导通以将调光引脚dim的电压拉低，此时主控芯片u1关断；待过流去除后，主控芯片u1正常工作。其中，第一电容c1的充放电功能可以延长第三开关管q3的通电时间。
49.优选地，第一开关管q1为三极管，第二开关管q2为n沟道mos管，第三开关管q3为p沟道mos管。
50.因此，本实用新型将多个开关管(如q1、q2、q3)相结合，通过开关管之间的相互制约，实现恒流驱动电路的有效控制，进一步保障了过流保护的准确性及实时性，可满足用户的实际需求。
51.如图3所示，图3显示了本实用新型具有过流保护的led控制电路的第二实施例，与图2所示的第一实施例不同的是，本实施例中检测电路5包括第一开关管q1、第二开关管q2、二极管d1、第三电阻r3、第五电阻r5、第六电阻r6及第三电容c3；其中，第一开关管q1的漏极连接第二开关管q2的栅极并通过第三电阻r3连接电源引脚vdd，第一开关管q1的源极接地并通过第六电阻r6连接第二开关管q2的源极，第一开关管q1的栅极连接第五电阻r5的一端，第五电阻r5的另一端通过二极管d1连接第二开关管q2的源极并通过第三电容c3连接第二开关管q2的漏极及主回路sgnd。
52.过流时，第六电阻r6的电压升高，第一开关管q1导通，第二开关管q2栅极电平拉低使第二开关管q2关断，切断主回路sgnd，主控芯片u1不工作；待过流消除时，第一开关管q1关断，第二开关管q2导通，主控芯片u1正常工作。其中，第五电阻r5及第三电容c3可有效延长第二开关管q2的导通时间。
53.优选地，第一开关管q1为三极管，第二开关管q2为n沟道mos管。
54.结合图2及图3，本实用新型将检测电路5接入主回路sgnd与接地端之间，并控制主控芯片u1的调光引脚，即可实现过流监测及调节。
55.参见图4，图4显示了本实用新型水下灯具的具体结构，其包括灯体101及上述具有过流保护的led控制电路102，led控制电路102封装于灯体101内，其中，灯体101连接水密接头以实现电气连接。
56.以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种具有过流保护的led控制电路，其特征在于，包括整流电路、光源电路、恒流驱动电路、调光电路及检测电路；所述整流电路与所述恒流驱动电路及光源电路分别连接，用于将交流市电转换成直流电以分别向所述恒流驱动电路及光源电路适配供电，所述恒流驱动电路与所述光源电路连接，以使所述整流电路与所述恒流驱动电路及光源电路构成主回路；所述调光电路与所述恒流驱动电路连接，用于向所述恒流驱动电路输出调光信号；所述检测电路与所述恒流驱动电路连接，用于检测所述主回路的电流信号；所述恒流驱动电路用于根据所述调光信号及电流信号向所述光源电路输出恒流信号。2.如权利要求1所述的具有过流保护的led控制电路，其特征在于，所述恒流驱动电路包括主控芯片、电源模块、基准模块及至少一个恒流模块，所述主控芯片上设有电源引脚、接地引脚、调光引脚、基准引脚及至少一个恒流输出引脚；所述电源引脚通过所述电源模块与所述整流电路的输出端连接，所述接地引脚连接所述主回路，所述调光引脚与所述调光电路的输出端连接，所述基准引脚通过所述基准模块连接所述主回路，所述恒流输出引脚通过所述恒流模块与所述光源电路的负极连接，所述检测电路分别连接所述电源引脚及主回路并接地。3.如权利要求2所述的具有过流保护的led控制电路，其特征在于，所述检测电路包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、二极管、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻及第三电容；所述第一开关管的漏极连接所述第三开关管的栅极并通过所述第三电阻连接所述电源引脚，所述第三电阻与第三电容并联，所述第一开关管的源极接地并通过所述第六电阻连接所述第二开关管的源极及主回路，所述第一开关管的栅极连接所述第五电阻的一端，所述第五电阻的另一端通过所述二极管连接所述第二开关管的源极及主回路；所述第三开关管的源极连接所述电源引脚，所述第三开关管的漏极通过所述第四电阻连接所述第二开关管的栅极，所述第二开关管的漏极连接所述调光电路的输出端。4.如权利要求3所述的具有过流保护的led控制电路，其特征在于，所述第一开关管为三极管，所述第二开关管为n沟道mos管，所述第三开关管为p沟道mos管。5.如权利要求2所述的具有过流保护的led控制电路，其特征在于，所述检测电路包括第一开关管、第二开关管、二极管、第三电阻、第五电阻、第六电阻及第三电容；所述第一开关管的漏极连接所述第二开关管的栅极并通过所述第三电阻连接所述电源引脚，所述第一开关管的源极接地并通过所述第六电阻连接所述第二开关管的源极，所述第一开关管的栅极连接所述第五电阻的一端，所述第五电阻的另一端通过所述二极管连接所述第二开关管的源极并通过第三电容连接所述第二开关管的漏极及所述主回路。6.如权利要求5所述的具有过流保护的led控制电路，其特征在于，所述第一开关管为三极管，所述第二开关管为n沟道mos管。7.如权利要求2所述的具有过流保护的led控制电路，其特征在于，所述电源模块包括第一电阻及第二电容，所述整流电路的输出端与所述第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述电源引脚连接并通过所述第二电容接地。8.如权利要求1所述的具有过流保护的led控制电路，其特征在于，所述整流电路包括保险电阻、整流桥及第一电容，所述整流桥的一交流输入端通过所述保险电阻连接电源火
线，所述整流桥的另一交流输入端连接电源零线，所述整流桥的正向输出端连接所述光源电路的正极并通过所述第一电容连接所述主回路或接地。9.如权利要求8所述的具有过流保护的led控制电路，其特征在于，所述整流电路还包括压敏电阻和/或热敏电阻；所述压敏电阻的一端通过保险电阻连接电源火线，另一端连接电源零线；热敏电阻的一端通过保险电阻连接电源火线，另一端连接所述整流桥的一交流输入端。10.一种水下灯具，其特征在于，包括灯体及权利要求1-9任一项所述的具有过流保护的led控制电路，所述led控制电路封装于所述灯体内。

技术总结
本实用新型公开了一种具有过流保护的LED控制电路及水下灯具，涉及照明技术领域，LED控制电路包括整流电路、光源电路、恒流驱动电路、调光电路及检测电路，整流电路与恒流驱动电路及光源电路分别连接，用于将交流市电转换成直流电以分别向恒流驱动电路及光源电路适配供电，恒流驱动电路与光源电路连接，以使整流电路与恒流驱动电路及光源电路构成主回路；调光电路与恒流驱动电路连接，用于向恒流驱动电路输出调光信号；检测电路与恒流驱动电路连接，用于检测主回路的电流信号；恒流驱动电路用于根据调光信号及电流信号向光源电路输出恒流信号。采用本实用新型，电路简单，可实现灯具的过流保护。过流保护。过流保护。


技术研发人员：吴钊强 孙研 朱奕光 陈飞成 符其朕 徐文喜 于晓春 冯慧锋
受保护的技术使用者：佛山电器照明股份有限公司
技术研发日：2022.11.30
技术公布日：2023/8/13