CN115942547A - 一种防爆led灯组控制电路及其装置和防爆led灯组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防爆LED控制电路及其装置和LED灯组，包括LED灯珠，还包括一个整流桥电路和一个LED恒流驱动控制芯片，防爆LED控制电路的交流输入端口跨接在所述整流桥电路的输出端，所述LED灯珠的负极与整流桥电路的输出端相连，所述LED恒流驱动控制芯片的高压供电端管脚与LED灯珠的正极相连，LED恒流驱动控制芯片的漏极管脚与LED灯珠的负极相连。本发明采用了整流桥电路和LED恒流驱动控制芯片，在对LED灯组进行控制时能够提供稳定的恒流电流，在控制电路中设置有电感来解决电路中所有LED灯珠的频闪问题，避免了为每个LED灯珠单独设置电感，防止电解电容的频繁充电和放电导致整个产品生命周期缩短。

Description

一种防爆LED灯组控制电路及其装置和防爆LED灯组

技术领域

本发明涉及一种控制电路及其装置和LED灯组，尤其涉及一种防爆LED灯组控制电路及其装置和防爆LED灯组。

背景技术

防爆灯是指用于可燃性气体和粉尘存在的危险场所，能防止灯内部可能产生的电弧、火花和高温引燃周围环境里的可燃性气体和粉尘，从而达到防爆要求的灯具，也称作防爆灯具、防爆照明灯。

在地铁站、飞机场、大型商场等公共场所应用的LED照明系统，分为线性方案和恒流方案。线性方案(没有电感)可以分为有电解电容和无电解电容，电源范围在200-240V，线性方案(无电解电容)在使用过程稿中会出现频闪的问题，因此在线性方案通常采用增加电解电容来解决频闪的技术问题，增加电解电容后会导致整个照明系统功率因数下降，导致损耗增加，电源供电线温度升高，并且产品不能防爆，因为电解电容的频繁充电和放电导致整个产品生命周期有所缩短，每一个LED灯条均需要增加电解电容，增加了生产工序环节和物料，导致产品成本升高，已经不能满足人们的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防爆LED灯组控制电路及其装置和防爆LED灯组，使LED灯组具备防爆功能，不使用电解电容，能够提高功率因素并提供稳定的控制电流，解决现有技术存在的缺憾。

本发明提供了下述方案：

一种防爆LED控制电路，包括LED灯珠，还包括一个整流桥电路和一个LED恒流驱动控制芯片，防爆LED控制电路的交流输入端口跨接在所述整流桥电路的输出端，所述LED灯珠的负极与整流桥电路的输出端相连，所述LED恒流驱动控制芯片的高压供电端管脚与LED灯珠的正极相连，LED恒流驱动控制芯片的漏极管脚与LED灯珠的负极相连。

进一步的，所述整流桥电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管，所述第一二极管的正极与第三二极管的负极相连，第一二极管的负极与第二二极管的负极相连后与LED灯珠的正极相连，所述第四二极管的负极与第二二极管的正极相连，第三二极管的正极与第四二极管的负极相连后与LED灯珠的正极相连。

进一步的，还包括第一电容和第二电容，所述第一电容跨接在第二、四二极管的两端，所述第二电容跨接在LED灯珠的两端。

进一步的，还包括第一电感，所述第一电感一端连接在LED灯珠的负极，另一端与LED恒流驱动控制芯片的漏极管脚相连。

进一步的，还包括一个采样电阻，所述采样电阻一端与LED恒流驱动控制芯片的电流采样管脚相连，另一端接地。

进一步的，在防爆LED控制电路的交流输入端处安装有保险丝。

进一步的，所述LED灯珠包括第一LED灯珠和第二LED灯珠，所述第一LED灯珠的正极与所述整流桥电路的输出端相连，第一LED灯珠的负极与第二LED灯珠的正极相连，所述第二LED灯珠的负极与LED恒流驱动控制芯片的漏极管脚相连。

一种防爆LED控制装置，所述防爆LED控制装置中设置有防爆LED控制电路。

一种防爆LED灯组，所述防爆LED灯组中设置有防爆LED控制电路，以及设置有防爆LED控制装置。

本发明与现有技术相比具有以下的优点：

本发明在控制电路中采用了整流桥电路和LED恒流驱动控制芯片，在对LED灯组进行控制时还能够提供稳定的恒流电流，在控制电路中设置有一个电感来解决电路中所有LED灯珠的频闪问题，避免了为每个LED灯珠单独设置电感，防止电解电容的频繁充电和放电导致整个产品生命周期缩短。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明防爆LED灯组控制电路的电路原理图。

图2是本发明防爆LED灯控制装置接入三相四线工业用电的原理框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示的防爆LED灯组控制电路的电路原理图，包括LED灯珠，还包括一个整流桥电路和一个LED恒流驱动控制芯片U1，防爆LED控制电路的交流输入端口Ac input跨接在所述整流桥电路的输出端，所述LED灯珠的负极与整流桥电路的输出端相连，所述LED恒流驱动控制芯片的高压供电端管脚与LED灯珠的正极相连，LED恒流驱动控制芯片的漏极管脚与LED灯珠的负极相连。

示例性的，LED恒流驱动控制芯片U1的型号为SDH771X。

具体的，整流桥电路(整流桥堆D)包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4，第一二极管D1的正极与第三二极管D3的负极相连，第一二极管D1的负极与第二二极管D2的负极相连后与LED灯珠的正极相连，第四二极管D4的负极与第二二极管D2的正极相连，第三二极管D3的正极与第四二极管D4的负极相连后与LED灯珠的正极相连。

具体的，还包括第一电容C1和第二电容C2，第一电容C1跨接在第二二极管D2和第四二极管D4的两端，第二电容C2跨接在LED灯珠的两端。

具体的，还包括第一电感L1，第一电感L1一端连接在LED灯珠的负极，另一端与LED恒流驱动控制芯片的漏极管脚相连。

具体的，还包括一个采样电阻RCS，采样电阻RCS一端与LED恒流驱动控制芯片U1的电流采样管脚CS相连，另一端接地。

具体的，在防爆LED控制电路的交流输入端处安装有保险丝。

具体的，所述LED灯珠包括第一LED灯珠和第二LED灯珠，所述第一LED灯珠的正极与所述整流桥电路的输出端相连，第一LED灯珠的负极与第二LED灯珠的正极相连，所述第二LED灯珠的负极与LED恒流驱动控制芯片的漏极管脚相连。

作为本发明实施例在一个具体应用场景中的实施，选用芯片型号为SDH771X的LED恒流驱动控制芯片U1，LED恒流驱动控制芯片U1的高压供电管脚HV连接在第一LED灯珠的正极，LED恒流驱动控制芯片U1的漏极管脚HV连接在第一电感L1的一端，第一电感L1的另一端与第二LED灯珠的负极相连，LED恒流驱动控制芯片U1的电流采样管脚CS与采样电阻RCS的一端相连，采样电阻RCS的另一端接地，LED恒流驱动控制芯片U1的接地管脚与大地相连。通过本发明实施例的电路结构可以看出，本发明实施例的电路结构简单，只需要很少的元器件就可以实现降压与恒流驱动的功能，对负载瞬变具有较快的响应，对输入电压具有较高的抑制比，工作频率较高。本发明实施例可应用于建筑、工业、环境照明、汽车照明等多种领域，应用范围较广。

本发明实施例还公开了与防爆LED控制电路相对应的控制装置和防爆LED灯组，防爆LED控制装置中设置防爆LED控制电路，防爆LED灯组中设置有防爆LED控制电路，以及设置有防爆LED控制装置。通过上述描述可知，本发明在控制电路中采用了整流桥电路和LED恒流驱动控制芯片，在对LED灯组进行控制时还能够提供稳定的恒流电流，在控制电路中设置有一个电感来解决电路中所有LED灯珠的频闪问题，避免了为每个LED灯珠单独设置电感，防止电解电容的频繁充电和放电导致整个产品生命周期缩短。

如图2所示，本发明实施例还可应用于城市亮化工程中的防爆LED灯组，具有普通LED灯组不具备的防爆功能，因为在现有技术中LED灯组的驱动基本都是DC-DC的降压电路，其高压端都是采用单相整流滤波电路，无可避免要使用电解电容器这个零件，而电解电容不具备防爆功能，当LED使用的数量庞大的时候(功率大于5千瓦)，供电线路会产生强大的浪涌电流，造成供电线路非正常的发热，会有火灾的隐患。而本发明实施例直接应用于三相四线的工业用电，结合LED灯组控制电路中的整流桥电路，直接将三相四线的交流电转换成平滑的直流电。通过图中所示，在三相四线电路的入口端设置有输入开关SW_IN，在输出开关SW_A和输出开关SW_B与输入开关SW_IN之间设置有整流桥堆D和功率电感L，功率电感L的作用是起到被动式功率因数修正的作用。本发明实施例可以在LED驱动电路中去掉电解电容，再加入被动式的功率因素修正器件，提高功率因素，(例如可以将功率因素从0.5左右提高到0.8左右)，不仅能够使LED灯组具备防爆功能，还可以降低电线发热量，提升电网的安全系数，实现节能减排的功效。

本发明实施例的核心零件是三相整流桥和功率电感，线路的原理是将三相交流电通过整流桥变换成相对平滑的直流电(这样才可以摆脱LED驱动对电解电容的依赖)，再通过功率电感形成电感滤波结构，进一步平滑了输出电流，又可以抑制通电瞬间的浪涌电流(这样做的好处是可以兼容仍然在使用电解电容的LED驱动器)。零线的接入又将整流桥的输出电压可以平均分成正负两组电压，这样才能匹配使用220交流电供电的灯具。大规模使用LED光源，用电不可能仅用单相电，用三相电无可避免产生谐波干扰(零线过热)和三相用电不平衡，通过本发明LED灯组控制电路组成的控制箱的介入使用，上述问题可以轻松化解，其使用的零件又是相当皮实耐用的，是解决大规模LED照明推广的理想方案。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

需要说明的是，本说明书与权利要求中使用了某些词汇来指称特定元件。本领域技术人员应可以理解，不同的制造商、生产厂商可能会用不同名词来称呼同一个元件。本说明书与权利要求并不以名词的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异作为区分的准则。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如：在权利要求书中所要求保护的实施例的任意之一都可以以本发明实施例以任意的组合方式来使用。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其它等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而己。在整个说明书中，同样的附图标记指示同样的元件。

本领域技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括相应的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括相应的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种防爆LED控制电路，包括LED灯珠，其特征在于，还包括一个整流桥电路和一个LED恒流驱动控制芯片，防爆LED控制电路的交流输入端口跨接在所述整流桥电路的输出端，所述LED灯珠的负极与整流桥电路的输出端相连，所述LED恒流驱动控制芯片的高压供电端管脚与LED灯珠的正极相连，LED恒流驱动控制芯片的漏极管脚与LED灯珠的负极相连。

2.根据权利要求1所述的防爆LED控制电路，其特征在于，所述整流桥电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管，所述第一二极管的正极与第三二极管的负极相连，第一二极管的负极与第二二极管的负极相连后与LED灯珠的正极相连，所述第四二极管的负极与第二二极管的正极相连，第三二极管的正极与第四二极管的负极相连后与LED灯珠的正极相连。

3.根据权利要求1所述的防爆LED控制电路，其特征在于，还包括第一电容和第二电容，所述第一电容跨接在第二、四二极管的两端，所述第二电容跨接在LED灯珠的两端。

4.根据权利要求1所述的防爆LED控制电路，其特征在于，还包括第一电感，所述第一电感一端连接在LED灯珠的负极，另一端与LED恒流驱动控制芯片的漏极管脚相连。

5.根据权利要求1所述的防爆LED控制电路，其特征在于，还包括一个采样电阻，所述采样电阻一端与LED恒流驱动控制芯片的电流采样管脚相连，另一端接地。

6.根据权利要求1所述的防爆LED控制电路，其特征在于，在防爆LED控制电路的交流输入端处安装有保险丝。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的防爆LED控制电路，其特征在于，所述LED灯珠包括第一LED灯珠和第二LED灯珠，所述第一LED灯珠的正极与所述整流桥电路的输出端相连，第一LED灯珠的负极与第二LED灯珠的正极相连，所述第二LED灯珠的负极与LED恒流驱动控制芯片的漏极管脚相连。

8.一种防爆LED控制装置，其特征在于，所述防爆LED控制装置中设置有如权利要求1至6中任一项所述的防爆LED控制电路。

9.一种防爆LED灯组，其特征在于，所述防爆LED灯组中设置有如权利要求1至7所述的防爆LED控制电路，以及设置有如权利要求8所述的防爆LED控制装置。

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