一种用于LED灯的过温平滑降功率保护线路的制作方法

一种用于led灯的过温平滑降功率保护线路
技术领域
1.本实用新型涉及电路保护设计技术领域，尤其涉及一种用于led灯的过温平滑降功率保护线路。


背景技术：

2.led灯可以调节亮度，其亮度调节方式包括以下几种：
3.1、开关调光
4.开关调光就是通过原有灯的电源开关进行调光，在使用安装时不需要增加任何调光器，只要不断按动原有电源开关的次数和速度就可以达到照明灯具的调光来满足个人需要的不同亮度。
5.2、可控硅调光
6.可控硅调光方式通常在使用时只需要把原有的电源开关换成可控硅调光开关，通过旋转调光器的旋钮来达到不同的亮度。
7.3、模拟调光
8.模拟调光在安装使用时需要配置一个1-10v的调光开关，并且还要连接一组1-10v调光信号线到led灯具驱动内部进行调光。
9.4、pwm调光
10.也可以称为是数字调光，它可以通过数字编程方式做成无线网络的形式进行0-100%的调光，调光效果很好，整体成本比较高，可以选用在要求比较高的智能场合使用。
11.但是，以上调光手段基本上都是人工操控的，在灯具的长时间使用情况下，灯具温度升高，由于缺少温度补偿手段，将使得led照明灯过热损坏。


技术实现要素：

12.本实用新型提供一种用于led灯的过温平滑降功率保护线路，解决了现有的led灯缺少温度补偿保护，存在因温度过高而损坏的风险，也无法根据灯具温度自我调节的技术问题。
13.为解决以上技术问题，本实用新型提供一种用于led灯的过温平滑降功率保护线路，包括安装在保护目标近侧的温度传感电路，以及供电电路、反馈调节电路、过温保护电路和led控制电路；所述供电电路与所述温度传感电路、反馈调节电路、过温保护电路电性连接；所述反馈调节电路、过温保护电路的输入端均与所述温度传感电路连接，输出端均与所述led控制电路的反馈端连接；
14.在保护目标温度处于正常范围时，由所述反馈调节电路采集所述温度传感电路上的电压变化，进而对保护目标的温度变化进行检测，并输出亮度调节信号到所述led控制电路中，调整所述led控制电路的电压输出，以调节保护目标的亮度，从而控制保护目标降温；
15.当保护目标温度上升到温度阈值时，所述过温保护电路被启动并输出关断信号到所述led控制电路，关闭所述led控制电路的电压输出，控制保护目标停止工作。
16.本基础方案设计安装在保护目标（即led灯）近侧的温度传感电路，实时监控保护目标的温度变化，设置电性连接的供电电路、反馈调节电路、过温保护电路和led控制电路，组建过温平滑降功率保护机制，在温度处于正常范围时，由反馈调节电路对led灯的温度变化进行检测，输出亮度调节信号到led控制电路中，调整led控制电路的电压输出，进而调整led灯的亮度，从而控制led灯上升的温度下降；当温度上升到温度阈值时，则被过温保护电路检测到，并输出关断信号到led控制电路，控制led灯停止工作，确保led工作在安全区域之内，以保护灯具/电源不被损坏。
17.在进一步的实施方案中，所述反馈调节电路包括第一电阻、第二电阻、第一比较器和第一二极管；所述第一比较器的正输入端与所述温度传感电路连接，负输入端通过所述第一电阻接地，输出端与所述第一二极管的负极连接；所述第二电阻的两端分别与所述第一比较器的负输入端、输出端连接；所述第一二极管的正极与所述led控制电路的反馈端连接。
18.本方案设计以比较器为核心的反馈调节电路，通过采集温度传感电路上的电压变化，将led灯的温度变化数据化，利用第一比较器和第一二极管，控制led控制电路反馈端上的基准电压跟随led灯温度变化而变化，实现led灯的平滑的降功率保护。
19.在进一步的实施方案中，所述过温保护电路包括温度采集模块和开关模块，所述温度采集模块的采集端与所述温度传感电路连接，输出端与所述开关模块的控制端连接，所述开关模块的输出端与所述led控制电路连接。
20.在进一步的实施方案中，所述温度采集模块包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二比较器；所述第三电阻的一端连接到所述供电电路，另一端通过所述第四电阻接地；所述第五电阻与所述第四电阻并联；所述第二比较器的正输入端与所述第三电阻的另一端连接，负输入端与所述温度传感电路连接，输出端与是所述开关模块的控制端连接。
21.在进一步的实施方案中，所述开关模块包括第一开关管和第七电阻，当所述第一开关管为non型三极管时，所述第一开关管的基极通过所述第七电阻与所述第二比较器的输出端连接，集电极与所述led控制电路连接，发射极接地。
22.本方案采用比较器获取温度传感电路上的温度采集数据，当led灯的温度上升至温度阈值时，比较器正输入端电压大于负输入端电压，输出一个高电平；此高电平驱动第一开关管导通，将led控制电路反馈端上的基准电压拉低，使得led控制电路无输出，进而关断led灯，实现过温快速保护，极大提高led灯保护的可靠性和安全性。
23.在进一步的实施方案中，所述温度传感电路包括第八电阻、第九电阻和热敏电阻，所述热敏电阻的一端通过所述第八电阻与所述供电电路连接，另一端接地；所述第八电阻、第九电阻并联。
24.在进一步的实施方案中，所述供电电路包括第十电阻、稳压器和滤波电路，所述滤波电路包括第一电容、储能电容；所述稳压器的输入端通过所述第十电阻与电源连接，输出端与所述温度传感电路、反馈调节电路、过温保护电路电性连接；所述第一电容一端与所述稳压器的输出端连接，另一端均接地；所述第一电容、储能电容并联。
25.本方案采用稳压器对外接电源进行处理，输出稳定的恒压电源，支持反馈调节电路、过温保护电路和led控制电路正常运行。
26.在进一步的实施方案中，所述led控制电路包括恒流电源芯片和第十一电阻，所述第十一电阻的一端与所述恒流电源芯片的恒流基准脚、所述供电电路的输出端连接，另一端作为反馈端；所述恒流电源芯片向所述保护目标供电。
27.本方案将恒流电源芯片的恒流基准脚，接入供电电路的输出端、第十一电阻之间，可有效的将检测到的led灯温度变化，转化为恒流电源芯片的反馈信号，实现led灯的温度补偿自动化。
附图说明
28.图1是本实用新型实施例提供的一种用于led灯的过温平滑降功率保护线路的硬件电路图；
29.温度传感电路1，供电电路2，反馈调节电路3，过温保护电路4，led控制电路5。
30.第一电阻r1~第十一电阻r11，热敏电阻rt1，第一比较器u1a，第二比较器u1b，第一开关管q1，第一二极管d1，稳压器u1，第一电容c1，储能电容ec1。
具体实施方式
31.下面结合附图具体阐明本实用新型的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本实用新型的限定，包括附图仅供参考和说明使用，不构成对本实用新型专利保护范围的限制，因为在不脱离本实用新型精神和范围基础上，可以对本实用新型进行许多改变。
32.本实用新型实施例提供的一种用于led灯的过温平滑降功率保护线路，如图1所示，在本实施例中，包括安装在保护目标近侧的温度传感电路1，以及供电电路2、反馈调节电路3、过温保护电路4和led控制电路5；供电电路2与温度传感电路1、反馈调节电路3、过温保护电路4电性连接；反馈调节电路3、过温保护电路4的输入端均与温度传感电路1连接，输出端均与led控制电路5的反馈端连接。
33.在保护目标温度处于正常范围时，由反馈调节电路3采集温度传感电路1上的电压变化，进而对保护目标的温度变化进行检测，并输出亮度调节信号到led控制电路5中，调整led控制电路5的电压输出，以调节保护目标的亮度，从而控制保护目标降温；
34.当保护目标温度上升到温度阈值时，过温保护电路4被启动并输出关断信号到led控制电路5，关闭led控制电路5的电压输出，控制保护目标停止工作。
35.在本实施例中，反馈调节电路3包括第一电阻r1、第二电阻r2、第一比较器u1a和第一二极管d1；第一比较器u1a的正输入端与温度传感电路1连接，负输入端通过第一电阻r1接地，输出端与第一二极管d1的负极连接；第二电阻r2的两端分别与第一比较器u1a的负输入端、输出端连接；第一二极管d1的正极与led控制电路5的反馈端连接。
36.本实施例设计以比较器为核心的反馈调节电路3，通过采集温度传感电路1上的电压变化，将led灯的温度变化数据化，利用第一比较器u1a和第一二极管d1上，控制led控制电路5反馈端上的基准电压跟随led灯温度变化而变化，实现led灯的平滑的降功率保护。
37.在本实施例中，过温保护电路4包括温度采集模块和开关模块，温度采集模块的采集端与温度传感电路1连接，输出端与开关模块的控制端连接，开关模块的输出端与led控制电路5连接。
38.在本实施例中，温度采集模块包括第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第二比较器u1b；第三电阻r3的一端连接到供电电路2，另一端通过第四电阻r4接地；第五电阻r5与第四电阻r4并联；第二比较器u1b的正输入端与第三电阻r3的另一端连接，负输入端与温度传感电路1连接，输出端与是开关模块的控制端连接。
39.在本实施例中，开关模块包括第一开关管q1和第七电阻r7，当第一开关管q1为non型三极管时，第一开关管q1的基极通过第七电阻r7与第二比较器u1b的输出端连接，集电极与led控制电路5连接，发射极接地。
40.本实施例采用比较器获取温度传感电路1上的温度采集数据，当led灯的温度上升至温度阈值时，比较器正输入端电压大于负输入端电压，输出一个高电平；此高电平驱动第一开关管q1导通，将led控制电路5反馈端上的基准电压拉低，使得led控制电路5无输出，进而关断led灯，实现过温快速保护，极大提高led灯保护的可靠性和安全性。
41.在本实施例中，温度传感电路1包括第八电阻r8、第九电阻r9和热敏电阻rt1，热敏电阻rt1的一端通过第八电阻r8与供电电路2连接，另一端接地；第八电阻r8、第九电阻r9并联。
42.在本实施例中，供电电路2包括第十电阻r10、稳压器u1和滤波电路，滤波电路包括第一电容c1、储能电容ec1；稳压器u1的输入端通过第十电阻r10与电源连接，输出端与温度传感电路1、反馈调节电路3、过温保护电路4电性连接；第一电容c1一端与稳压器u1的输出端连接，另一端均接地；第一电容c1、储能电容ec1并联。
43.本实施例采用稳压器u1对外接电源进行处理，输出稳定的恒压电源，支持反馈调节电路3、过温保护电路4和led控制电路5正常运行。
44.在本实施例中，led控制电路5包括恒流电源芯片（图中未绘出）和第十一电阻r11，第十一电阻r11的一端与恒流电源芯片的恒流基准脚、供电电路2的输出端连接，另一端作为反馈端；恒流电源芯片向保护目标供电。
45.在本实施例中，恒流电源芯片包括但不限于恒流芯片lm358。
46.本实施例将恒流电源芯片的恒流基准脚，接入供电电路2的输出端、第十一电阻r11之间，可有效的将检测到的led灯温度变化，转化为恒流电源芯片的反馈信号，实现led灯的温度补偿自动化。
47.在本实施例中，以保护目标为led灯为例，保护线路的温度保护原理如下：
48.当led灯温度升高且未达到温度阈值时，热敏电阻rt1的阻值减小、其上电压变小，使得第一比较器u1a的正输入端电压变小，此时第一比较器u1a将采集到的电压值，进行信号放大后输出一个低电平，导通第一二极管d1，拉低恒流基准脚ct上的电压，如此恒流电源芯片输出电压减小，控制led灯的亮度变暗。
49.即led灯温度越高，恒流电源芯片输出电压越小。
50.当led灯温度升高至温度阈值时，热敏电阻rt1的阻值减小、其上电压变小，使得第二比较器u1b的负输入端电压变小，比较器正输入端电压大于负输入端电压输出一个高电平；此高电平驱动第一开关管q1导通，将恒流基准脚ct上的基准电压拉低为0，使得恒流电源芯片无电源输出，进而关断led灯。
51.而当led灯温度从温度阈值降低到正常温度范围时，第一开关管q1截止，第一比较器u1a正常输出，恒流基准脚ct上的基准电压不为0，则led灯恢复工作。
52.本实用新型实施例设计安装在保护目标（即led灯）近侧的温度传感电路1，实时监控保护目标的温度变化，设置电性连接的供电电路2、反馈调节电路3、过温保护电路4和led控制电路5，组建过温平滑降功率保护机制，在温度处于正常范围时，由反馈调节电路3对led灯的温度变化进行检测，输出亮度调节信号到led控制电路5中，调整led控制电路5的电压输出，进而调整led灯的亮度，从而控制led灯上升的温度下降；当温度上升到温度阈值时，则被过温保护电路4检测到，并输出关断信号到led控制电路5，控制led灯停止工作，确保led工作在安全区域之内，以保护灯具/电源不被损坏。
53.上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。