一种带开关的恒流LED装置的制作方法

一种带开关的恒流led装置
技术领域
1.本实用新型涉及led灯技术领域，特别是一种带开关的恒流led装置。


背景技术：

2.随着智能led驱动器技术的快速发展，led驱动器的功能越来越丰富，以满足不同客户的不同应用需求。墙插式电源的led台灯或落地灯等灯具，电源直接插在墙上面的插座上，开关放在灯具端，从而方便使用者开关灯具。为了可以兼容不同电压的led灯珠串，得到不同的功率和不同的亮度，现有的恒流led电源驱动输出电压范围大，如此，在led电源驱动输出端和led灯珠之间直接加开关，以控制led灯珠的亮灭的话，在合上开关的瞬间，过冲电流会烧坏led灯珠。


技术实现要素：

3.针对上述缺陷，本实用新型的目的在于提出一种带开关的恒流led装置，解决了现有的恒流led装置在加上开关后，在合上开关的瞬间，过冲电流会烧坏led灯珠的问题。
4.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：一种带开关的恒流led装置，包括恒流电源模块和负载模块，所述负载模块包括串联的开关s1和led灯珠组件，所述开关s1用于控制所述led灯珠组件的亮灭；
5.还包括宽负载范围带开关自适应模块，所述恒流电源模块通过所述宽负载范围带开关自适应模块与所述负载模块电连接；
6.所述恒流电源模块的输出端包括正输出端和负输出端，所述恒流电源模块的正输出端与所述负载模块的正极电连接形成第一支路；
7.所述宽负载范围带开关自适应模块包括比较器u2、电阻r18、电阻r19、电阻r20、电解电容ec3、mos管q2和mos管q3；
8.所述比较器u2的负输入引脚与所述恒流电源模块的输出端电连接，所述比较器u2的正输入引脚与所述负载模块的负极电连接，所述恒流电源模块的负输出端通过所述电阻r19与所述负载模块的负极电连接，所述比较器u2的输出端分别与所述mos管q2的栅极和所述mos管q3的栅极电连接，所述比较器u2的输出端还通过所述电阻r18和所述第一支路电连接；
9.所述mos管q2的源极与所述恒流电源模块的负输出端电连接，所述mos管q2的漏极通过所述电阻r20与所述第一支路电连接，所述mos管q2的漏极还与所述电解电容ec3的负极电连接，所述电解电容ec3的正极与所述第一支路电连接；
10.所述mos管q3的源极与所述负载模块的负极电连接，所述mos管q3的漏极与所述电解电容ec3的负极电连接。
11.值得说明的是，所述宽负载范围带开关自适应模块还包括二极管d8，所述二极管d8的阴极与所述mos管q2的漏极电连接，所述二极管d8的阳极与所述负载模块的负极电连接。
12.可选地，所述宽负载范围带开关自适应模块还包括电阻r15、电阻r16、电阻r7和二极管d7；
13.所述电阻r15的一端与所述第一支路电连接，所述电阻r15的另一端与所述电阻r16的一端电连接，所述电阻r16的另一端与所述比较器u2的负输入引脚电连接，所述电阻r16的另一端还与所述电阻r17的一端电连接，所述电阻r17的另一端与所述恒流电源模块的负输出端电连接，所述电阻r15的另一端还与所述二极管d7的阳极电连接，所述二极管d7的阴极与所述恒流电源模块的负输出端电连接。
14.具体地，所述比较器u2的正侧电源引脚与所述恒流电源模块的正输出端电连接，所述比较器u2的负侧电源引脚与所述恒流电源模块的负输出端电连接。
15.优选的，所述电解电容ec3为铝电解电容。
16.值得说明的是，所述led灯珠组件包括多个led灯珠，所有所述led灯珠串联后与所述开关s1串联。
17.可选地，所述开关s1电连接于所述led灯珠组件的正极或负极。
18.具体地，所述mos管q2为n沟道mos管，所述mos管q3为n沟道mos管。
19.上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：当开关s1由断开变为闭合而使所述恒流led装置的电路导通时，因为开关s1闭合瞬间，所述mos管q2和所述mos管q3还处于关闭不导通状态，电流iout从所述恒流电源模块1的正输出端流经开关s1、led灯珠组件和电阻r19，所述恒流电源模块1内的电解电容ec1和电解电容ec2储存的能量，被电阻r19限制，电流iout不会过大，不会烧坏所述led灯珠组件，但是此时所述电阻r19因为流过电流iout而发热，效率低；同时，所述电阻r19右端产生一个大于0.3v的高电压，此时所述比较器u2的正极输入端的电压高于其负极输入端的电压，从而触发所述比较器u2于其输出端输出一个高电压，使得所述mos管q2的栅极的电压大于其源极的电压，所述mos管q2的漏极和源极导通，以及使得所述mos管q3的栅极的电压大于其源极的电压，所述mos管q3的漏极和源极导通，此时电流大部分流经mos管q2和mos管q3，非常小的部分电流经过电阻r19，提高效率。所述电解电容ec3在开关s1闭合的瞬间，首先把电解电容ec1和电解电容ec2储存的过多的能量吸收掉，防止烧坏led灯珠组件。
附图说明
20.图1是本实用新型的一个实施例的负载模块和宽负载范围带开关自适应模块的电路图；
21.图2是本实用新型的一个实施例的电源模块的电路图；
22.图3是本实用新型的一个是实施例的结构框图；
23.其中：1电源模块；2负载模块；3宽负载范围带开关自适应模块。
具体实施方式
24.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
25.下面结合图1至图3，描述本实用新型实施例的一种带开关的恒流led装置，包括恒流电源模块1和负载模块2，所述负载模块2包括串联的开关s1和led灯珠组件，所述开关s1用于控制所述led灯珠组件的亮灭；还包括宽负载范围带开关自适应模块3，所述恒流电源模块1通过所述宽负载范围带开关自适应模块3与所述负载模块2电连接；所述恒流电源模块1的输出端包括正输出端和负输出端，所述恒流电源模块1的正输出端与所述负载模块2的正极电连接形成第一支路；所述宽负载范围带开关自适应模块3包括比较器u2、电阻r18、电阻r19、电阻r20、电解电容ec3、mos管q2和mos管q3；所述比较器u2的负输入引脚与所述恒流电源模块1的输出端电连接，所述比较器u2的正输入引脚与所述负载模块2的负极电连接，所述恒流电源模块1的负输出端通过所述电阻r19与所述负载模块2的负极电连接，所述比较器u2的输出端分别与所述mos管q2的栅极和所述mos管q3的栅极电连接，所述比较器u2的输出端还通过所述电阻r18和所述第一支路电连接；具体地，所述电阻r18的作用为上拉电阻，由于所述比较器u2是oc输出，内部没有上拉电阻，当不外接上拉电阻时，所述比较器u2的输出端无法输出高电平，因此所述电阻r18用于产生高电平。所述mos管q2的源极与所述恒流电源模块1的负输出端电连接，所述mos管q2的漏极通过所述电阻r20与所述第一支路电连接，所述mos管q2的漏极还与所述电解电容ec3的负极电连接，所述电解电容ec3的正极与所述第一支路电连接；所述mos管q3的源极与所述负载模块2的负极电连接，所述mos管q3的漏极与所述电解电容ec3的负极电连接。
26.所述恒流电源模块1为现有的结构，输出一个恒定的电流iout，假设额定输出电压为uout，那么，实际输出电压范围一般为(50％～100％)uout，这受到led灯珠组件影响，空载电压一般为1.2倍的uout。如图2所示，所述恒流电源模块1内电连接有储存能量的电解电容ec1和电解电容ec2，所述电解电容ec1和电解电容ec2均并联于所述恒流电源模块1的正输出端和负输出端之间。如图1所示，在开关s1断开时，因为设有电阻r19，所述mos管q3的源极电压和所述比较器u2的正输入引脚的电压为0v，使得所述比较器u2的输出端的电压为0v，此时所述比较器u2的输出端的电压低于0.3v，使得所述mos管q2的漏极和源极关闭不导通，使得mos管q3的漏极和源极关闭不导通，所述电解电容ec3的电量被电阻r20泄放掉，此时所述电解电容ec3无电压无电量。当开关s1由断开变为闭合而使所述恒流led装置的电路导通时，因为开关s1闭合瞬间，所述mos管q2和所述mos管q3还处于关闭不导通状态，电流iout从所述恒流电源模块1的正输出端流经开关s1、led灯珠组件和电阻r19，所述恒流电源模块1内的电解电容ec1和电解电容ec2储存的能量，被电阻r19限制，电流iout不会过大，不会烧坏所述led灯珠组件，但是此时所述电阻r19因为流过电流iout而发热，效率低；同时，所述电阻r19右端产生一个大于0.3v的高电压，此时所述比较器u2的正输入引脚的电压高于其负输入引脚的电压，从而触发所述比较器u2于其输出端输出一个高电压，使得所述mos管q2的栅极的电压大于其源极的电压，所述mos管q2的漏极和源极导通，以及使得所述mos管q3的栅极的电压大于其源极的电压，所述mos管q3的漏极和源极导通，此时电流大部分流经mos管q2和mos管q3，非常小的部分电流经过电阻r19，提高效率。所述电解电容ec3在开关s1闭合的瞬间，首先把电解电容ec1和电解电容ec2储存的过多的能量吸收掉，防止烧坏led灯珠组件。相比于现有的恒压led灯珠，提高了效率，另外，利用低压开关控制，能提高安全性。
27.一些实施例中，所述宽负载范围带开关自适应模块3还包括二极管d8，所述二极管
d8的阴极与所述mos管q2的漏极电连接，所述二极管d8的阳极与所述负载模块2的负极电连接。所述二极管d8的作用是在开关s1断开时，把电解电容ec3与电路回路断开，使所述电解电容ec3的电量被电阻r20泄放掉，为所述开关s1再次闭合的瞬间，所述电解电容ec3可以吸收电解电容ec1和电解电容ec2储存的过多的能量。
28.值得说明的是，所述宽负载范围带开关自适应模块3还包括电阻r15、电阻r16、电阻r7和二极管d7；所述电阻r15的一端与所述第一支路电连接，所述电阻r15的另一端与所述电阻r16的一端电连接，所述电阻r16的另一端与所述比较器u2的负输入引脚电连接，所述电阻r16的另一端还与所述电阻r17的一端电连接，所述电阻r17的另一端与所述恒流电源模块1的负输出端电连接，所述电阻r15的另一端还与所述二极管d7的阳极电连接，所述二极管d7的阴极与所述恒流电源模块1的负输出端电连接。所述电阻r15、电阻r16、电阻r7和二极管d7给所述比较器u2的负输入引脚提供一个0.2v左右的基准电压，所述基准电压能通过调节所述电阻r15和电阻r16的阻值进行调节。在确定号所述电阻r15和电阻r16的阻值后，所述比较器u2的负输入引脚的电压固定不变，此时只要改变所述比较器u2的正输入引脚的电压，就能控制所述比较器u2的通断。
29.可选地，所述比较器u2的正侧电源引脚与所述恒流电源模块1的正输出端电连接，所述比较器u2的负侧电源引脚与所述恒流电源模块1的负输出端电连接。利用所述恒流电源模块1的输出来对所述比较器u2实现供电，不必再另外设置电源，从而降低了成本。
30.具体地，所述电解电容ec3为铝电解电容。铝电解电容是由铝圆筒做负极，里面装有液体电解质，插入一片弯曲的铝带做正极制成。它的特点是容量大，适宜用于电源滤波或者低频电路中。
31.优选的，所述led灯珠组件包括多个led灯珠，所有所述led灯珠串联后与所述开关s1串联。所述led灯珠组件不但能只设置一个led灯珠，还能是多个led灯珠串联而成的led灯珠串，从而适应用户的使用需求。
32.一些实施例中，所述开关s1电连接于所述led灯珠组件的正极或负极。将所述开关s1电连接于所述led灯珠组件的正极或负极，就能通过断开和闭合所述开关s1来控制所述led灯珠组件的灭和亮。
33.值得说明的是，所述mos管q2为n沟道mos管，所述mos管q3为n沟道mos管。n沟道mos管的导通与截止由栅源电压来操控，在栅极的电压大于源极的电压时，n沟道mos管导通，即源极和漏极导通。
34.根据本实用新型实施例的一种带开关的恒流led装置的其他构成等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
35.在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“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实用新型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。
36.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。