本發(fā)明涉及一種電源設(shè)備,特別是一種具有過載保護(hù)電路的調(diào)光器。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)的燈具通常采用鹵素?zé)糇鳛殡姽庠础{u素?zé)艉碾娏看?,且溫度高,不利于?jié)能。隨著led技術(shù)的發(fā)展,人們發(fā)現(xiàn)led是目前最好的照明光源之一,它具有發(fā)光亮度高、使用壽命長等優(yōu)點。led作為光源已被廣泛應(yīng)用于照明燈。隨著人們生活水平的提高,包括居住、建筑、商業(yè)等越來越多的開始使用一些用于照明的燈具,特別是需要一種使用led燈作為光源的燈具,以節(jié)省能源與增加燈具壽命。
隨著市場的需求,以及能級規(guī)定,可調(diào)光、高pf,高效率的led驅(qū)動器應(yīng)運而生,市場上的可調(diào)光的led驅(qū)動裝置,即調(diào)光器多為前切相和后切相兩種。為了讓調(diào)光器能通過emc測試,該調(diào)光器所使用的開關(guān)mos管的驅(qū)動電阻選得比較大,這樣mos管的開與關(guān)的速度不是很快,即mos管的驅(qū)動上升沿與下降沿有一定的斜率(tr),因后切相調(diào)光器的開啟是零電壓開啟,因此上升沿的tr要求不嚴(yán),主要是下降沿的tr要足夠大。這樣做會改善emc,但是mos管在開關(guān)時產(chǎn)生了大量的熱量,特別是在負(fù)載過載時,會損壞mos管。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,有必要提供一種避免損壞開關(guān)mos管的具有過載保護(hù)電路的調(diào)光器,以解決上述問題。
一種具有過載保護(hù)電路的調(diào)光器,其包括一個輸入輸出模塊,一個與所述輸入輸出模塊電性連接的控制模塊,以及一個連接在所述輸入輸出模塊與控制器之間的過載保護(hù)電路模塊。所述輸入輸出模塊包括一個直流變換模塊,以及一個與所述直流變換模塊電性連接的nmos管,所述直流變換模塊包括正、負(fù)交流端和正、負(fù)直流端。所述nmos管的漏極與直流變換模塊的正直流端連接,源極與所述直流變換模塊的負(fù)直流端連接。所述控制模塊包括一個pwm信號輸出單元,以及一個用于控制所述pwm信號輸出單元的輸出的輸出控制單元。所述pwm信號輸出單元與nmos管的柵極電性連接以輸出pwm信號控制所述nmos管的輸出。所述過載保護(hù)電路模塊包括一個電性連接在所述nmos管的柵極與源極之間的開關(guān)單元和一個電性連接在所述nmos管的源極與所述輸出控制單元之間的過載信號輸入單元。所述開關(guān)單元用于控制所述nmos管的通斷,所述過載信號輸入單元用于在所述nmos管關(guān)斷時輸出控制信號以控制所述pwm信號輸出單元停止輸出pwm信號。
進(jìn)一步地,所述直流變換模塊為一個橋堆。
進(jìn)一步地,所述直流變換模塊的負(fù)交流端電性連接led電源或led燈。
進(jìn)一步地,所述輸入輸出模塊還包括一個用于為所述nmos管提供電力的mos管電源,所述mos管電源的電力加載在所述nmos管的柵極上。
進(jìn)一步地,所述控制模塊還包括一個電性連接在所述pwm信號輸出單元與所述nmos管的柵極之間的隔離元件,所述隔離元件用于隔離加載在所述控制模塊上的電力與所述mos管電源所提供的電力。
進(jìn)一步地,所述隔離元件為一個光耦二極管n2,所述光耦二極管n2的陽極與pwm信號輸出單元電性連接,陰極接地,所述光耦二極管n2的發(fā)射極與nmos管的柵極電性連接,集電極與mos管電源電性連接。
進(jìn)一步地,所述開關(guān)單元包括一個可控硅,所述可控硅的陽極與nmos管的柵極電性連接,陰極與地連接,柵極與nmos管的源極電性連接。
進(jìn)一步地,所述開關(guān)單元包括一個pnp型三極管q2與一個npn型三極管q3,所述pnp型三極管q2的發(fā)射極與nmos管的柵極電性連接,基極與所述npn型三極管q3的集電極電性連接并與nmos管的柵極電性連接,所述pnp型三極管q2的集電極與npn型三極管q3的基極電性連接并與nmos管的源極電性連接,所述npn三極管q3的發(fā)射極接地。
進(jìn)一步地,所述過載信號輸入單元包括一個光耦二極管n1,所述光耦二極管n1的陽極與nmos管的源極電性連接,陰極接地,所述光耦二極管n1的發(fā)射極與所述輸出控制單元電性連接,集電極接地。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,所述具有過載保護(hù)電路的調(diào)光器由于具有所述的過載保護(hù)電路模塊,其在負(fù)載正常時不會工作,而只有在負(fù)載過大即過載時才會起動,快速關(guān)斷所述nmos管,減少其發(fā)熱量,避免其被燒毀。
附圖說明
以下結(jié)合附圖描述本發(fā)明的實施例,其中:
圖1為本發(fā)明提供的一種具有過載保護(hù)電路的調(diào)光器的原理框圖。
圖2為圖1的具有過載保護(hù)電路的調(diào)光器的電路圖之一。
圖3為圖1的具有過載保護(hù)電路的調(diào)光器的電路圖之二。
具體實施方式
以下基于附圖對本發(fā)明的具體實施例進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實施例僅作為實施例,并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
請參閱圖1至圖3,其為本發(fā)明提供的一種具有過載保護(hù)電路的調(diào)光器100的原理框圖。所述具有過載保護(hù)電路的調(diào)光器100包括一個輸入輸出模塊10,一個與所述輸入輸出模塊10電性連接的控制模塊20,以及一個連接在所述輸入輸出模塊10與控制器20之間的過載保護(hù)電路模塊30??梢韵氲降氖?,作為一個調(diào)光器100,其還可以包括其他功能模塊,如用以調(diào)節(jié)輸出的可變電阻等,其作為調(diào)光器的通用功能模塊,為本領(lǐng)域技術(shù)人員所習(xí)知,在此不再詳細(xì)說明。
所述輸入輸出模塊10用于連接市電與被調(diào)控的負(fù)載,即使所述調(diào)光器100串聯(lián)在所述市電與被調(diào)控的負(fù)載之間和連接,也用于連接調(diào)光功能模塊以加載調(diào)光信號。因此,所述輸入輸出模塊10包括一個直流變換模塊11,以及一個所述直流變換模塊11電性連接的nmos管q1,以及一個用于為所述nmos管提供電力的mos管電源12。所述直流變換模塊11用于與市電與被調(diào)控的負(fù)載電性連接,其可以為一個橋堆,并包括正、負(fù)交流端111、112、和正、負(fù)直流端113、114。當(dāng)然可以理解的是,在交流端,其正、負(fù)相互互換的,在這里僅是為了區(qū)分,便于說明。所述正交流端111連接市電,負(fù)交流端112連接被調(diào)控的負(fù)載,如led電源或led燈。所述橋堆為一種現(xiàn)有技術(shù),其包括相互聯(lián)接的四個二極管,用于將交流電轉(zhuǎn)化為直流電,其具體結(jié)構(gòu)不再說明,應(yīng)本領(lǐng)域技術(shù)人員所習(xí)知。所述正、負(fù)直流端113、114即為所述橋堆轉(zhuǎn)化為直流電以后的兩個輸出,因為所述nmos管q1的工作電流必須是直流。所述nmos管q1的漏極與直流變換模塊11的正直流端113連接,源極與所述直流變換模塊的負(fù)直流端114連接。所述nmos管q1為本領(lǐng)域技術(shù)人員所習(xí)知的元器件,其結(jié)構(gòu)及工作原理不再贅述。所述nmos管q1為一個開關(guān),通過調(diào)節(jié)其開與關(guān)的頻率以及開與關(guān)各自的時長,即可以調(diào)節(jié)該nmos管q1的輸出電流的大小,達(dá)到調(diào)節(jié)整個調(diào)光器100的輸出功率的目的。所述mos管電源12的電力加載在所述nmos管q1的柵極上。所述mos管電源12可以為一個額外增加的電源,也可以是從市電接入經(jīng)變換后調(diào)整得到的電源,其具體方案可根據(jù)實際需要選擇,但為mos管提供導(dǎo)通電源為本領(lǐng)域技術(shù)人員所習(xí)知的技術(shù),在此不再贅述。
所述控制模塊20可以為一個單片機,或由通用元器件組成的類似于單片機的功能電路,在本實施例中,所述控制模塊20為一個單片機,以減小成本及調(diào)光器100的體積。所述控制模塊20用于控制所述nmos管q1的開與關(guān)的頻率及時長,并包括一個pwm信號輸出單元21,以及一個用于控制所述pwm信號輸出單元21的輸出的輸出控制單元22。所述pwm信號輸出單元21用于輸出pwm信號,以控制所述nmos管q1的輸出功率。pwm信號為一種方波,其產(chǎn)生一般通過單片機來形成。關(guān)于單片機的工作原理與電路組成為本領(lǐng)域技術(shù)人員所習(xí)知的技術(shù),為本領(lǐng)域技術(shù)人員所常用的集成芯片。當(dāng)然,所述單片機還包括其他功能模塊,如時鐘模塊,供電電源等。因此,在本發(fā)明中的附圖中,所述控制模塊20及其組成僅以方框圖示出。所述pwm信號輸出單元21的輸出與nmos管q1的柵極電性連接以輸出pwm信號控制該nmos管的輸出,即控制所述nmos管q1的開與關(guān)的頻率與時長。所述輸出控制單元22在當(dāng)負(fù)載過大,發(fā)生過載時控制所述pwm信號輸出單元21的輸出,即在負(fù)載過大,發(fā)生過載時關(guān)斷所述pwm信號輸出單元21,阻止其繼續(xù)輸出pwm信號,從而關(guān)斷所述nmos管q1,避免該nmos管q1被燒壞。所述輸出控制單元22也為可以為單片機的一個功能,其當(dāng)接收到所述過載保護(hù)電路模塊30的輸入信號即啟動,進(jìn)而關(guān)斷所述pwm信號輸出單元21的輸出。為了隔離所述單片機所具有的供電電源所提供的電壓與所述mos管電源12所提供的電壓,所述控制模塊20還包括一個電性連接在所述pwm信號輸出單元21與所述nmos管q1的柵極之間的隔離元件。所述隔離元件為一個耦二極管n2,所述光耦二極管n2的陽極與pwm信號輸出單元20電性連接,陰極接地,所述光耦二極管n2的發(fā)射極與nmos管q1的柵極電性連接,集電極與mos管電源12電性連接。
所述過載保護(hù)電路模塊30包括一個電性連接在所述nmos管q1的柵極與源極之間的開關(guān)單元31和一個電性連接在所述nmos管q1的源極與所述輸出控制單元22之間的過載信號輸入單元32。所述開關(guān)單元31用于控制所述nmos管q1的通斷,其包括一個可控硅q2。所述可控硅q2的陽極與nmos管q1的柵極電性連接,陰極與地連接,柵極與nmos管q1的源極電性連接。當(dāng)然為了保證各元器件可以正常工作,在所述可控硅q2的陽極與nmos管q1的柵極之間,以及可控硅q2的柵極與nmos管q1的源極之間都可以串聯(lián)限流電阻。在本實施例中,所述可控硅q2的陽極與nmos管q1的柵極之間,以及可控硅q2的柵極與nmos管q1的柵極之間分別串聯(lián)有限流電阻r3和r6。所述過載信號輸入單元32包括一個光耦二極管n1。所述光耦二極管n1的陽極與nmos管q1的源極電性連接,陰極接地,所述光耦二極管n1的發(fā)射極與所述輸出控制單元22電性連接,集電極接地。當(dāng)過載的時候,所需要的功率將增加,所述nmos管q1的漏極與源極之間的電壓增加,從而使得所述可控硅q2的柵極上的電壓增加,當(dāng)其所述加載的電壓大于所述可控硅q2自身的導(dǎo)通電壓值時,即可導(dǎo)通所述可控硅q2。當(dāng)所述可控硅q2導(dǎo)通時,所述nmos管q1的柵極上的電壓降低并趨于地,因此,所述nmos管q1將截止。與此同時,所述nmos管q1的漏極與源極之間的電壓增加,使所述光耦二極管n1的導(dǎo)通,傳輸信號給所述輸出控制單元22。當(dāng)所述輸出控制單元22接收到該信號后便關(guān)斷所述pwm信號輸出單元21,從而停止輸出pwm信號,進(jìn)而關(guān)斷所述nmos管,以關(guān)斷整個調(diào)光器100的輸出。
由于所述可控硅q2具有一個導(dǎo)通電壓值,當(dāng)所述nmos管q1的漏極與源極之間的電壓之間的電壓值小于所述可控硅q2的導(dǎo)通電壓值時,則所述可控硅q2不會被導(dǎo)通,從而也不會關(guān)斷所述nmos管q1。與此同時,所述光耦二極管n1也沒有被導(dǎo)通,不會輸出信號給所述控制單元22,從而不會關(guān)斷所述pwm信號輸出單元21,使得當(dāng)沒有過載時,所述過載保護(hù)電路模塊30不會工作。而只有過載時,所述過載保護(hù)電路模塊30才會工作。
如圖3所示,所述可控硅q2可以由兩個三極管來組成。具體地,所述開關(guān)單元31還可以包括一個pnp型三極管q2與一個npn型三極管q3。所述pnp型三極管q2的發(fā)射極與nmos管q1的柵極電性連接,基極與所述npn型三極管q3的集電極電性連接并與nmos管q1的柵極電性連接。所述pnp型三極管q2的集電極與npn型三極管q3的基極電性連接并與nmos管q1的源極電性連接,所述npn三極管q3的發(fā)射極接地。其工作原理與所述可控硅q2的一樣,在此不再贅述。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,所述具有過載保護(hù)電路的調(diào)光器100由于具有所述的過載保護(hù)電路模塊30,其在負(fù)載正常時不會工作,而只有在負(fù)載過大即過載時才會起動,快速關(guān)斷所述nmos管q1,減少其發(fā)熱量,避免其被燒毀。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則的內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。