專利名稱：兼具抗雷擊和自動控溫功能的led燈的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及LED燈領域，尤其涉及一種具有抗雷擊、自動控溫、自動限流功能的“兼具抗雷擊和自動控溫功能的LED燈”。
背景技術：
LED燈因具有節(jié)能、環(huán)保、長壽命、響應快、色彩豐富、可控等系列優(yōu)點，被人們認定為:推廣LED燈，是燈具節(jié)電降耗的最佳實現(xiàn)途徑。日本估計:如果用LED燈替代日本一半的白熾燈和熒光燈、則等效每年為日本國節(jié)約60億升原油！有人甚至認為:LED燈是人類繼愛迪生發(fā)明白熾燈泡后最重大的發(fā)明之一。燈外殼(或稱燈罩)、發(fā)光二極管(Light Emitting Diode)組件(本文簡稱LED組件)、LED組件的驅(qū)動電源(本文簡稱驅(qū)動電源)即外殼、LED組件、驅(qū)動電源是LED燈的三大組成部份。驅(qū)動電源是LED燈的重要部件，只有驅(qū)動電源性能優(yōu)越，LED燈才能呈現(xiàn)節(jié)電、長壽命的優(yōu)點。針對驅(qū)動電源重要性，電子、電器行業(yè)內(nèi)的技術人員研究、設計了多種LED燈驅(qū)動電源。中國專利申請?zhí)枮?01020214658.X的“可調(diào)LED燈電源驅(qū)動電路”、申請?zhí)枮?01120309550.3的“一種LED燈電源供電系統(tǒng)”、申請?zhí)枮?00710037934.2的“ LED驅(qū)動電源”、申請?zhí)枮?01110031371.2的“一種多路恒流大功率LED驅(qū)動電源”公開了各自專利申請人的研究成果。上述公開技術的共同特點是:電子線路復雜、所用的電子元器件太多。LED燈畢竟僅是一種要與白熾燈和熒光燈相竟爭的低價位燈具，非價值千萬元的軍用雷達。電子線路太復雜、所用的電子元器件太多的LED燈驅(qū)動電源，將因造價高、可靠性低(所用的電子元器件多，就意味著造價高、可靠性低)而無實用價值。目前在燈具市場較為流行的“阻容降壓、整流橋整流、電容濾波”之LED燈驅(qū)動電源，雖然具有電子線路簡單、所用的電子元器件少、造價低的優(yōu)點，但也存在以下的缺點:1、無抗雷擊閃電或靜電放電(ESD)、電氣快瞬變(EFT)之強脈沖損害的功能。顯而易見，LED燈的驅(qū)動電源若無抗擊上述強脈沖的功能，則LED燈易受上述強脈沖的沖擊而損壞；2、無溫度負反饋和電流負反饋的功能。由LED的工作原理可知，LED的PN結(jié)具有負的溫度系數(shù)，即:溫度升高時，所述的PN結(jié)的勢壘電動勢會降低。LED燈的驅(qū)動電源若無溫度負反饋和電流負反饋的功能，則隨著工作溫度的不斷升高，LED燈的電流會越來越大，LED燈會因此而損壞。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術的現(xiàn)狀，本發(fā)明要迖到的目標是:1、秉著“至精必須至簡，唯有簡單實用才能長久流傳”的出發(fā)點，應用電子技術，設計一個電子線路盡量簡單的、所用器件盡量少的、價格盡量廉的LED燈；2、所設計的LED燈兼具“抗雷擊閃電、抗靜電放電(ESD)、抗電氣快瞬變(EFT) ”的功能；3、所設計的LED燈兼具“通過溫度負反饋達到對LED燈自動控溫”的功能；4、所設計的LED燈兼具“通過電流負反饋達到對LED燈限流保護”的功能；為了達到上述目標，本發(fā)明設計的技術方案是:一種兼具抗雷擊和自動控溫功能的LED燈，一種兼具抗雷擊和自動控溫功能的LED燈，包括降壓電容(Cl)、整流橋(100)、濾波電容(C2)、溫控及限流電路(200)以及LED組件五部分，所述的整流橋(100)由橋臂一
(101)、橋臂二(102)、橋臂三(103)及橋臂四(104)組成；其中，所述的橋臂一(101)、橋臂三(103)各自的一端連接在一起成為所述的整流橋(100)的第一輸入端(I )，所述的橋臂二
(102)、橋臂四(104)各自的一端連接在一起成為所述的整流橋(100)的第二輸入端(2);所述的橋臂一(101 )、橋臂二( 102)各自的另一端連接在一起成為所述的整流橋(100)的第一輸出端(3)，所述的橋臂三(103)、橋臂四(104)各自的另一端連接在一起成為所述的整流橋(100)的第二輸出端(4);所述的整流橋(100)的第二輸出端(4)與線路地相連接；所述的降壓電容(Cl)的一端接AC電壓的第一端(P1)，另一端接所述的整流橋(100)的第一輸入端(I);所述的濾波電容(C2)的正極端接所述的整流橋(100)的第一輸出端(3)，負極端與線路地相連接；所述的溫控及限流電路(200)的一端與所述的整流橋(100)的第一輸出端(3)相連接，另一端為該溫控及限流電路(200)的輸出端(5);AC電壓的第二端(P2)與所述的整流橋(100)的第二輸入端(2)相連接；LED組件(300)的正極與所述溫控及限流電路(200)的輸出端(5)連接，其負極與整流橋(100)的第二輸出端(4)連接；所述的橋臂一(101)由第一整流二極管(Dl)構(gòu)成，并且，所述的第一整流二極管(Dl)的正極接所述的整流橋(100)之第一輸入端(1)，負極接所述的整流橋(100)之第一輸出端(3)；所述的橋臂二(102)由第二整流二極管(D2)構(gòu)成，并且，所述的第二整流二極管(D2)的正極接所述的整流橋(100)之第二輸入端(2)，負極接所述的整流橋(100)之第一輸出端(3)；所述的橋臂三(103)由第二單極型瞬態(tài)電壓抑制二極管(TVS2，)構(gòu)成(TVS為Unipolar transient voltage suppression diode),并且,所述的第二單極型瞬態(tài)電壓抑制二極管(TVS2)的負極接所述的整流橋(100)之第一輸入端(1，)正極接所述的整流橋之第二輸出端(4)；所述的橋臂四(104)由第一單極型瞬態(tài)電壓抑制二極管(TVSl)構(gòu)成，并且，所述的第一單極型瞬態(tài)電壓抑制二極管(TVSl)的負極接所述的整流橋(100)之第二輸入端
(2)，正極接所述的整流橋之第二輸出端(4)。該溫控及限流電路(200)由三極管(V)、正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC)、穩(wěn)壓二極管(Dff)及偏置電阻(R)組成；并且，所述的三極管(V)之集電極與所述的整流橋(100)之第一輸出端(3)相連接、發(fā)射極與所述的正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC)的一端相連接、基極與所述的偏置電阻(R)的一端及所述的穩(wěn)壓二極管(DW)的負極相連接；所述的穩(wěn)壓二極管(DW)的正極及所述的正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC)的另一端均與該溫控及限流電路的輸出端(5)相連接；所述的偏置電阻(R)的另一端與所述的整流橋(100)之第一輸出端(3)相連接。所述的單極型瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS1、TVS2可用壓敏電阻(Voltage DependentResistor)或穩(wěn)壓二極管替代，但優(yōu)先釆用單極型瞬態(tài)電壓抑制二極管。在正常工作狀態(tài)，當AC電壓為正半周時，第一整流二極管Dl與第一單極型瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSl均導通，第二整流二極管D2與第二單極型瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS2均截止；在八0電壓為負半周時，第一整流二極管Dl與第一單極型瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSl均截止，第二整流二極管D2與第二單極型瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS2均導通；當雷擊閃電、靜電放電或電氣快瞬變之有害強脈沖侵入時，所述的整流橋之輸入端1、輸入端2之間為等效短路狀態(tài)；溫度上升時，溫度負反饋自動控溫的程序啟動，正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC阻值的上升，LED組件的工作電流IO下降；、工作電流IO上升時，電流負反饋自動限流的程序啟動，熱敏電阻PTC兩端的電壓Ue5上升，三極管V的基極與發(fā)射極之間的電壓Ube下降，三極管V集電極電流Ic下降；當AC電壓為正半周時，降壓電容Cl正方向充電；在八(:電壓為負半周時，降壓電容Cl反方向充電。理論分析和實驗樣機的長時間的運行結(jié)果(本發(fā)明電子元件少，樣機很容易做)均證明，應用本發(fā)明，可以取得以下有益效果:1、因為本發(fā)明兼具抗雷擊閃電、抗靜電放電(ESD)、抗電氣快瞬變(EFT)的功能，所以，可使LED燈免受雷擊閃電、靜電放電或電氣快瞬變所產(chǎn)生的強脈沖的損害；2、因為本發(fā)明兼具溫度負反饋的功能，所以，可使LED燈實現(xiàn)溫度自動控溫，防止LED燈溫度過高而損壞；3、因為本發(fā)明兼具電流負反饋的功能，所以，可使LED燈實現(xiàn)限流保護。

圖1為本發(fā)明的原理方框圖；圖2為實施例1的電路原理圖；圖3為實施例2的電路原理圖；圖4為單極型瞬態(tài)電壓抑制二極管的V— I特性曲線，圖中UB為其反向擊穿電壓。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖，說明本發(fā)明的第一實施方式。圖1為本發(fā)明的原理方框圖，圖中，虛線方框代表整流橋100。本發(fā)明的第一實施例由降壓電容Cl、整流橋100、濾波電容C2、溫控及限流電路200以及LED組件300組成，其特征在于:所述的整流橋100由橋臂一 101、橋臂二 102、橋臂三103及橋臂四104組成；并且，所述的橋臂一 101、橋臂三103各自的一端連接在一起成為所述的整流橋100之輸入端1，所述的橋臂二 102、橋臂四104各自的一端連接在一起成為所述的整流橋100之輸入端2 ;所述的橋臂一 101、橋臂二 102各自的另一端連接在一起成為所述的整流橋100之輸出端3，所述的橋臂三103、橋臂四104各自的另一端連接在一起成為所述的整流橋100之輸出端4 ;所述的整流橋100之輸出端4與線路地相連接；所述的降壓電容Cl的一端接AC電壓的一端即Pl端，另一端接所述的整流橋100之輸入端I ;所述的濾波電容C2的正極端接所述的整流橋100之輸出端3，負極端與線路地相連接；所述的溫控及限流電路200的一端與所述的整流橋100之輸出端3相連接，另一端接其之輸出端5 ；AC電壓的另一端即P2端與所述的整流橋100之輸入端2相連接；再結(jié)合圖1，本發(fā)明的負載為LED組件300，其正端與所述的溫控及限流電路200的輸出端5相連接，負端與線路地相連接。本領域的技術人員應該清楚:所述的AC電壓之Pl端、P2端是可以互易的。結(jié)合圖1、圖2，所述的橋臂一 101由第一整流二極管Dl構(gòu)成，并且，所述的第一整流二極管Dl的正極接所述的整流橋100之輸入端1，負極接所述的整流橋100之輸出端3。所述的橋臂二 102由第二整流二極管D2構(gòu)成，并且，所述的第二整流二極管D2的正極接所述的整流橋100之輸入端2，負極接所述的整流橋100之輸出端3。所述的橋臂三103由第二單極型瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS2構(gòu)成，并且，所述的TVS2的負極接所述的整流橋100之輸入端1，正極接所述的整流橋100之輸出端4。所述的橋臂四104由第一單極型瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSl構(gòu)成，并且，所述的TVSl的負極接所述的整流橋100之輸入端2，正極接所述的整流橋100之輸出端4。所述的溫控及限流電路200由三極管V、正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC、穩(wěn)壓二極管DW及偏置電阻R組成；并且，所述的三極管V之集電極與所述的整流橋100之輸出端3相連接、發(fā)射極與所述的正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC的一端相連接、基極與所述的偏置電阻R的一端及所述的穩(wěn)壓二極管DW的負極相連接；所述的穩(wěn)壓二極管DW的正極及所述的正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC的另一端均與本溫控及限流電路200的輸出端5相連接；所述的偏置電阻R的另一端與所述的整流橋100之輸出端3相連接。本實施例1的負載為LED組件300，其正端與所述的溫控及限流電路200的輸出端5相連接，負端與線路地相連接。本發(fā)明的工作過程可按以下不同的工作狀態(tài)分別闡述:1、正常工作狀態(tài):結(jié)合圖1、圖2、圖4，當AC電壓為正常狀態(tài)，即端口 P1、端口 P2之間無“雷擊閃電、靜電放電(ESD)或電氣快瞬變(EFT)有害強脈沖侵入”時，輸入的AC電壓經(jīng)降壓電容Cl降壓后，在所述的整流橋100之輸入端1、輸入端2之間的電壓為U，則u可用下列(I)式表示:
權利要求1.一種兼具抗雷擊和自動控溫功能的LED燈，包括降壓電容(Cl)、整流橋(100)、濾波電容(C2)、溫控及限流電路(200)以及LED組件五部分，其特征在于: 所述的整流橋(100)由橋臂一(101 )、橋臂二( 102)、橋臂三(103)及橋臂四(104)組成；其中，所述的橋臂一(101)、橋臂三(103)各自的一端連接在一起成為所述的整流橋(100)的第一輸入端(1)，所述的橋臂二(102)、橋臂四(104)各自的一端連接在一起成為所述的整流橋(100)的第二輸入端(2);所述的橋臂一(101)、橋臂二(102)各自的另一端連接在一起成為所述的整流橋(100)的第一輸出端(3)，所述的橋臂三(103)、橋臂四(104)各自的另一端連接在一起成為所述的整流橋(100)的第二輸出端(4);所述的整流橋(100)的第二輸出端(4)與線路地相連接；所述的降壓電容(Cl)的一端接AC電壓的第一端(P1)，另一端接所述的整流橋(100)的第一輸入端(I);所述的濾波電容(C2)的正極端接所述的整流橋(100)的第一輸出端(3)，負極端與線路地相連接；所述的溫控及限流電路(200)的一端與所述的整流橋(100)的第一輸出端(3)相連接，另一端為該溫控及限流電路(200)的輸出端(5)；AC電壓的第二端(P2)與所述的整流橋(100)的第二輸入端(2)相連接； LED組件(300)的正極與所述溫控及限流電路(200)的輸出端(5)連接，其負極與整流橋(100)的第二輸出端(4)連接。
2.如權利要求1所述的兼具抗雷擊和自動控溫功能的LED燈，其特征在于: 所述的橋臂一(101)由第一整流二極管(Dl)構(gòu)成，并且，所述的第一整流二極管(Dl)的正極接所述的整流橋(100)之第一輸入端(I )，負極接所述的整流橋(100)之第一輸出端(3)； 所述的橋臂二(102)由第二整流二極管(D2)構(gòu)成，并且，所述的第二整流二極管(D2)的正極接所述的整流橋(100)之第二輸入端(2)，負極接所述的整流橋(100)之第一輸出端(3)； 所述的橋臂三(103)由第二單極型瞬態(tài)電壓抑制二極管(TVS2)構(gòu)成，并且，所述的第二單極型瞬態(tài)電壓抑制二極管(TVS2)的負極接所述的整流橋(100)之第一輸入端(1，)正極接所述的整流橋之第二輸出端(4)； 所述的橋臂四(104)由第一單極型瞬態(tài)電壓抑制二極管(TVSl)構(gòu)成，并且，所述的第一單極型瞬態(tài)電壓抑制二極管(TVSl)的負極接所述的整流橋(100)之第二輸入端(2)，正極接所述的整流橋之第二輸出端(4)。
3.如權利要求2所述的兼具抗雷擊和自動控溫功能的LED燈，其特征在于: 該溫控及限流電路(200)由三極管(V)、正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC)、穩(wěn)壓二極管(DW)及偏置電阻(R)組成；并且，所述的三極管(V)之集電極與所述的整流橋(100)之第一輸出端(3)相連接、發(fā)射極與所述的正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC)的一端相連接、基極與所述的偏置電阻(R)的一端及所述的穩(wěn)壓二極管(DW)的負極相連接；所述的穩(wěn)壓二極管(DW)的正極及所述的正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC)的另一端均與該溫控及限流電路的輸出端(5)相連接；所述的偏置電阻(R)的另一端與所述的整流橋(100)之第一輸出端(3)相連接。
專利摘要一種兼具抗雷擊和自動控溫功能的LED燈，包括降壓電容(C1)、整流橋(100)、濾波電容(C2)、溫控及限流電路(200)以及LED組件五部分，所述的整流橋(100)由橋臂一(101)、橋臂二(102)、橋臂三(103)及橋臂四(104)組成，所述溫控及限流電路(200)由三極管(V)、正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC)、穩(wěn)壓二極管(DW)及偏置電阻(R)組成。
文檔編號H02M1/32GK202941026SQ20122068380
公開日2013年5月15日 申請日期2012年12月12日 優(yōu)先權日2012年12月12日
發(fā)明者汪孟金 申請人:寧波市鎮(zhèn)海華泰電器廠