一種led驅(qū)動電路及礦用防爆燈具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于照明技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種LED驅(qū)動電路及礦用防爆燈具。
【背景技術(shù)】
[0002]目前所采用的礦用防爆燈具，一般采用很厚的金屬壁加上厚達幾厘米的透明件制成燈具殼體。其原因在與礦井內(nèi)存在許多可燃氣體，普通燈具的驅(qū)動電路難免會出現(xiàn)故障，導致爆炸起火，從而點燃燈具外的可燃氣體。因此，為了彌補燈具的驅(qū)動電路的安全性的不足，采用厚重的殼體將驅(qū)動電路與外界可燃氣體隔離，使得即使燈具里面的電子元器件爆炸起火，也不會點燃燈殼外面的可燃氣體，從而達到隔爆的效果。采用這樣的隔爆方式能起到很好的防爆效果，但厚重的殼體動輒數(shù)公斤，導致燈具非常笨重，特別是對于頭戴式或手提式礦燈，使用起來很不方便。
[0003]因此，現(xiàn)有的礦用防爆燈具存在驅(qū)動電路安全性低的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種LED驅(qū)動電路，旨在解決現(xiàn)有的礦用防爆礦用防爆燈具存在驅(qū)動電路安全性低的問題。
[0005]一種LED驅(qū)動電路，包括用于連接LED模組并驅(qū)動所述LED模組工作的驅(qū)動模塊；
[0006]所述LED驅(qū)動電路還包括礦用電池保護器、蓄電池、限流模塊以及過流過壓保護模塊；
[0007]所述蓄電池的正極與所述礦用電池保護器的輸入端共接形成所述LED驅(qū)動電路的正充電端，所述蓄電池的負極與所述礦用電池保護器的接地端共接形成所述LED驅(qū)動電路的負充電端并與地連接；
[0008]所述礦用電池保護器的輸出端連接所述過流過壓保護模塊的輸入端，所述過流過壓保護模塊的輸出端連接所述限流模塊的輸入端，所述限流模塊的輸出端與所述驅(qū)動模塊的電源端共接形成所述LED驅(qū)動電路的正輸出端，所述驅(qū)動模塊具有驅(qū)動端，所述驅(qū)動模塊的驅(qū)動端為所述LED驅(qū)動電路的負輸出端；
[0009]所述過流過壓保護模塊用于根據(jù)所述蓄電池輸出的電壓與電流的大小實現(xiàn)通斷；
[0010]所述驅(qū)動模塊輸出的電流小于所述LED模組的額定工作電流的三分之一，所述限流模塊包括多個首尾依次串聯(lián)連接的二極管。
[0011]本發(fā)明的另一目的還在于提供一種礦用防爆燈具，包括LED模組，還包括上述的LED驅(qū)動電路。
[0012]本發(fā)明所提供的LED驅(qū)動電路包括了驅(qū)動模塊、礦用電池保護器、蓄電池、限流模塊以及過流過壓保護模塊。該LED驅(qū)動電路利用蓄電池存儲電能并為整個LED驅(qū)動電路供電，并采用礦用電池保護器對蓄電池進行保護，避免蓄電池出現(xiàn)過壓、欠壓、過流或短路現(xiàn)象；另外，利用過流過壓保護模塊在LED驅(qū)動電路出現(xiàn)過流過壓的情況時斷開電源回路；同時，利用限流模塊中的多個二極管對蓄電池所輸出的電流進行限流；還有，使驅(qū)動模塊只輸出低于LED模組的額定工作電流的三分之一的電流。以上措施都大大增強了 LED驅(qū)動電路的安全性，滿足本質(zhì)安全電路的要求。由于整個LED驅(qū)動電路具有很高的安全性，使得礦用防爆燈具可以采用輕巧的殼體，從而增強了礦用防爆燈具的便攜性。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明第一實施例所提供的LED驅(qū)動電路的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0014]圖2是本發(fā)明第一實施例所提供的LED驅(qū)動電路的示例電路結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖3是本發(fā)明第一實施例所提供的過流過壓保護模塊的示例電路結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖4是本發(fā)明第二實施例所提供的LED驅(qū)動電路的示例電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0017]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0018]本發(fā)明所提供的LED驅(qū)動電路包括了驅(qū)動模塊、礦用電池保護器、蓄電池以及限流模塊，解決了現(xiàn)有的礦用防爆礦用防爆燈具存在驅(qū)動電路安全性低的問題。
[0019]實施例1
[0020]圖1示出了本實施例所提供的LED驅(qū)動電路的電路結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與本實施例相關(guān)的部分，詳述如下:
[0021 ] 本實施例所提供的LED驅(qū)動電路包括連接LED模組并驅(qū)動LED模組工作的驅(qū)動模塊10。
[0022]進一步的，LED驅(qū)動電路還包括礦用電池保護器U1、蓄電池BAT、限流模塊20以及過流過壓保護模塊30。
[0023]具體的，蓄電池BAT的正極與礦用電池保護器Ul的輸入端共接形成LED驅(qū)動電路的正充電端，蓄電池BAT的負極與礦用電池保護器Ul的接地端共接形成LED驅(qū)動電路的負充電端并與地連接；
[0024]礦用電池保護器Ul的輸出端連接所述過流過壓保護模塊30的輸入端，所述過流過壓保護模塊30的輸出端連接限流模塊20的輸入端，限流模塊20的輸出端與驅(qū)動模塊10的電源端共接形成LED驅(qū)動電路的正輸出端，驅(qū)動模塊10具有驅(qū)動端，驅(qū)動模塊10的驅(qū)動端為LED驅(qū)動電路的負輸出端。
[0025]具體的，LED驅(qū)動電路的正充電端與負充電端用于接入電流以實現(xiàn)對蓄電池BAT的充電，LED驅(qū)動電路的正輸出端與負輸出端用于連接LED模組，并輸出工作電流至LED模組。
[0026]其中，過流過壓保護模塊30用于根據(jù)蓄電池BAT輸出的電壓與電流的大小實現(xiàn)通斷。
[0027]進一步的，驅(qū)動模塊10輸出的電流小于LED模組的額定工作電流的三分之一，限流模塊20包括多個首尾依次串聯(lián)連接的二極管。
[0028]在本實施例中，礦用電池保護器的可以是型號為BK2.5L (B)的礦用電池保護器；蓄電池BAT可以為磷酸鐵鋰電池。
[0029]在本實施例中，如圖2所示，限流模塊20可以包括:
[0030]第一二極管D1、第二二極管D2以及第三二極管D3 ；
[0031]第一二極管Dl的陰極連接第二二極管D2的陽極，第二二極管D2的陰極連接第三二極管D3的陽極，第一二極管Dl的輸入端是限流模塊20的輸入端，第三二極管D3的陽極是限流模塊20的輸入端。
[0032]在本實施例中，除了采用安全性較高的磷酸鐵鋰電池作為蓄電池外，還采用了專用的礦用電池保護器U1，主要是對電池的過壓，欠壓，過流，短路進行保護。并且在蓄電池的輸出回路上，采用了多個二極管進行多重保護。
[0033]本實施例中的礦用電池保護器Ul，多個二極管都是為了符合本質(zhì)安全國際而設計的，都是屬于保護電路。沒有這些電路，也能工作，但電路處于不安全狀態(tài)，更不能用在礦用燈具里。
[0034]在本實施例中，如圖2所示，驅(qū)動模塊10可以包括:
[0035]第一電阻R1、開關(guān)Kl、第一電容Cl以及LED驅(qū)動芯片U2 ；
[0036]LED驅(qū)動芯片U2的電源端VDD與驅(qū)動端LED分別是驅(qū)動模塊10的電源端與驅(qū)動端，LED驅(qū)動芯片U2的設置端SET與第一電阻Rl的第一端共接于開關(guān)Kl的第一端,開關(guān)Kl的第二端與第一電容Cl的第一端共接于LED驅(qū)動芯片U2的電源端VDD，LED驅(qū)動芯片U2的測試端TEST與接地端GND共接于地，第一電阻Rl的第二端與第一電容Cl的第二端共接于地。
[0037]在本實施例中，LED驅(qū)動芯片U2可以是型號為T6327A-2210BWG、T6327A-3210BWG、T6327A-2210ADG 或 T6327A-3210ADG 的 LED 驅(qū)動芯片。
[0038]在本實施例中，LED驅(qū)動芯片U2支持2.7V到5V的工作電壓?？梢圆捎脙晒?jié)3.2V磷酸鐵鋰電池串聯(lián)連接為6.4V的蓄電模塊；由于蓄電池BAT在向驅(qū)動模塊10供電之前，要經(jīng)過礦用電池保護器Ul和三個二極管，其電壓將減少2.4V，這樣，到驅(qū)動模塊10的電壓就在2.7到5V之間。
[0039]LED驅(qū)動芯片U2內(nèi)部有開關(guān)電路和電流檢測電路，根據(jù)所選芯片的型號可以獲得不同的電流輸出。另外，LED驅(qū)動芯片U2是低壓差芯片，本身功耗很低，能有效延長電池的使用時間，而且具備超過5KV的人體靜電防護能力。
[0040]在本實施例中，燈具的開關(guān)、調(diào)光和閃爍操作都是根據(jù)LED驅(qū)動芯片U2的設置端SET的電平信號實現(xiàn)的。第一電阻Rl是為了在電路穩(wěn)態(tài)工作時，給LED驅(qū)動芯片U2的設置端SET提供一個低電平信號。燈具的開關(guān)、調(diào)光和閃爍操作都由開關(guān)Kl向驅(qū)動芯片U2的設置端SET提供的高電平信號的時間長度確定。具體的，根據(jù)所采用芯片的型號，可以實現(xiàn)二級調(diào)光、三級調(diào)光、閃爍與SOS信號閃爍的功能組合。
[0041]雖然現(xiàn)在通訊技術(shù)已經(jīng)很發(fā)達了，SOS信號求救已經(jīng)很少用了，但在礦井下，如遇到通訊設備無法使用的情況。用燈光發(fā)出SOS求救信號這一原始方法是最有效的方式。
[0042]在本實施例中，如圖3所示，過流過壓保護模塊30可以包括:
[0043]第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第二電容C2、第三電容C3、NMOS管Q1、晶閘管Q2、第四二極管D4、TVS管TVSl以及電流采樣模塊301 ；
[0044]第二電阻R2的第一端、第二電容C2的陽極、第三電阻R3的第一端以及NMOS管Ql的漏極共接形成過流過壓保護模塊30的輸入端，第三電阻R3的第二端與第四電阻R4的第一端共接于NMOS管Ql的柵極，第二電阻R2的第二端與第四電阻R4的第二端共接于晶閘管Q2的陽極，晶閘管Q2的陰極連接第六電阻R6的第一端，第六電阻R6的第二端與第四二極管D4的陽極共接于TVS管TVSl的陽極，晶閘管Q2的門極與第七電阻R7的第一端共接于第四二極管D4的陰極，TVS管TVSl的陰極與第三電容C3的第一端共接于第五電阻R5的第一端，第五電阻R5的第二端、第七電阻R7的第二端以及NMOS管Ql的源極共接于電流采樣模塊301的輸入端，電流采樣模塊301的輸出端是過流過壓保護模塊30的輸出端，第二電容C2的陰極、第三電容C3的第二端以及晶閘管Q2的陰極共接于地。
[0045]在本實施例中，當蓄電池BAT輸出電壓過壓時，NMOS管Ql的源極電壓過高，這樣，TVS管TVSl的陰極電壓也過高，TVS管TVSl導通。進而