CN111405705B

CN111405705B - 一种调光led控制器和输出短路保护方法

Info

Publication number: CN111405705B
Application number: CN202010220053.XA
Authority: CN
Inventors: 俞剑峰; 赵鹏远; 王科
Original assignee: Ningbo Self Electronics Co Ltd
Current assignee: Ningbo Self Electronics Co Ltd
Priority date: 2020-03-25
Filing date: 2020-03-25
Publication date: 2023-06-27
Anticipated expiration: 2040-03-25
Also published as: CN111405705A

Abstract

本发明公开了一种调光LED控制器和输出短路保护方法，该控制器包括电源正极输入端，电源负极输入端，连接所述电源正极输入端的供电模块，连接所述供电模块的控制模块以及连接控制模块的信号输出端并用于驱动外接负载的开关模块，所述调光LED控制器还包括采集所述外接负载负极的电信号的短路保护模块，所述控制模块包括连接所述短路保护模块的信号接收端，所述控制模块根据输出给所述开关模块的电信号以及接收来自所述短路保护模块采集的电信号控制所述开关模块的工作状态；本发明能够在负载短路时，准确且有效地保护控制器，并且结构简单，成本低，能量损耗小。

Description

一种调光LED控制器和输出短路保护方法

技术领域

本发明涉及电源设备，特别是一种调光LED控制器和输出短路保护方法。

背景技术

在节能环保的背景下，LED灯具因其具有出光效率高、聚光性能好而越来越多地应用于居家、商业照明领域。目前市场上的可调光的LED灯具控制器，主要有两种，一种是不带短路保护的，虽不影响功能，但是在电路短路的情况下引起的大电流，会瞬间将后级的功率器件等烧坏；另一种是选用额定电流更大的功率器件，使供电电源在短路时流过的电流小于后级功率器件的额定电流，但是这种方式实现的成本较高，且使用有一定的局现性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种调光LED控制器，以解决上述技术问题。

一种调光LED控制器，包括电源正极输入端，电源负极输入端，连接所述电源正极输入端的供电模块，连接所述供电模块的控制模块以及连接控制模块的信号输出端并用于驱动外接负载的开关模块，所述调光LED控制器还包括采集所述外接负载负极的电信号的短路保护模块，所述控制模块包括连接所述短路保护模块的信号接收端，所述控制模块根据输出给所述开关模块的电信号以及接收来自所述短路保护模块采集的电信号控制所述开关模块的工作状态。

优选的，所述短路保护模块包括第一电阻R1、第二电阻R2和稳压单元，所述稳压单元的正极连接第一电阻R1的一端，所述第一电阻R1的另一端连接至所述控制模块的信号接收端，所述第二电阻R2一端连接在所述控制模块的信号接收端，另一端连接所述电源负极输入端。

优选的，所述开关模块采用MOS管Q1或者三极管。

优选的，所述MOS管Q1的栅极连接所述控制模块的信号输出端，漏极连接负载的负极，源极连接所述电源负极输入端。

优选的，所述稳压单元包括稳压管D1。

优选的，所述稳压管D1的阳极连接所述第一电阻R1，阴极连接所述外接负载负极。

优选的，所述稳压单元包括TL431Q2、电阻R3和电阻R4，所述TL431Q2的阳极连接所述第一电阻R1，阴极连接所述外接负载负极，基准端同时连接所述电阻R3的一端和电阻R4的一端，所述电阻R3的另一端连接所述TL431Q2的阳极，所述电阻R4的另一端连接所述TL431Q2的阴极。

本发明提供了一种调光LED控制器输出短路保护方法，采用上述的调光LED控制器，包括以下步骤：

001.所述的调光LED控制器连接电源和负载后，上电工作，初始化并关闭所述开关模块；

002.所述控制模块控制所述开关模块开启，外接负载正常工作，此时，所述控制模块输出给所述开关模块为高电平，所述控制模块的信号接收端为低电平；

003.当外接负载短路后，所述控制模块的信号接收端的电压瞬间变为高电平，当所述控制模块输出给所述开关模块和信号接收端都为高电平时，所述控制模块关闭所述开关模块，持续时间t；

004.所述控制模块重新打开所述开关模块，外接负载正常则进入步骤002，当外接负载短路则进入步骤003。

优选的，0.5s≤t≤3s。

本发明的技术效果：

本发明的调光LED控制器及其输出短路保护方法，能够在负载短路时，准确且有效地保护控制器，并且结构简单，成本低，能量损耗小。

附图说明

以下结合附图描述本发明的实施例，其中：

图1为本发明的调光LED控制器的结构框线图。

图2为一个实施例的调光LED控制器的电路示意图。

图3为另一个实施例的调光LED控制器的电路示意图。

图4为图1的调光LED控制器输出短路保护方法的流程线框图。

具体实施方式

以下基于附图对本发明的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本发明实施例的说明并不用于限定本发明的保护范围。

本如图1和2所示，本实施例的调光LED控制器，包括电源正极输入端100，电源负极输入端200，连接所述电源正极输入端100的供电模块300，连接所述供电模块300的控制模块400以及连接控制模块400的信号输出端并用于驱动外接负载700的开关模块500。

电源正极输入端100和电源负极输入端200用于连接电源，供电模块300和控制模块400可采用现有的电路，控制模块400一般采用微控制单元(Microcontroller Unit；MCU)。

开关模块500用于驱动外接负载700，本发明的外接负载700主要是LED灯具，本实施例中，开关模块500采用MOS管Q1，所述MOS管Q1的栅极连接所述控制模块400的信号输出端，漏极连接负载的负极，源极连接所述电源负极输入端200。MOS管(场效应管)的导通压降下，导通电阻小，栅极驱动不需要电流，损耗小，驱动电路简单，自带保护二极管，热阻特性好，在另一种实施例中，开关模块500采用三极管。

本实施例的调光LED控制器还包括采集所述外接负载700负极的电信号的短路保护模块600，所述控制模块400包括连接所述短路保护模块600的信号接收端，所述控制模块400根据输出给所述开关模块500的电信号以及接收来自所述短路保护模块600采集的电信号控制所述开关模块500的工作状态。从而在外接负载700发生短路时，所述控制模块400的信号接收端的电压信号发生改变，从而所述控制模块400产生关闭开关模块500的信号，达到保护开关模块500的目的，具体的，是根据输出给所述开关模块500的电信号以及接收来自所述短路保护模块600采集的电信号的比较来获得控制信号。

本实施例的短路保护模块600包括第一电阻R1、第二电阻R2和稳压单元601，所述稳压单元601的正极连接第一电阻R1的一端，所述第一电阻R1的另一端连接至所述控制模块400的信号接收端，所述第二电阻R2一端连接在所述控制模块400的信号接收端，另一端连接所述电源负极输入端200。上述组合结构简单，稳定性好，数据采集的精度高，可以有效保护开关模块500。

本实施例中，所述稳压单元601包括稳压管D1，所述稳压管D1的阳极连接所述第一电阻R1，阴极连接所述外接负载700负极。稳压管采购方便，型号多，可以满足需求且成本低。

如图3所示，在另一种实施例中，所述稳压单元601包括TL431Q2、电阻R3和电阻R4，所述TL431Q2的阳极连接所述第一电阻R1，阴极连接所述外接负载700负极，基准端同时连接所述电阻R3的一端和电阻R4的一端，所述电阻R3的另一端连接所述TL431Q2的阳极，所述电阻R4的另一端连接所述TL431Q2的阴极。TL431是可控精密稳压源，电阻R3和电阻R4用于调节导通参数，其能代替稳压二极管，且具有更高的采样精度。

如图4所示，本实施例的调光LED控制器输出短路保护方法，采用图1所示的调光LED控制器，包括以下步骤：

001.所述的调光LED控制器连接电源和负载后，上电工作，初始化并关闭所述开关模块500，设置所述控制模块400的信号接收端，当控制模块400采用微控制单元时，需要对信号接收端设置上升下降中断。

002.所述控制模块400控制所述开关模块500开启，外接负载700正常工作，此时，所述控制模块400输出给所述开关模块500为高电平，所述控制模块400的信号接收端为低电平；

003.当外接负载700短路后，所述控制模块400的信号接收端的电压瞬间变为高电平，当所述控制模块400输出给所述开关模块500和信号接收端都为高电平时，所述控制模块400关闭所述开关模块500，持续时间t；

004.所述控制模块400重新打开所述开关模块500，外接负载700正常则进入步骤002，当外接负载700短路则进入步骤003。

本实施例中，0.5s≤t≤3s，时间t可以人为设定，过短会造成负载短路后，开关模块500开关太过频繁而损坏，过长则会导致恢复正常负载需要更长的时间。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用于局限本发明的保护范围，任何在本发明精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims

1.一种调光LED控制器，包括电源正极输入端(100)，电源负极输入端(200)，连接所述电源正极输入端(100)的供电模块(300)，连接所述供电模块(300)的控制模块(400)以及连接控制模块(400)的信号输出端并用于驱动外接负载(700)的开关模块(500)，其特征在于，所述调光LED控制器还包括采集所述外接负载(700)负极的电信号的短路保护模块(600)，所述控制模块(400)包括连接所述短路保护模块(600)的信号接收端，所述控制模块(400)根据输出给所述开关模块(500)的电信号以及接收来自所述短路保护模块(600)采集的电信号控制所述开关模块(500)的工作状态；

所述短路保护模块(600)包括第一电阻R1、第二电阻R2和稳压单元(601)，所述稳压单元(601)的正极连接第一电阻R1的一端，所述第一电阻R1的另一端连接至所述控制模块(400)的信号接收端，所述第二电阻R2一端连接在所述控制模块(400)的信号接收端，另一端连接所述电源负极输入端(200)；

所述稳压单元(601)包括稳压管D1；所述稳压管D1的阳极连接所述第一电阻R1，阴极连接所述外接负载(700)负极；

所述的调光LED控制器连接电源和负载后，上电工作，初始化并关闭所述开关模块(500)；所述控制模块(400)控制所述开关模块(500)开启，外接负载(700)正常工作，此时，所述控制模块(400)输出给所述开关模块(500)为高电平，所述控制模块(400)的信号接收端为低电平；当外接负载(700)短路后，所述控制模块(400)的信号接收端的电压瞬间变为高电平，当所述控制模块(400)输出给所述开关模块(500)和信号接收端都为高电平时，所述控制模块(400)关闭所述开关模块(500)。

2.如权利要求1所述的调光LED控制器，其特征在于，所述开关模块(500)采用MOS管Q1或者三极管。

3.如权利要求2所述的调光LED控制器，其特征在于，所述MOS管Q1的栅极连接所述控制模块(400)的信号输出端，漏极连接负载的负极，源极连接所述电源负极输入端(200)。

4.如权利要求1所述的调光LED控制器，其特征在于，所述稳压单元(601)包括TL431Q2、电阻R3和电阻R4，所述TL431Q2的阳极连接所述第一电阻R1，阴极连接所述外接负载(700)负极，基准端同时连接所述电阻R3的一端和电阻R4的一端，所述电阻R3的另一端连接所述TL431Q2的阳极，所述电阻R4的另一端连接所述TL431Q2的阴极。

5.一种调光LED控制器输出短路保护方法，其特征在于，采用如权利要求1～4任一权利要求所述的调光LED控制器，包括以下步骤：

001.所述的调光LED控制器连接电源和负载后，上电工作，初始化并关闭所述开关模块(500)；

002.所述控制模块(400)控制所述开关模块(500)开启，外接负载(700)正常工作，此时，所述控制模块(400)输出给所述开关模块(500)为高电平，所述控制模块(400)的信号接收端为低电平；

003.当外接负载(700)短路后，所述控制模块(400)的信号接收端的电压瞬间变为高电平，当所述控制模块(400)输出给所述开关模块(500)和信号接收端都为高电平时，所述控制模块(400)关闭所述开关模块(500)，持续时间t；

004.所述控制模块(400)重新打开所述开关模块(500)，外接负载(700)正常则进入步骤002，当外接负载(700)短路则进入步骤003。

6.如权利要求5所述的调光LED控制器输出短路保护方法，其特征在于，0.5s≤t≤3s。