一种基于波纹消除电路的LED用市电过压保护系统

本发明涉及一种过压保护系统，具体是指一种基于波纹消除电路的LED用 市电过压保护系统。

目前，由于LED灯具有能耗低、使用寿命长以及安全环保等特点，其已经 成为了人们生活照明的主流产品之一。在LED工作时通常需要采用过压保护系 统对其进行保护，避免LED被电网波动所产生的过电压所损坏。然而，目前所 使用的过压保护系统的灵敏度较低，不能在过电压产生时第一时间对LED进行 保护，无法满足人们的要求。

本发明的目的在于克服传统的过压保护系统灵敏度较低的缺陷，提供一种 基于波纹消除电路的LED用市电过压保护系统。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种基于波纹消除电路的LED用市 电过压保护系统，主要由变压器T，控制芯片U3，三端稳压芯片U2，与控制芯 片U3的OUT管脚相连接的开关电路，串接在控制芯片U3的CONT管脚和开 关电路之间的电阻R4，与变压器T相连接的整流滤波电路，与整流滤波电路相 连接的触发电路，与控制芯片U3的TRIG管脚相连接的波纹电压消除电路，P 极与触发电路相连接、N极则与波纹电压消除电路相连接的二极管D4，以及正 极与三极管VT3的集电极相连接、负极经电阻R3后与控制芯片U3的THRE管 脚相连接的电容C4组成；所述三端稳压芯片U2的IN管脚与触发电路相连接、 其OUT管脚则分别与控制芯片U3的RE管脚和VCC管脚相连接、其GND管 脚接地。

进一步的，所述波纹电压消除电路由放大器P1，放大器P2，三极管VT4， 负极经电容C8后与放大器P2的负极相连接、正极则作为该波纹电压消除电路 的输入端的电容C6，一端经电阻R9后与放大器P1的负极相连接、另一端则与 电容C6的正极相连接的电阻R7，正极与电阻R7和电阻R9的连接点相连接、 负极经电阻R8后与电容C6的负极相连接的电容C7，N极与电容C7的负极相 连接、P极则与放大器P2的正极相连接的二极管D6，正极与放大器P1的负极 相连接、负极则与放大器P2的负极相连接的电容C9，串接在放大器P1的正极 和输出端之间的电阻R10，串接在放大器P2的正极和输出端之间的电阻R11， 以及串接在放大器P1的输出端和三极管VT4的集电极之间的电阻R12组成； 所述放大器P2的负极接地、其输出端则与三极管VT4的基极相连接；所述三极 管VT4的发射极接地；所述放大器P1的输出端作为该波纹电压消除电路的输出 端并与控制芯片U3的TRIG管脚相连接；所述波纹电压消除电路的输入端则与 二极管D4的N极相连接。

所述整流滤波电路由二极管整流器U1和电容C1组成；所述二极管整流器 U1的负极输出端与电容C1的负极相连接、其正极输出端则与电容C1的正极相 连接；所述二极管整流器U1的输入端则与变压器T的副边电感线圈的同名端和 非同名端相连接、其负极输出端还与变压器T的原边电感线圈的非同名端相连 接；所述电容C1的正极和负极均与触发电路相连接。

所述触发电路由三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，N极与电容C1 的负极相连接、P极则与三极管VT1的发射极相连接的二极管D1，正极与三极 管VT1的发射极相连接、负极则与三极管VT3的基极相连接的电容C2，串接 在三极管VT2的发射极和三极管VT3的基极之间的电阻R1，正极与三极管VT3 的发射极相连接、负极则与二极管D1的N极相连接的电容C3，P极与三极管

VT2的集电极相连接、N极则与三极管VT3的集电极相连接的二极管D3， N极与电容C1的正极相连接、P极则与三极管VT2的集电极相连接的二极管 D2，以及串接在二极管D2的N极和二极管D3的N极之间的电阻R2组成；所 述三端稳压芯片U2的IN管脚则与二极管D2的N极相连接；所述三极管VT1 的基极与电容C1的正极相连接、其集电极则与三极管VT2的基极相连接；所 述控制芯片U3的GND管脚与二极管D1的N极相连接；所述二极管D1的N 极经电阻R4后与控制芯片U3的CONT管脚相连接；所述三极管VT3的集电 极还分别与二极管D4的N极和电容C4的正极相连接。

所述开关电路由双向晶闸管D5，串接在双向晶闸管D5的控制极和控制芯 片U3的OUT管脚之间的电阻R5，正极与双向晶闸管D5的第二阳极相连接、 负极则与二极管D1的N极相连接的同时接地的电容C5，以及一端与双向晶闸 管D5的第一阳极相连接、另一端则与变压器T的原边电感线圈的同名端相连接 的电阻R6组成。

所述控制芯片U3为NE555集成芯片，三端稳压芯片U2为7815集成芯片。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明采用NE555集成芯片及相应的外围电路相结合，并巧妙的利用 了晶体管的开关功能，使本发明与传统的过压保护系统相比灵敏度提升了30％， 从而可以有效的对LED进行过压保护。

(2)本发明可以在电网电压超过上限值时切断电源使LED不工作，当电 网电压恢复正常时重新接通电源使LED重新点亮，从而可以保护LED不被过电 压损坏。

(3)本发明可以对残余的波纹电压进行消除，从而提高本发明的稳定性， 避免本发明产生误动作。

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的波纹电压消除电路的结构图。

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不 限于此。

实施例

如图1所示，本发明主要由变压器T，控制芯片U3，三端稳压芯片U2，与 控制芯片U3的OUT管脚相连接的开关电路，串接在控制芯片U3的CONT管 脚和开关电路之间的电阻R4，与变压器T相连接的整流滤波电路，与整流滤波 电路相连接的触发电路，与控制芯片U3的TRIG管脚相连接的波纹电压消除电 路，P极与触发电路相连接、N极则与波纹电压消除电路相连接的二极管D4， 以及正极与三极管VT3的集电极相连接、负极经电阻R3后与控制芯片U3的 THRE管脚相连接的电容C4组成；所述三端稳压芯片U2的IN管脚与触发电路 相连接、其OUT管脚则分别与控制芯片U3的RE管脚和VCC管脚相连接、其 GND管脚接地。为了更好的实施本发明，所述控制芯片U3优选NE555集成芯 片，而三端稳压芯片U2则优选7815集成芯片来实现。

其中，该整流滤波电路由二极管整流器U1和电容C1组成。所述二极管整 流器U1的负极输出端与电容C1的负极相连接、其正极输出端则与电容C1的 正极相连接。所述二极管整流器U1的输入端则与变压器T的副边电感线圈的同 名端和非同名端相连接、其负极输出端还与变压器T的原边电感线圈的非同名 端相连接。所述电容C1的正极和负极均与触发电路相连接。

另外，所述触发电路由三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，电阻R1， 电阻R2，二极管D1，二极管D2，二极管D3，电容C2以及电容C3组成。

连接时，二极管D1的N极与电容C1的负极相连接、其P极则与三极管 VT1的发射极相连接。电容C2的正极与三极管VT1的发射极相连接、其负极 则与三极管VT3的基极相连接。电阻R1串接在三极管VT2的发射极和三极管 VT3的基极之间。电容C3的正极与三极管VT3的发射极相连接、其负极则与 二极管D1的N极相连接。二极管D3的P极与三极管VT2的集电极相连接、 其N极则与三极管VT3的集电极相连接。二极管D2的N极与电容C1的正极 相连接、其P极则与三极管VT2的集电极相连接。电阻R2串接在二极管D2的 N极和二极管D3的N极之间。

所述三端稳压芯片U2的IN管脚则与二极管D2的N极相连接。所述三极 管VT1的基极与电容C1的正极相连接、其集电极则与三极管VT2的基极相连 接。所述控制芯片U3的GND管脚与二极管D1的N极相连接。所述二极管D1 的N极经电阻R4后与控制芯片U3的CONT管脚相连接；所述三极管VT3的 集电极还分别与二极管D4的N极和电容C4的正极相连接。

所述开关电路由双向晶闸管D5，电阻R5，电阻R6以及电容C5组成。连 接时，电阻R5串接在双向晶闸管D5的控制极和控制芯片U3的OUT管脚之间。 电容C5的正极与双向晶闸管D5的第二阳极相连接、其负极则与二极管D1的 N极相连接的同时接地。电阻R6的一端与双向晶闸管D5的第一阳极相连接、 其另一端则与变压器T的原边电感线圈的同名端相连接。LED则与电阻R6相 并联。

如图2所示，该波纹电压消除电路由放大器P1，放大器P2，三极管VT4， 电阻R7，电阻R8，电阻R9，电阻R10，电阻R11，电阻R12，二极管D6，电 容C6，电容C7，电容C8以及电容C9组成。

连接时，电容C6的负极与电容C8的正极相连接、其正极则作为该波纹电 压消除电路的输入端并与二极管D4的N极相连接。所述电容C8的负极则与放 大器P2的负极相连接。电阻R7的一端经电阻R9后与放大器P1的负极相连接、 其另一端则与电容C6的正极相连接。电容C7的正极与电阻R7和电阻R9的连 接点相连接、其负极经电阻R8后与电容C6的负极相连接。二极管D6的N极 与电容C7的负极相连接、其P极则与放大器P2的正极相连接。电容C9的正 极与放大器P1的负极相连接、其负极则与放大器P2的负极相连接。电阻R10 串接在放大器P1的正极和输出端之间。电阻R11串接在放大器P2的正极和输 出端之间。电阻R12串接在放大器P1的输出端和三极管VT4的集电极之间。

同时，所述放大器P2的负极接地、其输出端则与三极管VT4的基极相连接。 所述三极管VT4的发射极接地；所述放大器P1的输出端作为该波纹电压消除电 路的输出端并与控制芯片U3的TRIG管脚相连接。

工作时，本发明在电网电压超过上限值时切断电源使LED不工作，当电网 电压恢复正常时重新接通电源使LED重新点亮，从而可以保护LED不被过电压 损坏。本发明采用NE555集成芯片及相应的外围电路相结合，并巧妙的利用了 晶体管的开关功能，使本发明与传统的过压保护系统相比灵敏度提升了30％， 从而可以有效的对LED进行过压保护。同时，本发明可以对残余的波纹电压进 行消除，从而提高本发明的稳定性，避免本发明产生误动作。

如上所述，便可很好的实现本发明。