【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及照明电器，更具体地，涉及一种矿用本质安全型led恒流源驱动电路。
技术介绍
1、现有技术中，井下采掘面、巷道、硐室、皮带巷、井下泵房等煤炭瓦斯、煤尘爆炸性气体混合物区域的照明设备，现多采用隔爆型led灯具。隔爆型灯具的防爆性能主要依赖于隔爆外壳，当外壳老化、腐蚀、受到冲击等时，隔爆型灯具皆有失爆的风险，导致灯具需要经常维护与更换，成本较高。用户需要一种成本经济的本质安全型led驱动电路，提高led灯具的防爆性能及可靠性。
2、cn105744687a公开了一种本质安全型恒流电源以及本质安全型led灯，其中本质安全型恒流电源，包括：开关电源以及本质安全电路；所述本质安全电路包括依次连接的过流保护器、安全栅以及恒流电路；所述过流保护器连接所述开关电源的输出端；所述恒流电路的输出端连接负载；所述本质安全电路设置于一防爆壳体内。其开关电源稳压输出至过流保护器，过流保护器进行限流后再经恒流电路恒流输出，避免输出因电压、电流过大产生电火花；并且防爆壳体将本质安全电路与外界环境隔绝，即时产生电火花也不会引燃外部的易燃易爆物质。
3、该专利技术申请主要通过过流保护器实现过流保护，并且通过恒流电路实现恒流输出。在电路保护动作后，需要人工恢复并进行维护，导致工作效率低，并且维护成本高。此外，与现有技术一样，该专利技术申请依然是利用防爆壳体实现防爆安全，当外壳老化、腐蚀、受到冲击等时，隔爆型灯具皆有失爆的风险，导致灯具需要经常维护与更换，成本较高，使用不便。
技术实现思路>
1、本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。
2、本专利技术的目的是提供一种降低维护成本，使用安全可靠的矿用本质安全型led恒流源驱动电路。
3、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种矿用本质安全型led恒流源驱动电路，包括：
4、高功率因数恒流源单元，所述高功率因数恒流源单元提供高压脉动直流电并输出恒流电流；
5、二路过流过压保护电路单元，所述二路过流过压保护电路单元的输入端与所述高功率因数恒流源单元的输出端连接，所述二路过流过压保护电路单元的输出端与负载的输入端连接；
6、消浪涌自恢复输出单元，所述消浪涌自恢复输出单元由高功率因数恒流源单元供电输入，所述消浪涌自恢复输出单元由负载的输出端输入信号并能够向高功率因数恒流源单元输出控制信号；
7、当因为故障输出过流过压时，所述二路过流过压保护电路单元启动过流过压保护并停止向负载输出，所述消浪涌自恢复输出单元接收负载被停止输出的信号并向高功率因数恒流源单元输出周期性重启的控制信号，直到输出过流过压的故障消除，所述二路过流过压保护电路单元停止过流过压保护并向负载恢复输出，所述消浪涌自恢复输出单元停止向高功率因数恒流源单元输出周期性重启的控制信号。
8、本专利技术在使用时，高功率因数恒流源单元为整个电路提供高压脉动直流电并输出恒流电流。当电路因为故障输出过流过压时，二路过流过压保护电路单元立即启动过流过压保护，输出端停止向负载输出。此时，高功率因数恒流源单元继续为二路过流过压保护电路单元和消浪涌自恢复输出单元提供输出，使得各电路单元能够继续工作。消浪涌自恢复输出单元检测负载输出端的输入信号，当接收到负载停止被输出的输入信号后，控制高功率因数恒流源单元周期性重启，直到输出过流过压的故障消除。当故障消除后，二路过流过压保护电路单元的过流过压保护停止，二路过流过压保护电路单元的输出端向负载恢复输出，使得负载能够恢复正常工作。正常工作状态下，消浪涌自恢复输出单元停止向高功率因数恒流源单元输出周期性重启的控制信号，仅检测负载输出端的输入信号。也就是，正常工作状态下，仅接收输入信号，不输出控制信号。
9、因此，将对于负载的保护设于整个驱动电路的后端，可有效保护负载端的led光源。负载既能作为输出端工作，负载停止被输出又能做为消浪涌自恢复输出单元的信号输入，二者电路互不干扰，又协同运作，保障了整体驱动电路的鲁棒性。
10、本专利技术的高功率因数恒流源单元具有宽电压输入特点，输出可调节。二路过流过压保护电路单元除了具有过流保护外，还具有过压保护，可将输出短路时各功率元件的能量限制在本质安全要求范围内，二路保护串联冗余，具有双重可靠保障，从而达到本质安全型电路的要求，适用于i类防爆设备，解决矿井下led照明电路的本质防爆需求。此外，本专利技术还设有消浪涌自恢复输出单元，具有消浪涌自恢复输出功能，使电路保护动作后，电路可以自动向负载恢复输出，降低照明设备维护成本，避免经常需要人工维护与更换，使用方便可靠。因此，本专利技术可以不依赖于隔爆外壳，避免当外壳老化、腐蚀、受到冲击等时，隔爆型灯具皆有失爆的风险，提高了led灯具的防爆性能及可靠性。
11、在一个实施方式中，所述高功率因数恒流源单元采用90～240v交流网电在ac输入端输入，经抗浪涌保险丝fuse后，由桥整流器b整流，cbb电容c1滤波，向包括高频变压器t、集成电路ic1以及场效应管q1的高功率因数开关电源提供高压脉动直流电。高功率因数恒流源单元采用宽电压输入高功率因数单端反激式原边控制开关电源恒流源方案，具有宽电压输入特点，输出可调节，能够输出恒流电流。
12、优选地，所述高功率因数恒流源单元还包括抗浪涌吸收回路，所述抗浪涌吸收回路设于ac输入端与高功率因数开关电源之间，所述抗浪涌吸收回路包括压敏电阻rv1，rv2、第一超快速恢复二极管ds、高压电容cs以及抗浪涌电阻rs1，rs2。抗浪涌吸收回路能够吸收有害的脉冲电压，防止电路瞬间高压损害。
13、优选地，所述高功率因数恒流源单元还包括电磁兼容输入回路，所述电磁兼容输入回路包括x型安规电容cx和共扼滤波电感lx。电磁兼容输入回路可以提高电路的电磁兼容性，有效限制电磁干扰。
14、优选地，所述高功率因数恒流源单元还包括高压钳位电路，所述高压钳位电路包括高压瓷介电容c2、电阻r3，r4以及第二超快速恢复二极管d1。高压钳位电路能够吸收高频变压器t的反向高压脉冲，保护场效应管q1。
15、在一个优选实施方式中，所述二路过流过压保护电路单元采用单路双探测保护关断方式，包括单向可控硅scr1，scr2、瞬态电压抑制器tvs1，tvs2以及n沟道场效应管q2，q3，所述n沟道场效应管q2，q3串联于输出线v-上作为开关执行元件，两者之一截止即关断输出。其中，围绕场效应管q2控制输出关断的保护电路为一路，围绕场效应管q3控制输出关断的保护电路为一路，场效应管q2、q3串联，互为冗余。二路过流过压保护电路单元可将输出短路时各功率元件的能量限制在本质安全要求范围内，二路保护串联冗余，具有双重可靠保障，从而达到本质安全型电路的要求。
16、更优选地，所述单向可控硅scr1，scr2为二路输出过流探测元件，其中第一单向可控硅scr1串联第一电流取样电阻rb1，第二单向可控硅scr2串联第二电流取样电阻rb2；所述瞬态电压抑制器tvs1，tvs2为二路输出过压探本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种矿用本质安全型LED恒流源驱动电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的矿用本质安全型LED恒流源驱动电路，其特征在于，所述高功率因数恒流源单元采用90～240V交流网电在AC输入端输入，经抗浪涌保险丝(FUSE)后，由桥整流器(B)整流，CBB电容(C1)滤波，向包括高频变压器(T)、集成电路(IC1)以及场效应管(Q1)的高功率因数开关电源提供高压脉动直流电。
3.根据权利要求2所述的矿用本质安全型LED恒流源驱动电路，其特征在于，所述高功率因数恒流源单元还包括抗浪涌吸收回路，所述抗浪涌吸收回路设于AC输入端与高功率因数开关电源之间，所述抗浪涌吸收回路包括压敏电阻(RV1，RV2)、第一超快速恢复二极管(DS)、高压电容(CS)以及抗浪涌电阻(RS1，RS2)。
4.根据权利要求2所述的矿用本质安全型LED恒流源驱动电路，其特征在于，所述高功率因数恒流源单元还包括电磁兼容输入回路，所述电磁兼容输入回路包括X型安规电容(CX)和共扼滤波电感(LX)。
5.根据权利要求2所述的矿用本质安全型LED恒流源驱动电路，其特
6.根据权利要求1至5任一项所述的矿用本质安全型LED恒流源驱动电路，其特征在于，所述二路过流过压保护电路单元采用单路双探测保护关断方式，包括单向可控硅(SCR1，SCR2)、瞬态电压抑制器(TVS1，TVS2)以及N沟道场效应管(Q2，Q3)，所述N沟道场效应管(Q2，Q3)串联于输出线(V-)上作为开关执行元件，两者之一截止即关断输出。
7.根据权利要求6所述的矿用本质安全型LED恒流源驱动电路，其特征在于，所述单向可控硅(SCR1，SCR2)为二路输出过流探测元件，其中第一单向可控硅(SCR1)串联第一电流取样电阻(RB1)，第二单向可控硅(SCR2)串联第二电流取样电阻(RB2)；
8.根据权利要求1至5任一项所述的矿用本质安全型LED恒流源驱动电路，其特征在于，所述消浪涌自恢复输出单元包括单片机(IC2)、光电耦合器(IC3)以及供电电路，所述单片机(IC2)接收过流过压保护信号并输出至光电耦合器(IC3)，所述光电耦合器(IC3)控制高功率因数恒流源单元周期性重启。
9.根据权利要求8所述的矿用本质安全型LED恒流源驱动电路，其特征在于，所述单片机(IC2)分别串联探测取样分压电阻(R26，R27)，当使能脚(EN)为低电平时输出脚(OUT)输出高电平；当使能脚(EN)为高电平时输出脚(OUT)输出占空比为1:1的方波信号，改变选择脚(S1，S2)的高/低电位，输出周期为5秒、6秒、7秒、8秒的方波信号。
10.根据权利要求8所述的矿用本质安全型LED恒流源驱动电路，其特征在于，所述光电耦合器(IC3)的输入为红外发射管，输出为红外接收管，输入与输出间的电绝缘强度为5kV。
...【技术特征摘要】
1.一种矿用本质安全型led恒流源驱动电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的矿用本质安全型led恒流源驱动电路，其特征在于，所述高功率因数恒流源单元采用90～240v交流网电在ac输入端输入，经抗浪涌保险丝(fuse)后，由桥整流器(b)整流，cbb电容(c1)滤波，向包括高频变压器(t)、集成电路(ic1)以及场效应管(q1)的高功率因数开关电源提供高压脉动直流电。
3.根据权利要求2所述的矿用本质安全型led恒流源驱动电路，其特征在于，所述高功率因数恒流源单元还包括抗浪涌吸收回路，所述抗浪涌吸收回路设于ac输入端与高功率因数开关电源之间，所述抗浪涌吸收回路包括压敏电阻(rv1，rv2)、第一超快速恢复二极管(ds)、高压电容(cs)以及抗浪涌电阻(rs1，rs2)。
4.根据权利要求2所述的矿用本质安全型led恒流源驱动电路，其特征在于，所述高功率因数恒流源单元还包括电磁兼容输入回路，所述电磁兼容输入回路包括x型安规电容(cx)和共扼滤波电感(lx)。
5.根据权利要求2所述的矿用本质安全型led恒流源驱动电路，其特征在于，所述高功率因数恒流源单元还包括高压钳位电路，所述高压钳位电路包括高压瓷介电容(c2)、电阻(r3，r4)以及第二超快速恢复二极管(d1)。
6.根据权利要求1至5任一项所述的矿用本质安全型led恒流源驱动电路，其特征在于，所述二路过流过压保护电路单元采用单路双探测保护关断方式，包括单向可控硅...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐素，佘梓德，
申请(专利权)人：海洋王照明科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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