CN103369770B - 灯具过温保护电路及装置 - Google Patents

Abstract

一种灯具过温保护电路，包括用于监测灯具温度且可输出随温度变化的电压的温敏模块、比较模块、反馈模块及开关模块，其中，所述比较模块的第一输入端与所述温敏模块的输出端电连接，所述比较模块的第二输入端连接参考电压，所述比较模块的输出端连接所述开关模块的控制端，所述比较模块触发所述开关模块输出用于控制所述灯具关断的电信号；设置温敏模块监测灯具，其输出电压随灯具的温度变化而变化，在灯具温度过高时温敏模块的输出电压变化，使得比较模块触发开关模块输出电信号可以用作对灯具电源的开关控制，实现温度过高保护。此外，还公开了一种灯具过温保护装置。

Description

灯具过温保护电路及装置

技术领域

本发明涉及灯具保护领域，特别是涉及一种灯具过温保护电路及装置。

背景技术

目前，随着社会科技的发展，灯具的设计与制作能力在不断提高，但灯具在使用过程中，其发热或者隔热方面的缺点还未能很好的解决，而在一些特殊灯具特殊应用场合，对灯具的温度有严格要求，一旦出现了高于设定的温度，则灯具容易出现故障或者直接损坏而不能使用。

发明内容

基于此，有必要针对灯具的温度过高时，灯具容易出现故障或者直接损坏的问题，提供一种在温度过高时保护灯具不被损坏的灯具过温保护电路。

此外，有必要针对灯具的温度过高时，灯具容易出现故障或者直接损坏的问题，提供一种在温度过高时保护灯具不被损坏的灯具过温保护装置。

一种灯具过温保护电路，包括用于监测灯具温度且可输出随温度变化的电压的温敏模块、比较模块、反馈模块及开关模块，其中，

所述比较模块的第一输入端与所述温敏模块的输出端电连接，所述比较模块的第二输入端连接参考电压，所述比较模块的输出端连接所述开关模块的控制端，所述比较模块触发所述开关模块输出用于控制所述灯具关断的电信号；

所述反馈模块的输入端所述比较模块的输出端连接，所述反馈模块的输出端与所述比较模块的第一输入端连接，所述反馈模块用于在所述灯具过温时使所述比较模块保持触发所述开关模块输出用于控制所述灯具关断的电信号。

在其中一个实施例中，所述比较模块包括比较器，所述比较器的同相输入端同时与所述温敏模块的输出端、所述反馈模块的输出端连接，所述比较器的反相输入端连接所述参考电压，所述比较器的输出端同时连接所述开关模块的控制端、所述反馈模块的输入端，所述温敏模块的输出电压比所述参考电压大时所述比较模块输出高电平触发所述开关模块输出用于控制所述灯具关断的电信号。

在其中一个实施例中，所述比较模块还包括限流电阻R3、接地电阻R4、分压电阻R5、下拉电阻R6及限流电阻R8，其中，

所述比较器的同相输入端通过所述限流电阻R3与所述温敏模块的输出端连接；

所述比较器的反相输入端通过所述分压电阻R5连接所述参考电压，并通过所述接地电阻R4接地；

所述比较器的输出端通过所述限流电阻R8连接所述开关模块的控制端，并通过所述下拉电阻R6接地。

在其中一个实施例中，所述反馈模块包括第一二极管、输出电阻R7，其中，

所述第一二极管的阳极与所述比较器的输出端连接，所述第一二极管的阴极通过所述输出电阻R7与所述比较器的同相输入端连接。

在其中一个实施例中，所述开关模块包括开关管Q1、光电耦合器，所述光电耦合器包括发光源和受光器，其中，

所述开关管Q1的控制端作为所述开关模块的控制端与所述比较模块的输出端连接，所述开关管Q1的输入端与所述光电耦合器的发光源的输出端连接，所述开关管Q1的输出端接地；

所述光电耦合器的发光源的输入端连接电源，所述光电耦合器的受光器的输出端接地，所述光电耦合器的受光器的输入端作为所述开关模块的输出端输出用于控制所述灯具关断的低电平电信号。

在其中一个实施例中，还包括分压模块，所述分压模块包括分压电阻R1、接地电阻R2及滤波电容C1，其中，

所述分压电阻R1的一端与所述温敏模块的输出端连接，所述分压电阻R1的另一端作为分压模块的输出端与所述比较模块的第一输入端连接，所述分压电阻R1的另一端还通过所述接地电阻R2接地，所述滤波电容C1与接地电阻R2并联。

一种灯具过温保护装置，包括灯具过温保护电路，所述灯具过温保护电路包括用于监测灯具温度且可输出随温度变化的电压的温敏模块、比较模块、反馈模块及开关模块，其中，

所述比较模块的第一输入端与所述温敏模块的输出端电连接，所述比较模块的第二输入端连接参考电压，所述比较模块的输出端连接所述开关模块的控制端，所述比较模块触发所述开关模块输出用于控制所述灯具关断的电信号；

所述反馈模块的输入端所述比较模块的输出端连接，所述反馈模块的输出端与所述比较模块的第一输入端连接，所述反馈模块用于在所述灯具过温时使所述比较模块保持触发所述开关模块输出用于控制所述灯具关断的电信号。

在其中一个实施例中，所述比较模块包括比较器，所述比较器的同相输入端同时与所述温敏模块的输出端、所述反馈模块的输出端连接，所述比较器的反相输入端连接所述参考电压，所述比较器的输出端同时连接所述开关模块的控制端、所述反馈模块的输入端，所述温敏模块的输出电压比所述参考电压大时所述比较模块输出高电平触发所述开关模块输出用于控制所述灯具关断的电信号。

在其中一个实施例中，所述比较模块还包括限流电阻R3、接地电阻R4、分压电阻R5、下拉电阻R6及限流电阻R8，其中，

所述比较器的同相输入端通过所述限流电阻R3与所述温敏模块的输出端连接；

所述比较器的反相输入端通过所述分压电阻R5连接所述参考电压，并通过所述接地电阻R4接地；

所述比较器的输出端通过所述限流电阻R8连接所述开关模块的控制端，并通过所述下拉电阻R6接地。

在其中一个实施例中，所述反馈模块包括第一二极管、输出电阻R7，其中，

所述第一二极管的阳极与所述比较器的输出端连接，所述第一二极管的阴极通过所述输出电阻R7与所述比较器的同相输入端连接。

上述温度过灯具过温保护电路设置温敏模块监测灯具，其输出电压随灯具的温度变化而变化，在灯具温度过高时温敏模块的输出电压产生变化，使得比较模块触发开关模块输出电信号可以用作对灯具电源的开关控制，实现温度过高保护，此外，设置反馈模块在灯具过温时使比较模块保持触发开关模块输出用于控制灯具关断的电信号，使得灯具过温保护电路更可靠。此外，还公开了一种灯具过温保护装置。

附图说明

图1为一优选实施例中的灯具过温保护电路的结构框图；

图2为一优选实施例中的灯具过温保护电路的电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，为一实施例的灯具过温保护电路。该灯具过温保护电路包括：温敏模块110、比较模块120、开关模块130和反馈模块140。

比较模块120的第一输入端与温敏模块110的输出端电连接，比较模块120的第二输入端连接参考电压，比较模块120的输出端连接开关模块130的控制端，比较模块120触发开关模块130输出用于控制灯具关断的电信号；反馈模块140的输入端比较模块120的输出端连接，反馈模块140的输出端与比较模块120的第一输入端连接，反馈模块140用于在灯具过温时使比较模块120保持触发开关模块输出用于控制灯具关断的电信号。

灯具过温保护电路通过设置温敏模块110监测灯具，其输出电压随灯具的温度变化而变化，在灯具温度过高时温敏模块110的输出电压产生变化，使得比较模块120触发开关模块130输出电信号可以用作对灯具电源的开关控制，实现温度过高保护；此外，设置反馈模块140在灯具过温时使比较模块120保持触发开关模块130输出用于控制灯具关断的电信号，使得灯具过温保护电路更可靠。

温敏模块110为一个输出电压随温度的变化的温敏芯片，温度升高时其输出电压随之变大。此外，温敏模块110还可以是包括正温度系数的热敏电阻，热敏电阻的阻值随温度的升高而增大，从而热敏电阻两端的电压增大，那么温敏模块110的输出电压可以是该热敏电阻两端的电压。

如图2所示，本实施例中，温敏模块110的输出电压比参考电压大时比较模块120输出高电平触发开关模块130输出用于控制灯具关断的电信号。比较模块120包括比较器U1、限流电阻R3、接地电阻R4、分压电阻R5、下拉电阻R6及限流电阻R8。

比较器U1的同相输入端3同时与温敏模块110的输出端、反馈模块140的输出端连接，比较器U1的反相输入端2连接参考电压，比较器U1的输出端1同时连接开关模块120的控制端、反馈模块140的输入端。比较器U1的电源输入端与电源Vcc连接，比较器U1的接地端接地。比较器U1的同相输入端3输入的是温敏模块110的输出电压，本实施例中，当温敏模块110的输出电压比参考电压大时，比较器U1的输出端1输出高电平；反之，则输出低电平。在其他实施例中，配合其他参数的变化，比较器U1可以用运算放大器替换。

比较器U1的同相输入端3通过限流电阻R3与温敏模块110的输出端连接，即限流电阻R3未与比较器U1连接的一端为比较模块120的第一输入端，限流电阻R3对温敏模块110向比较器U1输入的电压有限流保护作用。比较器U1的反相输入端2通过分压电阻R5连接参考电压，并通过所述接地电阻R4接地，即分压电阻R5未与比较器U1连接的一端为比较模块120的第二输出端，接地电阻R4与分压电阻R5组成分压网络，对所输入的参考电压有分压限流作用。

比较器U1的输出端1通过限流电阻R8连接开关模块130的控制端，并通过下拉电阻R6接地，下拉电阻R6用于提高比较器U1输出电平的兼容性，同时有限流作用。在其他实施例中，配合其他模块参数的改变，上述限流电阻R3、分压电阻R4、接地电阻R5、下拉电阻R6及限流电阻R8均可省略或者用几个电阻串并联替换。

开关模块130包括开关管Q1、光电耦合器OPT1，光电耦合器OPT1包括发光源和受光器。

开关管Q1的控制端作为开关模块130的控制端与比较模块120的输出端连接，开关管Q1的输入端与光电耦合器OPT1的发光源的输出端连接，开关管Q1的输出端接地；光电耦合器OPT1的发光源的输入端连接电源Vcc，光电耦合器OPT1的受光器的输出端接地，光电耦合器OPT1的受光器的输入端作为开关模块130的输出端输出用于控制灯具关断的低电平电信号。本实施例中，灯具过温时，温敏模块110的输出电压比参考电压大时，比较模块120输出高电平使得开关管Q1导通，则光电耦合器OPT1发光源发光以使受光器工作，受光器的输入端接地形成低电平。

光电耦合器OPT1，是以光为媒介传输电信号的一种电-光-电转换器件。光电耦合器OPT1可以理解为其包括控制部分及开关部分，即发光源和受光器，两者组装在同一密闭的壳体内，彼此间用透明的绝缘体隔离。在其他实施例中，光电耦合单元122可以用直流继电器替换。其中，直流继电器的线圈作为控制部分相当于发光源起控制作用，直流继电器的的开关触点相当于受光器起开关作用。

在本实施例中，开关管Q1为NPN型三极管，在其他实施例中，开关管Q1还可以用场效应晶体管或集成电路替代。

反馈模块140包括第一二极管D1、输出电阻R7。第一二极管D1的阳极与比较器U1的输出端连接，第一二极管D1的阴极通过输出电阻R7与比较器U1的同相输入端3连接。本实施例中，灯具过温时，比较模块120输出高电平，反馈模块140将该高电平反馈到比较器U1的同相输入端3，如此可使比较器U1的同相输入端3的电压一直比其反相输入端2的电压值大，令比较器U1的输出端1保持输出高电平，那么开关模块130的输出端就锁定在低电平控制灯具的电源控制器(图未示)关闭灯具。

在优选的实施例中，灯具过温保护电路还包括分压模块150。分压模块150包括分压电阻R1、接地电阻R2及滤波电容C1。

分压电阻R1的一端与温敏模块110的输出端连接，分压电阻R1的另一端作为分压模块150的输出端与比较模块120的第一输入端连接，分压电阻R1的另一端还通过接地电阻R2接地，滤波电容C1与接地电阻R2并联。分压电阻R1与接地电阻R2组成分压网络，对所温敏模块110的输出电压有分压限流保护作用，滤波电容C1可以滤除温敏模块110的输出电压的电压波动。在其他实施例中，分压电阻R1和接地电阻R2可以省略或用几个电阻串并联替换。

一种灯具过温保护装置，包括上述的灯具过温保护电路，所述灯具过温保护电路包括用于监测灯具温度且可输出随温度变化的电压的温敏模块、比较模块、反馈模块及开关模块。

所述比较模块的第一输入端与所述温敏模块的输出端电连接，所述比较模块的第二输入端连接参考电压，所述比较模块的输出端连接所述开关模块的控制端，所述比较模块触发所述开关模块输出用于控制所述灯具关断的电信号；

所述反馈模块的输入端所述比较模块的输出端连接，所述反馈模块的输出端与所述比较模块的第一输入端连接，所述反馈模块用于在所述灯具过温时使所述比较模块保持触发所述开关模块输出用于控制所述灯具关断的电信号。

灯具过温保护电路的具体电路结构的如上所述，这里不再赘述。

下面将对灯具过温保护电路的工作原理进一步描述。

当灯具温度超高时，温敏模块110的输出电压升高，使比较器U1的同相输入端3电压升高至比参考电压大时，比较器U1的输出端1输出高电平，由于反馈模块140的第一二极管D1和输出电阻R7的存在，比较器U1的输出端1始终输出高电平，开关管Q1始终导通，开关模块130始终输出低电平，灯具的电源控制器的被控信号始终是低电平，使灯具保护停止工作，实现了灯具的温度过高保护，只有整个灯具的电路重启，且温度下降后灯具才能重新工作。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种灯具过温保护电路，其特征在于，包括用于监测灯具温度且可输出随温度变化的电压的温敏模块、比较模块、反馈模块及开关模块，其中，

所述比较模块的第一输入端与所述温敏模块的输出端电连接，所述比较模块的第二输入端连接参考电压，所述比较模块的输出端连接所述开关模块的控制端，所述比较模块触发所述开关模块输出用于控制所述灯具关断的电信号；

所述反馈模块的输入端所述比较模块的输出端连接，所述反馈模块的输出端与所述比较模块的第一输入端连接，所述反馈模块用于在所述灯具过温时使所述比较模块保持触发所述开关模块输出用于控制所述灯具关断的电信号；

所述比较模块包括比较器，所述比较器的同相输入端同时与所述温敏模块的输出端、所述反馈模块的输出端连接，所述比较器的反相输入端连接所述参考电压，所述比较器的输出端同时连接所述开关模块的控制端、所述反馈模块的输入端，所述温敏模块的输出电压比所述参考电压大时所述比较模块输出高电平触发所述开关模块输出用于控制所述灯具关断的电信号；

所述反馈模块包括第一二极管、输出电阻R7，其中，所述第一二极管的阳极与所述比较器的输出端连接，所述第一二极管的阴极通过所述输出电阻R7与所述比较器的同相输入端连接。

2.根据权利要求1所述的灯具过温保护电路，其特征在于，所述比较模块还包括限流电阻R3、接地电阻R4、分压电阻R5、下拉电阻R6及限流电阻R8，其中，

所述比较器的同相输入端通过所述限流电阻R3与所述温敏模块的输出端连接；

所述比较器的反相输入端通过所述分压电阻R5连接所述参考电压，并通过所述接地电阻R4接地；

所述比较器的输出端通过所述限流电阻R8连接所述开关模块的控制端，并通过所述下拉电阻R6接地。

3.根据权利要求1所述的灯具过温保护电路，其特征在于，所述开关模块包括开关管Q1、光电耦合器，所述光电耦合器包括发光源和受光器，其中，

所述开关管Q1的控制端作为所述开关模块的控制端与所述比较模块的输出端连接，所述开关管Q1的输入端与所述光电耦合器的发光源的输出端连接，所述开关管Q1的输出端接地；

所述光电耦合器的发光源的输入端连接电源，所述光电耦合器的受光器的输出端接地，所述光电耦合器的受光器的输入端作为所述开关模块的输出端输出用于控制所述灯具关断的低电平电信号。

4.根据权利要求1所述的灯具过温保护电路，其特征在于，还包括分压模块，所述分压模块包括分压电阻R1、接地电阻R2及滤波电容C1，其中，

所述分压电阻R1的一端与所述温敏模块的输出端连接，所述分压电阻R1的另一端作为分压模块的输出端与所述比较模块的第一输入端连接，所述分压电阻R1的另一端还通过所述接地电阻R2接地，所述滤波电容C1与接地电阻R2并联。

5.一种灯具过温保护装置，其特征在于，包括灯具过温保护电路，所述灯具过温保护电路包括用于监测灯具温度且可输出随温度变化的电压的温敏模块、比较模块、反馈模块及开关模块，其中，

所述比较模块的第一输入端与所述温敏模块的输出端电连接，所述比较模块的第二输入端连接参考电压，所述比较模块的输出端连接所述开关模块的控制端，所述比较模块触发所述开关模块输出用于控制所述灯具关断的电信号；

所述反馈模块的输入端所述比较模块的输出端连接，所述反馈模块的输出端与所述比较模块的第一输入端连接，所述反馈模块用于在所述灯具过温时使所述比较模块保持触发所述开关模块输出用于控制所述灯具关断的电信号；

所述比较模块包括比较器，所述比较器的同相输入端同时与所述温敏模块的输出端、所述反馈模块的输出端连接，所述比较器的反相输入端连接所述参考电压，所述比较器的输出端同时连接所述开关模块的控制端、所述反馈模块的输入端，所述温敏模块的输出电压比所述参考电压大时所述比较模块输出高电平触发所述开关模块输出用于控制所述灯具关断的电信号；

所述反馈模块包括第一二极管、输出电阻R7，其中，所述第一二极管的阳极与所述比较器的输出端连接，所述第一二极管的阴极通过所述输出电阻R7与所述比较器的同相输入端连接。

6.根据权利要求5所述的灯具过温保护装置，其特征在于，所述比较模块还包括限流电阻R3、接地电阻R4、分压电阻R5、下拉电阻R6及限流电阻R8，其中，

所述比较器的同相输入端通过所述限流电阻R3与所述温敏模块的输出端连接；

所述比较器的反相输入端通过所述分压电阻R5连接所述参考电压，并通过所述接地电阻R4接地；

所述比较器的输出端通过所述限流电阻R8连接所述开关模块的控制端，并通过所述下拉电阻R6接地。