RU197213U1

RU197213U1 - LED power supply

Info

Publication number: RU197213U1
Application number: RU2019121954U
Authority: RU
Inventors: Бронислав Владиславович Горлинский; Владимир Евгеньевич Рыжаков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Витрулюкс"
Priority date: 2019-07-09
Filing date: 2019-07-09
Publication date: 2020-04-13

Abstract

Полезная модель относится к области светотехники, в частности к источникам питания осветительных светодиодных приборов. Источник питания светодиодов содержит входной фильтр, входной выпрямитель, блок управления, по меньшей мере одно полупроводниковое ключевое устройство, выход которого через устройство с индуктивно связанными обмотками соединен с выходным выпрямителем и выходным фильтром, устройство коррекции, первый вход которого соединен с выходным фильтром, выход устройства коррекции через оптопару соединен с первым управляющим входом блока управления, выход блока управления соединен с управляющим входом полупроводникового ключевого устройства, отличающийся тем, что дополнительно содержит два предохранителя, находящиеся на проводниках, которые подключены к фазному и нулевому проводу питающей электрической сети. В качестве устройства с индуктивно связанными обмотками может быть использован трансформатор, дроссель по меньше мере с двумя обмотками. В качестве полупроводникового ключевого устройства может быть использован биполярный транзистор, полевой транзистор, тиристор, биполярный транзистор с изолированным затвором. Техническим результатом полезной модели является повышение надежности и безопасности работы источника питания светодиодов при аварийной ситуации, в частности при коротком замыкании внутренней электрической схемы источника, на корпус источника при работе в электрических сетях с глухо заземленной или изолированной нейтралью и при ошибке подключения в сеть переменного тока. 3 ил. .; 6 з.п. ф-лыThe utility model relates to the field of lighting engineering, in particular to power supplies for LED lighting devices. The power supply of the LEDs contains an input filter, an input rectifier, a control unit, at least one semiconductor key device, the output of which through a device with inductively coupled windings is connected to an output rectifier and an output filter, a correction device, the first input of which is connected to the output filter, the output of the device correction through an optocoupler is connected to the first control input of the control unit, the output of the control unit is connected to the control input of the semiconductor key device, characterized in that it further comprises two fuses located on the conductors that are connected to the phase and neutral wires of the supply network. As a device with inductively coupled windings, a transformer, a choke with at least two windings can be used. As a semiconductor key device, a bipolar transistor, a field effect transistor, a thyristor, an insulated gate bipolar transistor can be used. The technical result of the utility model is to increase the reliability and safety of the power supply of the LEDs in an emergency, in particular when the internal circuitry of the source is short-circuited, to the source housing when operating in electrical networks with a dullly grounded or insulated neutral and when connecting to the AC mains error. 3 ill. .; 6 c.p. f-ly

Description

Полезная модель относится к области светотехники, в частности к источникам питания осветительных светодиодных приборов.The utility model relates to the field of lighting engineering, in particular to power supplies for LED lighting devices.

В настоящее время происходит бурное развитие нового направления техники, связанное с применением полупроводниковых светодиодов в освещении и при этом важно использовать традиционные электрические сети переменного напряжения.Currently, there is a rapid development of a new area of technology associated with the use of semiconductor LEDs in lighting and it is important to use traditional AC electric networks.

Известен светодиодный источник света содержащий понижающий преобразователь напряжения, который через выпрямительный диодный мост соединен с по меньшей мере одним светодиодом, а между выпрямительным диодным мостом и светодиодом параллельно с ними включен емкостный фильтр, при этом понижающий преобразователь напряжения выполнен из цепочки последовательно соединенных конденсаторов, по крайней мере, один из которых, являющийся конденсатором отбора мощности, соединен с выпрямительным мостом. Патент RU79741, МПК Н05В 37/02, опубликован 2009 г.Known LED light source containing a step-down voltage converter, which is connected through a rectifier diode bridge to at least one LED, and a capacitive filter is connected in parallel with them between the rectifier diode bridge and the LED, and the step-down voltage converter is made of a chain of series-connected capacitors, at least at least one of which, being a power take-off capacitor, is connected to a rectifier bridge. Patent RU79741, IPC Н05В 37/02, published 2009

Недостатком такого источника света является то, что используемая цепочка последовательно соединенных конденсаторов в преобразователе напряжения и токоограничивающий резистор, установленный параллельно светодиоду, могут только ограничить ток в случае короткого замыкания, но не обеспечивают надежность и безопасность работы устройства при аварийных ситуациях.The disadvantage of such a light source is that the used series of series-connected capacitors in the voltage converter and a current-limiting resistor mounted parallel to the LED can only limit the current in the event of a short circuit, but do not ensure the reliability and safety of the device in emergency situations.

Известна схема подключения светодиодного светового прибора в сеть переменного тока, содержащая группу последовательно соединенных светодиодов, подключенных параллельно к сглаживающему пульсации напряжения конденсатору, подсоединенному к диодному выпрямителю, который подсоединен последовательно к конденсатору, задающему рабочий ток, при этом конденсатор, задающий рабочий ток с подключенным параллельно ему разрядным резистором, вместе с токоограничивающим резистором последовательно подключены в сеть переменного тока, отличающаяся тем, что параллельно входу выпрямителя в цепь переменного тока подключен дополнительный конденсатор. Патент RU95214, МПК Н05В 37/00, опубликован 2010 г.A known circuit for connecting a LED light fixture to an AC network, containing a group of series-connected LEDs connected in parallel to a voltage ripple smoothing capacitor connected to a diode rectifier, which is connected in series to a capacitor that defines the operating current, while a capacitor that sets the operating current with connected in parallel a discharge resistor, together with a current-limiting resistor, are connected in series to an alternating current network, characterized in in that the parallel input of the rectifier circuit into AC additional capacitor is connected. Patent RU95214, IPC Н05В 37/00, published 2010

Недостатком описанной схемы является то, что мгновенное увеличение тока в цепи ограничивается только величиной активного сопротивления резистора и низким динамическим реактивным сопротивлением конденсатора, подключенного параллельно входу выпрямителя в цепь переменного тока, что не позволяет осуществить защиту от короткого замыкания.The disadvantage of the described circuit is that the instantaneous increase in current in the circuit is limited only by the value of the resistance of the resistor and low dynamic reactance of the capacitor connected in parallel with the input of the rectifier in the AC circuit, which does not allow short circuit protection.

Из уровня техники известен светодиодный выпрямительный мост, содержащий выпрямитель, конденсатор и светодиодные цепочки из двух последовательно соединенных светодиодов, отличающийся тем, что в него дополнительно введены трансформатор, переменный резистор и источник стабилизированного напряжения, а выпрямитель выполнен на светодиодах, причем выводы переменного напряжения выпрямителя через трансформатор подключены к питающей сети, а выводы «+» и «-» выпрямителя соединены с параллельно соединенными конденсатором и входами «+» и «-» источника стабилизированного напряжения, к выходам которого подключены параллельно соединенные переменный резистор и группа параллельно соединенных светодиодных цепочек из двух светодиодов. Патент RU183081, МПК Н05В 33/08, Н05В 37/02, опубликован 2018 г.The prior art LED rectifier bridge containing a rectifier, a capacitor and LED chains of two series-connected LEDs, characterized in that it additionally includes a transformer, a variable resistor and a stabilized voltage source, and the rectifier is made on LEDs, and the alternator voltage outputs through the transformer is connected to the mains, and the terminals “+” and “-” of the rectifier are connected to the capacitor in parallel with the inputs “+” and “-” of the source stabilized voltage source, to the outputs of which are connected a parallel-connected variable resistor and a group of parallel-connected LED chains of two LEDs. Patent RU183081, IPC Н05В 33/08, Н05В 37/02, published 2018.

В описанном устройстве проблема защиты от короткого замыкание решается за счет использования трансформатора, который работает на частоте напряжения питающей электрической сети и соответственно имеет большие габаритные размеры и не применим в небольших по размерам источниках питания для светодиодных приборов.In the described device, the problem of short circuit protection is solved by using a transformer that operates at a voltage frequency of the power supply network and accordingly has large overall dimensions and is not applicable in small-sized power supplies for LED devices.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является импульсный источник питания для светодиодного фонаря, содержащий входной фильтр, входной выпрямитель, блок управления, узел защиты по току, транзисторный ключ, выход которого через трансформатор соединен с мощным выходным выпрямителем и выходным фильтром, устройство коррекции, первый вход которого соединен с выходным фильтром, выход устройства коррекции через оптопару соединен с первым управляющим входом блока управления, второй управляющий вход блока управления связан с выходом узла защиты по току, а выход блока управления соединен с управляющим входом транзисторного ключа, отличающийся тем, что дополнительно содержит термореле с нормально-замкнутыми контактами, включенное последовательно между входом блока питания и входным фильтром. Патент RU127570, МПК Н05В 37/02, опубликован 2013 г.Closest to the claimed technical solution is a switching power supply for the LED lamp, containing an input filter, an input rectifier, a control unit, a current protection unit, a transistor switch, the output of which is connected via a transformer to a powerful output rectifier and an output filter, a correction device, a first input which is connected to the output filter, the output of the correction device through an optocoupler is connected to the first control input of the control unit, the second control input of the control unit is connected to the output of the current protection unit, and the output of the control unit is connected to the control input of the transistor switch, characterized in that it further comprises a thermal relay with normally closed contacts, connected in series between the input of the power supply and the input filter. Patent RU127570, IPC Н05В 37/02, published 2013

В данном источнике питания отсутствует защита от короткого замыкания.There is no short circuit protection in this power supply.

Задачей, решаемой предлагаемым техническим решением является создание источника питания светодиодов повышенной степени надежности и безопасности работы устройства при аварийных ситуациях, в частности при коротком замыкании внутренней электрической схемы источника питания на заземленный корпус источника, особенно при ошибке подключения устройства в сеть переменного тока.The problem to be solved by the proposed technical solution is to create a power supply for LEDs of an increased degree of reliability and safety of the device in emergency situations, in particular when a short circuit of the internal electrical circuit of the power source to the grounded source casing, especially when the device is connected to an alternating current mains error.

Технический эффект - повышение надежности и безопасности работы источника питания светодиодов при аварийной ситуации, в частности при коротком замыкании внутренней электрической схемы источника питания на заземленный корпус источника при работе в электрических сетях с глухо заземленной или изолированной нейтралью и при ошибке подключения устройства в сеть переменного тока.The technical effect is to increase the reliability and safety of the operation of the power supply of the LEDs in an emergency, in particular when a short circuit of the internal electrical circuit of the power source to the grounded source body when working in electrical networks with a dullly grounded or insulated neutral and in case of an error connecting the device to an AC network.

Поставленная задача решается за счет того, предлагаемый источник питания светодиодов содержит входной фильтр, входной выпрямитель, блок управления, по меньшей мере одно полупроводниковое ключевое устройство, выход которого через устройство с индуктивно связанными обмотками соединен с выходным выпрямителем и выходным фильтром, устройство коррекции, первый вход которого соединен с выходным фильтром, выход устройства коррекции через оптопару соединен с первым управляющим входом блока управления, выход блока управления соединен с управляющим входом полупроводникового ключевого устройства, отличающийся тем, что дополнительно содержит два предохранителя находящиеся на проводниках, которые подключены к фазному и нулевому проводу питающей электрической сети. В качестве устройства с индуктивно связанными обмотками может быть использован трансформатор, дроссель по меньше мере с двумя обмотками. В качестве полупроводникового ключевого устройства может быть использован биполярный транзистор, полевой транзистор, тиристор, биполярный транзистор с изолированным затвором.The problem is solved due to the fact that the proposed power supply of the LEDs contains an input filter, an input rectifier, a control unit, at least one semiconductor key device, the output of which is connected to an output rectifier and an output filter through a device with inductively coupled windings, a correction device, a first input which is connected to the output filter, the output of the correction device through an optocoupler is connected to the first control input of the control unit, the output of the control unit is connected to the control the input of the semiconductor key device, characterized in that it additionally contains two fuses located on the conductors, which are connected to the phase and neutral wires of the power supply network. As a device with inductively coupled windings, a transformer, a choke with at least two windings can be used. As a semiconductor key device, a bipolar transistor, a field effect transistor, a thyristor, an insulated gate bipolar transistor can be used.

Указанный технический результат достигается тем, что предлагаемое устройство содержит два предохранителя, на внутренних проводниках электрической схемы устройства, один из которых через клемму подключается к фазному проводнику питающей электрической сети, а другой - к нулевому проводнику.The specified technical result is achieved by the fact that the proposed device contains two fuses on the internal conductors of the device’s electrical circuit, one of which is connected via a terminal to the phase conductor of the power supply network, and the other to the neutral conductor.

Такая схема позволяет, обеспечивает надежную работу устройства в случае короткого замыкания на корпус при аварийной ситуации и при ошибке подключения устройства в сеть переменного тока.Such a circuit allows, ensures reliable operation of the device in the event of a short circuit to the case in an emergency and in case of an error connecting the device to the AC mains.

При использовании в сети нескольких электрических устройств, например, таких как светильники, наличием в каждом из светильников внутреннего предохранителя FU, подключенного к фазному проводу питающей электрической сети, обеспечивается надежность функционирования всей системы освещения. При наступлении аварийной ситуации (короткого замыкания внутренней схемы устройства на заземленный корпус устройства), с большей вероятностью, можно предположить, что в конкретном устройстве сработает локальный предохранитель FU и отключит от сети одно конкретное устройство (фиг. 1).When several electrical devices are used in the network, for example, such as lamps, the presence of an internal fuse FU in each of the lamps connected to the phase wire of the power supply network ensures the reliability of the entire lighting system. In the event of an emergency (short circuit of the internal circuit of the device to the grounded device casing), it is more likely that a local fuse FU will trip in a specific device and disconnect one specific device from the network (Fig. 1).

Таким образом, будет отключено одно устройство, а вся система в целом будет функционировать.Thus, one device will be disconnected, and the entire system as a whole will function.

Однако при монтаже устройств может быть допущена ошибка подключения сетевых проводов и предохранитель FU может оказаться подключенным не к фазному проводу, а к нулевому (фиг. 2).However, when installing the devices, an error can be made in connecting the network wires and the FU fuse may not be connected to the phase wire, but to the zero (Fig. 2).

В этом случае при наступлении аварийной ситуации ток будет проходить, через внутренний проводник устройства, не защищенный предохранителем FU. Вследствие такой ошибки сработает общий автоматический выключатель и отключит группу устройств. Подобная реакция на аварийную ситуацию приведет к тому, что будет невозможно подключить к электрическому питанию группу устройств до тех пор, пока не будет найдено и отключено аварийное устройство, которое стало причиной общего отключения. Применительно к освещению можно сказать, что вследствие подобной ситуации помещение полностью останется без света и шансы отыскать аварийное устройство среди многих подобных устройств, в темноте очень невелики.In this case, when an emergency occurs, the current will pass through the internal conductor of the device, not protected by a FU fuse. Due to this error, the general circuit breaker will trip and disconnect the device group. Such a reaction to an emergency will lead to the fact that it will be impossible to connect a group of devices to electrical power until an emergency device is found and turned off, which caused a general shutdown. With regard to lighting, we can say that due to a similar situation, the room will completely remain without light and the chances of finding an emergency device among many such devices are very small in the dark.

Поэтому улучшить безопасность и надежность системы может использование в источнике питания двух предохранителей, находящихся на фазном и нулевом проводниках. Тогда не нужно будет уделять особое внимание строго определенному способу подключения сетевых проводов.Therefore, it is possible to improve the safety and reliability of the system by using two fuses located on the phase and neutral conductors in the power supply. Then you will not need to pay special attention to a strictly defined method of connecting network wires.

Рассматривая электрические сети с изолированной нейтралью можно констатировать, что на корпусе устройства вследствие аварийной ситуации, может появиться любой потенциал: нулевой, фазный, потенциал другой фазы. Поэтому использование в устройствах, работающих в таких сетях, двух предохранителей является насущной необходимостью.Considering electrical networks with an isolated neutral, it can be stated that any potential can appear on the device case due to an emergency: zero, phase, potential of another phase. Therefore, the use of two fuses in devices operating in such networks is an urgent need.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Фиг. 1 - схема движения тока при коротком замыкании на корпус, когда предохранитель установлен на фазном проводе;FIG. 1 is a diagram of the movement of current during a short circuit to the housing when the fuse is installed on the phase wire;

фиг. 2 - схема движения тока при коротком замыкании на корпус, когда предохранитель установлен на нулевом проводе;FIG. 2 - diagram of the current flow during a short circuit to the housing when the fuse is installed on the neutral wire;

фиг. 3 - структурная схема источника питания светодиодов.FIG. 3 is a block diagram of a LED power supply.

На фиг. 3 представлена структурная схема источника питания светодиодов.In FIG. 3 is a structural diagram of a LED power supply.

Устройство питания светодиодов содержит клеммы подключения к электрической питающей сети 110/220/380 В, 50/60 Гц 1, предохранитель 2, предохранитель 3, входной фильтр 4, входной выпрямитель 5, блок коррекции коэффициента мощности 6, блок управления 7, устройство защиты 8, полупроводниковое ключевое устройство 9, с которым соединена цепь смягчения перегрузки 10 и первичная обмотка устройства с индуктивно связанными обмотками 11. Выход полупроводникового ключевого устройства 9 через устройство с индуктивно связанными обмотками 11 соединен с выходным выпрямителем 12, выходным фильтром 13, который через ключевое устройство защиты от сверхтока 14 и датчик выходного тока 15 соединен с клеммами для подключения нагрузки 16. Блок уменьшения пульсаций тока и защиты от режима короткого замыкания нагрузки (КЗН) 17 соединен с ключевым устройством защиты от мгновенного сверхтока 14 и датчиком выходного тока 15. Блок защиты от перегрузки 18 соединяет минусовую клемму нагрузки 16 и выходной фильтр 13. Первый вход устройства коррекции 19 соединен с выходным фильтром 13, второй вход с минусовой клеммой для подключения нагрузки 16, выход устройства коррекции соединен через оптопару 20 с первым входом блоком управления 7, выход которого соединен с управляющим входом полупроводникового ключевого устройства 9. Первый вход устройства защиты 8 соединен с выходом входного фильтра, а второй - с выходом блока коррекции коэффициента мощности 6.The LED power supply device contains terminals for connecting to the electric power supply network 110/220/380 V, 50/60 Hz 1, fuse 2, fuse 3, input filter 4, input rectifier 5, power factor correction block 6, control unit 7, protection device 8 , a semiconductor key device 9, to which an overload mitigation circuit 10 and a primary winding of the device with inductively coupled windings are connected 11. The output of the semiconductor key device 9 through the device with inductively coupled windings 11 is connected to the output a frame 12, an output filter 13, which through a key overcurrent protection device 14 and an output current sensor 15 is connected to the terminals for connecting the load 16. The unit for reducing current ripples and protection against load short circuit mode (KZN) 17 is connected to the key device for protecting against instantaneous over current 14 and the output current sensor 15. The overload protection unit 18 connects the negative terminal of the load 16 and the output filter 13. The first input of the correction device 19 is connected to the output filter 13, the second input with a negative terminal for connected load 16, the output of the correction device is connected through an optocoupler 20 to the first input of the control unit 7, the output of which is connected to the control input of the semiconductor key device 9. The first input of the protection device 8 is connected to the output of the input filter, and the second to the output of the power factor correction unit 6 .

Входной фильтр 4 может содержать защитные компоненты, такие как варисторы, термисторы, газоразрядные компоненты, защитные диоды, седакторы, выполняющие функцию защиты от импульсной помехи.The input filter 4 may contain protective components, such as varistors, thermistors, gas discharge components, protective diodes, sedaktor, performing the function of protection against impulse noise.

Блок управления 7 обладает функцией защиты от перегрузки по току, напряжению и температуре.The control unit 7 has a function of protection against overload on current, voltage and temperature.

Устройство защиты 8 осуществляет функцию вторичной защиты и дает сигнал выключения блоку управления при возникновении недопустимых значений выпрямленного напряжения питающей электрической сети. Например, вследствие воздействия импульсной помехи из питающей электрической сети или пониженного напряжения питающей электрической цепи.The protection device 8 performs the function of secondary protection and gives a shutdown signal to the control unit in the event of unacceptable values of the rectified voltage of the supply network. For example, due to the influence of impulse noise from the power supply network or low voltage of the power supply circuit.

В качестве полупроводникового ключевого устройства 9 может быть использован биполярный транзистор, биполярный транзистор с изолированным затвором, полевой транзистор или тиристор. Количество полупроводниковых ключевых устройств определяется выходной мощностью источника и электрической схемой высокочастотного преобразователя. При большой мощности источника возможно использование нескольких параллельно включенных полупроводниковых ключевых устройств управляемых с одного выхода блока питания 7.As the semiconductor key device 9, a bipolar transistor, an insulated gate bipolar transistor, a field effect transistor, or a thyristor can be used. The number of semiconductor key devices is determined by the output power of the source and the electrical circuit of the high-frequency converter. With a large source power, it is possible to use several parallel-connected semiconductor key devices controlled from one output of the power supply 7.

Также несколько полупроводниковых ключевых устройств могут быть использованы для получения высокочастотного напряжения при использовании схем полумостового, мостовой или пушпульного инверторов, а также схем обратноходового или прямоходового импульсных преобразователей. Тогда при подключении полупроводниковых ключевых устройств к устройству с индуктивно связанными обмотками дополнительно могут быть использованы конденсаторы, катушки индуктивности, резисторы и диоды, а блок управления будет управлять каждым полупроводниковым ключевым устройством через отдельный выход.Also, several semiconductor key devices can be used to obtain high-frequency voltage using half-bridge, bridge or push-pull inverters, as well as flyback or forward-flow pulse converters. Then, when connecting semiconductor key devices to a device with inductively coupled windings, capacitors, inductors, resistors and diodes can be additionally used, and the control unit will control each semiconductor key device through a separate output.

В качестве устройства с индуктивно связанными обмотками 11 может быть использован трансформатор или дроссель по меньшей мере с двумя обмотками.As a device with inductively coupled windings 11, a transformer or inductor with at least two windings can be used.

Устройство коррекции 19 содержит одну или несколько схем сравнения параметров тока или/и напряжения нагрузки с эталонными значениями.The correction device 19 contains one or more schemes for comparing the parameters of the current and / or load voltage with the reference values.

Источник питания может дополнительно содержать стабилизированный источник напряжения для питания устройства коррекции и оптопары.The power source may further comprise a stabilized voltage source for powering the correction device and the optocoupler.

Источник питания работает следующим образом:The power source operates as follows:

Переменное напряжение питающей электрической сети 110/220/380 В, 50/60 Гц через клеммы 1, предохранители 2 и 3, входной фильтр 4 подается на входной выпрямитель 5. Предохранители 2 и 3 через клеммы 1 подсоединены к фазному и нулевому проводу питающей электрической сети. Входной фильтр 4 осуществляет фильтрацию импульсной помехи и не пропускает ее как по направлению от электрической сети к внутренней схеме источника питания светодиодов, так и наоборот. С входного выпрямителя 5 пульсирующее постоянное напряжение подается на блок коррекции мощности 6, который выполняет функцию не только нормализации входного потребляемого тока с точки зрения коэффициента мощности, но и сглаживания пульсаций напряжения для получения постоянного напряжения приемлемого для успешной работы других блоков схемы.The alternating voltage of the power supply network 110/220/380 V, 50/60 Hz through terminals 1, fuses 2 and 3, the input filter 4 is fed to the input rectifier 5. Fuses 2 and 3 through terminals 1 are connected to the phase and neutral wires of the power supply network . The input filter 4 filters impulse noise and does not pass it both in the direction from the electric network to the internal circuit of the LED power supply, and vice versa. From the input rectifier 5, a pulsating constant voltage is supplied to the power correction unit 6, which performs the function of not only normalizing the input current consumption from the point of view of the power factor, but also smoothing the voltage ripples to obtain a constant voltage acceptable for the success of other blocks of the circuit.

Далее постоянное напряжение с помощью полупроводникового ключевого устройства 9 преобразуется в импульсное или переменное напряжение высокой частоты (>5000 Гц) и подается на первичную обмотку устройства с индуктивно связанными обмотками 11. Поскольку устройство с индуктивно связанными обмотками 11 обладает индуктивностью, то прерывание тока в его обмотках может привести к выходу из строя полупроводникового ключевого устройства 9. Для предотвращения этого служит цепь смягчения перегрузки 10. Управление полупроводниковым ключевым устройством 9 осуществляет блок управления 7. Блок управления 7 обладает встроенными функциями защиты от перегрузки по току, напряжению и от повышенной температуры. Информация об отклонении тока и/или напряжения нагрузки от нормируемых значений поступает в блок управления 7 по цепи обратной связи через оптопару 20. Информация о повышенной температуре поступает от внутреннего температурного датчика встроенного в схему блока управления 7. Устройство защиты 8 осуществляет функцию дополнительной защиты и дает блоку управления 7 сигнал на отключение полупроводниковых ключевых устройств 9 при обнаружении недопустимых значений выпрямленного напряжения питающей электрической сети или постоянного напряжения, получаемого после блока коррекции коэффициента мощности 6. Также устройство защиты 8 может давать блоку управления 7 сигнал на отключение полупроводниковых ключевых устройств 9 при обнаружении недопустимой температуры электронных компонентов схемы.Next, the DC voltage using a semiconductor key device 9 is converted into a pulsed or alternating voltage of high frequency (> 5000 Hz) and is fed to the primary winding of the device with inductively coupled windings 11. Since the device with inductively coupled windings 11 has inductance, current interruption in its windings may lead to failure of the semiconductor key device 9. To prevent this, the overload mitigation circuit 10 is used. Control of the semiconductor key device ohm 9 performs the control unit 7. The control unit 7 has a built-in protection functions of overload current, voltage, and by increased temperature. Information about the deviation of the current and / or load voltage from the normalized values is supplied to the control unit 7 via a feedback circuit through an optocouple 20. Information about the elevated temperature comes from the internal temperature sensor built into the control unit 7. The protection device 8 provides an additional protection function and gives the control unit 7 a signal to turn off the semiconductor key devices 9 when detecting invalid values of the rectified voltage of the supply network or constant voltage Nia obtained after the power factor correction unit 6. Also, the protection device 8 may produce a signal to the control unit 7 to shut off the key semiconductor devices 9 when detecting inadmissible temperature of electronic circuit components.

Напряжение высокой частоты с вторичной обмотки устройства с индуктивно связанными обмотками 11 с помощью выходного выпрямителя 12 и выходного фильтра 13 преобразуется в постоянное напряжение, которое также через ключевое устройство защиты от мгновенного сверхтока 14, датчик выходного тока 15 и клеммы подключения нагрузки 16 подается на светодиоды. Поскольку светодиоды имеют практически вертикальную вольт-амперную характеристику, то небольшое увеличение напряжения на светодиодной нагрузке может привести к достаточно большому увеличению тока, что является нежелательным как с точки зрения надежности, так и требований к качеству светового потока. Хотя выходной фильтр 13 осуществляет достаточно хорошую фильтрацию напряжения, но не всегда может выполнить это удовлетворительно. Окончательная очистка напряжения от пульсаций для питания светодиодов осуществляется ключевым устройством защиты от мгновенного сверхтока 14, который под управлением блока уменьшения пульсаций и защиты от режима КЗН 17 и датчика тока 15, выполняет функции линейного стабилизатора. Блок уменьшения пульсаций и защиты от режима КЗН 17 с помощью датчика тока 15 определяет текущее значения тока нагрузки и управляет внутренним сопротивлением ключевого устройства защиты от мгновенного сверхтока 14, что позволяет практически полностью избавиться от пульсаций выходного напряжения.The high-frequency voltage from the secondary winding of the device with inductively coupled windings 11 is converted to a constant voltage using the output rectifier 12 and the output filter 13, which is also fed to the LEDs through the key protection device against instantaneous overcurrent 14, the output current sensor 15 and the load connection terminals 16. Since LEDs have an almost vertical current-voltage characteristic, a small increase in voltage at the LED load can lead to a sufficiently large increase in current, which is undesirable both in terms of reliability and requirements for the quality of the light flux. Although the output filter 13 performs a fairly good voltage filtering, it cannot always satisfactorily perform it. The final cleaning of the voltage from the ripple to power the LEDs is carried out by the key protection device against instantaneous overcurrent 14, which, under the control of the ripple reduction unit and protection from the KZN 17 mode and the current sensor 15, performs the functions of a linear stabilizer. The block of ripple reduction and protection from KZN mode 17 using the current sensor 15 determines the current value of the load current and controls the internal resistance of the key protection device against instantaneous overcurrent 14, which allows you to almost completely get rid of the ripple of the output voltage.

Кроме этого блок уменьшения пульсаций и защиты от режима КЗН 17 с помощью датчика тока 15 осуществляет защиту схемы от режима короткого замыкания нагрузки путем размыкания ключевого устройства защиты от мгновенного сверхтока 14.In addition, the unit to reduce ripple and protection from KZN mode 17 using a current sensor 15 protects the circuit from the short circuit load by opening the key protection device from instantaneous overcurrent 14.

Также уменьшение пульсаций выходного напряжения может осуществляться с помощью схемы понижающего импульсного преобразователя. В данном случае выходной фильтр 13 будет содержать дроссель, ключевое устройство защиты от мгновенного сверхтока 14 будет работать в импульсном режиме, а блок защиты от перегрузки 18 будет защищать его от выхода из строя.Also, reducing the ripple of the output voltage can be carried out using a step-down pulse converter circuit. In this case, the output filter 13 will contain a choke, the key protection device against instantaneous overcurrent 14 will operate in a pulsed mode, and the overload protection unit 18 will protect it from failure.

Устройство коррекции 19 анализирует напряжение на ключевом устройстве защиты от мгновенного сверхтока 14. Если напряжение высокое значит, количество энергии, поступающее в изолированную часть источника, является избыточным и его необходимо уменьшить, что и происходит путем подачи через оптопару 20 в блок управления 7 информации для уменьшения длительности импульсов напряжения. Если же напряжение на ключевом устройстве защиты от мгновенного сверхтока 14 низкое, значит необходимо увеличить количество энергии и соответственно увеличить длительность импульсов.Correction device 19 analyzes the voltage at the key protection device against instantaneous overcurrent 14. If the voltage is high, the amount of energy entering the isolated part of the source is excessive and must be reduced, which is done by supplying information through the optocoupler 20 to the control unit 7 to reduce duration of voltage pulses. If the voltage at the key protection device against instantaneous overcurrent 14 is low, then it is necessary to increase the amount of energy and, accordingly, increase the pulse duration.

Кроме этого устройство коррекции 19 осуществляет защиту источника от высокого напряжения на клеммах подключения нагрузки 16 в режиме холостого хода, когда нагрузка не подключена, но устройство работает. Без этой функции, поскольку ток в нагрузке отсутствует, будет происходить неконтролируемое увеличение выходного напряжения, до тех пор, пока не выйдут из строя электронные компоненты источника из-за превышения их максимального рабочего напряжения.In addition, the correction device 19 protects the source from high voltage at the load connection terminals 16 in idle mode, when the load is not connected, but the device is working. Without this function, since there is no current in the load, an uncontrolled increase in the output voltage will occur until the electronic components of the source fail due to exceeding their maximum operating voltage.

Claims

1. The power supply of the LEDs containing an input filter, an input rectifier, a control unit, at least one semiconductor key device, the output of which through a device with inductively coupled windings is connected to an output rectifier and an output filter, a correction device, the first input of which is connected to the output filter , the output of the correction device through an optocoupler is connected to the first control input of the control unit, the output of the control unit is connected to the control input of the semiconductor key device TWA, characterized in that it additionally contains two fuses located on the conductors, which are connected to the phase and zero wires of the power supply network.

2. The LED power supply according to claim 1, characterized in that a transformer is used as a device with inductively coupled windings.

3. The LED power supply according to claim 1, characterized in that a choke with at least two windings is used as a device with inductively coupled windings.

4. The power supply of the LEDs according to claim 1, characterized in that a bipolar transistor is used as the semiconductor key device.

5. The LED power supply according to claim 1, characterized in that a field-effect transistor is used as the semiconductor key device.

6. The power supply of the LEDs according to claim 1, characterized in that a thyristor is used as a semiconductor key device.

7. The LED power supply according to claim 1, characterized in that an insulated gate bipolar transistor is used as the semiconductor key device.