LED水冷灯过热保护电路设计

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LED水冷灯过热保护电路设计

人工光系统在现代化温室中的应用已经越来越重要,它能够提高农作物的单位产量。随着玻璃温室人工光系统的快速发展,LED水冷灯得到了普及应用。其中,安全指标已成为了LED水冷灯的必要因数,LED水冷灯在密闭的玻璃温室里长时间开灯或者水循环系统出故障的情况下,其温度将会升高,过高的温度将会引发各类安全事故。

目前,市面上所用的过热保护电路多使用普通热敏电阻来检测温度,用继电器来实现开关功能。然而,普通热敏电阻精度低无法精确控制,继电器打开或闭合时会产生触点打火、氧化、接触不良等现象,使用寿命短,安全得不到保障。

为了克服现有技术的不足,本实用新型的目的是提供一种LED水冷灯过热保护电路,该电路利用精密高分子温度传感器PPTC配合控制芯片以及MOS管,可以检测灯具温度,超过设定温度自动关断灯,从而达到保护灯具的目的。

为解决上述问题,本实用新型所采用的技术方案如下:

一种LED水冷灯过热保护电路,其包括LED电源以及过热保护模块,所述LED电源为所述过热保护模块输出电能,所述过热保护模块包括:温度传感器、控制芯片、开关管以及LED灯,所述温度传感器检测所述LED灯的温度信号并将所述温度信号转换成温度电压信号,所述温度传感器输出所述温度电压信号至所述控制芯片,所述控制芯片输出低电平信号至所述开关管以通过所述开关管控制所述LED灯的亮/灭。

进一步的方案是,所述开关管为MOS管。

更进一步的方案是,所述温度传感器为高分子温度传感器PPTC。

更进一步的方案是,所述高分子温度传感器PPTC的一端连接至所述LED电源的正极,所述高分子温度传感器PPTC的另一端连接至所述控制芯片的第一输入端,所述控制芯片的输出端连接至所述MOS管的栅极,所述MOS管的漏极连接至所述LED灯的负极,所述MOS管的源极连接至所述LED电源的负极,所述LED电源的正极连接至所述LED灯的正极。

更进一步的方案是,所述控制芯片的输出端与所述MOS管的栅极之间还连接有限流电阻。

更进一步的方案是,所述控制芯片的第二输入端还连接有分压电路。

更进一步的方案是,所述分压电路包括第二电阻以及第三电阻,所述第二电阻与所述第三电阻电连接。

更进一步的方案是,所述控制芯片的输出端还连接有门限电路。

更进一步的方案是,所述门限电路包括第一二极管和第二电容,所述第一二极管与所述第二电容电连接。

更进一步的方案是,所述控制芯片为LM358芯片。

由此可见,本实用新型提供的LED水冷灯过热保护电路采用MOS管来实现过热关断功能,当LED灯具水循环系统出现故障或因长时间开灯温度升高时,高分子温度传感器PPTC会将不断上升的LED灯温度转换成电压信号提供给控制芯片,控制芯片收到超出预设的电压信号阈值门限时,控制芯片将输出高电平信号转换成输出低电平信号给MOS管,从而控制关断LED灯,从而防止因过热而发生的各类安全事故,起到保护大棚及相关设备的目的。所以,本实用新型避免了传统的触点打火现象,电路简单可靠,使用寿命长,免维护,成本低。

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图1:LED水冷灯过热保护电路实施例的电路原理图。

参见图1,本实用新型的LED水冷灯过热保护电路包括LED电源以及过热保护模块,LED电源为过热保护模块输出电能,过热保护模块包括温度传感器、控制芯片U1、开关管以及LED灯L1,温度传感器检测LED灯L1的温度信号并将温度信号转换成温度电压信号,温度传感器输出温度电压信号至控制芯片U1,控制芯片U1输出低电平信号至开关管以通过开关管控制LED灯L1的亮/灭。优选的,开关管为MOS管Q1,温度传感器为高分子温度传感器PPTC,控制芯片U1为LM358芯片,如LM358ADGKR。

在本实施例中,高分子温度传感器PPTC的一端连接至LED电源的正极,高分子温度传感器PPTC的另一端连接至控制芯片U1的第一输入端,控制芯片U1的输出端连接至MOS管Q1的栅极,MOS管Q1的漏极连接至LED灯L1的负极,MOS管Q1的源极连接至LED电源的负极,LED电源的正极连接至LED灯L1的正极。其中,控制芯片U1的输出端与MOS管Q1的栅极之间还连接有限流电阻R4。

在本实施例中,控制芯片U1的第二输入端还连接有分压电路。其中,分压电路包括电阻R2以及电阻R3,电阻R2与电阻R3电连接。

在本实施例中,控制芯片U1的输出端还连接有门限电路。其中,门限电路包括二极管D1和电容C2,二极管D1与电容C2电连接。

具体地,图1中的电容C1为滤波电容,PPTC为高分子温度传感器PPTC,电阻R1为分压电阻,控制芯片U1的参考电压由电阻R2、电阻R3分压组成,控制芯片U1的门限由二极管D1、C2组成,电阻R4为限流电阻。

在具体应用中,在本实施例的过热保护电路上电工作后,LED灯L1的温度越高,则PPTC的阻值越大。其中,当LED灯L1的温度不高于预设阈值时,PPTC的阻值低于预设阻值,经电阻R1分压后,PPTC的与控制芯片U1连接的一端为高电平,进而控制芯片U1的2脚,根据控制芯片U1的特性,其输出端1脚输出高电平,再通过限流电阻R4将高电平加到MOS管Q1的栅极,因MOS管Q1的栅极接收到高电平而使漏极和源极保持导通,从而使LED灯L1形成回路导通上电,LED灯L1发光。

相应的,当LED灯L1的温度高于预设阈值时,PPTC的阻值高于预设阻值时,控制芯片U1输出低电平,通过限流电阻R4后关断MOS管Q1的漏极和源极,从而使LED灯L1开路不导通,LED灯L1关断不工作。

当然,需要指出的是,通过改变分压电阻R1的阻值,可以改变PPTC分压值,进而可以改变PPTC的预设值,从而调节LED灯L1的温度预设阈值。

因此,在本实施例中,PPTC根据LED灯L1的温度来改变自身阻值,进而改变控制芯片U1的输出电平,从而控制LED灯L1的开关状态,实现在LED灯L1的温度过高时关断LED灯L1的功能,提高LED灯L1的安全性,也防止了因过热而发生的各类安全事故,起到保护大棚及相关设备的目的。

本文转载自:贤集网
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