接地检测电路和具有接地检测功能的LED驱动电路[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 212727504 U(45)授权公告日 2021.03.16

(21)申请号 202022155804.2(22)申请日 2020.09.27

(73)专利权人 厦门阳光物联科技有限公司

地址 361000 福建省厦门市海沧区后祥路

88号(72)发明人 潘安宇　刘艳　俞贤晓　(74)专利代理机构 厦门市首创君合专利事务所

有限公司 35204

代理人 杨依展　张迪(51)Int.Cl.

H05B 45/37(2020.01)H05B 45/50(2020.01)

(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利

权利要求书2页 说明书6页 附图2页

CN 212727504 U()实用新型名称

接地检测电路和具有接地检测功能的LED驱动电路(57)摘要

本实用新型提供了接地检测电路，所述接地检测电路具有输入端，输出端和负极；接地检测电路的输入端连接电器的接地端；还包括全桥整流电路，其具有两个交流输入端、以及正输出端和负输出端；其中一个交流输入端连接电器的火线接入端，另一个交流输入端连接电器的零线接入端，接地检测电路的负极连接全桥整流电路的负输出端；当电器的接地端在连接市电的地线或没有连接到市电的地线时候，所述接地检测电路的输出端和负极之间具有不同的电信号。本实用新型还提供了具有接地检测功能的LED驱动电路。

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1.接地检测电路，其特征在于：所述接地检测电路具有输入端，输出端和负极；接地检测电路的输入端连接电器的接地端；

还包括全桥整流电路，其具有两个交流输入端、以及正输出端和负输出端；其中一个交流输入端连接电器的火线接入端，另一个交流输入端连接电器的零线接入端，接地检测电路的负极连接全桥整流电路的负输出端；

当电器的接地端在连接市电的地线或没有连接到市电的地线时候，所述接地检测电路的输出端和负极之间具有不同的电信号。

2.接地检测电路，其特征在于：所述接地检测电路具有输入端，输出端和负极；接地检测电路的输入端连接电器的接地端；

所述接地检测电路的负极连接电器的全桥整流电路的负输出端；当电器的接地端在连接市电的地线或没有连接到市电的地线时候，所述接地检测电路的输出端和负极之间具有不同的电信号。

3.根据权利要求2所述的接地检测电路，其特征在于：所述电器的接地端和市电的地线连接完好的时候，所述接地检测电路的输出端和负极之间导通；所述电器的接地端和市电的地线连接不好的时候，所述接地检测电路的输出端和负极之间截止。

4.根据权利要求3所述的接地检测电路，其特征在于：所述接地检测电路和声光警示电路连接。

5.根据权利要求3所述的接地检测电路，其特征在于：所述接地检测电路包括第一二极管，第二二极管，第一电阻，第二电阻，第一电容，第一MOS管；

第一二极管的正极为所述接地检测电路的输入端，第一二极管的负极和第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端，第二电阻的一端，第二二极管的负极，第一电容的一端和第一MOS管的栅极连接，第一MOS管的漏极为所述接地检测电路的输出端；第二电阻的另一端，第二二极管的正极，第一电容的另一端和第一MOS管的源极连接，其连接端为所述接地检测电路的负极。

6.具有接地检测功能的LED驱动电路，其特征在于包括：接地检测电路、匹配控制电路和LED驱动电路；

所述LED驱动电路具有火线输入端，零线输入端和接地端；所述接地检测电路的输入端和LED驱动电路的接地端连接，所述接地检测电路的输出端和匹配控制电路的输入端连接，匹配控制电路的正极和LED驱动电路的辅助线圈的A端连接，所述匹配控制电路的控制端和LED驱动电路的辅助线圈的B端连接；所述接地检测电路的负极、匹配控制电路的负极和LED驱动电路的功率变换电路的负极连接；

当LED驱动电路的接地端在连接市电的地线或没有连接到市电的地线时候，所述接地检测电路的输出端和负极之间具有不同的电信号。

7.根据权利要求6所述的具有接地检测功能的LED驱动电路，其特征在于：当所述LED驱动电路的接地端和地线连接时，所述接地检测电路的输出端截止，匹配控制电路的输出端和负极保持为截止状态，LED驱动电路正常驱动LED灯点亮。

8.根据权利要求6所述的具有接地检测功能的LED驱动电路，其特征在于：当所述LED驱动电路的接地端没有和地线连接时，所述匹配控制电路的输出端和负极周期性地切换截至和导通状态，LED驱动电路周期性驱动LED灯点亮和熄灭。

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9.根据权利要求8所述的具有接地检测功能的LED驱动电路，其特征在于：所述匹配控制电路包括第三二极管，第四二极管，第三电阻，第四电阻，第五电阻，第二电容，第二MOS管；

第三二极管的正极为所述匹配控制电路的正极，第三二极管的负极和第三电阻的一端连接，第三电阻的另一端和第四电阻的一端，第四二极管的负极，第二电容的正极连接，第四电阻的另一端，第五电阻的一端和第二MOS管的栅极连接，其连接端为所述匹配控制电路的输入端，第二MOS管的漏极为所述匹配控制电路的输出端，第四二极管的正极，第二电容的负极，第五电阻的另一端和第二MOS管的源极连接，其连接端为所述匹配控制电路的负极。

10.根据权利要求9所述的具有接地检测功能的LED驱动电路，其特征在于：所述第三二极管为整流二极管，第四二极管为稳压二极管，第二电容为电解电容。

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接地检测电路和具有接地检测功能的LED驱动电路

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技术领域

[0001]本实用新型涉及具有接地端的电器或LED灯，尤其涉及到接地检测电路和具有接地检测功能的LED驱动电路。

背景技术

[0002]常用的市电电网有火线、零线、地线。火线和零线提供交流电压，零线和地线均连接大地，其对地电压均为零。电器或电子设备连接地线的基本功能是为了防止人们在使用电器或电子设备时发生触电事故。

[0003]所以具有接地端的电器在使用时，被强制性的要求其接地端和市电的地线连接。而且，有些电器，例如LED照明灯具，通过其接地端和市电地线连接，其EMI指标才能符合国家标准，如果不接地可能会产生对其它电器的无线电干扰。

[0004]常用的电器中的接地端除了和裸露的导电部件连接外，还可能通过Y2电容既和其火线连接端连接，又和其零线连接端连接；在简化的时候，其接地端通过Y2电容只和火线连接端连接，或者通过Y2电容只和零线连接端连接。如图1所示。[0005]很多户外应用、容易被人接触到的LED灯，是具有接地端的电器，这类LED 灯由于散热的原因，通常采用金属外露的设计。这类LED灯具在安装时要求和市电的地线连接。[0006]这类LED灯的电路通常包括：市电接入电路，功率变换电路，LED发光电路。[0007]所述市电接入电路把市电交流电压转换为直流电压，具有火线输入端，零线输入端，接地端，正输出端和负输出端。市电接入电路包括全桥整流桥堆、第一Y2电容、第二Y2电容。全桥整流电路的两个交流输入端用于连接市电的火线和零线，第一Y2电容的一端和第二Y2电容的一端分别和全桥整流电路的两个交流输入端连接，第一Y2电容的另一端，第二Y2电容的另一端连接，并且和LED灯的外露的金属部件连接，其连接端为所述LED灯的接地端。

[0008]所述LED灯的接地端和市电地线连接，一方面具有安全保护作用，另一方面更容易符合EMI的要求。

[0009]所述功率变换电路用于把市电接入电路输出的直流电压，转换为恒定电压或电流，驱动LED电路发光。具有正极，负极和至少一个输出端，其正极和市电接入电路的正输出端连接，功率变换电路的负极和市电接入电路的负输出端连接，功率变换电路的输出端和LED发光电路连接。

[0010]所述典型的功率变换电路内部具有控制变换状态的集成电路和高频变压器，高频变压器至少具有两个耦合线圈，一个为主线圈，一个为辅助线圈。辅助线圈的一端和集成电路的负极连接，并且连接端和功率变换电路的负极连接，辅助线圈的另一端，标为A端，不但提供高频变压器主线圈的工作状态的电信号，而且提供功率变换电路工作时所需的低电压，经内部其它电路处理后连接到集成电路的电源电压输入端，为集成电路提供工作电压。把所述集成电路的电源电压输入端标为B端，B端具有较高电压阈值和较低电压阈值。[0011]在集成电路不工作的时候，其外部启动电路使B端的电压升高，当B端的电压升高

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到大于等于较高电压阈值后开始工作，只要B端的电压保持大于等于较低电压阈值时，集成电路保持工作,在集成电路工作时，功率变换电路驱动 LED发光电路发光，同时所述辅助线圈的A端输出电压。

[0012]如果在集成电路工作时，B端的电压降低到小于低电压阈值，那么集成电路停止工作，功率变换电路不再输出电流或电压，不能驱动LED发光电路发光，同时所述辅助线圈A端停止输出电压。图2所示

[0013]因为带有接地端的电器包括LED灯在没有和市电地线连接的情况下，即使其绝缘性能降低或失效，外部导电部件已经带电的情况下也能正常工作，所以时有发生安装人员为了图方便或者为了节省成本，没有把此类电器的接地端和市电的地线进行连接。[0014]所以如果电器在使用过程中出现其绝缘性能变差或失效，又如果电器没有接地，那么就很可能会发生的意外触电的事故。

实用新型内容

[0015]本实用新型所要解决的技术问题是接地检测电路，当具有接地端的电器没有接地的时候，接地检测电路能输出接地异常的控制信号，并向人们发出电器没有接地的警示信号。

[0016]为了解决上述的技术问题，本实用新型提供了接地检测电路，所述接地检测电路具有输入端，输出端和负极；接地检测电路的输入端连接电器的接地端；[0017]还包括全桥整流电路，其具有两个交流输入端、以及正输出端和负输出端；其中一个交流输入端连接电器的火线接入端，另一个交流输入端连接电器的零线接入端，接地检测电路的负极连接全桥整流电路的负输出端；

[0018]当电器的接地端在连接市电的地线或没有连接到市电的地线时候，所述接地检测电路的输出端和负极之间具有不同的电信号。[0019]本实用新型还提供了接地检测电路，所述接地检测电路具有输入端，输出端和负极；接地检测电路的输入端连接电器的接地端；

[0020]所述接地检测电路的负极连接电器的全桥整流电路的负输出端；[0021]当电器的接地端在连接市电的地线或没有连接到市电的地线时候，所述接地检测电路的输出端和负极之间具有不同的电信号。[0022]在一较佳实施例中：所述电器的接地端和市电的地线连接完好的时候，所述接地检测电路的输出端和负极之间导通；所述电器的接地端和市电的地线连接不好的时候，所述接地检测电路的输出端和负极之间截止。[0023]在一较佳实施例中：所述接地检测电路和声光警示电路连接。[0024]在一较佳实施例中：所述接地检测电路包括第一二极管，第二二极管，第一电阻，第二电阻，第一电容，第一MOS管；

[0025]第一二极管的正极为所述接地检测电路的输入端，第一二极管的负极和第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端，第二电阻的一端，第二二极管的负极，第一电容的一端和第一MOS管的栅极连接，第一MOS管的漏极为所述接地检测电路的输出端。第二电阻的另一端，第二二极管的正极，第一电容的另一端和第一MOS管的源极连接，其连接端为所述接地检测电路的负极。

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本实用新型还提供了具有接地检测功能的LED驱动电路，包括：接地检测电路、匹

配控制电路和LED驱动电路；

[0027]所述LED驱动电路具有火线输入端，零线输入端和接地端；所述接地检测电路的输入端和LED驱动电路的接地端连接，所述接地检测电路的输出端和匹配控制电路的输入端连接，匹配控制电路的正极和LED驱动电路的辅助线圈的 A端连接，所述匹配控制电路的控制端和LED驱动电路的辅助线圈的B端连接；所述接地检测电路的负极、匹配控制电路的负极和LED驱动电路的功率变换电路的负极连接；

[0028]当LED驱动电路的接地端在连接市电的地线或没有连接到市电的地线时候，所述接地检测电路的输出端和负极之间具有不同的电信号。[0029]在一较佳实施例中：当所述LED驱动电路的接地端和地线连接时，所述接地检测电路的输出端截止，匹配控制电路的输出端和负极保持为截止状态，LED 驱动电路正常驱动LED灯点亮。

[0030]在一较佳实施例中：当所述LED驱动电路的接地端没有和地线连接时，所述匹配控制电路的输出端和负极周期性地切换截至和导通状态，LED驱动电路周期性驱动LED灯点亮和熄灭。

[0031]在一较佳实施例中：所述匹配控制电路包括第三二极管，第四二极管，第三电阻，第四电阻，第五电阻，第二电容，第二MOS管；

[0032]第三二极管的正极为所述匹配控制电路的正极，第三二极管的负极和第三电阻的一端连接，第三电阻的另一端和第四电阻的一端，第四二极管的负极，第二电容的正极连接，第四电阻的另一端，第五电阻的一端和第二MOS管的栅极连接，其连接端为所述匹配控制电路的输入端，第二MOS管的漏极为所述匹配控制电路的输出端，第四二极管的正极，第二电容的负极，第五电阻的另一端和第二MOS管的源极连接，其连接端为所述匹配控制电路的负极。

[0033]在一较佳实施例中：所述第三二极管为整流二极管，第四二极管为稳压二极管，第二电容为电解电容。[0034]相较于现有技术，本实用新型的技术方案具备以下有益效果：

[0035]本实用新型提供了接地检测电路和具有接地检测功能的LED驱动电路，通过增加少量分立元器件，实现了在接地时能够正常工作。而在没有接地时，提醒并要求用户连接地线。具有技术简单、性能可靠、成本低的优点。附图说明

[0036]图1为常用的I类电器接地端和火线零线连接的几种方式；[0037]图2为采用现有技术的典型的LED驱动电路结构；

[0038]图3为本实用新型接地检测电路和全桥整流电路的连接结构图；[0039]图4为本实用新型的接地检测电路的原理图；

[0040]图5为本实用新型的具有接地检测功能的LED驱动电路的电路结构图；[0041]图6为本实用新型的匹配控制电路的电路原理图。

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具体实施方式

[0042]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。[0043]在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。[0044]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。[0045]实施例1

[0046]参考图3和图4，接地检测电路，所述接地检测电路具有输入端，输出端和负极；接地检测电路的输入端连接电器的接地端；[0047]还包括全桥整流电路，其具有两个交流输入端、以及正输出端和负输出端；其中一个交流输入端连接电器的火线接入端，另一个交流输入端连接电器的零线接入端，接地检测电路的负极连接全桥整流电路的负输出端；

[0048]当电器的接地端在连接市电的地线或没有连接到市电的地线时候，所述接地检测电路的输出端和负极之间具有不同的电信号。[0049]本实施例中，上述的不同的电信号具体是指：所述电器的接地端和市电的地线连接完好的时候，所述接地检测电路的输出端和负极之间导通；所述电器的接地端和市电的地线连接不好的时候，所述接地检测电路的输出端和负极之间截止。[0050]为了对用户进行提醒，所述接地检测电路和声光警示电路连接。那么所述的声光警示电路利用接地检测电路的输出端和负极之间的导通和截止状态，在不影响电器工作的前提下，在接地和没有接地的状态时发出不同的警示信号，那么用户能够清楚是否具有被电击的风险。

[0051]本实施例中为了实现上述的电路原理，所述接地检测电路包括第一二极管 D1，第二二极管D2，第一电阻R1，第二电阻R2，第一电容C1，第一MOS管Q1，其中所述第一二极管D1为整流二极管，第二二极管D2为稳压二极管。第一二极管D1的正极为所述接地检测电路的输入端，第一二极管D1的负极和第一电阻R1的一端连接，第一电阻R1的另一端，第二电阻R2的一端，第二二极管D2的负极，第一电容C1的一端和第一MOS管Q1的栅极连接，第一MOS管Q1 的漏极为所述接地检测电路的输出端。第二电阻R2的另一端，第二二极管D2 的正极，第一电容C1的另一端和第一MOS管Q1的源极连接，其连接端为所述接地检测电路的负极。[0052]当所述电器的火线接入端和零线接入端接入市电的交流电压，那么所述的全桥整流电路的交流输入端和零线输入端分别和市电的火线和零线连接。如果电器的接地端和市

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电的地线连接完好的时候，第一MOS管Q1的漏极和源极之间导通，即所述的接地检测电路的输出端和负极之间导通；如果电器的接地端和市电的地线连接不好的时候，第一MOS管Q1的漏极和源极之间截止，即所述的接地检测电路的输出端和负极之间截止。[0053]实施例2

[00]本实施例中，利用了电器原有的全桥整流电路，因此所述接地检测电路的负极连接电器的全桥整流电路的负输出端。其余部分与实施例1相同，不再赘述。[0055]实施例3

[0056]参考图5和图6，本实施例提供了具有接地检测功能的LED驱动电路，包括：接地检测电路、匹配控制电路和LED驱动电路；

[0057]所述LED驱动电路具有火线输入端，零线输入端和接地端；所述接地检测电路的输入端和LED驱动电路的接地端连接，所述接地检测电路的输出端和匹配控制电路的输入端连接，匹配控制电路的正极和LED驱动电路的辅助线圈的 A端连接，所述匹配控制电路的控制端和LED驱动电路的辅助线圈的B端连接；所述接地检测电路的负极、匹配控制电路的负极和LED驱动电路的功率变换电路的负极连接；

[0058]当LED驱动电路的接地端在连接市电的地线或没有连接到市电的地线时候，所述接地检测电路的输出端和负极之间具有不同的电信号。[0059]具体来说，本实施例中不同的电信号是指：当所述LED驱动电路的接地端和地线连接时，所述接地检测电路的输出端截止，匹配控制电路的输出端和负极保持为截止状态，LED驱动电路正常驱动LED灯点亮。

[0060]当所述LED驱动电路的接地端没有和地线连接时，所述匹配控制电路的输出端和负极周期性地切换截至和导通状态，LED驱动电路周期性驱动LED灯点亮和熄灭。[0061]为了实现上述的电路控制效果，所述匹配控制电路包括第三二极管D3，第四二极管D4，第三电阻R3，第四电阻R4，第五电阻R5，第二电容C2，第二 MOS管Q2；[0062]第三二极管D3的正极为所述匹配控制电路的正极，第三二极管D3的负极和第三电阻R3的一端连接，第三电阻R3的另一端和第四电阻R4的一端，第四二极管D4的负极，第二电容C2的正极连接，第四电阻R4的另一端，第五电阻R5的一端和第二MOS管Q2的栅极连接，其连接端为所述匹配控制电路的输入端，第二MOS管Q2的漏极为所述匹配控制电路的输出端，第四二极管D4 的正极，第二电容C2的负极，第五电阻R5的另一端和第二MOS管Q2的源极连接，其连接端为所述匹配控制电路的负极。[0063]所述第三二极管D3为整流二极管，第四二极管D4为稳压二极管，第二电容C2为电解电容。

[00]当本实用新型的具有接地检测功能的LED驱动电路通过其交流输入端和零线输入端接入市电电压时，如果其接地端和地线连接，所述的接地检测电路的输出端截止，那么匹配控制电路的输出端和负极保持为截止状态，不会影响B 端的电压，现有LED驱动电路正常工作。

[0065]即本实用新型的具有接地检测功能的LED驱动电路在连接地线时，处于正常发光状态。

[0066]当上述的具有接地检测功能的LED驱动电路的接地端和市电地线没有连接，且具有接地检测功能的LED驱动电路刚接入市电的时候，虽然接地检测电路输出截止状态信号，

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因为所述的匹配控制电路还没有电压接入，其输出端和负极之间处于截止状态，当现有LED驱动电路的B端电压升高到大于等于其较高电压阈值时开始工作，那么所述的LED驱动电路开始发光，同时A端开始输出电压。

[0067]当所述的匹配控制电路从A端接入电压上电工作后，其输出端和负极之间从截止状态变为导通状态，LED驱动电路的B端电压降低到零，低于较低电压阈值，所述的LED驱动电路转变为不发光，同时A端输出的电压为零。[0068]在A端没有电压输出后，所述的匹配控制电路因为失电而停止工作后，其输出端与负极之间恢复到截止状态。在匹配控制电路的输出端和负极处于截止状态后，LED驱动电路的B端的电压再开始从0点升高，使现有LED驱动电路再次发光，同时A端输出电压。[0069]这样，匹配控制电路周期性出现上电后工作，失电后停止工作的状态的变换，控制现有LED发光电路周期性的出现发光和不发光的状态变换。这样的周期性的循环过程，一直会持续到LED驱动电路的接地端连接地线后停止。

[0070]所以上述的具有接地检测功能的LED驱动电路在没有连接市电地线的时候，不能正常工作，并出现闪灯现象。[0071]以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式；但本实用新型的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

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