阅读说明：本技术 一种led灯替换卤素灯的控制电路 (Control circuit for replacing halogen lamp by LED lamp ) 是由 周幸福 黄剑 范吉洋 黄斌 刘志宏 于 2019-10-30 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种LED灯替换卤素灯的控制电路,包括控制系统、开关模块、假负载、信号采集模块及LED光源模块；所述控制系统的输入端分别连接所述LED光源模块、开关模块、假负载；所述开关模块连接所述假负载,所述信号采集模块连接所述开关模块,所述LED光源模块连接所述信号采集模块。应用本技术方案可实现LED光源适配传统卤素灯控制系统的效果。(The invention provides a control circuit for replacing a halogen lamp by an LED lamp, which comprises a control system, a switch module, a dummy load, a signal acquisition module and an LED light source module, wherein the switch module is used for controlling the dummy load to be in a state of being in a standby state; the input end of the control system is respectively connected with the LED light source module, the switch module and the dummy load; the switch module is connected with the dummy load, the signal acquisition module is connected with the switch module, and the LED light source module is connected with the signal acquisition module. By applying the technical scheme, the effect that the LED light source is matched with the traditional halogen lamp control system can be realized.)

一种LED灯替换卤素灯的控制电路

技术领域

本发明涉及照明领域，具体是指一种LED灯替换卤素灯的控制电路。

背景技术

传统信号灯普遍使用的光源是白炽灯和卤素灯，在交通控制领域，一般使用卤素灯，带反射杯，通过滤光片和导光光纤投射，形成信号图案。卤素灯的光效低，寿命短，一般只有2000-3000小时的寿命，维护费用高，基本需要2-3月更换一次。相对于卤素灯，LED光源则具有高光效，长寿命，一般可达到10年，考虑到户外恶劣环境的影响，预计寿命要减少到5～6年。传统的信号灯控制系统装置与现有LED光源不能友好的匹配，直接废弃传统的信号灯控制系统，使用新型的LED显示系统，替换费用十分昂贵。

发明内容

本发明的目的在于克提供一种LED灯替换卤素灯的控制电路，实现LED光源适配传统卤素灯控制系统的效果。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种LED灯替换卤素灯的控制电路，包括控制系统、开关模块、假负载、信号采集模块及LED光源模块；所述控制系统的输入端分别连接所述LED光源模块、开关模块、假负载；所述开关模块连接所述假负载，所述信号采集模块连接所述开关模块，所述LED光源模块连接所述信号采集模块。

在一较佳的实施例中，所述信号采集模块采集所述LED光源模块的第一正常运行信号至所述开关模块，所述开关模块接收所述第一正常运行信号并发送第二正常运行信号至所述假负载，所述假负载开启，所述控制系统监测到假负载正常，所述控制系统正常运行。

在一较佳的实施例中，所述信号采集模块采集所述LED光源模块的第一异常信号至所述开关模块，所述开关模块接收所述第一异常信号并发送第二异常信号至所述假负载，所述假负载关闭，所述控制系统监测到假负载异常，所述控制系统关闭。

在一较佳的实施例中，所述开关模块具体为继电器，所述信号采集模块控制所述继电器开启或关闭；所述继电器开启，所述假负载正常运行；所述继电器关闭，所述假负载断路并关闭。

在一较佳的实施例中，所述开关模块具体为MOS管，所述MOS管的栅极连接所述信号采集模块，所述MOS管的源极连接所述控制系统的输入端，所述假负载连接于所述控制系统的输入端与MOS管的漏极之间；所述信号采集模块控制所述MOS管导通或不导通，所述MOS管导通，所述假负载正常运行，所述MOS管不导通，所述假负载断路并关闭。

在一较佳的实施例中，所述信号采集模块包括采样器及执行单元；所述采样器采集所述LED光源模块信息并发送至所述执行单元，所述执行单元根据其接收到的信息发送指令至所述开关模块。

在一较佳的实施例中，所述执行单元具体包括第一三极管、第二三极管、第一二极管及第二二极管；所述第一三极管及第二三极管的基极分别连接所述第一二极管及第二二极管的正极，所述第一三极管及第二三极管的发射极均连接所述控制系统的输入端，所述第一三极管的集电极连接所述开关模块，所述第二三极管的集电极连接所述第一三极管的基极。

在一较佳的实施例中，所述采样器具体为电流检测电阻；所述电流检测电阻检测所述LED光源模块流经的电流是否超过预设值；若超过，所述第一三极管导通，所述开关模块关闭，所述假负载断路并关闭；若不超过，所述第一三极管不导通，所述开关模块导通，所述假负载运行。

在一较佳的实施例中，所述信号采集模块具体为光耦合器，所述光耦合器的发光源连接所述LED光源模块，所述光耦合器的受光器连接所述开关模块；所述LED光源模块正常运行，电流流经所述发光源，所述发光源发光，所述受光器感应到发光源发光，发送第一正常运行信号至开关模块，所述开关模块控制所述假负载开启；所述LED光源模块异常，无电流流经所述发光源，所述发光源不发光，所述受光器未感应到发光源发光，发送第一异常信号至开关模块，所述开关模块控制所述假负载关闭。

在一较佳的实施例中，所述信号采集模块具体为光敏器件，所述光敏器件连接所述开关模块；所述LED光源模块正常运行，所述光敏器件感应光信号产生感应电流，所述开关模块接收到第一正常运行信号，所述开关模块控制所述假负载运行；所述LED光源模块异常，所述光敏器件未感应到光信号，所述开关模块接收到第一异常信号，所述开关模块控制所述假负载关闭。

相较于现有技术，本发明的技术方案具备以下有益效果：

本发明提供了一种LED灯替换卤素灯的控制电路，该方案不需更换传统的信号灯控制系统，只需将卤素灯替换为LED光源。通过增加一个假负载来解决LED光源与卤素灯之间的阻抗匹配问题，增加假负载可以增加假负载电流以此来匹配原有的控制系统；另外通过信号采集模块与开关模块之间的配合可以实现LED失效的同时切断假负载，以便控制系统做出正确的判断，保证了系统的安全运行。这样实现了不需要更换传统的控制系统即可安装LED灯来替代卤素灯，节约了更换费用，并提高了使用效果。

附图说明

图1为本发明优选实施例中1的电路原理图；

图2为本发明优选实施例中2的电路原理图；

图3为本发明优选实施例中3的电路原理图；

图4为本发明优选实施例中4的电路原理图。

具体实施方式

下文结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

实施例1

一种LED灯替换卤素灯的控制电路，参考图1，包括控制系统1、开关模块、假负载2、信号采集模块及LED光源模块LED LAMP；所述控制系统1的输入端分别连接所述LED光源模块LED LAMP、开关模块、假负载2；所述开关模块连接所述假负载2，所述信号采集模块连接所述开关模块，所述LED光源模块LED LAMP连接所述信号采集模块。

具体来说，所述信号采集模块采集所述LED光源模块LED LAMP的第一正常运行信号至所述开关模块，所述开关模块接收所述第一正常运行信号并发送第二正常运行信号至所述假负载2，所述假负载2开启，所述控制系统1监测到假负载2正常，所述控制系统1正常运行。相反地，所述信号采集模块采集所述LED光源模块LED LAMP的第一异常信号至所述开关模块，所述开关模块接收所述第一异常信号并发送第二异常信号至所述假负载2，所述假负载2关闭，所述控制系统1监测到假负载2异常，所述控制系统1关闭。

在本实施例中，所述开关模块具体为继电器K1，所述信号采集模块控制所述继电器K1开启或关闭；所述继电器K1开启，所述假负载2正常运行；所述继电器K1关闭，所述假负载2断路并关闭。

在本实施例中，所述信号采集模块包括采样器及执行单元；所述采样器采集所述LED光源模块LED LAMP信息并发送至所述执行单元，所述执行单元根据其接收到的信息发送指令至所述开关模块。

具体来说，所述执行单元具体包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一二极管及第二二极管；它们之间的连接关系为：所述第一三极管Q1及第二三极管Q2的基极分别连接所述第一二极管及第二二极管的正极，所述第一三极管Q1及第二三极管Q2的发射极均连接所述控制系统1的输入端的负极，所述第一三极管Q1的集电极连接所述开关模块，所述第二三极管Q2的集电极连接所述第一三极管Q1的基极。还包括第一稳压二极管ZD2与第二稳压二极管ZD1；所述第一稳压二极管ZD2的正极连接所述第一三极管Q1的基极，所述第一稳压二极管ZD2的负极连接所述LED光源模块LED LAMP；所述第二稳压二极管ZD1的正极连接所述第二三极管的Q2基极，所述第二稳压二极管ZD1的负极连接所述LED光源模块LED LAMP。

具体来说，所述采样器具体为电流检测电阻Rsense；所述电流检测电阻Rsense检测所述LED光源模块LED LAMP流经的电流是否超过预设值；若超过，所述第一三极管Q1导通，所述开关模块关闭，所述假负载2断路并关闭；控制系统1控制端的监测到假负载2变轻，进入轻载保护，继而关闭控制系统1的输出端的输出；若不超过，所述第一三极管Q1不导通，所述开关模块导导通，所述假负载2运行。系统控制端监测到假负载2正常，此路正常工作。

实施例2

参考图2，本实施例与实施例1的区别在于，所述开关模块具体为MOS管Q3，在本实施例中，所述MOS管Q3具体为PMOS管；所述MOS管Q3的栅极连接所述信号采集模块，所述MOS管Q3的源极连接所述控制系统1的输入端，所述假负载2连接于所述控制系统1的输入端与MOS管Q3的漏极之间；所述信号采集模块控制所述MOS管Q3导通或不导通，所述MOS管Q3导通，所述假负载2正常运行，所述MOS管Q3不导通，所述假负载2断路并关闭。

实施例3

参考图3，本实施例与实施例1的区别在于，所述信号采集模块具体为光耦合器，所述光耦合器的发光源U2A连接所述LED光源模块LED LAMP，所述光耦合器的受光器U2B连接所述开关模块；所述LED光源模块LED LAMP正常运行，电流流经所述发光源U2A，所述发光源U2A发光，所述受光器U2B感应到发光源U2A发光，发送第一正常运行信号至开关模块，所述开关模块控制所述假负载2开启，控制系统1监测到假负载2正常即正常工作。所述LED光源模块LED LAMP异常，无电流流经所述发光源U2A，所述发光源U2A不发光，所述受光器U2B未感应到发光源U2A发光，发送第一异常信号至开关模块，所述开关模块控制所述假负载2关闭，控制系统1的控制端监测到假负载2变轻，进入轻载保护，继而关闭输出端的输出。

实施例4

参考图4，本实施例与实施例1的区别在于，所述信号采集模块具体为光敏器件，所述光敏器件具体即为所述光耦合器的受光器U2B,所述受光器U2B连接所述开关模块；所述LED光源模块LED LAMP正常运行，所述受光器U2B感应光信号产生感应电流导通，所述开关模块接收到第一正常运行信号，所述开关模块控制所述假负载2运行；所述LED光源模块LEDLAMP异常，所述受光器U2B未感应到光信号，所述开关模块接收到第一异常信号，所述开关模块控制所述假负载2关闭，系统关闭输出。

本发明提供了一种LED灯替换卤素灯的控制电路，由于不更改原有的控制系统1，新替换的LED光源需要匹配原有的控制系统1，LED光源需要与卤素灯的参数相匹配。主要包括假负载2匹配，光学性能匹配等，光学匹配通过光学设计可以很好的解决，这里我们主要考虑阻抗匹配。传统的信号控制系统1采用恒压输出，对假负载2进行短路，过流，欠流进行异常监测，一般使用的卤素灯纯阻特性，功率在35W-65W左右，而LED由于高光效特点，只需要5w-10w的功率即可达到卤素灯同等的效果，但由于功率不足，导致电流不足，控制系统1会误报。为解决假负载2匹配问题，需要增加假负载2电路以增加假负载2电流，匹配原有的系统，另外LED失效时需要同时切断假负载2，以便控制系统1做出正确的判断。

该方案不需更换传统的信号灯控制系统1，只需将卤素灯替换为LED光源。通过增加一个假负载2来解决LED光源与卤素灯之间的阻抗匹配问题，增加假负载2可以增加假负载2电流以此来匹配原有的控制系统1；另外通过信号采集模块与开关模块之间的配合可以实现LED失效的同时切断假负载2，以便控制系统1做出正确的判断，保证了系统的安全运行。这样实现了不需要更换传统的控制系统1即可安装LED灯来替代卤素灯，节约了更换费用，并提高了使用效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均属于侵犯本发明保护范围的行为。