專利名稱：一種過(guò)壓鎖定保護(hù)電路以及使用該電路的led驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED電源驅(qū)動(dòng)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種過(guò)壓鎖定保護(hù)電 路以及使用該電路的LED驅(qū)動(dòng)電路。
背景技術(shù)：
LED光源具有高效節(jié)能、壽命長(zhǎng)、低壓可控等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于各個(gè)照明領(lǐng) 域。在實(shí)際應(yīng)用中，LED光源的驅(qū)動(dòng)電壓對(duì)發(fā)光效率和壽命都有直接影響，于是LED驅(qū)動(dòng)電 路的輸出過(guò)壓保護(hù)尤為重要。目前，一些LED驅(qū)動(dòng)電路的輸出過(guò)壓保護(hù)電路往往比較復(fù)雜， 且不能實(shí)現(xiàn)過(guò)壓保護(hù)鎖定功能。 同時(shí)，考慮到使用環(huán)境的特殊性，船用燈具的供電網(wǎng)絡(luò)與普通市電有所區(qū)別，船載 供電系統(tǒng)可能同時(shí)給多個(gè)負(fù)載設(shè)備供電，導(dǎo)致輸出電壓波動(dòng)較大。目前的船載供電系統(tǒng)中， 在輸出電壓變化以后尚不能保證每個(gè)LED光源兩端均有一個(gè)適當(dāng)?shù)碾妷?，且不具備過(guò)壓保 護(hù)鎖定功能。若輸出電壓是一種打嗝模式的周期性過(guò)壓，則LED光源就會(huì)一直承受往復(fù)多 次的高電壓沖擊，嚴(yán)重影響壽命。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種過(guò)壓鎖定保 護(hù)電路以及使用該電路的LED驅(qū)動(dòng)電路。 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案之一是構(gòu)造一種過(guò)壓鎖定保護(hù)電路， 其包括 采集檢測(cè)模塊其用于檢測(cè)LED負(fù)載的工作電信號(hào)，并依據(jù)所述工作電信號(hào)產(chǎn)生 第一控制信號(hào)；所述工作電信號(hào)為電壓信號(hào)和/或電流信號(hào)； 保護(hù)執(zhí)行模塊其依據(jù)所述第一控制信號(hào)產(chǎn)生第二控制信號(hào)，所述第二控制信號(hào) 用于控制斷開(kāi)為L(zhǎng)ED負(fù)載供電的開(kāi)關(guān)電源電路并實(shí)現(xiàn)鎖定； 所述采集檢測(cè)模塊包括依次連接的電阻分壓網(wǎng)絡(luò)單元和三端可調(diào)基準(zhǔn)源；通過(guò)所 述電阻分壓網(wǎng)絡(luò)獲取所述工作電信號(hào)并將其輸入至所述三端可調(diào)基準(zhǔn)源的參考端，所述三 端可調(diào)基準(zhǔn)源將所述電壓信號(hào)與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較并依據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生所述第一控制信 號(hào)。 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案之二是構(gòu)造一種LED驅(qū)動(dòng)電路，包括
開(kāi)關(guān)電源電路其提供一定頻率的柵極驅(qū)動(dòng)脈沖并根據(jù)所述柵極驅(qū)動(dòng)脈沖控制產(chǎn) 生一用于LED負(fù)載工作的直流電壓； 輸入欠壓閥鎖電路其用于在所述開(kāi)關(guān)電源電路的輸入電壓小于設(shè)定的電壓閾值 時(shí)控制實(shí)現(xiàn)欠壓閥鎖保護(hù)； 采樣及調(diào)節(jié)電路其用于采樣LED負(fù)載的工作電流，并依據(jù)所述工作電流的大小
產(chǎn)生用于調(diào)節(jié)所述直流電壓大小的控制信號(hào)，輸入至所述開(kāi)關(guān)電源電路； 過(guò)壓鎖定保護(hù)電路用于檢測(cè)LED負(fù)載的工作電信號(hào)，并依據(jù)所述工作電信號(hào)產(chǎn)生用于關(guān)閉所述開(kāi)關(guān)電源電路實(shí)現(xiàn)鎖定的控制信號(hào)，輸入至所述開(kāi)關(guān)電源電路；
其中，所述過(guò)壓鎖定保護(hù)電路包括 采集檢測(cè)模塊其用于檢測(cè)LED負(fù)載的工作電信號(hào)，并依據(jù)所述工作電信號(hào)產(chǎn)生 第一控制信號(hào)；所述工作電信號(hào)為電壓信號(hào)和/或電流信號(hào)； 保護(hù)執(zhí)行模塊其依據(jù)所述第一控制信號(hào)產(chǎn)生輸入至所述開(kāi)關(guān)電源電路的第二控 制信號(hào)，此第二控制信號(hào)用于控制斷開(kāi)所述開(kāi)關(guān)電源電路并實(shí)現(xiàn)鎖定； 所述采集檢測(cè)模塊包括依次連接的電阻分壓網(wǎng)絡(luò)單元和三端可調(diào)基準(zhǔn)源；通過(guò)所 述電阻分壓網(wǎng)絡(luò)獲取所述工作電信號(hào)并將其輸入至所述三端可調(diào)基準(zhǔn)源的參考端，所述三 端可調(diào)基準(zhǔn)源將所述電壓信號(hào)與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較并依據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生所述第一控制信 號(hào)。 實(shí)施本發(fā)明的過(guò)壓鎖定保護(hù)電路以及使用該電路的LED驅(qū)動(dòng)電路，具有以下有益 效果在輸出過(guò)壓后，過(guò)壓鎖定保護(hù)電路能迅速將開(kāi)關(guān)電源電路關(guān)斷并鎖定，從而使整個(gè)電 路處于低功耗關(guān)斷狀態(tài)，降低了故障時(shí)的功耗損失。另外，本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，且適 用于船載燈具，可很好地解決船載供電系統(tǒng)的輸出電壓波動(dòng)而導(dǎo)致LED光源壽命較短的問(wèn) 題。
下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中 圖1是本發(fā)明的過(guò)壓鎖定保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)框圖； 圖2是本發(fā)明的過(guò)壓鎖定保護(hù)電路一實(shí)施例的電路原理圖； 圖3是本發(fā)明的LED驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)框圖； 圖4是本發(fā)明的LED驅(qū)動(dòng)電路一實(shí)施例的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，是本發(fā)明的過(guò)壓鎖定保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)框圖。本發(fā)明的過(guò)壓鎖定保護(hù) 電路包括采集檢測(cè)模塊1和保護(hù)執(zhí)行模塊2。其中，采集檢測(cè)模塊1用于檢測(cè)LED負(fù)載的工 作電信號(hào)，并依據(jù)所述工作電信號(hào)產(chǎn)生第一控制信號(hào)；保護(hù)執(zhí)行模塊2依據(jù)所述第一控制 信號(hào)產(chǎn)生第二控制信號(hào)，所述第二控制信號(hào)用于控制斷開(kāi)為L(zhǎng)ED負(fù)載供電的開(kāi)關(guān)電源電路 并實(shí)現(xiàn)鎖定。所述工作電信號(hào)為L(zhǎng)ED負(fù)載的電壓信號(hào)和/或電流信號(hào)。
如圖2所示，是本發(fā)明的過(guò)壓鎖定保護(hù)電路一實(shí)施例的電路原理圖。本實(shí)施例中， 在所述工作電信號(hào)為L(zhǎng)ED負(fù)載的電壓信號(hào)基礎(chǔ)上展開(kāi)闡述，該過(guò)壓鎖定保護(hù)電路包括采集 檢測(cè)模塊1和保護(hù)執(zhí)行模塊2。 采集檢測(cè)模塊1包括依次連接的電阻分壓網(wǎng)絡(luò)單元和三端可調(diào)基準(zhǔn)源U6 ;通過(guò)所 述電阻分壓網(wǎng)絡(luò)獲取所述工作信號(hào)并將其輸入至三端可調(diào)基準(zhǔn)源U6的參考端，三端可調(diào) 基準(zhǔn)源U6將所述電壓信號(hào)與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較并依據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生第一控制信號(hào)。
其中，電阻分壓網(wǎng)絡(luò)單元包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第一電容 Cl，第一電阻Rl和第二電阻R2并聯(lián)后一端連接至LED負(fù)載的輸入，另一端連接至三端可調(diào) 基準(zhǔn)源U6的參考端；第三電阻R3 —端接信號(hào)地，另一端連接至三端可調(diào)基準(zhǔn)源U6的參考 端，第一電容C1并聯(lián)在第三電阻R3的兩端，所述三端可調(diào)基準(zhǔn)源U6的陽(yáng)極接信號(hào)地；同時(shí)，三端可調(diào)基準(zhǔn)源U6的輸出端輸出所述第一控制信號(hào)。 保護(hù)執(zhí)行模塊2包括依次連接的光耦U4和電壓正反饋單元；所述光耦U4在第一 控制信號(hào)的為低電平時(shí)發(fā)光導(dǎo)通，從而控制電壓正反饋單元產(chǎn)生第二控制信號(hào)。
其中，電壓正反饋單元包括第一三極管Ql、第二三極管Q2、第四電阻R4、第五電阻 R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第二電容C2、第三電容C3、第四電 容C4和第一二極管Dl ;第一三極管Ql為PNP型，第二三極管Q2為NPN型，第一三極管Ql 的發(fā)射極連接至電源VCC，第一三極管Ql的基極通過(guò)第七電阻R7連接至第二三極管Q2的 集電極，同時(shí)第一三極管Q1的發(fā)射極連接至光耦U4的副邊三極管的集電極，且副邊三極管 的發(fā)射極經(jīng)第四電阻R4和第五電阻R5連接至第二三極管Q2的基極，第二三極管Q2的發(fā) 射極接地；第六電阻R6的一端連接至第一三極管的發(fā)射極，另一端連接至第一三極管Ql的 基極；第八電阻R8的一端連接至第二三極管Q2的基極，另一端接地；第一二極管Dl的正 極分別連接至第一三極管Ql的集電極、第四電阻R4與第五電阻R5的結(jié)點(diǎn)，第一二極管Dl 負(fù)極通過(guò)第九電阻R9接地；第二電容C2并聯(lián)至第六電阻R6的兩端；第三電容C3并聯(lián)至第 八電阻R8的兩端，第四電容C4連接在第一三極管Ql的發(fā)射極與地之間；同時(shí)，第二三極管 Q2的基極輸出所述第二控制信號(hào)。 光耦U4的發(fā)光二極管的正極接入可驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管發(fā)光的工作電壓，即通過(guò)圖2 中所示的供電端口接入該所需工作電壓。 將上述過(guò)壓鎖定保護(hù)電路應(yīng)用于LED驅(qū)動(dòng)電路中，即獲得圖3所示的結(jié)構(gòu)框圖。如 圖3所示，本發(fā)明的LED驅(qū)動(dòng)電路包括開(kāi)關(guān)電源電路100、輸入欠壓閥鎖電路200、采樣及調(diào) 節(jié)電路300和過(guò)壓鎖定保護(hù)電路400。 其中，開(kāi)關(guān)電源電路100提供一定頻率的柵極驅(qū)動(dòng)脈沖并根據(jù)所述柵極驅(qū)動(dòng)脈沖 控制產(chǎn)生一用于LED負(fù)載工作的直流電壓；輸入欠壓閥鎖電路200用于在所述開(kāi)關(guān)電源電 路100的輸入電壓小于設(shè)定的電壓閾值時(shí)控制實(shí)現(xiàn)欠壓閥鎖保護(hù)；采樣及調(diào)節(jié)電路300用 于采樣LED負(fù)載的工作電流，并依據(jù)所述工作電流的大小產(chǎn)生用于調(diào)節(jié)所述直流電壓大小 的控制信號(hào)，輸入至所述開(kāi)關(guān)電源電路；過(guò)壓鎖定保護(hù)電路400用于檢測(cè)LED負(fù)載的工作電 信號(hào)，并依據(jù)所述工作電信號(hào)產(chǎn)生用于關(guān)閉所述開(kāi)關(guān)電源電路實(shí)現(xiàn)鎖定的控制信號(hào)，輸入 至所述開(kāi)關(guān)電源電路。 進(jìn)一步地，過(guò)壓鎖定保護(hù)電路400包括采集檢測(cè)模塊和保護(hù)執(zhí)行模塊。其中，采集 檢測(cè)模塊用于檢測(cè)LED負(fù)載的工作電信號(hào)，并依據(jù)所述工作電信號(hào)產(chǎn)生第一控制信號(hào)；保 護(hù)執(zhí)行模塊依據(jù)所述第一控制信號(hào)產(chǎn)生輸入至所述開(kāi)關(guān)電源電路的第二控制信號(hào)，所述第 二控制信號(hào)用于控制斷開(kāi)所述開(kāi)關(guān)電源電路100并實(shí)現(xiàn)鎖定。 如圖4所示，是本發(fā)明的LED驅(qū)動(dòng)電路一實(shí)施例的電路原理圖。本實(shí)施例中，LED 驅(qū)動(dòng)電路包括開(kāi)關(guān)電源電路100、輸入欠壓閥鎖電路200、采樣及調(diào)節(jié)電路300和過(guò)壓鎖定 保護(hù)電路400。 端口 Jl為供電系統(tǒng)電源的正極接入端，端口 J2為供電系統(tǒng)電源的負(fù)極接入端，端 口 J3為L(zhǎng)ED負(fù)載的正極接入端，端口 J4為L(zhǎng)ED負(fù)載的負(fù)極接入端，端口 J5接入電源VCC。
開(kāi)關(guān)電源電路100包括開(kāi)關(guān)電源管理模塊(以下采用芯片型號(hào)為L(zhǎng)6599的開(kāi)關(guān)電 源管理U2為例進(jìn)行說(shuō)明)、變壓器T2、 MOS管Q8、 MOS管Q9和整流濾波電路。整流濾波電 路包括二極管組D19、電感L5、電感L6、電容C34、電容C35、電容C36、電容C37、電阻R55、電阻R56和電阻R57;二極管組D19的正極連接到變壓器T2的第一次級(jí)線圈的同名端，本實(shí)施 例中，二極管組D19包括兩個(gè)負(fù)極相連的二極管，兩個(gè)二極管的正極分別連接到變壓器T2 的第一次級(jí)線圈的兩個(gè)線圈的同名端，第一次級(jí)線圈的兩個(gè)線圈的非同名端公用且連接到 第二次級(jí)線圈的非同名端，第二次級(jí)線圈的非同名端接信號(hào)地，二極管組D19的兩個(gè)二極 管的負(fù)極相連并依次通過(guò)電感L5和電感L6連接到端口 J3，電容C34并聯(lián)至二極管組D19 的負(fù)極與電阻R57的第一端之間，電阻R57的第一端連接到第二次級(jí)線圈的非同名端，電阻 R57的第二端連接至端口 J4，電容C37并聯(lián)至電感L5和電感L6的結(jié)點(diǎn)與電阻R57的第一 端之間，電容C35和電容C36串聯(lián)后并聯(lián)至電感L5和電感L6的結(jié)點(diǎn)與電阻R57的第一端 之間，電容C35和電容C36的結(jié)點(diǎn)接地保護(hù)，電阻R55和電阻R56并聯(lián)后一端連接至電感L5 和電感L6的結(jié)點(diǎn)，另一端接信號(hào)地。 M0S管Q8的漏極接供電系統(tǒng)電源的正極接入端J1，M0S管Q8的柵極通過(guò)電阻R43 連接至開(kāi)關(guān)電源管理芯片U2的HVG引腳(即開(kāi)關(guān)電源管理模塊的高端浮柵驅(qū)動(dòng)輸出端)， 且M0S管Q8的柵極通過(guò)電阻R44連接至M0S管Q8的源極；M0S管Q9的源極接地，M0S管 Q9的柵極通過(guò)電阻R45連接至開(kāi)關(guān)電源管理芯片U2的LVG引腳(即開(kāi)關(guān)電源管理模塊的 低端浮柵驅(qū)動(dòng)輸出端)，且M0S管Q9的柵極通過(guò)電阻R46連接至M0S管Q9的源極；M0S管 Q8的源極與M0S管Q9的漏極相連接構(gòu)成一交匯點(diǎn)，該交匯點(diǎn)連接至開(kāi)關(guān)電源管理芯片U2 的0UT引腳(即開(kāi)關(guān)電源管理模塊的高端柵極驅(qū)動(dòng)浮動(dòng)接地端，此端可獲得高尖峰)。開(kāi) 關(guān)電源管理芯片U2通過(guò)控制M0S管Q8和M0S管Q9高速導(dǎo)通或截止，在該交匯點(diǎn)產(chǎn)生一定 頻率的柵極驅(qū)動(dòng)脈沖，該柵極驅(qū)動(dòng)脈沖作用于變壓器T2的初級(jí)線圈上，變壓器T2的第一初 級(jí)線圈的非同名端連接該交匯點(diǎn)，變壓器T2的第一初級(jí)線圈的同名端依次通過(guò)濾波電路 接地，此濾波電路包括電感L7 、電容C30 、電容C25 、電容C26 、 C27 、 C28 、 C28 ，此外，電感L7 、 電容C30相連的結(jié)點(diǎn)通過(guò)電阻R48、 R47、以及電容C23后連接開(kāi)關(guān)電源管理芯片U2的ISE 腳(即電流檢測(cè)信號(hào)輸入端)，用于對(duì)開(kāi)關(guān)管后側(cè)的電流實(shí)現(xiàn)檢測(cè)，保證輸入出電壓的穩(wěn)定 性；于是在變壓器T2的第一次級(jí)線圈產(chǎn)生一脈沖高壓，該脈沖高壓經(jīng)由二極管組D19、電感 L5、電感L6、電容C34、電容C36及電容C37等構(gòu)成的整流濾波電路，最終在端口 J3產(chǎn)生一 直流電壓，該直流電壓即作為L(zhǎng)ED負(fù)載的工作電壓。上述開(kāi)關(guān)電源管理模塊還可以采用同 類型的其他型號(hào)的半橋驅(qū)動(dòng)控制器。 輸入欠壓閥鎖電路200包括穩(wěn)壓管ZD3、穩(wěn)壓管ZD4、穩(wěn)壓管ZD5、穩(wěn)壓管ZD6、穩(wěn)壓 管ZD7、電阻R22、電阻R23、電阻R24、電阻R25、電阻R26、電阻R27、三極管Q3、三極管Q4、二 極管D10、二極管Dll、二極管D12、電容C14、電容C15和電容C16。穩(wěn)壓管ZD3的負(fù)極連接 至端口 Jl，穩(wěn)壓管ZD3的正極連接到穩(wěn)壓管ZD4的負(fù)極，穩(wěn)壓管ZD4的正極連接到穩(wěn)壓管 ZD5的負(fù)極，穩(wěn)壓管ZD5的正極連接到三極管Q4的集電極，電阻R22和電阻R23串聯(lián)后并聯(lián) 至穩(wěn)壓管ZD4的正極與三極管Q4的基極之間，穩(wěn)壓管ZD6的負(fù)極連接到三極管Q4的基極， 三極管Q4的發(fā)射極通過(guò)電阻R24連接穩(wěn)壓管ZD6的正極和二極管D10的正極，二極管D10 的負(fù)極連接到二極管D12的負(fù)極，二極管D12的正極連接到三極管Q10的發(fā)射極和電阻R26 的一端，三極管QIO的基極連接到穩(wěn)壓管ZD7的負(fù)極和電阻R27的一端，穩(wěn)壓管ZD7的正極 接地，電阻R27的另一端連接三極管Q10的集電極；三極管Q3的集電極連接到三極管Q4的 基極，三極管Q3的基極通過(guò)電阻R25接地，電阻R26的另一端連接至三極管Q3的基極，三極 管Q3的發(fā)射極接地；電容C14和電容C15并聯(lián)后連接至二極管DIO的負(fù)極與地之間。二極
8管Dll的負(fù)極連接到三極管QIO的集電極，二極管Dll的正極連接到到電阻R28的一端，電 阻R28的另一端連接到變壓器T2的第二初級(jí)線圈的同名端，變壓器T2的第二初級(jí)線圈的 非同名端接信號(hào)地。電容C16并聯(lián)在二極管Dll的負(fù)極與地之間。在端口 Jl的輸入電壓 小于設(shè)定的電壓閾值時(shí)，控制開(kāi)關(guān)電源電路100斷開(kāi)以實(shí)現(xiàn)欠壓閥鎖保護(hù)，減小低壓損耗。 并且，可通過(guò)調(diào)節(jié)電阻R22、電阻R23和電阻R24的阻值來(lái)調(diào)節(jié)設(shè)定所述電壓閾值。
采樣及調(diào)節(jié)電路300包括基準(zhǔn)比較芯片U5、光耦U3及其外圍電路，其用于采樣 LED負(fù)載的工作電流，并依據(jù)所述工作電流的大小控制開(kāi)關(guān)電源管理芯片U2調(diào)節(jié)所述柵極 驅(qū)動(dòng)脈沖的頻率，從而調(diào)節(jié)為負(fù)載供電的直流電壓的大小，當(dāng)檢測(cè)到LED負(fù)載的工作電流 很大時(shí)，可以控制開(kāi)關(guān)電源管理芯片U2停止產(chǎn)生所述柵極驅(qū)動(dòng)脈沖?；鶞?zhǔn)比較芯片U5中 包括兩個(gè)運(yùn)算放大器，基準(zhǔn)比較芯片U5的第一運(yùn)放同相輸入端通過(guò)電容C47接信號(hào)地，基 準(zhǔn)比較芯片U5的第一運(yùn)放反相輸入端依次通過(guò)電阻R63、電容C38后連接端口 J3，且基準(zhǔn) 比較芯片U5的第一運(yùn)放反相輸入端還通過(guò)電容C42接信號(hào)地；基準(zhǔn)比較芯片U5的第一輸 出端依次通過(guò)電阻R69、電容C46后連接基準(zhǔn)比較芯片U5的第一運(yùn)放反相輸入端，且此第一 輸出端與第一運(yùn)放反相輸入端之間還直接串聯(lián)有電容C44，基準(zhǔn)比較芯片U5的第一運(yùn)放同 相輸入端還通過(guò)電阻R67接信號(hào)地，電阻R67的非接地端通過(guò)電阻R66連接基準(zhǔn)比較芯片 U5的第二運(yùn)放同相輸入端，基準(zhǔn)比較芯片U5的第二運(yùn)放同相輸入端通過(guò)電容C48接信號(hào) 地，基準(zhǔn)比較芯片U5的第二運(yùn)放同相輸入端依次通過(guò)電阻R65、電阻R58連接到變壓器T2 第二次級(jí)線圈的同名端側(cè)，用于獲得工作或參考電壓電壓，基準(zhǔn)比較芯片U5的第二運(yùn)放反 相輸入端通過(guò)電阻R60、 R61的并聯(lián)結(jié)構(gòu)連接電感L5和電感L6的結(jié)點(diǎn)，用于采集LED負(fù)載 工作電流；基準(zhǔn)比較芯片U5的第二運(yùn)放反相輸入端與第二輸出端之間連接電容C43，基準(zhǔn) 比較芯片U5的第二輸出端連接二極管D21的負(fù)極，二極管D21的正極連接光耦U3的發(fā)光 二極管負(fù)極，且此光耦U3的發(fā)光二極管負(fù)極還通過(guò)正向的二極管D20連接基準(zhǔn)比較芯片U5 的第一輸出端，光耦U3的發(fā)光二極管正極通過(guò)電阻R64、電阻R58連接變壓器T2第二次級(jí) 線圈的同名端側(cè)，用于獲得工作或參考電壓電壓；光耦U3的電流輸出端依次通過(guò)電阻R40、 電阻R38連接開(kāi)關(guān)電源管理芯片U2的RF引腳(即開(kāi)關(guān)電源管理模塊的最小振蕩頻率設(shè)置 端)，開(kāi)關(guān)電源管理芯片U2的RF引腳還通過(guò)電阻R37接地，開(kāi)關(guān)電源管理芯片U2的STB引 腳(即開(kāi)關(guān)電源管理模塊的脈沖工作模式設(shè)置端)通過(guò)電容C20接地，且通過(guò)電阻R39連 接電阻R38與電阻R40的結(jié)點(diǎn)。 結(jié)合圖2和圖4所示，過(guò)壓鎖定保護(hù)電路400用于檢測(cè)LED負(fù)載的工作電信號(hào)，并 依據(jù)所述工作電信號(hào)控制關(guān)閉所述開(kāi)關(guān)電源電路100并實(shí)現(xiàn)鎖定，在圖4所示的實(shí)施例中 采用圖2所示的電路結(jié)構(gòu)，其中，第一 電阻Rl和第二電阻R2并聯(lián)后一端連接電感L5和電感 L6的結(jié)點(diǎn)；光耦U4的發(fā)光二極管的正極端通過(guò)電阻R58連接變壓器T2第二次級(jí)線圈的同 名端側(cè)，用于獲得工作或參考電壓電壓，第二三極管Q2的基極連接三極管Q5的基極，三極 管Q5的集電極通過(guò)電阻R33連接開(kāi)關(guān)電源管理芯片U2的LIN引腳(即開(kāi)關(guān)電源管理模塊 的輸入限值檢查端)，三極管Q5的發(fā)射極接地，且依次通過(guò)電阻串(電阻R32、電阻R31、電 阻R30、電阻R29的串聯(lián)結(jié)構(gòu))連接端口 Jl。假設(shè)端口 J3的輸出電壓出現(xiàn)異常，比LED正 常工作所需的電壓高，此處將端口 J3輸出的電壓稱為輸出高壓。該輸出高壓將通過(guò)電阻分 壓網(wǎng)絡(luò)中的電阻R1、電阻R2和電阻R3反饋到三端可調(diào)基準(zhǔn)源U6的參考端，一旦該電壓高 于三端可調(diào)基準(zhǔn)源U6的基準(zhǔn)電壓2. 5V，三端可調(diào)基準(zhǔn)源U6將導(dǎo)通，三端可調(diào)基準(zhǔn)源U6的陰極與光耦U4的發(fā)光二極管負(fù)極的連接點(diǎn)處產(chǎn)生一低電平，該低電平即為第一控制信號(hào)。 第一控制信號(hào)產(chǎn)生后，光耦U4的發(fā)光二極管導(dǎo)通發(fā)光，于是光耦U4的副邊三極管導(dǎo)通，輸 出電流。由于接線端J5接電源VCC，第一三極管Ql為PNP型，第一三極管Ql的集電極通過(guò) 光耦U4副邊三極管的導(dǎo)通被拉高，通過(guò)電阻R5使三極管Q2導(dǎo)通，此時(shí)電源VCC提供的電 壓通過(guò)電阻R6、電阻R7及第二三極管Q2最終連接至地，形成通路。此時(shí)，流過(guò)電阻R6的電 流產(chǎn)生的電壓提供了第一三極管Ql基極_射極的電壓差，使第一三極管Ql —直處于導(dǎo)通 狀態(tài)，于是進(jìn)一步將第一三極管Ql發(fā)射極的電壓拉高并維持在一個(gè)與電源VCC接近的電壓 值。 可見(jiàn)，電壓正反饋單元可以保證電阻R5兩端的電壓始終保持在一個(gè)高電平狀態(tài)， 電阻R5兩端的高電平即為第二控制信號(hào)，該第二控制信號(hào)將作為開(kāi)關(guān)電源電路100的關(guān)斷 控制信號(hào)，在開(kāi)關(guān)電源電路100輸出過(guò)壓后能迅速將開(kāi)關(guān)電源電路100關(guān)斷，從而整個(gè)電路 處于低功耗關(guān)斷狀態(tài)，降低故障時(shí)的功耗損失。并且，本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，且適用于 船載燈具，可很好地解決船載供電系統(tǒng)的輸出電壓波動(dòng)而導(dǎo)致LED光源壽命較短的問(wèn)題。
以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則 內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)，比如上述三極管 并不一定要使用圖4所示的類型，只要能實(shí)現(xiàn)相同功能的三極管也可以用以替換圖4所示 的電路元件。
權(quán)利要求
一種過(guò)壓鎖定保護(hù)電路，其特征在于，包括采集檢測(cè)模塊其用于檢測(cè)LED負(fù)載的工作電信號(hào)，并依據(jù)所述工作電信號(hào)產(chǎn)生第一控制信號(hào)；所述工作電信號(hào)為電壓信號(hào)和/或電流信號(hào)；保護(hù)執(zhí)行模塊其依據(jù)所述第一控制信號(hào)產(chǎn)生第二控制信號(hào)，所述第二控制信號(hào)用于控制斷開(kāi)為L(zhǎng)ED負(fù)載供電的開(kāi)關(guān)電源電路并實(shí)現(xiàn)鎖定；所述采集檢測(cè)模塊包括依次連接的電阻分壓網(wǎng)絡(luò)單元和三端可調(diào)基準(zhǔn)源；通過(guò)所述電阻分壓網(wǎng)絡(luò)獲取所述工作電信號(hào)并將其輸入至所述三端可調(diào)基準(zhǔn)源的參考端，所述三端可調(diào)基準(zhǔn)源將所述電壓信號(hào)與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較并依據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生所述第一控制信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)壓鎖定保護(hù)電路，其特征在于，所述電阻分壓網(wǎng)絡(luò)單元包 括第一電阻、第二電阻、第三電阻和第一電容，第一電阻和第二電阻并聯(lián)后一端連接至LED 負(fù)載的輸入，另一端連接至所述三端可調(diào)基準(zhǔn)源的參考端；第三電阻一端接信號(hào)地，另一端 連接至所述三端可調(diào)基準(zhǔn)源的參考端，第一電容并聯(lián)在第三電阻的兩端，所述三端可調(diào)基 準(zhǔn)源的陽(yáng)極接信號(hào)地；同時(shí)，所述三端可調(diào)基準(zhǔn)源的陰極輸出所述第一控制信號(hào)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)壓鎖定保護(hù)電路，其特征在于，所述保護(hù)執(zhí)行模塊包括依 次連接的光耦和電壓正反饋單元；所述光耦在所述第一控制信號(hào)的為低電平時(shí)發(fā)光導(dǎo)通， 從而控制所述電壓正反饋單元產(chǎn)生第二控制信號(hào)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的過(guò)壓鎖定保護(hù)電路，其特征在于，所述電壓正反饋單元包括 第一三極管、第二三極管、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、 第二電容、第三電容、第四電容和第一二極管；第一三極管為PNP型，第二三極管為NPN型， 第一三極管的發(fā)射極連接至電源VCC，第一三極管的基極通過(guò)第七電阻連接至第二三極管 的集電極，同時(shí)第一三極管的發(fā)射極連接至光耦的副邊三極管的集電極，副邊三極管的發(fā) 射極經(jīng)第四電阻和第五電阻連接至第二三極管的基極，第二三極管的發(fā)射極接地；第六電 阻的一端連接至第一三極管的發(fā)射極，另一端連接至第一三極管的基極；第八電阻的一端 連接至第二三極管的基極，另一端接地；第一二極管的正極分別連接至第一三極管的集電 極、第四電阻與第五電阻的結(jié)點(diǎn)，第一二極管的負(fù)極通過(guò)第九電阻接地；第二電容并聯(lián)至第 六電阻的兩端；第三電容并聯(lián)至第八電阻的兩端，第四電容連接在第一三極管的發(fā)射極與 地之間；同時(shí)，第二三極管的基極輸出所述第二控制信號(hào)。
5. —種LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，包括開(kāi)關(guān)電源電路其提供一定頻率的柵極驅(qū)動(dòng)脈沖并根據(jù)所述柵極驅(qū)動(dòng)脈沖控制產(chǎn)生一 用于LED負(fù)載工作的直流電壓；輸入欠壓閥鎖電路其用于在所述開(kāi)關(guān)電源電路的輸入電壓小于設(shè)定的電壓閾值時(shí)控 制實(shí)現(xiàn)欠壓閥鎖保護(hù)；采樣及調(diào)節(jié)電路其用于采樣LED負(fù)載的工作電流，并依據(jù)所述工作電流的大小產(chǎn)生 用于調(diào)節(jié)所述直流電壓大小的控制信號(hào)，輸入至所述開(kāi)關(guān)電源電路；過(guò)壓鎖定保護(hù)電路用于檢測(cè)LED負(fù)載的工作電信號(hào)，并依據(jù)所述工作電信號(hào)產(chǎn)生用 于關(guān)閉所述開(kāi)關(guān)電源電路實(shí)現(xiàn)鎖定的控制信號(hào)，輸入至所述開(kāi)關(guān)電源電路；其中，所述過(guò)壓鎖定保護(hù)電路包括采集檢測(cè)模塊其用于檢測(cè)LED負(fù)載的工作電信號(hào)，并依據(jù)所述工作電信號(hào)產(chǎn)生第一 控制信號(hào)；所述工作電信號(hào)為電壓信號(hào)和/或電流信號(hào)；保護(hù)執(zhí)行模塊其依據(jù)所述第一控制信號(hào)產(chǎn)生輸入至所述開(kāi)關(guān)電源電路的第二控制信 號(hào)，此第二控制信號(hào)用于控制斷開(kāi)所述開(kāi)關(guān)電源電路并實(shí)現(xiàn)鎖定；所述采集檢測(cè)模塊包括依次連接的電阻分壓網(wǎng)絡(luò)單元和三端可調(diào)基準(zhǔn)源；通過(guò)所述電 阻分壓網(wǎng)絡(luò)獲取所述工作電信號(hào)并將其輸入至所述三端可調(diào)基準(zhǔn)源的參考端，所述三端可 調(diào)基準(zhǔn)源將所述電壓信號(hào)與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較并依據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生所述第一控制信號(hào)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)電源電路包括開(kāi)關(guān)電源管 理模塊、變壓器T2、 M0S管Q8、 M0S管Q9和整流濾波電路；所述整流濾波電路包括二極管組D19、電感L5、電感L6、電容C34、電容C35、電容C36、 電容C37、電阻R55、電阻R56和電阻R57 ;二極管組D19的正極連接到變壓器T2的第一次 級(jí)線圈的同名端，二極管組D19的負(fù)極依次通過(guò)電感L5和電感L6連接到LED負(fù)載的正極 接入端，電容C34并聯(lián)至二極管組D19的負(fù)極與電阻R57的第一端之間，且電阻R57的第一 端接信號(hào)地，電阻R57的第二端連接至LED負(fù)載的負(fù)極接入端，電容C37并聯(lián)至電感L5和 電感L6的結(jié)點(diǎn)與電阻R57的第一端之間，電容C35和電容C36串聯(lián)后并聯(lián)至電感L5和電 感L6的結(jié)點(diǎn)與電阻R57的第一端之間，電容C35和電容C36的結(jié)點(diǎn)接地保護(hù)，電阻R55和 電阻R56并聯(lián)后一端連接至電感L5和電感L6的結(jié)點(diǎn)，另一端接信號(hào)地；M0S管Q8的漏極接供電系統(tǒng)電源的正極接入端，MOS管Q8的柵極通過(guò)電阻R43連接至 開(kāi)關(guān)電源管理模塊的高端浮柵驅(qū)動(dòng)輸出端，且M0S管Q8的柵極通過(guò)電阻R44連接至M0S管 Q8的源極；M0S管Q9的源極接地，M0S管Q9的柵極通過(guò)電阻R45連接至開(kāi)關(guān)電源管理模塊 的低端浮柵驅(qū)動(dòng)輸出端，且M0S管Q9的柵極通過(guò)電阻R46連接至M0S管Q9的源極；M0S管 Q8的源極與M0S管Q9的漏極相連接構(gòu)成一交匯點(diǎn)，該交匯點(diǎn)連接至開(kāi)關(guān)電源管理模塊的高 端柵極驅(qū)動(dòng)浮動(dòng)接地端，該交匯點(diǎn)還連接變壓器T2的第一初級(jí)線圈的非同名端，變壓器T2 的第一初級(jí)線圈的同名端依次經(jīng)過(guò)電感L7、電容C30接地，且電感L7、電容C30相連的結(jié)點(diǎn) 通過(guò)電阻R48、 R47、以及電容C23后連接至開(kāi)關(guān)電源管理模塊的電流檢測(cè)信號(hào)輸入端。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，輸入欠壓閥鎖電路包括穩(wěn)壓管 ZD3、穩(wěn)壓管ZD4、穩(wěn)壓管ZD5、穩(wěn)壓管ZD6、穩(wěn)壓管ZD7、電阻R22、電阻R23、電阻R24、電阻 R25、電阻R26、電阻R27、三極管Q3、三極管Q4、二極管D10、二極管Dll、二極管D12、電容 C14、電容C15和電容C16 ;穩(wěn)壓管ZD3的負(fù)極連接至供電系統(tǒng)電源的正極接入端，穩(wěn)壓管ZD3的正極連接到穩(wěn)壓 管ZD4的負(fù)極，穩(wěn)壓管ZD4的正極連接到穩(wěn)壓管ZD5的負(fù)極，穩(wěn)壓管ZD5的正極連接到三極 管Q4的集電極，電阻R22和電阻R23串聯(lián)后并聯(lián)至穩(wěn)壓管ZD4的正極與三極管Q4的基極 之間，穩(wěn)壓管ZD6的負(fù)極連接到三極管Q4的基極，三極管Q4的發(fā)射極通過(guò)電阻R24連接穩(wěn) 壓管ZD6的正極和二極管D10的正極，二極管D10的負(fù)極連接到二極管D12的負(fù)極，二極管 D12的正極連接到三極管QIO的發(fā)射極和電阻R26的一端，三極管QIO的基極連接到穩(wěn)壓管 ZD7的負(fù)極和電阻R27的一端，穩(wěn)壓管ZD7的正極接地，電阻R27的另一端連接三極管Q10 的集電極；三極管Q3的集電極連接到三極管Q4的基極，三極管Q3的基極通過(guò)電阻R25接 地，電阻R26的另一端連接至三極管Q3的基極，三極管Q3的發(fā)射極接地；電容C14和電容 C15并聯(lián)后連接至二極管D10的負(fù)極與地之間。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述電阻分壓網(wǎng)絡(luò)單元包括第一電 阻、第二電阻、第三電阻和第一電容，第一電阻和第二電阻并聯(lián)后一端連接至電感L5和電感L6的結(jié)點(diǎn)，另一端連接至所述三端可調(diào)基準(zhǔn)源的參考端；第三電阻一端接信號(hào)地，另一 端連接至所述三端可調(diào)基準(zhǔn)源的參考端，第一電容并聯(lián)在第三電阻的兩端，所述三端可調(diào) 基準(zhǔn)源的陽(yáng)極接信號(hào)地；同時(shí)，所述三端可調(diào)基準(zhǔn)源的陰極輸出所述第一控制信號(hào)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的過(guò)壓鎖定保護(hù)電路，其特征在于，所述保護(hù)執(zhí)行模塊包括依 次連接的光耦和電壓正反饋單元；所述光耦在所述第一控制信號(hào)的為低電平時(shí)發(fā)光導(dǎo)通， 從而控制所述電壓正反饋單元產(chǎn)生第二控制信號(hào)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的過(guò)壓鎖定保護(hù)電路，其特征在于，所述電壓正反饋單元包括 第一三極管、第二三極管、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、 第二電容、第三電容、第四電容和第一二極管；第一三極管為PNP型，第二三極管為NPN型， 第一三極管的發(fā)射極連接至電源VCC，第一三極管的基極通過(guò)第七電阻連接至第二三極管 的集電極，同時(shí)第一三極管的發(fā)射極連接至光耦的副邊三極管的集電極，副邊三極管的發(fā) 射極經(jīng)第四電阻和第五電阻連接至第二三極管的基極，第二三極管的發(fā)射極接地；第六電 阻的一端連接至第一三極管的發(fā)射極，另一端連接至第一三極管的基極；第八電阻的一端 連接至第二三極管的基極，另一端接地；第一二極管的正極分別連接至第一三極管的集電 極、第四電阻與第五電阻相連的結(jié)點(diǎn)，第一二極管的負(fù)極通過(guò)第九電阻和電阻R25接地；第 二電容并聯(lián)至第六電阻的兩端；第三電容并聯(lián)至第八電阻的兩端，第四電容連接在第一三 極管的發(fā)射極與地之間；同時(shí)，第二三極管的基極輸出所述第二控制信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種過(guò)壓鎖定保護(hù)電路，其包括采集檢測(cè)模塊，其用于檢測(cè)LED負(fù)載的工作電信號(hào)，并依據(jù)所述工作電信號(hào)產(chǎn)生第一控制信號(hào)；保護(hù)執(zhí)行模塊，其依據(jù)所述第一控制信號(hào)產(chǎn)生第二控制信號(hào)，所述第二控制信號(hào)用于控制斷開(kāi)為L(zhǎng)ED負(fù)載供電的開(kāi)關(guān)電源電路并實(shí)現(xiàn)鎖定；所述工作電信號(hào)為電壓信號(hào)和/或電流信號(hào)。本發(fā)明還涉及一種使用該過(guò)壓鎖定保護(hù)電路的LED驅(qū)動(dòng)電路。本發(fā)明中，在輸出過(guò)壓后，過(guò)壓鎖定保護(hù)電路能迅速將開(kāi)關(guān)電源電路關(guān)斷并鎖定，從而使整個(gè)電路處于低功耗關(guān)斷狀態(tài)，降低了故障時(shí)的功耗損失。本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，且適用于船載燈具，可很好地解決船載供電系統(tǒng)的輸出電壓波動(dòng)而導(dǎo)致LED光源壽命較短的問(wèn)題。
文檔編號(hào)H02H3/20GK101715264SQ20091018857
公開(kāi)日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2009年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月2日
發(fā)明者周明杰, 徐偉, 陳永倫 申請(qǐng)人:海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司