驅(qū)動器輸出過流保護(hù)電路及其保護(hù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到開關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其是針對驅(qū)動器輸出過流的問題，提供的一種驅(qū)動器輸出過流保護(hù)電路及其保護(hù)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以LED為代表的小型電氣元件收到過流影響很大，特別是LED，在收到過流沖擊時容易造成不可逆的器件損傷，而現(xiàn)有技術(shù)中，LED驅(qū)動器在輸出開路狀態(tài)時保持在恒定的空載電壓，而且空載電壓一般大于滿載狀態(tài)下的輸出電壓。實驗得知，滿載狀態(tài)和輕載狀態(tài)下，驅(qū)動器輸入開關(guān)導(dǎo)通時，在驅(qū)動器輸出位置(即在LED負(fù)載位置)不會產(chǎn)生過電流(可定義超過LED負(fù)載額定電流的電流為過電流，過電流會對LED負(fù)載造成不可恢復(fù)的損傷)；驅(qū)動器輸入開關(guān)導(dǎo)通后，保持空載狀態(tài)，此時接通LED負(fù)載，LED負(fù)載上承受過電流。尤其是對于輕載LED負(fù)載，產(chǎn)生的沖擊電流可能會達(dá)到LED額定電流的數(shù)倍。LED驅(qū)動器輸入開關(guān)導(dǎo)通后，LED負(fù)載切除和LED負(fù)載接通，稱為LED熱插拔，在這個切換負(fù)載的過程中，LED負(fù)載都會承受過電流。尤其是在小負(fù)載的狀態(tài)下進(jìn)行LED熱插拔會有更大的過電流，對LED負(fù)載造成致命的損害。
[0003]因為驅(qū)動器輸出開路時，驅(qū)動器輸出電壓穩(wěn)定在一個恒定的電壓(空載電壓)，驅(qū)動器的輸出電解儲存大量能量，接通負(fù)載時，電解儲存的能量通過負(fù)載釋放掉，可以認(rèn)為輸出電解儲存的能量是熱插拔過程中驅(qū)動器對負(fù)載產(chǎn)生過電流的主要原因。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)熱插拔過程中驅(qū)動器對負(fù)載產(chǎn)生過電流導(dǎo)致以LED為代表的小型電氣元件容易造成不可逆的器件損傷的問題，提供一種驅(qū)動器輸出過流保護(hù)電路及其保護(hù)方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種驅(qū)動器輸出過流保護(hù)電路，驅(qū)動器正輸出端與驅(qū)動器負(fù)輸出端之間連接有電容，驅(qū)動器正輸出端通過開關(guān)S或熱插拔接口與負(fù)載的正輸入端連接，負(fù)載的負(fù)輸入端與驅(qū)動器負(fù)輸出端連接，驅(qū)動器負(fù)輸出端接地，包括弱電電源、選通信號電路、檢測信號電路、第一選通開關(guān)和第二選通開關(guān)，所述第一選通開關(guān)的控制端和第二選通的控制端開關(guān)分別與所述選通信號電路的輸出端連接，檢測信號電路的第一輸入端與驅(qū)動器負(fù)輸出端連接，檢測信號電路的第二輸入端與負(fù)載連接，檢測信號電路的輸出端與選通信號電路輸入端連接，所述第一選通開關(guān)的第一端與驅(qū)動器正輸出端連接，所述第一選通開關(guān)的第二端與驅(qū)動器負(fù)輸出端連接，所述第二選通開關(guān)的第一端與負(fù)載串聯(lián)連接，所述第二選通開關(guān)的第二端與驅(qū)動器負(fù)輸出端連接，選通信號電路由弱電電源供電。本發(fā)明在驅(qū)動器電路的輸出位置加入過流保護(hù)環(huán)節(jié)。在負(fù)載一般是指額定LED負(fù)載或者輕LED負(fù)載，(但是也不限定與LED負(fù)載，也可以是其他小型電氣元件)接通的瞬間，旁路通道導(dǎo)通，將輸出電解電容的能量釋放掉，驅(qū)動器輸出處于短路保護(hù)狀態(tài)，延遲一段時間斷開旁路通道，負(fù)載能夠正常啟動，既克服了接通負(fù)載的大電流沖擊，又能保證驅(qū)動器的正常工作，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性得到提升。本發(fā)明中的驅(qū)動器常用的是變壓器，驅(qū)動器的正輸出端一般是指主變壓器二次側(cè)高電壓節(jié)點(diǎn)，驅(qū)動器的負(fù)輸出端一般是指主變壓器二次側(cè)低電壓節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明中的弱電電源由驅(qū)動器輔助輸出端供給。
[0006]作為優(yōu)選，所述第一選通開關(guān)選用場效應(yīng)管Ql，所述第二選通開關(guān)選用場效應(yīng)管Q2。本發(fā)明采用場效應(yīng)管，主要是場效應(yīng)管比較適應(yīng)本電路，但是除了場效應(yīng)管外也可以選用其他的可控開關(guān)，包括三極管或者其他集成開關(guān)芯片等形式。即在正常負(fù)載接通后，保證MOS管Ql率先導(dǎo)通，將電解電容積攢的能量釋放，電路處于短路保護(hù)狀態(tài)，在MOS管Ql關(guān)斷前，將MOS管Q2導(dǎo)通，即可實現(xiàn)負(fù)載的正常啟動，不會對LED負(fù)載產(chǎn)生過大的沖擊電流。同時需保證負(fù)載接通后，再接通驅(qū)動器的輸入開關(guān)時，負(fù)載能夠正常工作。
[0007]作為優(yōu)選，所述選通信號電路包括第一NE555芯片和第二NE555芯片、電容C2、電容Cl 1、電容C21、電容C22、電阻Rl 1、電阻R13、電阻R21、二極管D42，第一NE555芯片的GND端通過電容(:11接地并與第一肥555芯片的1'!1端連接，第一肥555芯片的1'!1端與第一肥555芯片的DIS端連接，第一 NE555芯片的TH端通過電阻Rl I與弱電電源連接，第一 NE555芯片的Vc端通過電容C2接地，第一 NE555芯片的VDD端與弱電電源連接，第一 NE555芯片的MR端與弱電電源連接，第一 NE555芯片的TR端與檢測信號電路的第一輸出端連接，第一 NE555芯片的OUT端通過電阻R13與驅(qū)動器的負(fù)輸出端連接，第一 NE555芯片的OUT端還與場效應(yīng)管Ql的柵極連接，第二 NE555芯片的GND端接地并通過電容C21與第二 NE555芯片的TH端連接，第二 NE555芯片的TH端與第二 NE555芯片的DIS端連接，第二 NE555芯片的TH端通過電阻R21與弱電電源連接，第二 NE555芯片的Vc端通過電容C22接地，第二 NE555芯片的VDD端與弱電電源連接，第二NE555芯片的MR端與弱電電源連接，第二 NE555芯片的TR端與檢測信號電路的第一輸出端連接，第二 NE555芯片的OUT端通過電阻R2與二極管D42的陽極連接，二極管D42的陰極與場效應(yīng)管Q2的柵極連接，二極管D42的陰極還分別通過電阻Rl和電容Cl接地。該電路中，開關(guān)S閉合前，電解電容Cl處于高儲能狀態(tài)。在開關(guān)S閉合時，由于MOS管Q2未導(dǎo)通，在MOS管的漏極處呈現(xiàn)高壓，在三極管Q31的集電極呈現(xiàn)低電平，第一NE555定時器的輸出信號呈現(xiàn)高電平，MOS管Ql和MOS管Q2依次導(dǎo)通。NE555定時器只是較佳選擇，選用程度較高，但是也可以選用其他類似的定時器或者采用556封裝形式，相應(yīng)的方案應(yīng)該被認(rèn)為是等同替換。
[0008]作為優(yōu)選，所述檢測信號電路包括比較器Ul、電阻R42、電阻R43、電阻R5、二極管D41、三極管Q41、電阻R32、電阻R33和三極管Q31，電阻Rs的第一端與驅(qū)動器的負(fù)輸出端連接，電阻Rs的第二端通過場效應(yīng)管Q2與負(fù)載連接，電阻Rs的第一端通過電阻R43與比較器Ul的負(fù)輸入端連接，比較器Ul的負(fù)輸入端通過電阻R42與弱電電源連接，比較器Ul的正輸入端與電阻RS的第二端連接，比較器Ul的輸出端與三極管Q41的基極連接，三極管Q41的集電極與弱電電源連接，三極管Q41的發(fā)射極通過二極管D41與場效應(yīng)管Q2的柵極連接，三極管Q31的基極通過電阻R32與負(fù)載連接，三極管Q31的發(fā)射極與驅(qū)動器的負(fù)輸出端連接，三極管Q31的集電極通過電阻R33與弱電電源連接，三極管Q31的集電極與第一 NE555芯片的TR端連接，三極管Q31的集電極還與第二 NE555芯片的TR端連接。在第一 NE555芯片，也可以選用其他類似定時器輸出點(diǎn)處于低電平時，Q2已然導(dǎo)通，驅(qū)動器負(fù)載能夠正常啟動。在檢測到比較器的正輸入端電壓高于負(fù)輸入端電壓時，比較器輸出高電平，二極管D41導(dǎo)通。在第二 NE555芯片的輸出信號關(guān)斷后，MOS管Q2的柵極信號是一直存在，M0S管Q2—直導(dǎo)通，負(fù)載正常工作。在負(fù)載某時斷開之后，由于比較器的正輸入端電壓降低，迫使比較器輸出為低電平，MOS管Q2關(guān)斷。正常狀態(tài)下接通驅(qū)動器的輸入開關(guān)，驅(qū)動器亦正常工作，接通各種電壓等級的LED負(fù)載，負(fù)載不再承受過電流的沖擊，有效保護(hù)LED負(fù)載。
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