帶有輸出過壓保護(hù)功能的led自激振蕩驅(qū)動電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種帶有輸出過壓保護(hù)功能的LED自激振蕩驅(qū)動電路，主要用于AC-DC電源、LED驅(qū)動等領(lǐng)域及其他基于自激振蕩工作的系統(tǒng)，包括LED自激振蕩電路、輸出電壓檢測電路、輸出過壓保護(hù)電路、峰值限流電路、或門OR1、驅(qū)動電路、開關(guān)Mdn和電阻Rcs。所述LED自激振蕩電路由三極管Qdrv、續(xù)流二極管Dout、由Cout和LED負(fù)載組成的LED負(fù)載網(wǎng)絡(luò)和諧振電路組成。所述諧振電路由變壓器T1、電阻R1和電容C1組成。其優(yōu)點在于能夠提供穩(wěn)定的輸出電流并實現(xiàn)輸出電壓過壓保護(hù)功能，從而改善自激振蕩驅(qū)動電路的性能，防止輸出電壓過壓造成損壞，提高系統(tǒng)的可靠性。
【專利說明】
帶有輸出過壓保護(hù)功能的LED自激振蕩驅(qū)動電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種LED自激振蕩驅(qū)動電路，特別涉及一種帶有輸出過壓保護(hù)功能的LED自激振湯驅(qū)動電路。

【背景技術(shù)】
[0002]LED自激振蕩驅(qū)動電路中，輸出電流受系統(tǒng)輸入電源電壓影響較大，而且缺少輸出過壓保護(hù)功能使得電路存在輸出電容過壓損壞的風(fēng)險。
[0003]圖1為一種傳統(tǒng)的LED自激振蕩驅(qū)動電路的電路圖。如圖4所不,系統(tǒng)的輸出電流1ut為:

Ipk
[0004]WUt =-
2(I)；
[0005]其中，Ipk為變壓器電感電流峰值。
[0006]傳統(tǒng)的LED自激振蕩驅(qū)動電路的三極管由導(dǎo)通到關(guān)斷的時間是由變壓器原邊磁飽和時間決定，不同系統(tǒng)輸入電源電壓對應(yīng)不同的磁飽和諧振電感電流峰值Ipk，最終導(dǎo)致不同的輸出電流lout。傳統(tǒng)的LED自激振蕩驅(qū)動電路輸出電流隨系統(tǒng)輸入電源會變化10%?20%左右。另一方面，由于缺少相應(yīng)保護(hù)電路，系統(tǒng)容易發(fā)生輸出LED負(fù)載開路造成損壞的問題，影響系統(tǒng)可靠性。
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型的提供的一種帶有輸出過壓保護(hù)功能的LED自激振蕩驅(qū)動電路，以克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
[0008]本實用新型提供一種帶有輸出過壓保護(hù)功能的LED自激振蕩驅(qū)動電路，包括LED自激振蕩電路、輸出電壓檢測電路、輸出過壓保護(hù)電路、峰值限流電路、或門0R1、驅(qū)動電路Gate、開關(guān)Mdn、第二電阻Rcs ；LED自激振蕩電路包括LED負(fù)載電路和諧振電路；LED負(fù)載電路包括三極管Qdrv、續(xù)流二極管Dout、負(fù)載電容Cout和LED 二極管LED ;諧振電路包括變壓器Tl、第一電阻Rl和電容Cl ;第二電阻Rcs檢測輸出電流，輸出電壓檢測電路檢測輸出電壓，開關(guān)Mdn關(guān)斷三極管Qdrv ;或門ORl的兩個輸入端分別與輸出過壓保護(hù)電路、峰值限流電路連接，輸出端與驅(qū)動電路Gate連接；驅(qū)動電路Gate與開關(guān)Mdn連接。
[0009]進(jìn)一步，本實用新型提供一種帶有輸出過壓保護(hù)功能的LED自激振蕩驅(qū)動電路，還可以具有這樣的特征:第二電阻Rcs串聯(lián)在三極管Qdrv的發(fā)射極Vcs和接地端之間。
[0010]進(jìn)一步，本實用新型提供一種帶有輸出過壓保護(hù)功能的LED自激振蕩驅(qū)動電路，的峰值限流電路包括第一比較器Cpl和One-shot電路；第一比較器Cpl比較第二電阻Rcs的電壓Vcs和第一基準(zhǔn)電壓Vrcs ；One-shot電路產(chǎn)生關(guān)斷三極管Qdrv的脈沖信號。
[0011]進(jìn)一步，本實用新型提供一種帶有輸出過壓保護(hù)功能的LED自激振蕩驅(qū)動電路，還可以具有這樣的特征:輸出電壓檢測電路包括第三電阻Rup和第四電阻Rdn。
[0012]進(jìn)一步，本實用新型提供一種帶有輸出過壓保護(hù)功能的LED自激振蕩驅(qū)動電路，還可以具有這樣的特征:的輸出過壓保護(hù)電路包括取絕對值電路、第二比較器Cp2和鎖存電路；取絕對值電路將第三電阻Rup和第四電阻Rdn之間的電壓Vfb由負(fù)電壓轉(zhuǎn)變?yōu)檎妷海坏诙容^器Cp2比較取絕對值電路的輸出電壓Vabs和第二基準(zhǔn)電壓Vrfb ;鎖存電路鎖存第二比較器Cp2的輸出。
[0013]進(jìn)一步，本實用新型提供一種帶有輸出過壓保護(hù)功能的LED自激振蕩驅(qū)動電路，還可以具有這樣的特征:開關(guān)Mdn可采用PMOS管、NMOS管、PNP管和NPN管中的任意一種。
[0014]進(jìn)一步，本實用新型提供一種帶有輸出過壓保護(hù)功能的LED自激振蕩驅(qū)動電路，還可以具有這樣的特征:三極管Qdrv可采用MOS管。
[0015]實用新型的有益效果
[0016]本實用新型提供一種帶有輸出過壓保護(hù)功能的LED自激振蕩驅(qū)動電路，當(dāng)系統(tǒng)輸入電源變化時，通過峰值限流電路使得諧振電感電流峰值保持不變，從而使得輸出電流保持不變。檢查輸出電壓Vout，輸出電壓Vout過高則通過Mdn關(guān)斷三極管Qdrv以結(jié)束系統(tǒng)的自激振蕩，從而實現(xiàn)輸出過壓保護(hù)。本實用新型可以做到輸出電流隨系統(tǒng)輸入電源會變化5%左右，并通過輸出過壓保護(hù)防止LED負(fù)載開路等原因造成損壞。
[0017]本實用新型提供一種帶有輸出過壓保護(hù)功能的LED自激振蕩驅(qū)動電路，解決傳統(tǒng)LED自激振蕩驅(qū)動電路輸出電流隨系統(tǒng)輸入電源變化過大以及缺少輸出過壓保護(hù)功能容易造成損壞的問題，從而改善自激振蕩驅(qū)動電路的性能，防止輸出電壓過壓造成損壞，提高系統(tǒng)的可靠性。
[0018]本實用新型提供一種帶有輸出過壓保護(hù)功能的LED自激振蕩驅(qū)動電路，主要用于AC-DC電源、LED驅(qū)動等領(lǐng)域及其他基于自激振蕩工作的系統(tǒng)以提供穩(wěn)定的輸出電流并實現(xiàn)輸出電壓過壓保護(hù)，改善自激振蕩驅(qū)動電路的性能，防止輸出電壓過壓造成電路損壞，提高系統(tǒng)的可靠性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為傳統(tǒng)的LED自激振湯驅(qū)動電路的電路圖。
[0020]圖2為本實用新型中的帶有輸出過壓保護(hù)功能的LED自激振蕩驅(qū)動電路的框圖。
[0021]圖3為本實用新型中的帶有輸出過壓保護(hù)功能的LED自激振蕩驅(qū)動電路的電路圖。
[0022]圖4為傳統(tǒng)的LED自激振蕩驅(qū)動電路的工作波形圖。
[0023]圖5為本實用新型中的帶有輸出過壓保護(hù)功能LED自激振蕩驅(qū)動電路的工作波形圖。
[0024]圖6為本實用新型中的帶有輸出過壓保護(hù)功能LED自激振蕩驅(qū)動電路輸出過壓保護(hù)功能的工作波形圖。

【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型做進(jìn)一步的描述。
[0026]如圖2和圖3所示，帶有輸出過壓保護(hù)功能的LED自激振蕩驅(qū)動電路包括:LED自激振蕩電路、輸出電壓檢測電路、輸出過壓保護(hù)電路、峰值限流電路、或門0R1、驅(qū)動電路Gate、開關(guān)Mdn、第二電阻Res。
[0027]LED自激振蕩電路包括LED負(fù)載電路和諧振電路。
[0028]LED負(fù)載電路包括三極管Qdrv、續(xù)流二極管Dout、負(fù)載電容Cout和LED 二極管LED。
[0029]諧振電路包括變壓器Tl、第一電阻Rl和電容Cl。
[0030]變壓器Tl 一側(cè)的兩端分別與三極管Qdrv的集電極、LED 二極管負(fù)極連接。變壓器Tl另一側(cè)的兩端分別與三極管Qdrv的發(fā)射極、電容Cl相連；還與輸出電壓檢測電路的兩端相連。三極管Qdrv可采用MOS管。
[0031]電容Cl的另一端與第一電阻Rl相連。第一電阻的另一端與三極管Qdrv的基極相連。
[0032]續(xù)流二極管Dout的正極與三極管Qdrv的集電極相連，負(fù)極與LED 二極管的正極相連。負(fù)載電容Cout與LED 二極管LED并聯(lián)。
[0033]開關(guān)Mdn可采用PMOS管、NMOS管、PNP管和NPN管。開關(guān)Mdn的漏極與三極管Qdrv的基極相連，柵極與驅(qū)動電路相連，源極與接地端相連。
[0034]第二電阻Rcs串聯(lián)在三極管Qdrv的發(fā)射極Vcs和接地端之間。第二電阻Rcs檢測輸出電流，輸出電壓檢測電路檢測輸出電壓，開關(guān)Mdn關(guān)斷三極管Qdrv。
[0035]或門ORl的兩個輸入端分別與輸出過壓保護(hù)電路、峰值限流電路連接，輸出端與驅(qū)動電路Gate連接。
[0036]輸出電壓檢測電路包括第三電阻Rup和第四電阻Rdn。
[0037]的峰值限流電路包括第一比較器Cpl和One-shot電路。第一比較器Cpl比較第二電阻Rcs的電壓Vcs和第一基準(zhǔn)電壓Vrcs。One-shot電路產(chǎn)生關(guān)斷三極管Qdrv的脈沖信號。
[0038]的輸出過壓保護(hù)電路包括取絕對值電路、第二比較器Cp2和鎖存電路。取絕對值電路將第三電阻Rup和第四電阻Rdn之間的電壓Vfb由負(fù)電壓轉(zhuǎn)變?yōu)檎妷骸５诙容^器Cp2比較取絕對值電路的輸出電壓Vabs和第二基準(zhǔn)電壓Vrfb。鎖存電路鎖存第二比較器Cp2的輸出。
[0039]如圖4所示，通過峰值限流電路控制變壓器電感電流峰值Ipk不隨系統(tǒng)輸入電壓變化，從而穩(wěn)定輸出電流。通過輸出電壓檢測電路檢測輸出電壓大小，當(dāng)發(fā)生輸出過壓時，使Mdn導(dǎo)通，關(guān)斷三極管Qdrv以結(jié)束系統(tǒng)的自激振蕩，從而實現(xiàn)輸出過壓保護(hù)。
[0040]如圖3所示的帶有輸出過壓保護(hù)功能的LED自激振蕩驅(qū)動電路的具體工作原理為:
[0041 ] 如圖5所示，三極管Qdrv導(dǎo)通后，變壓器電感電流從OA逐漸升高，電阻Rcs檢測變壓器電感電流的大小，當(dāng)變壓器電感電流增大到峰值限流電路設(shè)定的峰值電流時，運放Cpl輸出高電平，觸發(fā)One-shot電路產(chǎn)生一個高電平脈沖，經(jīng)過或門ORl和驅(qū)動電流使Mdn導(dǎo)通來關(guān)斷三極管Qdrv。峰值限流電路設(shè)定的變壓器電感峰值電流為:
r , Vrcs
[0042]Ipk = —^
rCS(2);
[0043]三極管Qdrv關(guān)斷后，變壓器電感電流從Ipk逐漸降低，當(dāng)變壓器電感電流將達(dá)到OA后，LED自激振蕩電路通過變壓器T1、電容Cl和電阻Rl使三極管Qdrv重新導(dǎo)通。
[0044]通過電阻Rcs來設(shè)定系統(tǒng)的輸出電流，大小為:
T Ipk + OA I Vrcs
[0045]1Ut =-= —X-
2 2 Rcs(3)；
[0046]如圖3所示的帶有輸出過壓保護(hù)功能的LED自激振蕩驅(qū)動電路實現(xiàn)輸出過壓保護(hù)的具體工作原理為:
[0047]如圖6所不，當(dāng)三極管Qdrv關(guān)斷時，變壓器Tl的原邊電壓等于輸出電壓Vout，輸出電壓檢測電路的輸出電壓Vfb為:
[0048]Vjb =X Kjb
kPa⑷；
[0049]其中，Kpa為變壓器原邊和輔邊匝數(shù)比。

Rdn
[0050]-TJ-
Kup + Kdn(5).
[0051]Vfb電壓經(jīng)過取絕對值電路轉(zhuǎn)變?yōu)檎妷篤abs和基準(zhǔn)電壓Vrfb比較。輸出電壓Vout過高導(dǎo)致Vabs大于基準(zhǔn)電壓Vrfb，比較器Cp2輸出高電平，鎖存電路鎖存高電平產(chǎn)生OVP高電平，經(jīng)或門ORl和驅(qū)動電路使Mdn導(dǎo)通來關(guān)斷三極管Qdrv，從而使系統(tǒng)停止工作，實現(xiàn)保護(hù)功能。輸出過壓電壓Vout_ovp可以通過修改電阻Rup和電阻Rdn的比例關(guān)系Kfb來設(shè)置，輸出過壓電壓Vout_ovp為:

Vrfb
[0052]vOUt _ ovp = —— X Kpa
人負(fù)C6；
[0053]盡管本實用新型的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本實用新型的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本實用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。任何不超出本實用新型實質(zhì)精神范圍的實用新型創(chuàng)造，包括但不限于電阻實現(xiàn)方式如Rcs采用普通電阻或MOS電阻等的改變、對元器件的類型或型號的替換如將Mdn替換成三極管等、電路局部構(gòu)造的變更如增加線電壓補償電路等，以及其他非實質(zhì)性的替換、變形或修改，均落入本實用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種帶有輸出過壓保護(hù)功能的LED自激振蕩驅(qū)動電路，其特征在于: 包括LED自激振蕩電路、輸出電壓檢測電路、輸出過壓保護(hù)電路、峰值限流電路、或門(ORl)、驅(qū)動電路(Gate)、開關(guān)(Mdn)、第二電阻(Rcs)； 其中，所述LED自激振蕩電路包括LED負(fù)載電路和諧振電路； 所述LED負(fù)載電路包括三極管(Qdrv)、續(xù)流二極管(Dout)、負(fù)載電容(Cout)和LED 二極管(LED)； 所述諧振電路包括變壓器(Tl)、第一電阻(Rl)和電容(Cl)； 所述第二電阻(Rcs)檢測輸出電流，所述輸出電壓檢測電路檢測輸出電壓，所述開關(guān)(Mdn)關(guān)斷所述三極管(Qdrv)； 所述或門(ORl)的兩個輸入端分別與所述輸出過壓保護(hù)電路、所述峰值限流電路連接，輸出端與所述驅(qū)動電路(Gate)連接； 所述驅(qū)動電路(Gate)與所述開關(guān)(Mdn)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有輸出過壓保護(hù)功能的LED自激振蕩驅(qū)動電路，其特征在于: 其中，所述第二電阻(Rcs)串聯(lián)在所述三極管(Qdrv)的發(fā)射極(Vcs)和接地端之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有輸出過壓保護(hù)功能的LED自激振蕩驅(qū)動電路，其特征在于: 其中，所述的峰值限流電路包括第一比較器(Cpl)和One-shot電路； 所述第一比較器(Cpl)比較所述第二電阻(Rcs)的電壓(Vcs)和第一基準(zhǔn)電壓(Vrcs)； 所述One-shot電路產(chǎn)生關(guān)斷所述三極管(Qdrv)的脈沖信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有輸出過壓保護(hù)功能的LED自激振蕩驅(qū)動電路，其特征在于: 其中，所述輸出電壓檢測電路包括第三電阻(Rup)和第四電阻(Rdn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶有輸出過壓保護(hù)功能的LED自激振蕩驅(qū)動電路，其特征在于: 其中，所述的輸出過壓保護(hù)電路包括取絕對值電路、第二比較器(Cp2)和鎖存電路；所述取絕對值電路將所述第三電阻(Rup)和所述第四電阻(Rdn)之間的電壓(Vfb)由負(fù)電壓轉(zhuǎn)變?yōu)檎妷海? 所述第二比較器(Cp2)比較取絕對值電路的輸出電壓(Vabs)和第二基準(zhǔn)電壓Vrfb ； 所述鎖存電路鎖存所述第二比較器(Cp2)的輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有輸出過壓保護(hù)功能的LED自激振蕩驅(qū)動電路，其特征在于: 其中，所述開關(guān)(Mdn)可采用PMOS管、NMOS管、PNP管和NPN管中的任意一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有輸出過壓保護(hù)功能的LED自激振蕩驅(qū)動電路，其特征在于: 其中，所述三極管(Qdrv)可采用MOS管。
【文檔編號】H05B37/02GK203968002SQ201420403276
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月21日
【發(fā)明者】杜斐, 趙新江, 王加?xùn)|, 李盼 申請人:上海登芯微電子科技有限公司