带过压保护的LED驱动电源的利记博彩app

文档序号:12845135阅读:423来源:国知局
带过压保护的LED驱动电源的利记博彩app与工艺

本实用新型涉及电子技术领域,尤其涉及一种带过压保护的LED驱动电源。



背景技术:

通常,LED驱动电源中设置有过压保护电路,用于检测LED驱动电源的负载供电端的电压,并在检测到其超过一定限值时做出保护动作,以防止损坏电源电路和负载。

图1所示是现有技术中的一种LED驱动电源的局部结构示意图。该LED驱动电源中,过压保护电路100包括电容C以及由第一取样电阻Ra和第二取样电阻Rb组成的串联支路;电容C与串联支路并联;串联支路的一端连接LED驱动电源的负载供电端LED+,另一端接地,且串联支路的第一取样电阻Ra和第二取样电阻Rb的公共节点连接LED驱动电源中恒流控制电路200的反馈端OVP。具体地,当负载供电端LED+的电压升高时,公共节点处的电压相应升高,恒流控制电路200的反馈端OVP的输入电压相应升高,当恒流控制电路200的反馈端OVP的输入电压超过一定限值时,恒流控制电路200停止工作,负载供电端LED+停止供电。

然而,本发明人在实施本实用新型时,发现现有技术至少存在以下不足,当负载供电端LED+的电压超过一定限值时,仅仅使LED驱动电源中的恒流控制电路200停止工作,而LED驱动电源中的其他电路仍保持工作。绝大多数情况下,当恒流控制电路200已经停止工作,即负载供电端LED+已经停止供电时,其他电路继续工作也不再具有任何意义,反而浪费了资源,且其还有可能在继续工作的过程中遭到损坏,降低了电源的可靠性。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题在于,提供一种带过压保护的LED驱动电源,能够在负载供电端出现过压时,使整个LED驱动电源停止工作,能有效地避免不必要的资源浪费,且提高了电源的可靠性。

为了解决上述技术问题,本实用新型提出了一种带过压保护的LED驱动电源,包括电源输入端、负载供电端、电源主电路、恒流控制电路、过压保护电路、反馈控制电路和原边控制电路;

所述电源主电路具有第一电压输入端、第一电压输出端、采样电压输出端和受控端;所述恒流控制电路具有第二电压输入端和第二电压输出端;所述过压保护电路具有第一电压采样端、控制信号输出端和用于接入直流电源信号的电源端;所述反馈控制电路具有第二电压采样端、参考电压端和反馈控制端;所述原边控制电路具有电源控制端和反馈端;

所述电源输入端连接所述电源主电路的第一电压输入端;所述电源主电路的第一电压输出端连接所述恒流控制电路的第二电压输入端,所述采样电压输出端连接所述反馈控制电路的第二电压采样端,所述受控端连接所述原边控制电路的电源控制端;所述恒流控制电路的第二电压输出端连接所述负载供电端;所述反馈控制电路的反馈控制端连接所述原边控制电路的反馈端;所述过压保护电路的第一电压采样端连接所述负载供电端,所述控制信号输出端连接所述反馈控制电路的参考电压端。

优选地,所述过压保护电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和开关管;

所述第一电阻的第一端为所述过压保护电路的第一电压采样端;所述第一电阻的第二端连接所述第二电阻的第一端;所述第二电阻的第一端还连接所述开关管的控制端,所述第二电阻的第二端接地;所述开关管的第一连接端为所述过压保护电路的控制信号输出端,所述开关管的第二连接端连接所述第三电阻的第一端;所述第三电阻的第二端为所述过压保护电路的电源端。

在一个优选的实施方式中,所述开关管为NPN型三极管;

所述NPN型三极管的基极为所述开关管的控制端,发射极为所述开关管的第一连接端,集电极为所述开关管的第二连接端。

在另一个优选的实施方式中,所述开关管为N沟道MOS管;

所述N沟道MOS管的栅极为所述开关管的控制端,源极为所述开关管的第一连接端,漏极为所述开关管的第二连接端。

优选地,所述反馈控制电路包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、光耦和三端稳压管;所述三端稳压管包括阳极、阴极和参考端;

所述第四电阻的第一端为所述反馈控制电路的第二电压采样端;所述第四电阻的第二端连接所述第五电阻的第一端;所述第五电阻的第一端为所述反馈控制电路的参考电压端,所述第五电阻的第一端还连接所述三端稳压管的参考端,所述第五电阻的第二端连接所述三端稳压管的阳极;所述三端稳压管的阳极接地,所述三端稳压管的阴极连接所述光耦的第一输入端;所述光耦的第二输入端连接所述第六电阻的第一端,所述光耦的第一输出端为所述反馈控制电路的反馈控制端,所述光耦的第二输出端接地;所述第六电阻的第二端用于接入直流电源信号。

优选地,所述第六电阻的第二端连接所述电源主电路的采样电压输出端。

优选地,所述反馈控制电路还包括第七电阻;

所述光耦的第一输入端还连接所述第七电阻的第一端,所述光耦的第二输入端还连接所述第七电阻的第二端。

优选地,所述反馈控制电路还包括第八电阻、第一电容和第二电容;

所述光耦的第一输入端还连接所述第一电容的第一端和所述第八电阻的第一端;所述第一电容的第二端连接所述第四电阻的第二端;所述第八电阻的的第二端连接所述第二电容的第一端;所述第二电容的第二端连接所述第四电阻的第二端。

优选地,所述原边控制电路包括开关控制芯片;

所述开关控制芯片具有驱动信号输出端和补偿端;

所述开关控制芯片的驱动信号输出端为所述原边控制电路的电源控制端,所述补偿端为所述原边控制电路的反馈端。

优选地,所述开关控制芯片为脉宽调制芯片。

实施本实用新型,具有如下有益效果:

本实用新型实施例提供的带过压保护的LED驱动电源,通过设置过压保护电路,且过压保护电路的电压采样端连接负载供电端,控制信号输出端连接所述反馈控制电路的参考电压端;具体地,当负载供电端的电压升高且超过阈值时,过压保护电路的控制信号输出端输出的电信号使得反馈控制电路的参考电压端的电压超过反馈控制电路的基准电压,使得反馈控制电路的反馈控制端输出低电平信号,以拉低原边控制电路的反馈端,从而使得整个LED驱动电源停止工作,能够有效地避免不必要的资源浪费,且提高了电源的可靠性。

附图说明

图1是现有技术中的一种LED驱动电源的局部结构示意图;

图2是本实用新型提供的带过压保护的LED驱动电源的一个实施例的结构示意图;

图3是本实用新型提供的带过压保护的LED驱动电源的另一个实施例的电路原理图。

具体实施方式

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作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。

实际应用过程中,LED驱动电源的负载供电端用于连接需由恒流电信号供电的负载,例如LED负载。然而,当LED负载与LED驱动电源的负载供电端之间的连接出现问题时,例如,LED驱动电源板在生产或组装时,其负载供电端的接口出现松动,或者,在使用过程中,用户违规操作,先上电后再接入LED负载等等,这都可能导致LED开路,因而产生很高的电压应力,导致LED驱动电源或者负载损坏。另外,当LED负载为LED灯串时,在使用过程中,若LED灯串中的某一个LED突然出现故障,则会产生一个较高的瞬间电压,同样也可能因过压而损坏电路。

请参见图2,是本实用新型提供的带过压保护的LED驱动电源的一个实施例的结构示意图。

本实施例提供的带过压保护的LED驱动电源包括电源输入端Vin、负载供电端Load、电源主电路10、恒流控制电路20、过压保护电路30、反馈控制电路40和原边控制电路50;

所述电源主电路10具有第一电压输入端、第一电压输出端、采样电压输出端和受控端;所述恒流控制电路20具有第二电压输入端和第二电压输出端;所述过压保护电路30具有第一电压采样端、控制信号输出端和用于接入直流电源信号的电源端Vcc1;所述反馈控制电路40具有第二电压采样端、参考电压端和反馈控制端;所述原边控制电路50具有电源控制端和反馈端;

所述电源输入端Vin连接所述电源主电路10的第一电压输入端;所述电源主电路10的第一电压输出端连接所述恒流控制电路20的第二电压输入端,所述采样电压输出端连接所述反馈控制电路40的第二电压采样端,所述受控端连接所述原边控制电路50的电源控制端;所述恒流控制电路20的第二电压输出端连接所述负载供电端Load;所述反馈控制电路40的反馈控制端连接所述原边控制电路50的反馈端;所述过压保护电路30的第一电压采样端连接所述负载供电端Load,所述控制信号输出端连接所述反馈控制电路40的参考电压端。

在本实施例中,所述电源输入端Vin用于接入交流电源信号,如市电;所述负载供电端Load用于连接需恒流电信号供电的负载,如LED负载。

在本实施例中,所述电源主电路10有多种拓扑结构可供选择,用于实现电压的转化,即,所述电源主电路10对所述电源输入端Vin输入的电源信号进行电压等级的转化及交流-直流的转化,并经其第一电压输出端输出。

在本实施例中,所述恒流控制电路20用于将所述电源主电路10输出的电信号转化为恒流电信号,并经其第二电压输出端输出。

在本实施例中,所述原边控制电路50在其反馈端的输入电压低至一定限值时停止工作。在一个可选的实施方式中,所述原边控制电路50包括开关控制芯片及其外围电路。其中,所述开关控制芯片的其中一个引脚为所述原边控制电路50的反馈端,且只要符合上述要求的所述开关控制芯片的引脚,皆可以用作所述原边控制电路50的反馈端,例如所述开关控制芯片的COMP引脚。具体地,当所述反馈端的输入电压被拉低至一定限值时,触发所述开关控制芯片停止工作,以使LED驱动电源关断输出,停止为负载供电,实现过压关断保护。

在本实施例中,所述反馈控制电路40用于实时监控并调整LED驱动电源的输出电压,以维持LED驱动电源的输出电压的稳定。

在本实施例中,所述过压保护电路30在其电压采样端采集到的电压高达到一定限值时,控制其控制信号输出端输出低电平信号,后续若所述电压采样端采集到的电压进一步升高,则所述控制信号输出端的输出的电信号进一步降低。另外,所述过压保护电路30的电源端Vcc1用于接入直流电源信号,以获取工作电压及电流;需要说明的是,该直流电源信号可以由LED驱动电源内部提供,例如,所述过压保护电路30的电源端Vcc1可以直接连接所述电源主电路10的第一电压输出端,从所述第一电压输出端上获取工作电压及电流;或者,直接连接所述电源主电路10的采样电压输出端,从所述采样电压输出端上获取工作电压及电流。在其他实施方式中,也可以由LED驱动电源外部的供电电源提供。优选地,直流电源信号为输出电压值为5V的电源。

本实施例提供的带过压保护的LED驱动电源的工作原理如下:

所述电源主电路10对所述电源输入端Vin输入的电源信号进行转化处理,并经所述第一电压输出端输出转化后的电信号,所述恒流控制电路20将来自所述电源主电路10的电信号转化为恒流电信号,并经所述第二电压输出端输出至所述负载供电端Load,与此同时,所述反馈控制电路40实时采集所述电源主电路10的采样电压输出端的电压,所述反馈控制电路40的参考电压端的电压随着其第二电压采样端采集到的电压的变化而变化,且两者为正相关关系,所述反馈控制电路40根据其参考电压端的电压变化控制其反馈控制端的输出信号,从而维持LED驱动电源的输出电压的稳定,具体地,对于所述反馈控制电路40,当其参考电压端的输入电压大于预设的参考电压值时,其反馈控制端将输出低电平信号,拉低所述原边控制电路50的反馈端,以减小LED驱动电源的输出电压;当其参考电压端的输入电压小于预设的参考电压值时,同理类推,以增大LED驱动电源的输出电压;另外,若所述反馈控制电路40的参考电压端的输入电压大于预设的参考电压值且高达阈值时,则其反馈控制端将所述原边控制电路50的反馈端的输入电压拉低至一定限值,从而触发所述原边控制电路50停止工作。

在LED驱动电源工作过程中,所述过压保护电路30的第一电压采样端实时采集所述负载供电端Load的电压,并根据采集到的电压调整其控制信号输出端输出的电信号,从而控制所述反馈控制电路40的参考电压端的电压变化;其中,当所述负载供电端Load的电压高达一定限值时,所述过压保护电路30的控制信号输出端输出的电信号使得所述反馈控制电路40的参考电压端的电压大于预设的参考电压值且高达阈值,所述反馈控制电路40的反馈控制端将所述原边控制电路50的反馈端的输入电压拉低至一定限值,从而触发所述原边控制电路50停止工作,使得所述LED驱动电源关断输出,停止为所述负载连接端所连接的负载供电,以实现过压关断保护。

请参见图3,是本实用新型提供的带过压保护的LED驱动电源的另一个实施例的结构示意图。

本实施例提供的带过压保护的LED驱动电源在上述实施例的基础上,进一步优化了部分功能电路的结构,具体如下:

进一步地,所述过压保护电路30包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和开关管;

所述第一电阻R1的第一端为所述过压保护电路30的第一电压采样端;所述第一电阻R1的第二端连接所述第二电阻R2的第一端;所述第二电阻R2的第一端还连接所述开关管的控制端,所述第二电阻R2的第二端接地;所述开关管的第一连接端为所述过压保护电路30的控制信号输出端,所述开关管的第二连接端连接所述第三电阻R3的第一端;所述第三电阻R3的第二端为所述过压保护电路30的电源端Vcc1。

需要说明的是,所述负载供电端Load的电压从所述第一电阻R1的第一端输入,经所述第一电阻R1和所述第二电阻R2分压,且所述第二电阻R2的第一端处的电压控制所述开关管的导通和关断;由此可见,当所述负载供电端Load的电压高达一定限值时,所述第二电阻R2的第一端处的电压能够匹配所述开关管的导通电压,因此,所述开关管相应导通,相应地,所述开关管的第一连接端处的电压大于预设的参考电压值且高达阈值,即所述反馈控制电路40的参考电压端的电压大于预设的参考电压值且高达阈值,所述反馈控制电路40的反馈控制端将所述原边控制电路50的反馈端的输入电压拉低至一定限值,从而触发所述原边控制电路50停止工作,使得所述LED驱动电源关断输出,停止为所述负载连接端所连接的负载供电,以实现过压关断保护。

进一步地,所述开关管为NPN型三极管Q1;

所述NPN型三极管Q1的基极为所述开关管的控制端,发射极为所述开关管的第一连接端,集电极为所述开关管的第二连接端。

需要说明的是,若所述开关管选用NPN型三极管Q1,则当所述负载供电端Load的电压高达一定限值时,所述NPN型三极管Q1的基极和发射极之间的电压差能够匹配所述NPN型三极管Q1的发射结导通电压,因此,所述NPN型三极管Q1相应导通。

在其他可选的实施方式中,所述开关管为N沟道MOS管;

所述N沟道MOS管的栅极为所述开关管的控制端,源极为所述开关管的第一连接端,漏极为所述开关管的第二连接端。

需要说明的是,若所述开关管选用N沟道MOS管,则当所述负载供电端Load的电压高达一定限值时,所述N沟道MOS管的栅极和源极之间的电压差能够匹配所述N沟道MOS管的开启电压,因此,所述N沟道MOS管相应导通。

进一步地,所述反馈控制电路40包括第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、光耦OC和三端稳压管T1;所述三端稳压管T1包括阳极、阴极和参考端;

所述第四电阻R4的第一端为所述反馈控制电路40的第二电压采样端;所述第四电阻R4的第二端连接所述第五电阻R5的第一端;所述第五电阻R5的第一端为所述反馈控制电路40的参考电压端,所述第五电阻R5的第一端还连接所述三端稳压管T1的参考端,所述第五电阻R5的第二端连接所述三端稳压管T1的阳极;所述三端稳压管T1的阳极接地,所述三端稳压管T1的阴极连接所述光耦OC的第一输入端;所述光耦OC的第二输入端连接所述第六电阻R6的第一端,所述光耦OC的第一输出端为所述反馈控制电路40的反馈控制端,所述光耦OC的第二输出端接地;所述第六电阻R6的第二端用于接入直流电源信号。

需要说明的是,所述电源主电路10的采样电压输出端的电压从所述第四电阻R4的第一端输入,经所述第四电阻R4和所述第五电阻R5分压,且所述第五电阻R5两端的电压即为所述三端稳压管T1的阳极和参考端之间的电压差。由此可见,当所述采样电压输出端的输出电压升高,所述三端稳压管T1的阳极和参考端之间的电压差相应升高,当所述三端稳压管T1的阳极和参考端之间的电压差能够匹配所述三端稳压管T1的导通电压时,所述三端稳压管T1相应导通,相应地,所述光耦OC导通(即所述光耦OC中的发光二极管发光,所述光耦OC中的光敏三极管导通),所述光耦OC的第一输出端拉低所述原边控制电路50的反馈端,使得所述原边控制电路50调整其输出信号的占空比,以减小LED驱动电源的输出电压;当所述采样电压输出端的输出电压减小,同理类推,所述原边控制电路50调整其输出信号的占空比,以增大LED驱动电源的输出电压,以此来维持LED驱动电源的输出电压的稳定。另外,当所述三端稳压管T1的参考端的电压大于预设的参考电压值且进一步升高时,所述三端稳压器进一步地导通,从而所述光耦OC的第一输出端进一步拉低所述原边控制电路50的反馈端的输入电压,当所述三端稳压管T1的参考端的电压高达阈值时,所述光耦OC的第一输出端将所述原边控制电路50的反馈端的输入电压拉低至一定限值,进而触发所述原边控制电路50停止工作,使得所述LED驱动电源关断输出,停止为所述负载连接端所连接的负载供电,以实现过压关断保护。优选地,所述三端稳压管T1选取TL431,所述参考电压值为2.5V。

进一步地,所述第六电阻R6的第二端连接所述电源主电路10的采样电压输出端。

需要说明的是,所述第六电阻R6的第二端用于接入直流电源信号,以获取所述光耦OC工作所需的电压及电流,在本实施例中,将所述第六电阻R6的第二端连接所述电源主电路10的采样电压输出端,由LED驱动电源内部供电。另外,在其他实施方式中,也可以由LED驱动电源外部的供电电源提供。

进一步地,所述反馈控制电路40还包括第七电阻R7;

所述光耦OC的第一输入端还连接所述第七电阻R7的第一端,所述光耦OC的第二输入端还连接所述第七电阻R7的第二端。

需要说明的是,在所述光耦OC的第一输入端和第二输入端之间跨接所述第七电阻R7,可以放掉所述光耦OC中的发光二极管的结电容,从而提高所述光耦OC的关断速度。

进一步地,所述反馈控制电路40还包括第八电阻R8、第一电容C1和第二电容C2;

所述光耦OC的第一输入端还连接所述第一电容C1的第一端和所述第八电阻R8的第一端;所述第一电容C1的第二端连接所述第四电阻R4的第二端;所述第八电阻R8的的第二端连接所述第二电容C2的第一端;所述第二电容C2的第二端连接所述第四电阻R4的第二端。

需要说明的是,所述第一电容C1和所述第二电容C2为瓷片电容。

进一步地,所述原边控制电路50包括开关控制芯片U1;

所述开关控制芯片U1具有驱动信号输出端和补偿端;

所述开关控制芯片U1的驱动信号输出端为所述原边控制电路50的电源控制端,所述补偿端为所述原边控制电路50的反馈端。

需要说明的是,所述驱动信号输出端即开关控制芯片U1的GATE引脚,所述GATE引脚用于输出调制信号,以使所述电源主电路10的输出电压的稳定。另外,所述补偿端即开关控制芯片U1的COMP引脚,当所述COMP引脚的输入电压升高时,所述开关控制芯片U1调整其GATE引脚输出的调制信号的占空比,以减小输出电压;当所述COMP引脚的输入电压减小时,同理类推,所述原边控制电路50调整其GATE引脚输出的调制信号的占空比,以增大输出电压,以此来维持LED驱动电源的输出电压的稳定。并且,当所述COMP引脚的输入电压低至一定限值时,所述原边控制电路50停止工作。

进一步地,所述开关控制芯片U1为脉宽调制芯片。

进一步地,所述恒流控制电路20还包括负载负极连接端LED-、电流取样电阻和恒流控制芯片U2;所述负载负极连接端LED-连接所述恒流控制芯片U2的FB引脚;所述电流取样电阻的第一端连接所述负载负极连接端LED-,所述电流取样电阻的第二端接地;所述电流取样电阻检测流过负载的电流,并将电流值转化为电压值输入到所述恒流控制芯片U2的FB引脚,以调节所述恒流控制芯片U2的GATE引脚输出的驱动信号,从而控制流过负载的电流为恒定不变的。

另外,在本实施例中,所述电源主电路10还包括输入整流滤波子电路101、主变压器102、输出整流滤波子电路103和主MOS管QM。其中,所述输入整流滤波子电路101的输入端为所述电源主电路10的第一电压输入端,且所述输入整流滤波子电路101用于对所述电源输入端Vin输入的电源信号进行整流和滤波。所述主变压器102的初级绕组与所述主MOS管QM的漏极相连,次级绕组与所述输出整流滤波子电路103相连,用于实现电压等级的转化及交流-直流的转化。所述输出整流滤波子电路103的输出端为所述电源主电路10的第一电压输出端,且所述输出整流滤波子电路103用于对所述主变压器102的次级绕组输出的电压信号进行整流和滤波,以获取更为平滑的电压信号。所述主MOS管QM的栅极为所述电源主电路10的受控端。上述电源主电路10中的各个单元电路的连接关系及功能均为现有技术,此处不作详细说明。

相比于现有技术,本实用新型提供的带过温保护的开关电源电路的有益效果在于:

本实用新型实施例提供的带过压保护的LED驱动电源,通过设置过压保护电路,且过压保护电路的电压采样端连接负载供电端,控制信号输出端连接所述反馈控制电路的参考电压端;具体地,当负载供电端的电压升高且超过阈值时,过压保护电路的控制信号输出端输出的电信号使得反馈控制电路的参考电压端的电压超过反馈控制电路的基准电压,使得反馈控制电路的反馈控制端输出低电平信号,以拉低原边控制电路的反馈端,从而使得整个LED驱动电源停止工作,能够有效地避免不必要的资源浪费,且提高了电源的可靠性。

以上所述是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也视为本实用新型的保护范围。

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