CN102970791A - 一种led恒流驱动电路及led灯具 - Google Patents

Abstract

本发明属于电路领域，提供了一种LED恒流驱动电路及LED灯具。在本发明中，输出保护模块的检测端接Boost升压模块的输出端，当Boost升压模块或LED负载发生短路时输出保护模块能够及时检测出来，通过下拉与LED驱动芯片连接的过压保护引脚使LED驱动芯片停止工作，解决了Boost升压模块或者LED负载开路或短路对电路元器件的损害或电路元器件温度上升引发火灾的问题。

Description

一种LED恒流驱动电路及LED灯具

技术领域

本发明属于电路领域，尤其涉及一种LED恒流驱动电路及LED灯具。

背景技术

LED灯具有节能、环保、高效等诸多优点目前越来越普及。它的应用非常广泛，基于LED背光源的液晶电视是其中的一种应用。

随着LED驱动技术的发展，如今已经有很多以Boost升压模块为基础的专用LED驱动芯片。这类LED驱动芯片会通过设置一个专门的OVP过压保护引脚来对LED负载的开路和短路状态进行保护。但是LED驱动芯片的OVP过压保护引脚对于电路中的诸如电感、二极管等元件的故障状态并不能起到保护作用。当Boost升压模块中电感、二极管等发生故障时，MOS管等元器件温度会逐步上升直至损坏，甚至还会引发火灾。

发明内容

本发明提供了一种LED恒流驱动过压保护电路，旨在解决现有技术中Boost升压模块或者灯条开路或短路对电路元器件的损害或电路元器件温度上升引发火灾的问题。

为了解决以上技术问题，本发明是这样实现的：一种LED恒流驱动电路，与LED负载连接，包括Boost升压模块和LED驱动芯片，所述Boost升压模块与直流电源、LED负载及所述LED驱动芯片连接，所述LED恒流驱动电路还包括：

检测端与所述Boost升压模块的输出端连接，控制端与所述LED驱动芯片的过压保护引脚连接，根据所述Boost升压模块的输出电压的大小调整所述LED驱动芯片的工作状态的输出保护模块。

进一步地，所述输出保护模块包括：稳压二极管ZD1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、第一开关管、第二开关管、电容C1以及极性电容C2；

所述稳压管ZD1的负极为所述输出保护模块的检测端，所述稳压管ZD1的正极接所述电阻R1的第一端，所述电阻R1的第二端接所述电阻R2的第一端，所述电阻R2的第二端接地，所述第一开关管的控制端和所述电容C1的第一端共接于所述电阻R1与所述电阻R2的公共连接端，所述第一开关管的高电位端接所述电阻R3的第二端，所述电阻R3的第一端接电源电压VCC，所述电阻R4的第一端和所述极性电容C2的第一端共接于所述电阻R3的第二端和所述第二开关管的控制端，所述第二开关管的高电位端为所述输出保护模块的控制端，所述电容C1的第二端、所述第一开关管的低电位端、所述极性电容C2的第二端以及所述第二开关管的低电位端共接于地。

进一步地，所述第一开关管采用NPN型三极管Q1，所述NPN型三极管Q1的基极为第一开关管的控制端，所述NPN型三极管Q1的集电极为第一开关管的高电位端，所述NPN型三极管Q1的发射极为第一开关管的低电位端。

进一步地，所述第二开关管采用N型MOS管Q2，所述N型MOS管Q2的栅极为第二开关管的控制端，所述N型MOS管Q2的漏极为第二开关管的高电位端，所述N型MOS管Q2的源极为第二开关管的低电位端。

进一步地，所述第一开关管采用N型MOS管Q3，所述N型MOS管Q3的栅极为第一开关管的控制端，所述N型MOS管Q3的漏极为第一开关管的高电位端，所述N型MOS管Q3的源极为第一开关管的低电位端。

进一步地，所述第二开关管采用NPN型三极管Q4，所述NPN型三极管Q4的基极为第二开关管的控制端，所述NPN型三极管Q4的集电极为第二开关管的高电位端，所述NPN型三极管Q4的发射极为第二开关管的低电位端。

本发明的另一目的在于提供一种LED灯具，所述LED灯具包括如上所述的LED恒流驱动电路。

在本发明中，输出保护模块的检测端接Boost升压模块的输出端，当Boost升压模块或LED负载发生短路或开路时输出保护模块能够及时检测出来，通过下拉与LED驱动芯片连接的过压保护引脚使LED驱动芯片停止工作，解决了Boost升压模块或者LED负载开路或短路对电路元器件的损害或电路元器件温度上升引发火灾的问题。

附图说明

图1是本发明实施例提供的LED恒流驱动电路的模块结构图；

图2是本发明第一实施例提供的LED恒流驱动电路的电路结构图；

图3是本发明第二实施例提供的LED恒流驱动电路的电路结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述：

图1示出了本发明实施例提供的LED恒流驱动电路，与LED负载200连接，包括Boost升压模块101和LED驱动芯片U1，Boost升压模块101与直流电源1、LED负载200及LED驱动芯片U1连接，LED恒流驱动电路还包括：

检测端与Boost升压模块101的输出端连接，控制端与LED驱动芯片U1的过压保护引脚连接，根据Boost升压模块101的输出电压的大小调整LED驱动芯片U1的工作状态的输出保护模块300。

在本发明实施例中，Boost升压模块101与LED驱动芯片U1的I/O1连接，LED负载200的输出端与LED驱动芯片U1的I/O2连接。

作为本发明一实施例，输出保护模块300可以应用在其他类型使用了LED驱动芯片的电路中，对电路和LED负载进行输出保护。

进一步地，输出保护模块300包括：稳压二极管ZD1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、第一开关管301、第二开关管302、电容C1以及极性电容C2；

稳压管ZD1的负极为输出保护模块的检测端，稳压管ZD1的正极接电阻R1的第一端，电阻R1的第二端接电阻R2的第一端，电阻R2的第二端接地，第一开关管301的控制端和电容C1的第一端共接于电阻R1与电阻R2的公共连接端，第一开关管301的高电位端接电阻R3的第二端，电阻R3的第一端接电源电压VCC，电阻R4的第一端和极性电容C2的第一端共接于电阻R3的第二端和第二开关管302的控制端，第二开关管302的高电位端为输出保护模块的控制端，电容C1的第二端、第一开关管301的低电位端、极性电容C2的第二端以及第二开关管302的低电位端共接于地。

实施例一：

图2示出了本发明第一实施例所提供的LED恒流驱动电路的电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明第一实施例相关的部分，详述如下：

作为本发明一实施例，第一开关管301采用NPN型三极管Q1，NPN型三极管Q1的基极为第一开关管301的控制端，NPN型三极管Q1的集电极为第一开关管301的高电位端，NPN型三极管Q1的发射极为第一开关管301的低电位端。

作为本发明一实施例，第二开关管302采用N型MOS管Q2，N型MOS管Q2的栅极为第二开关管302的控制端，N型MOS管Q2的漏极为第二开关管302的高电位端，N型MOS管Q2的源极为第二开关管302的低电位端。

下面结合本发明实施例对LED恒流驱动过压保护电路的工作原理进行说明。

当电路正常工作时，NPN型三极管Q1的基极处于高电平状态，NPN型三极管Q1饱和导通，N型MOS管的栅极处于低电平位置，当Boost升压模块101发生短路时，输出保护模块300的检测端，即稳压管ZD1的负极电压会降低，此时稳压管ZD1不导通，电阻R1和电阻R2几乎没有压降，NPN型三极管Q1断开，电源电压Vcc通过R3开始对C2充电，N型MOS管的栅极电压达到阀门值时就导通，LED驱动芯片U1的过压保护引脚OVP被下拉（接地），过压保护引脚OVP的电压几乎为零，LED驱动芯片U1随之关闭。进一步地，当Boost升压模块101发生短路时，根据LED负载200升压后的输出电压大小来调节稳压管ZD1、电阻R1和电阻R2的参数。NPN型三极管Q1起到电平转换的作用，极性电容C2决定了输出保护模块300进行过压保护时N型MOS管的栅极的电压上升时间，N型MOS管直接起到使过压保护引脚OVP下拉接地，使LED驱动芯片U1停止工作的作用。

实施例二：

图3示出了本发明第二实施例所提供的LED恒流驱动电路的电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明第二实施例相关的部分，详述如下：

作为本发明一实施例，第一开关管301采用N型MOS管Q3，N型MOS管Q3的栅极为第一开关管301的控制端，N型MOS管Q3的漏极为第一开关管301的高电位端，N型MOS管Q3的源极为第一开关管301的低电位端。

作为本发明一实施例，第二开关管302采用NPN型三极管Q4，NPN型三极管Q4的基极为第二开关管302的控制端，NPN型三极管Q4的集电极为第二开关管302的高电位端，NPN型三极管Q4的发射极为第二开关管302的低电位端。

在本发明第一实施例和第二实施例中，第一开关管和第二开关管可以使用NPN型三极管和N型MOS任意组合使用，可以达到相同的技术效果。

本发明实施例还提供的一种LED灯具，与LED灯条连接，包括上述的LED恒流驱动电路。

在本发明实施例中，输出保护模块的检测端接Boost升压模块的输出端，当Boost升压模块或LED负载发生短路时输出保护模块能够及时检测出来，通过下拉与LED驱动芯片U1连接的过压保护引脚使LED驱动芯片停止工作，解决了Boost升压模块或者LED负载开路或短路对电路元器件的损害或电路元器件温度上升引发火灾的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种LED恒流驱动电路，与LED负载连接，包括Boost升压模块和LED驱动芯片，所述Boost升压模块与直流电源、LED负载及所述LED驱动芯片连接，其特征在于，所述LED恒流驱动电路还包括：

检测端与所述Boost升压模块的输出端连接，控制端与所述LED驱动芯片的过压保护引脚连接，根据所述Boost升压模块的输出电压的大小调整所述LED驱动芯片的工作状态的输出保护模块。

2.如权利要求1所述的LED恒流驱动电路，其特征在于，所述输出保护模块包括：

稳压二极管ZD1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、第一开关管、第二开关管、电容C1以及极性电容C2；

所述稳压管ZD1的负极为所述输出保护模块的检测端，所述稳压管ZD1的正极接所述电阻R1的第一端，所述电阻R1的第二端接所述电阻R2的第一端，所述电阻R2的第二端接地，所述第一开关管的控制端和所述电容C1的第一端共接于所述电阻R1与所述电阻R2的公共连接端，所述第一开关管的高电位端接所述电阻R3的第二端，所述电阻R3的第一端接电源电压VCC，所述电阻R4的第一端和所述极性电容C2的第一端共接于所述电阻R3的第二端和所述第二开关管的控制端，所述第二开关管的高电位端为所述输出保护模块的控制端，所述电容C1的第二端、所述第一开关管的低电位端、所述极性电容C2的第二端以及所述第二开关管的低电位端共接于地。

3.如权利要求2所述的LED恒流驱动电路，其特征在于，所述第一开关管采用NPN型三极管Q1，所述NPN型三极管Q1的基极为第一开关管的控制端，所述NPN型三极管Q1的集电极为第一开关管的高电位端，所述NPN型三极管Q1的发射极为第一开关管的低电位端。

4.如权利要求3所述的LED恒流驱动电路，其特征在于，所述第二开关管采用N型MOS管Q2，所述N型MOS管Q2的栅极为第二开关管的控制端，所述N型MOS管Q2的漏极为第二开关管的高电位端，所述N型MOS管Q2的源极为第二开关管的低电位端。

5.如权利要求2所述的LED恒流驱动电路，其特征在于，所述第一开关管采用N型MOS管Q3，所述N型MOS管Q3的栅极为第一开关管的控制端，所述N型MOS管Q3的漏极为第一开关管的高电位端，所述N型MOS管Q3的源极为第一开关管的低电位端。

6.如权利要求5所述的LED恒流驱动电路，其特征在于，所述第二开关管采用NPN型三极管Q4，所述NPN型三极管Q4的基极为第二开关管的控制端，所述NPN型三极管Q4的集电极为第二开关管的高电位端，所述NPN型三极管Q4的发射极为第二开关管的低电位端。

7.一种LED灯具，其特征在于，所述LED灯具包括如权利要求1至6任一项所述的LED恒流驱动电路。

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