CN105898918A - 一种用于线性恒流驱动led的过压保护电路 - Google Patents

一种用于线性恒流驱动led的过压保护电路 Download PDF

Info

Publication number
CN105898918A
CN105898918A CN201610284297.8A CN201610284297A CN105898918A CN 105898918 A CN105898918 A CN 105898918A CN 201610284297 A CN201610284297 A CN 201610284297A CN 105898918 A CN105898918 A CN 105898918A
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
resistance
input
lamp group
led lamp
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610284297.8A
Other languages
English (en)
Inventor
李泽宏
汪榕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Electronic Science and Technology of China
Original Assignee
University of Electronic Science and Technology of China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Electronic Science and Technology of China filed Critical University of Electronic Science and Technology of China
Priority to CN201610284297.8A priority Critical patent/CN105898918A/zh
Publication of CN105898918A publication Critical patent/CN105898918A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/50—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

本发明属于电子电路技术领域，涉及一种用于线性恒流驱动LED的过压保护电路。本发明器件的电路，包括串联LED灯组模块、恒流模块，其特征在于，还包括电压采样模块、调光模块；其中，串联LED灯组的正极接输入电源，负极接恒流模块和电压采样模块的输入端；恒流模块用于使流过串联LED灯组模块的电流恒定；电压采样模块采样串联LED灯组模块的输出端电压，电压采样模块的输出端接调光模块的输入端；调光模块的输出端接恒流模块的使能端，用于控制恒流模块的关断。本发明的有益效果为，能有效降低芯片功耗和温度，保护LED灯珠和器件，提升芯片对电压波动的适应范围。

Description

一种用于线性恒流驱动LED的过压保护电路
技术领域
本发明属于电子电路技术领域，涉及一种用于线性恒流驱动LED的过压保护电路。
背景技术
发光二极管LED现在被广泛应用于各个领域，它主要的优点在于体积小，功耗低，成本低。作为一种新的光源，需要对其进行专门的电驱动设计，目前主要的驱动方法有线性驱动和开关电源驱动。线性驱动的方式比较简单，具有电磁干扰EMI小、成本低等优势，在市面上占有很大的份额。但是在电源电压波动的情况下，芯片的输入电压会升高，导致驱动芯片功耗增加，造成芯片发烫甚至烧毁等问题。因此，对于恒流驱动的LED而言，具有过压保护电路可以很好地调节芯片的功耗以及保护驱动芯片。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于线性恒流驱动LED的过压保护电路。
本发明的技术方案为：一种用于线性恒流驱动LED的过压保护电路，包括串联LED灯组模块、恒流模块，其特征在于，还包括电压采样模块、调光模块；其中，串联LED灯组的正极接输入电源，负极接恒流模块和电压采样模块的输入端；恒流模块用于使流过串联LED灯组模块的电流恒定；电压采样模块采样串联LED灯组模块的输出端电压，电压采样模块的输出端接调光模块的输入端；调光模块的输出端接恒流模块的使能端，用于控制恒流模块的关断。
进一步的，所述恒流模块由具有使能端的误差放大器EA、驱动管NM1、电阻Rs构成；其中，误差放大器EA的同向输入端接参考电位Vref，反向输入端接驱动管NM1的源极，输出端接驱动管的栅级，使能端EN接调光模块的输出端；驱动管NM1的源极通过电阻Rs接到地GND，漏极接串联LED灯组模块的输出端。
进一步的，电压采样模块由第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、齐纳二极管Zener、第一反相器、第二反相器、功率MOS管NM2构成；其中，第一电阻R1的一端接串联LED灯组模块的输出端，另一端通过第二电阻R2接到地GND；齐纳二极管Zener的正极接第一电阻R1和第二电阻R2的连接点，其负极接到地GND；第一反相器的输入端接第一电阻R1和第二电阻R2的连接点，第一反相器的输出端接第二反相器的输入端，第二反相器的输出端接功率MOS管NM2的栅极；功率MOS管NM2的源极接地，其漏极依次通过第四电阻R4和第三电阻R3后接电源；第四电阻R4和第三电阻R3的连接点为电压采样模块的输出端。
进一步的，调光模块由第一比较器、第三反相器、第二比较器、斜坡发生器、或门构成；其中，第一比较器的同相输入端接参考电位Vr，反相输入端接电压采样模块的输出端，第一比较器的输出端同时接到斜坡发生器的使能端EN1和第三反相器的输入端；第三反相器的输出端接到或门的一个输入端；斜坡发生器的输出端接第二比较器的反向输入端；第二比较器的同向输入端接电压采样模块的输出端，其输出端接或门的另一个输入端；或门的输出端恒流模块的使能端。
本发明的有益效果为，本发明器件电路中芯片输入电源电压升高，芯片功耗增大，芯片不会立即关断LED灯组，而是调节调光模块输出信号的占空比，改变恒流模块中驱动管的导通时间，以降低电流的平均值，进而降低芯片功耗和温度，保护了LED灯珠和器件，提升了芯片对电压波动的适应范围。
附图说明
图1是本发明的用于线性恒流驱动LED的过压保护电路的结构示意图；
图2是电压采样模块的具体电路结构示意图；
图3是图2所示电压采样模块输入输出电压示意图；
图4是调光模块结构示意图；
图5是调光模块输入端电压Vin与串联LED灯组模块输出端电压VD的关系，以及调光模块EN输出端输出信号的占空比与调光模块输入端电压Vin的关系。
具体实施方式
下面结合附图，详细描述本发明的技术方案：
本发明的一种用于线性恒流驱动LED的过压保护电路，如图1所示，包括串联LED灯组模块、恒流模块，其特征在于，还包括电压采样模块、调光模块；其中，串联LED灯组的正极接输入电源，负极接恒流模块和电压采样模块的输入端；恒流模块用于使流过串联LED灯组模块的电流恒定；电压采样模块采样串联LED灯组模块的输出端电压，电压采样模块的输出端接调光模块的输入端；调光模块的输出端接恒流模块的使能端，用于控制恒流模块的关断。所述恒流模块由具有使能端的误差放大器EA、驱动管NM1、电阻Rs构成；其中，误差放大器EA的同向输入端接参考电位Vref，反向输入端接驱动管NM1的源极，输出端接驱动管的栅级，使能端EN接调光模块的输出端；驱动管NM1的源极通过电阻Rs接到地GND，漏极接串联LED灯组模块的输出端。
如图2所示，电压采样模块由第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、齐纳二极管Zener、第一反相器、第二反相器、功率MOS管NM2构成；其中，第一电阻R1的一端接串联LED灯组模块的输出端，另一端通过第二电阻R2接到地GND；齐纳二极管Zener的正极接第一电阻R1和第二电阻R2的连接点，其负极接到地GND；第一反相器的输入端接第一电阻R1和第二电阻R2的连接点，第一反相器的输出端接第二反相器的输入端，第二反相器的输出端接功率MOS管NM2的栅极；功率MOS管NM2的源极接地，其漏极依次通过第四电阻R4和第三电阻R3后接电源；第四电阻R4和第三电阻R3的连接点为电压采样模块的输出端。电压采样模块采样功率管NM1的漏端电压VD，其输出V1信号连接调光模块的输入端。随着功率管NM1的漏端电压VD的上升到一定值时，电压采样模块的输出V1电压由VDD下降到特定值。
如图4所示，调光模块由第一比较器、第三反相器、第二比较器、斜坡发生器、或门构成；其中，第一比较器的同相输入端接参考电位Vr，反相输入端接电压采样模块的输出端，第一比较器的输出端同时接到斜坡发生器的使能端EN1和第三反相器的输入端；第三反相器的输出端接到或门的一个输入端；斜坡发生器的输出端接第二比较器的反向输入端；第二比较器的同向输入端接电压采样模块的输出端，其输出端接或门的另一个输入端；或门的输出端恒流模块的使能端。随着VD电压上升，调光模块输出方波信号占空比下降。
本发明的工作原理是：
当输入电源电压正常时，串联LED灯组输出电压为VD，VD经过电压采样模块中的R1、R2分压作为反相器1的输入，经反相器1、反相器2控制NM2关断，从而得到电压采样模块的输出端电压V1，电压采样模块的输出端电压V1＝VDD，其中VDD为电压采样模块的电源端电压；调光模块的输入电压为V1，即调光模块中比较器1的反向输入端Vin＝V1，调光模块中比较器1的同向输入端电压为参考电压Vr，此时Vr＜Vin，则比较器1的输出端EN1输出低电平，EN1经过反相器3后变为高电平到达或门的输入端，则或门的输出端EN输出高电平；或门的输出端与恒流模块的使能端相连，此时恒流模块的使能端为高电平，恒流模块正常工作；
当输入电源电压升高时，串联LED灯组的输出端电压VD升高；于恒流模块，NM1管工作于饱和区，升高的电压降在恒流模块中驱动管NM1的漏源两极间，流过NM1管的电流不变；VD升高，VD经过电压采样模块后输出端电压V1减小，其中电压采样模块中的齐纳二极管Zener用来防止反相器1的输入电压过大，VD增大控制NM2管导通，电压采样模块的输出电压调光模块的输入电压为V1，即调光模块中比较器1的反向输入端电压Vin＝V1减小，有比较器1同向输入端参考电压Vr＞Vin，则比较器1的输出端EN1输出高电平，经过反相器3后变为低电平到达或门的一个输入端。同时，EN1使能斜坡发生器，调光模块中比较器2的同向输入端为Vin，反向输入端输入斜坡信号，则比较器2输出端信号为方波信号；比较器2输出的方波信号输入到或门的输入端，则或门输出信号为方波信号，即调光模块的输出信号为方波信号。当调光模块输出的方波信号为高电平时使能恒流模块，串联LED灯组模块工作。如图4所示，设定一个参考电压Vset，当VD>Vset时，调光模块输出方波信号，则一个周期内串联LED灯组模块工作时间变短，降低了电流平均值，进而降低功耗和芯片温度。

Claims (4)

1.一种用于线性恒流驱动LED的过压保护电路，包括串联LED灯组模块、恒流模块，其特征在于，还包括电压采样模块、调光模块；其中，串联LED灯组的正极接输入电源，负极接恒流模块和电压采样模块的输入端；恒流模块用于使流过串联LED灯组模块的电流恒定；电压采样模块采样串联LED灯组模块的输出端电压，电压采样模块的输出端接调光模块的输入端；调光模块的输出端接恒流模块的使能端，用于控制恒流模块的关断。
2.根据权利要求1所述的一种用于线性恒流驱动LED的过压保护电路，其特征在于，所述恒流模块由具有使能端的误差放大器EA、驱动管NM1、电阻Rs构成；其中，误差放大器EA的同向输入端接参考电位Vref，反向输入端接驱动管NM1的源极，输出端接驱动管的栅级，使能端EN接调光模块的输出端；驱动管NM1的源极通过电阻Rs接到地GND，漏极接串联LED灯组模块的输出端。
3.根据权利要求2所述的一种用于线性恒流驱动LED的过压保护电路，其特征在于，电压采样模块由第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、齐纳二极管Zener、第一反相器、第二反相器、功率MOS管NM2构成；其中，第一电阻R1的一端接串联LED灯组模块的输出端，另一端通过第二电阻R2接到地GND；齐纳二极管Zener的正极接第一电阻R1和第二电阻R2的连接点，其负极接到地GND；第一反相器的输入端接第一电阻R1和第二电阻R2的连接点，第一反相器的输出端接第二反相器的输入端，第二反相器的输出端接功率MOS管NM2的栅极；功率MOS管NM2的源极接地，其漏极依次通过第四电阻R4和第三电阻R3后接电源；第四电阻R4和第三电阻R3的连接点为电压采样模块的输出端。
4.根据权利要求3所述的一种用于线性恒流驱动LED的过压保护电路，其特征在于，调光模块由第一比较器、第三反相器、第二比较器、斜坡发生器、或门构成；其中，第一比较器的同相输入端接参考电位Vr，反相输入端接电压采样模块的输出端，第一比较器的输出端同时接到斜坡发生器的使能端EN1和第三反相器的输入端；第三反相器的输出端接到或门的一个输入端；斜坡发生器的输出端接第二比较器的反向输入端；第二比较器的同向输入端接电压采样模块的输出端，其输出端接或门的另一个输入端；或门的输出端恒流模块的使能端。
CN201610284297.8A 2016-05-03 2016-05-03 一种用于线性恒流驱动led的过压保护电路 Pending CN105898918A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610284297.8A CN105898918A (zh) 2016-05-03 2016-05-03 一种用于线性恒流驱动led的过压保护电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610284297.8A CN105898918A (zh) 2016-05-03 2016-05-03 一种用于线性恒流驱动led的过压保护电路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105898918A true CN105898918A (zh) 2016-08-24

Family

ID=56702039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610284297.8A Pending CN105898918A (zh) 2016-05-03 2016-05-03 一种用于线性恒流驱动led的过压保护电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105898918A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107529251A (zh) * 2017-07-17 2017-12-29 上海源微电子科技有限公司 一种具有过压保护电路的led线性恒流驱动电路

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070247450A1 (en) * 2006-04-24 2007-10-25 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. LED driving device of overvoltage protection and duty control
CN200997700Y (zh) * 2007-01-09 2007-12-26 李江淮 Led灯大功率驱动芯片
CN202750281U (zh) * 2012-07-12 2013-02-20 西北工业大学 非隔离式led电源
CN103281834A (zh) * 2013-06-06 2013-09-04 东莞博用电子科技有限公司 一种应用在交流led驱动系统中的过压保护电路

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070247450A1 (en) * 2006-04-24 2007-10-25 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. LED driving device of overvoltage protection and duty control
CN200997700Y (zh) * 2007-01-09 2007-12-26 李江淮 Led灯大功率驱动芯片
CN202750281U (zh) * 2012-07-12 2013-02-20 西北工业大学 非隔离式led电源
CN103281834A (zh) * 2013-06-06 2013-09-04 东莞博用电子科技有限公司 一种应用在交流led驱动系统中的过压保护电路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107529251A (zh) * 2017-07-17 2017-12-29 上海源微电子科技有限公司 一种具有过压保护电路的led线性恒流驱动电路

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103813587B (zh) 一种数模混合调光的led驱动电路
CN106332390A (zh) 一种非隔离led恒流驱动芯片、电路及方法
CN104540292B (zh) 适用于可控硅调光器电路上的调光电路和调光系统
CN103440848A (zh) 背光驱动电路
CN204810610U (zh) 一种非隔离led恒流驱动芯片及电路
CN105636303A (zh) 一种恒流控制电路及方法
CN103079322B (zh) 一种闭环led电流控制电路及电源转换电路
CN103929855A (zh) Led照明装置、led驱动电路及其开关电源驱动芯片
CN104302053A (zh) Led恒流源输出检测控制电路及其控制方法
CN103945616B (zh) 一种灯具及其led驱动装置
CN103281834A (zh) 一种应用在交流led驱动系统中的过压保护电路
CN106961768A (zh) 一种主动式填谷电路模式的led线性恒流驱动电路
CN105916239A (zh) 一种用于线性恒流驱动led的过压自适应调整电路
CN103889114B (zh) 一种led调光驱动电路
CN105934021A (zh) 一种用于线性恒流驱动led的过压调整电路
CN104023445B (zh) 一种led驱动电路
CN103889123B (zh) 一种led调光电路及led灯具
CN105792433B (zh) 开关电源驱动芯片及可控硅调光led驱动电路
CN104185345A (zh) 一种用于led恒流驱动电路的控制装置
CN103956899A (zh) 恒流控制器和buck恒流电路
CN203872390U (zh) 恒流驱动器和buck恒流电路
CN203761661U (zh) Led发光装置、led驱动电路及其开关电源驱动芯片
CN105898918A (zh) 一种用于线性恒流驱动led的过压保护电路
CN108012380B (zh) 一种线性宽电压恒流恒功率电路及具有它的led灯
CN203279292U (zh) 一种双回路限流驱动电路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20160824

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication