CN107920406A - 一种自激振荡电路中的开路保护电路 - Google Patents

一种自激振荡电路中的开路保护电路 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种自激振荡电路中的开路保护电路，所述开路保护电路包括设置在负载的负极与整流桥的直流母线输出端之间，并且开路保护电路的导通方向与直流母线的电流流向相反；所述开路保护电路与负载的负极的连接端还连接至启动电路；所述负载的负极和正极之间连接有储能器件；所述负载正常工作时，所述储能器件输出的电流经过负载的正极和负极后输出至启动电路，自激振荡电路正常工作；所述负载开路时，直流母线中的电流无法通过开路保护电路进入启动电路，自激振荡电路不工作。本发明提供了一种自激振荡电路中的开路保护电路，元件少，保护效果好。

Description

一种自激振荡电路中的开路保护电路
技术领域
本发明涉及一种保护电路，尤其是自激振荡电路中的开路保护电路。
背景技术
典型的自激振荡电路如图1所示，电路采用BUCK-BOOST电路架构，电源通过整流滤波后，在开关管Q1导通时，由变压器L2的次级线圈、开关管Q1的集电极、发射极以及采样电阻R4到电源地组成回路，此时电源对变压器L2的次级线圈充电，电流线性上升，变压器L2的次级线圈两端电压为电源电压，上正、下负。此时续流二极管D6正极为低电位，D6两端承受反向电压，续流二极管D6截止。当开关管Q1截止时，变压器L2的次级线圈两端电位翻转，上负、下正，此时续流二极管D6正极变为高电位，D6两端承受正向电压，续流二极管D6导通。L通过D6、输出电解C4、LED+、LED-形成回路,变压器L2的次级线圈对电解C4跟LED放电。
为了让开关管Q1导通，电路通过降压电阻R1、R2使得开关管Q1的基极和发射极正向导通，因此，电源通电时开关管Q1处于导通状态，对变压器L2的次级线圈充电，开关管Q1截止时，变压器L2的次级线圈再对输出电解C4放电，待电解上升到LED导通压降使得LED开始进入正常工作状态。
当开关管Q1导通后，变压器L2的初级线圈的4端跟次级线圈的3端为同名端，此时初级线圈的4端为高电位对电容C3充电，很快C3就充满电压，电压值为初级线圈的正向耦合电压减去开关管Q1的栅极和集电极之间的结电压、以及采样电阻R4两端的电压值。刚开始Q2为截止状态，D5方向截止，待采样电流上升到开关管Q2的基极和发射极的开启电压，此时开关管Q2导通，Q1的基极电位因开关管Q2的饱和电位被拉低而使得开关管Q1截止。续流二极管D6因变压器L2的次级线圈电位的变化而导通，此刻，初级绕组4的电位比2低，2为地，又因电容C3的电压无法突变使得开关管Q1基极的电位为负，二极管D5正向导通，变压器L2的初级线圈通过地、二极管D5、电阻R3、电容C3形成回路，开关管Q1基极因二极管D5而锁在负电位。电容C3开始放电，开关管Q1因二极管D5处于关断状态，此时变压器L2的次级线圈在放电，输出电解充电。最后电容C3充满反向电压，等到变压器L2的次级线圈中放电结束，变压器L2的次级线圈两端的电压为0，此时又因电容C3无法电压突变使得开关管Q1基极电位拉回为正，开关管Q1再次导通，周期性工作。
当LED开路时，输出电解会不断的累积电荷充电，如果没有限制，电解电压会上升到自身极限，而内部氧化铝膜超耐压发生化学反应，迅速分解电解液并产生气体，从而使得电路功率上升，电解因气体过多而冒顶并泄露电解液。如图1，当电解电压上升到稳压管D7的电压时，稳压管D7支路导通，可控硅控制级正向电压从而使得阳极阴极导通，快速释放电荷，使得电解电压保持在极低状态，类似于对LED短路一样的状态。
然而在小体积电路中，由于空间受限与认证要求，要加入开路保护电路就会带来了成本上很大的困扰，传统的开路保护电路需要5个器件，这让布线成为了奢望。
发明内容
本发明所要解决的主要问题是提供一种自激振荡电路中的开路保护电路，元件少，保护效果好。
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种自激振荡电路中的开路保护电路，所述开路保护电路包括设置在负载的负极与整流桥的直流母线输出端之间，并且开路保护电路的导通方向与直流母线的电流流向相反；
所述开路保护电路与负载的负极的连接端还连接至启动电路；所述负载的负极和正极之间连接有储能器件；
所述负载正常工作时，所述储能器件输出的电流经过负载的正极和负极后输出至启动电路，自激振荡电路正常工作；所述负载开路时，直流母线中的电流无法通过开路保护电路进入启动电路，自激振荡电路不工作。
在一较佳实施例中：所述开路保护电路为二极管D3；其阳极连接至负载的负极，阴极连接至整流桥的直流输出正极。
在一较佳实施例中：所述启动电路包括降压网络和开关管Q1；所述降压网络连接在开关管Q1的基极和二极管D3的阳极之间。
在一较佳实施例中：所述储能器件为电解EC1，其正极连接至负载的正极，负极连接至二极管D3的阴极。
在一较佳实施例中：所述自激振荡电路还包括一变压器T1，其初级线圈的一端连接至开关管Q1的基极，另一端接地；次级线圈的一端连接至整流桥的直流输出正极，另一端连接至开关管Q1的集电极、并通过一续流二极管D1连接至负载的正极。
在一较佳实施例中：所述降压网络包括串联连接的电阻R1、R2。
在一较佳实施例中：所述整流桥的直流输出正极和负极之间还连接一滤波电容C2。
在一较佳实施例中：所述负载为LED。
相较于现有技术，本发明的技术方案具备以下有益效果：
本发明提供了一种自激振荡电路中的开路保护电路，当负载开路时，启动电路无法上电工作，因此启动电路完全不启动工作，解决了LED开路时电解泄露的问题，从启动环节上阻止了开关的导通。因启动电路对于开关管Q1的基极电流没有影响，对于开关管Q1的导通跟关断没有影响，自激振荡电路在LED正常工作时与传统的自激振荡电路没有区别。
附图说明
图1为现有技术中自激振荡电路的电路图；
图2为本发明优选实施例中自激振荡电路的电路图。
具体实施方式
下文结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。
参考图2，一种自激振荡电路中的开路保护电路，所述开路保护电路包括设置在负载LED的负极与整流桥的直流母线输出端之间，并且开路保护电路的导通方向与直流母线的电流流向相反；具体来说，所述开路保护电路为二极管D3；其阳极连接至负载LED的负极，阴极连接至整流桥的直流输出正极。
所述二极管D3与负载LED的负极的连接端还连接至启动电路；所述负载LED的负极和正极之间连接有储能器件，优选为电解EC1，其正极连接至负载LED的正极，负极连接至二极管D3的阴极。
所述负载LED正常工作时，所述电解EC1输出的电流经过负载LED的正极和负极后输出至启动电路，自激振荡电路正常工作；所述负载LED开路时，直流母线中的电流无法通过开路保护电路进入启动电路，自激振荡电路不工作。
因此，本实施例中将负载LED直接与启动电路进行了关联，负载LED开路时，启动电路也随之开路，因此整个自激振荡电路在负载LED开路时就完全无法工作。从而避免了现有技术中，当负载LED开路时，输出电解会不断的累积电荷充电，电解电压会上升到自身极限，而内部氧化铝膜超耐压发生化学反应，迅速分解电解液并产生气体，从而使得电路功率上升，电解因气体过多而冒顶并泄露电解液。并且只用了一个元件就实现了开路保护的目的，这样就可以在小体积电路中进行使用，成本和布线问题也随之解决了。
具体来说，所述启动电路包括降压网络和开关管Q1；所述降压网络连接在开关管Q1的基极和二极管D3的阳极之间，本实施例中，所述降压网络包括串联连接的电阻R1、R2。
所述自激振荡电路还包括一变压器T1，其初级线圈的一端连接至开关管Q1的基极，另一端接地；次级线圈的一端连接至整流桥的直流输出正极，另一端连接至开关管Q1的集电极、并通过一续流二极管D1连接至负载LED的正极。
所述整流桥的直流输出正极和负极之间还连接一滤波电容C2。
所述自激振荡电路还包括采样电路，具体为采样电阻R4、开关管Q2；采样电阻R4连接在开关管Q1的发射极和地之间，开关管Q2的基极连接至开关管Q1的发射极，集电极连接至开关管Q1的基极、发射极接地。
上述的自激振荡电路在LED负载正常接入时，电解EC1输出的电流经过LED负载后流至启动电路，从而使得自激振荡电路正常工作。而在LED负载开路时，电解EC1输出的电流无法通过负载LED，并且直流母线上的电流方向和二极管D3的导通方向相反，因此，启动电路中没有电流流过，自激振荡电路自始不启动。自激振荡电路中的其它部分元件的工作远离与背景技术中记载的相同，不再赘述。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种自激振荡电路中的开路保护电路，其特征在于：所述开路保护电路包括设置在负载的负极与整流桥的直流母线输出端之间，并且开路保护电路的导通方向与直流母线的电流流向相反；
所述开路保护电路与负载的负极的连接端还连接至启动电路；所述负载的负极和正极之间连接有储能器件；
所述负载正常工作时，所述储能器件输出的电流经过负载的正极和负极后输出至启动电路，自激振荡电路正常工作；所述负载开路时，直流母线中的电流无法通过开路保护电路进入启动电路，自激振荡电路不工作。
2.根据权利要求1所述的一种自激振荡电路中的开路保护电路，其特征在于：所述开路保护电路为二极管D3；其阳极连接至负载的负极，阴极连接至整流桥的直流输出正极。
3.根据权利要求2所述的一种自激振荡电路中的开路保护电路，其特征在于：所述启动电路包括降压网络和开关管Q1；所述降压网络连接在开关管Q1的基极和二极管D3的阳极之间。
4.根据权利要求2所述的一种自激振荡电路中的开路保护电路，其特征在于：所述储能器件为电解EC1，其正极连接至负载的正极，负极连接至二极管D3的阴极。
5.根据权利要求4所述的一种自激振荡电路中的开路保护电路，其特征在于：所述自激振荡电路还包括一变压器T1，其初级线圈的一端连接至开关管Q1的基极，另一端接地；次级线圈的一端连接至整流桥的直流输出正极，另一端连接至开关管Q1的集电极、并通过一续流二极管D1连接至负载的正极。
6.根据权利要求5所述的一种自激振荡电路中的开路保护电路，其特征在于：所述降压网络包括串联连接的电阻R1、R2。
7.根据权利要求6所述的一种自激振荡电路中的开路保护电路，其特征在于：所述整流桥的直流输出正极和负极之间还连接一滤波电容C2。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种自激振荡电路中的开路保护电路，其特征在于：所述负载为LED。
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