CN108575018A - 一种开关电源单串led短路检测反馈电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种车灯照明电路设计，尤其涉及一种开关电源单串LED短路检测反馈电路，包括开关电源驱动芯片U2和连接驱动芯片U2的驱动电路，所述驱动芯片U2的第15管脚与MOS管Q3的漏极连接，所述MOS管Q3的源极接地，同时连接电阻R9的一端，MOS管Q3的栅极与稳压管D3的正极连接，同时连接MS端和R9的另一端，所述稳压管D3的负极与LED输出端连接，在开关电源的输入端Vin、LED输出端及MS端增加一个比较器U1，所述比较器U1的输入端U+分别与电阻R3、电阻R4的一端连接，所述电阻R3的另一端接地，所述电阻R4的另一端与晶体管Q1的发射极连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种车灯照明电路设计，尤其涉及一种开关电源单串LED短路检测反馈电路。
背景技术
随着LED在前灯的应用普及，前灯对光通量要求高，对应的LED的功率大，传统的线性电源效率太低，造成散热成本太高；随着技术的发展，开关电源开始在LED车灯上应用，其效率高，很大程度上降低了散热成本且节约了很大的空间，LED开关电源的优势是LED全部做成一串，当一颗开路，全部LED熄灭，满足法规对车灯的要求；但LED短路没办法解决，一直以来是开关电源在车灯应用上风险。如发生短路，就造成不满足法规要求。
现有技术的缺陷和不足在于开关电源应用中，芯片本身含有开路保护设置，在LED串的颗数比较多的情况下，芯片本身无法检测单颗LED短路，如发生LED短路，无法满足灯光N-1的法规要求。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种通过增加LED短路检测的辅助电路从而实现LED发生短路开路都能实验检测，并反馈信号给开关电源芯片，使得LED灯具关闭，从而满足车规要求的开关电源单串LED短路检测反馈电路。
解决其技术问题所采用的技术方案是：一种开关电源单串LED短路检测反馈电路,包括开关电源驱动芯片U2和连接驱动芯片U2的驱动电路，所述驱动芯片U2的第15管脚与MOS管Q3的漏极连接，所述MOS管Q3的源极接地，同时连接电阻R9的一端，MOS管Q3的栅极与稳压管D3的正极连接，同时连接MS端和R9的另一端，所述稳压管D3的负极与LED输出端连接，其特征在于，在开关电源的输入端Vin、LED输出端及MS端增加一个比较器U1，所述比较器U1的输入端U+分别与电阻R3、电阻R4的一端连接，所述电阻R3的另一端接地，所述电阻R4的另一端与晶体管Q1的发射极连接，所述晶体管Q1的基极与稳压管D1的负极连接，同时连接电阻R2的一端，所述稳压管D1的正极接地，所述电阻R2的另一端与晶体管Q1的集电极连接，同时连接电阻R1的一端，所述电阻R1的另一端连接开关电源的输入端Vin；所述比较器U1的输入端U-分别与电阻R5、电阻R6的一端连接，所述电阻R5的另一端接地，所述电阻R6的另一端与LED输出端连接；所述比较器U1的输出端与MS端连接，且通过反馈电阻R7与开关电源的输入端Vin连接。
作为优选，所述驱动芯片U2的驱动电路还包括电阻R8、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电感L1、肖特基二极管D2和电容C1，所述驱动芯片U2的第1管脚和第2管脚均与电阻R12、电阻R13的一端连接，同时与电阻R11的一端连接，所述电阻R11的另一端分别与电阻R10的一端、驱动芯片U2的第16管脚连接，所述电阻R10的另一端接地，所述电阻R13的另一端接地，所述电阻R12的另一端与驱动芯片U2的第3管脚连接，所述驱动芯片U2的第4管脚与电容C1的一端连接，电容C1的另一端接地，所述驱动芯片U2的第5管脚、第8管脚和第14管脚悬空，所述驱动芯片U2的第6管脚和第7管脚均接地，第9管脚和第10管脚均与MOS管Q2的栅极连接，所述MOS管Q2的源极接地，所述MOS管Q2的漏极分别与电感L1的一端、肖特基二极管D2的正极连接，所述肖特基二极管D2的负极与LED的输出端连接，所述电感L1的另一端通过电阻R8与开关电源的输入端Vin连接，所述开关电源的输入端Vin与驱动芯片U2的第11管脚、第12管脚连接，所述第13管脚通过电阻R8与开关电源的输入端Vin连接。
作为优选，所述开关电源的驱动芯片U2为ZXLD1371，所述驱动芯片的驱动电路能应用在其他开关电源的驱动芯片上。
本发明的开关电源单串LED短路检测反馈电路具有以下优点：一方面可以实现覆盖开短路N-1法规要求；同时成本低，利用一个单独比较器就能实现；同时基于ZXLD1371开关电源芯片，其辅助电路也可以应用在其他开关电源芯片上；也可根据电阻调节不同LED颗数的反馈节点电压，LED串联要求低。
附图说明
图1是本发明的开关电源单串LED短路检测反馈电路的连接图。
图2是本发明的开关电源单串LED短路检测反馈电路的连接图。
具体实施方式
如图所示，一种开关电源单串LED短路检测反馈电路,包括开关电源驱动芯片U2和连接驱动芯片U2的驱动电路，所述驱动芯片U2的第15管脚与MOS管Q3的漏极连接，所述MOS管Q3的源极接地，同时连接电阻R9的一端，MOS管Q3的栅极与稳压管D3的正极连接，同时连接MS端和R9的另一端，所述稳压管D3的负极与LED输出端连接，其特征在于，在开关电源的输入端Vin、LED输出端及MS端增加一个比较器U1，所述比较器U1的输入端U+分别与电阻R3、电阻R4的一端连接，所述电阻R3的另一端接地，所述电阻R4的另一端与晶体管Q1的发射极连接，所述晶体管Q1的基极与稳压管D1的负极连接，同时连接电阻R2的一端，所述稳压管D1的正极接地，所述电阻R2的另一端与晶体管Q1的集电极连接，同时连接电阻R1的一端，所述电阻R1的另一端连接开关电源的输入端Vin；所述比较器U1的输入端U-分别与电阻R5、电阻R6的一端连接，所述电阻R5的另一端接地，所述电阻R6的另一端与LED输出端连接；所述比较器U1的输出端与MS端连接，且通过反馈电阻R7与开关电源的输入端Vin连接。
所述驱动芯片U2的驱动电路还包括电阻R8、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电感L1、肖特基二极管D2和电容C1，所述驱动芯片U2的第1管脚和第2管脚均与电阻R12、电阻R13的一端连接，同时与电阻R11的一端连接，所述电阻R11的另一端分别与电阻R10的一端、驱动芯片U2的第16管脚连接，所述电阻R10的另一端接地，所述电阻R13的另一端接地，所述电阻R12的另一端与驱动芯片U2的第3管脚连接，所述驱动芯片U2的第4管脚与电容C1的一端连接，电容C1的另一端接地，所述驱动芯片U2的第5管脚、第8管脚和第14管脚悬空，所述驱动芯片U2的第6管脚和第7管脚均接地，第9管脚和第10管脚均与MOS管Q2的栅极连接，所述MOS管Q2的源极接地，所述MOS管Q2的漏极分别与电感L1的一端、肖特基二极管D2的正极连接，所述肖特基二极管D2的负极与LED的输出端连接，所述电感L1的另一端通过电阻R8与开关电源的输入端Vin连接，所述开关电源的输入端Vin与驱动芯片U2的第11管脚、第12管脚连接，所述第13管脚通过电阻R8与开关电源的输入端Vin连接。
所述开关电源的驱动芯片U2为ZXLD1371，所述驱动芯片的驱动电路能应用在其他开关电源的驱动芯片上。
基于开关电源ZXLD1371,其开关电源在LED输出端并联大于输出电压的稳压管(D3)，当一颗LED短路，输出电压降不断增大，当大于稳压管电压时，稳压管导通的，使控制PWM调光的直接低电平，使ZXLD1371关闭；该电路为ZXLD1371的标准应用电路；LED短路无法实现检测，先增加一个比较器，来确认开关电源的输出电压是否和LED的电压匹配；如高于LED的输出电压，确认开路，标准电路来实现关闭芯片；如低于输出电压，利用比较器判断，是否短路，确认短路关闭开关电源，实现短路开路的N-1。
其中Q3，D3是来检测LED开路的检测电路，当LED开路时，LED的输出电压大于D3的电压，D3导通，使Q3开启，U2的PWM端下拉低电平，使芯片停止工作；但该电路无法实现短路检测。
现增加一个电压比较电路，如图2，先对U1的U+一个基准电压，在通过R3/R4来调节U+的确认电压，降误差控制在很小的范围内，使U+电压为一个阈值电压。
根据输出的LED的颗数计算出LED两端的输出电压，输出电压为LED Vf*N(LED的颗数)；在根据R5/R6组成的分压电路，计算出U1的U-输出电压，正常电压大于U1的U+。
在开关电源正常工作时，U1对LED的输出电压进行检测，当LED正常工作时，U->U+，MS端为低电平，Q3处于关闭状态；当一颗或者多颗LED短路时，U-＜U+，比较器U1输出高电平，Q3处于开启状态，U2的PWM端下拉低电平，使芯片停止工作；从而实现短路检测，满足短路N-1法规要求。
以上述依据发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改，本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (3)
1.一种开关电源单串LED短路检测反馈电路,包括开关电源驱动芯片U2和连接驱动芯片U2的驱动电路，所述驱动芯片U2的第15管脚与MOS管Q3的漏极连接，所述MOS管Q3的源极接地，同时连接电阻R9的一端，MOS管Q3的栅极与稳压管D3的正极连接，同时连接MS端和R9的另一端，所述稳压管D3的负极与LED输出端连接，其特征在于，在开关电源的输入端Vin、LED输出端及MS端增加一个比较器U1，所述比较器U1的输入端U+分别与电阻R3、电阻R4的一端连接，所述电阻R3的另一端接地，所述电阻R4的另一端与晶体管Q1的发射极连接，所述晶体管Q1的基极与稳压管D1的负极连接，同时连接电阻R2的一端，所述稳压管D1的正极接地，所述电阻R2的另一端与晶体管Q1的集电极连接，同时连接电阻R1的一端，所述电阻R1的另一端连接开关电源的输入端Vin；所述比较器U1的输入端U-分别与电阻R5、电阻R6的一端连接，所述电阻R5的另一端接地，所述电阻R6的另一端与LED输出端连接；所述比较器U1的输出端与MS端连接，且通过反馈电阻R7与开关电源的输入端Vin连接。
2.根据权利要求1所述的开关电源单串LED短路检测反馈电路，其特征在于，所述驱动芯片U2的驱动电路还包括电阻R8、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电感L1、肖特基二极管D2和电容C1，所述驱动芯片U2的第1管脚和第2管脚均与电阻R12、电阻R13的一端连接，同时与电阻R11的一端连接，所述电阻R11的另一端分别与电阻R10的一端、驱动芯片U2的第16管脚连接，所述电阻R10的另一端接地，所述电阻R13的另一端接地，所述电阻R12的另一端与驱动芯片U2的第3管脚连接，所述驱动芯片U2的第4管脚与电容C1的一端连接，电容C1的另一端接地，所述驱动芯片U2的第5管脚、第8管脚和第14管脚悬空，所述驱动芯片U2的第6管脚和第7管脚均接地，第9管脚和第10管脚均与MOS管Q2的栅极连接，所述MOS管Q2的源极接地，所述MOS管Q2的漏极分别与电感L1的一端、肖特基二极管D2的正极连接，所述肖特基二极管D2的负极与LED的输出端连接，所述电感L1的另一端通过电阻R8与开关电源的输入端Vin连接，所述开关电源的输入端Vin与驱动芯片U2的第11管脚、第12管脚连接，所述第13管脚通过电阻R8与开关电源的输入端Vin连接。
3.根据权利要求1所述的开关电源单串LED短路检测反馈电路，其特征在于，所述开关电源的驱动芯片U2为ZXLD1371，所述驱动芯片的驱动电路能应用在其他开关电源的驱动芯片上。
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