CN112737297A - 一种驱动电源及提升其异常环境下可靠性的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种驱动电源及提升其异常环境下可靠性的方法，所述驱动电源包括电压检测电路、温度检测电路、电流档位选择电路、电流误差放大器,所述电压检测电路获取驱动电源输入处的单相交流电峰值来与基准电压Vu3+进行比对，并在单相交流电峰值低于基准电压Vu3+时控制电流档位选择电路拉高电流误差放大器的输入侧电阻值以降低电流；所述温度检测电路获取驱动电源的温度来与基准温度进行比对，并在驱动电源温度超出基准温度时控制电流档位选择电路拉高电流误差放大器的输入侧电阻值以降低电流。本发明用于提升高温状态或者输入电压波动大等异常环境下驱动电源的可靠性。

Description

一种驱动电源及提升其异常环境下可靠性的方法

技术领域

本发明涉及LED驱动领域，尤其是一种驱动电源及提升其异常环境下可靠性的方法。

背景技术

驱动电源处在一个高温状态，或者输入电压波动很大(过低)的环境下，驱动电源的寿命会降低，一般为了保证电源的寿命，碰到以上两种情况之一，一般会让电源关断停止工作，但有时用户并不希望关断电源(例如LED路灯在偏远地区的应用)，因此，设计电路将电源的输出功率降低一半，减少发热解决过温产生的问题，或者减少元器件的应力以解决电压波动产生的问题，由此设计来提高电源可靠性。

发明内容

本发明之目的是提升高温状态或者输入电压波动大等异常环境下驱动电源的可靠性。

本发明通过以下技术方案实现：

提供一种驱动电源，包括电压检测电路、温度检测电路、电流档位选择电路、电流误差放大器,所述电压检测电路获取驱动电源输入处的单相交流电峰值来与基准电压Vu3+进行比对，并在单相交流电峰值低于基准电压Vu3+时控制电流档位选择电路拉高电流误差放大器的输入侧电阻值以降低电流；所述温度检测电路获取驱动电源的温度来与基准温度进行比对，并在驱动电源温度超出基准温度时控制电流档位选择电路拉高电流误差放大器的输入侧电阻值以降低电流。

进一步的，还包括有整流滤波电路，整流滤波电路自驱动电源输入处获取单相交流电峰值给到电压检测电路。

进一步的，整流滤波电路是经二极管D2把单相交流电峰值输送至输入电压检测电路中。

进一步的，所述电压检测电路的输出端与所述温度检测电路的输出端各经一个二极管来连接至一起。

进一步的，所述电压检测电路通过比较电路Vu3来实施比对，并输出高低电平来实施控制；且/或所述温度检测电路通过比较电路Vu5及热敏电阻RT1来实施比对，并输出高低电平来实施控制。

进一步的，比较电路是滞回比较器。

进一步的，在驱动电源温度超出基准温度时或在驱动电源温度超出基准温度时，控制电流档位选择电路把电流误差放大器的电流降低至原来的一半。

还提供一种提升驱动电源异常环境下可靠性的方法，包括在检测到驱动电源输入处的单相交流电峰值低于基准电压Vu3+时，或驱动电源温度超出基准温度时，控制驱动电源中电流误差放大器降低输出电流。

进一步的，所述方法中是由滞回比较器实施所述检测以及所述控制。

包括由两个滞回比较器分别检测单相交流电峰值以及驱动电源温度，两个滞回比较器的输出各经一个二极管来共同控制电流档位选择电路实施电流误差放大器的输出电流降低。

本发明通过获取驱动电源输入处的单相交流电峰值以及电源温度来反馈到电源输出端，并经过电流档位选择电路将电流误差放大器的输出电流降低，减少发热解决过温产生的问题，或者减少元器件的应力以解决电压波动产生的问题，提高驱动电源可靠性。

所述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的所述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的台件。

在附图中：

图1为本发明的提升驱动电源可靠性的电路示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图1所示，驱动电源的输入为单相交流电，用整流滤波电路获取单相交流电的输入电压峰值，通过二极管D2把输入电压峰值输送至输入电压检测电路1中进行检测，由电压检测电路1输出高低电平控制驱动电源中连接至电流误差放大器4输入侧的电流档位选择电路3工作。

具体地，电压检测电路1具有滞回比较器Vu3、电阻R5、电阻R8、二极管D3，输入电压峰值被送至电阻R5、电阻R8串联形成的分压电路中，由电阻R5、电阻R8将输入电压峰值分压衰减后，作为电压Vu3-送入滞回比较器Vu3的反向输入端，滞回比较器Vu3的正向输入端接入基准电压Vu3+，滞回比较器Vu3的输出端依次经二极管D3、光耦U4的发光二极管接地。其中，分压电路中除地之外的各节点处均经电容接地，实现输入滤波。

电流档位选择电路3由MOS管Q1、电阻R9、电阻R12组成，电阻R9、电阻R12两者阻值相等，连接时，MOS管Q1串联电阻R12所形成的支路与电阻R9并联，并联所形成电路一端接地，另一端接至电流误差放大器4的反向输入端，电源VGG依次经电阻R6、光耦U4的光敏半导体管连接至地，电阻R6与光敏半导体管之间的接点连接MOS管Q1的栅极。

通过二极管D2把输入电压峰值分压衰减后加到滞回比较器Vu3中与基准电压Vu3+做比较，如果输入电压降低到一定值(这个值可以通过R5和R8的比值来设定)，即Vu3-低于Vu3+，输出为高电平使光耦U4的发光二极管导通，反馈给次级，Q1栅极电压被拉低导致Q1不导通，电流检测只流经R9，而R9＝R12(忽略Q1导通电阻Rq1:R9＝R12>>Rq1)，此时电流误差放大器4的输入侧电阻值翻倍，电流为原来电流的一半，实现输入电压降低到一定值功率减半。

为提升高温状态下驱动电源的可靠性，还需设置温度检测电路2，温度检测电路2包括有电阻R11、NTC热敏电阻RT1、滞回比较器Vu5、二极管D4，电源VCC依次串联电阻R11、热敏电阻RT1至地进行分压，分压电压作为电压Vu5-送入滞回比较器Vu5的反向输入端，滞回比较器Vu5的正向输入端接入基准电压Vu5+，滞回比较器Vu5的输出端依次经二极管D4、光耦U4的发光二极管接地。

正常情况下温度检测不起作用，只有当驱动电源温度上升的时候，RT1(负温度系数热敏电阻)的阻值下降，导致Vu5-电压下降，Vu5-与Vu5+比较，在驱动电源温度超出基准温度时，致使Vu5-<Vu5+输出高电平，U4发光二极管导通，反馈给次级，Q1栅极电压被拉低导致Q1不导通，电流检测只流经R9，此时电流为原来电流的一半实现温度上升到一定值功率减半。

本实施例利用温度传感器获取电源温度，在电源输入端采用分压电路获取电源输入电压，通过滞回比较器反馈到电源输出端，经过处理电路将输出电流降一半，减少发热解决过温产生的问题，或者减少元器件的应力以解决电压波动产生的问题，提高驱动电源可靠性。

本实施例中，使用D3和D4来达到“或”的功能，即任意一个输入成立则输出成立，输入电压低于阀值使D3导通，D4不导通，能实现输出功率减半，温度上升使D4导通，D3不导通，能实现输出功率减半。

本实施例中，Vu3和Vu5为滞回比较器，首先分析Vu3，当Vin正常时(例如市电220VAC)，Vu3->Vu3+,比较器输出低电平，光耦不导通，输出正常，由运放电路的特性可知：Vu3+＝Vref*R10/(R10+R7)+Vu3(out)*R7/(R10+R7)，某时刻Vin电压开始下降，因此时输出为低电平饱和电压，此项Vu3(out)*R7/(R10+R7)可以忽略≈0，某时刻Vin一直下降到Vu3-＝Vref*R10/(R10+R7)，此时为运放翻转条件，低于此值输出为高电平，此时输出为高电平，实现了输出电流减半的功能。而此时的翻转条件变为Vu3->Vu3+＝Vref*R10/(R10+R7)+Vu3(out)*R7/(R10+R7)，此项Vu3(out)*R7/(R10+R7)由于Vu3(out)为高电平(近似VCC)而不为零，称之为回滞电压，即再要恢复正常工作要求的输入电压比下降时进入输出电流减半时高。避免了两种方式的频繁切换，增加了稳定性。同理可以分析Vu5。

值得注意的是，需要控制滞回比较器的输出使U4达到光耦饱和电流，进而使Q1栅极电压能被稳定拉低。输出功率不一定是减半，可以通过调整R9和R12的阻值来实现降功率的多少。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种驱动电源，其特征在于：

包括电压检测电路、温度检测电路、电流档位选择电路、电流误差放大器,

所述电压检测电路获取驱动电源输入处的单相交流电峰值来与基准电压Vu3+进行比对，并在单相交流电峰值低于基准电压Vu3+时控制电流档位选择电路拉高电流误差放大器的输入侧电阻值以降低电流；

所述温度检测电路获取驱动电源的温度来与基准温度进行比对，并在驱动电源温度超出基准温度时控制电流档位选择电路拉高电流误差放大器的输入侧电阻值以降低电流。

2.根据权利要求1所述的驱动电源，其特征在于：还包括有整流滤波电路，整流滤波电路自驱动电源输入处获取单相交流电峰值给到电压检测电路。

3.根据权利要求2所述的驱动电源，其特征在于：整流滤波电路是经二极管D2把单相交流电峰值输送至输入电压检测电路中。

4.根据权利要求1所述的驱动电源，其特征在于：所述电压检测电路的输出端与所述温度检测电路的输出端各经一个二极管来连接至一起。

5.根据权利要求4所述的驱动电源，其特征在于：所述电压检测电路通过比较电路Vu3来实施比对，并输出高低电平来实施控制；且/或所述温度检测电路通过比较电路Vu5及热敏电阻RT1来实施比对，并输出高低电平来实施控制。

6.根据权利要求5所述的驱动电源，其特征在于：比较电路是滞回比较器。

7.根据权利要求5所述的驱动电源，其特征在于：在驱动电源温度超出基准温度时或在驱动电源温度超出基准温度时，控制电流档位选择电路把电流误差放大器的电流降低至原来的一半。

8.提升驱动电源异常环境下可靠性的方法，其特征在于，包括：在检测到驱动电源输入处的单相交流电峰值低于基准电压Vu3+时，或驱动电源温度超出基准温度时，控制驱动电源中电流误差放大器降低输出电流。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：是由滞回比较器实施所述检测以及所述控制。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：由两个滞回比较器分别检测单相交流电峰值以及驱动电源温度，两个滞回比较器的输出各经一个二极管来共同控制电流档位选择电路实施电流误差放大器的输出电流降低。

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