CN113067309A - 一种led电源的负载短路保护电路 - Google Patents

一种led电源的负载短路保护电路 Download PDF

Info

Publication number
CN113067309A
CN113067309A CN202110230473.0A CN202110230473A CN113067309A CN 113067309 A CN113067309 A CN 113067309A CN 202110230473 A CN202110230473 A CN 202110230473A CN 113067309 A CN113067309 A CN 113067309A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power supply
triode
sampling resistor
electrode
circuit
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
CN202110230473.0A
Other languages
English (en)
Inventor
赵鹏远
林岩海
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.)
Ningbo Self Electronics Co Ltd
Original Assignee
Ningbo Self Electronics Co Ltd
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 Ningbo Self Electronics Co Ltd filed Critical Ningbo Self Electronics Co Ltd
Priority to CN202110230473.0A priority Critical patent/CN113067309A/zh
Publication of CN113067309A publication Critical patent/CN113067309A/zh
Priority to EP22159425.2A priority patent/EP4054293A1/en
Priority to US17/653,154 priority patent/US11778710B2/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H02H3/087—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current for dc applications
    • 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
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/20—Responsive to malfunctions or to light source life; for protection
    • H05B47/25—Circuit arrangements for protecting against overcurrent
    • 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
    • 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]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/345—Current stabilisation; Maintaining constant current
    • 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]

Abstract

本发明公开了一种LED电源的负载短路保护电路，包括供电端，负载端，设置在所述供电端和负载端之间的开关模块以及与所述负载端串联设置的取样电阻，还包括接收取样电阻的电流变化信号的信号放大模块以及接收所述信号放大模块的放大信号并根据该信号控制开关模块开关的保护控制模块；本发明可以将采样电阻上的细微压差变化进行快速的放大后，输出到保护控制模块，采样电阻的阻值可以设置的很小，降低损耗，同时选用的器件简单，响应速度非常快，成本低且稳定性高。

Description

一种LED电源的负载短路保护电路
技术领域
本发明涉及LED电源电路技术领域，特别是一种LED电源的负载短路保护电路。
背景技术
目前市场上的LED电源一般分为恒压电源和恒流电源两大类，在恒压电源方案中，因为输出电压恒定，输出电流会根据负载的大小进行变化，所以当恒压电源发生故障，引发短路时，恒压电源输出电流会在短时间内激增。如果不能快速检测到对其进行保护，轻则损坏电源，重则引发火灾事故。
现有技术中，进行短路检测保护的思路有两种，一种是对电源电压进行检测，如图1所示，当输出短路时，则因为负载为0，输出电流会远远超过电源VCC的输出，所以会导致VCC电压降低，只需要检测到check点电压低于一定阈值则可以判定设备发生短路，对设备进行保护即可。缺点是当VCC电源输出功率较大时，或者短路具有一定阻值的情况，则VCC电压降落很慢，甚至降不到检测阈值之下，导致短路保护失败。另一种对电源电流进行检测，如图2所示，当输出短路时，则因为负载为0，输出电流会瞬间增大，则流过R的电路增大，导致R两端电压增大。只需要检测到check点电压高于一定阈值则可以判定设备短路，对设备进行保护即可。缺点是当想要对检测信号进行处理时，无论是单片机ADC还是使用运放对该信号进行放大，则都需要采样电阻两端电压到一定幅度才可以进行处理。导致电源功率很大时，采样电阻的功率很高，发热严重，不适合做大功率恒压电源的短路保护方案。
因为，目前缺少结构简单、能耗低且稳定性高的适用于大功率恒压电源的LED电源的负载短路保护电路。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种LED电源的负载短路保护电路，以解决上述技术问题。
一种LED电源的负载短路保护电路，包括供电端，负载端，设置在所述供电端和负载端之间的开关模块以及与所述负载端串联设置的取样电阻，还包括接收取样电阻的电流变化信号的信号放大模块以及接收所述信号放大模块的放大信号并根据该信号控制开关模块开关的保护控制模块。
优选的，所述信号放大模块包括第一三极管，第二三极管和恒流源，当所述取样电阻设置在电路上端时，所述第一三极管和第二三极管采用PNP型三极管；
所述第一三极管的基极与所述第二三极管的基极连接，集电极连接所述取样电阻的正极，发射极作为信号输出端连接所述保护控制模块，发射极还连接转换电阻的正极，所述转换电阻的负极接地；
所述第二三极管的集电极连接所述取样电阻的负极，发射极连接所述恒流源的正极，所述恒流源的负极接地。
优选的，所述第一三极管的发射极先连接一第二电阻，所述第二电阻的负极作为信号输出端连接所述保护控制模块。
优选的，所述信号放大模块包括第一三极管，第二三极管和恒流源，当所述取样电阻设置在电路下端时，所述第一三极管和第二三极管采用NPN型三极管；
所述第一三极管的基极与所述第二三极管的基极连接，发射极连接所述取样电阻的负极，集电极作为信号输出端连接所述保护控制模块，集电极还连接转换电阻的负极，所述转换电阻的正极连接所述供电端；
所述第二三极管的发射极连接所述取样电阻的正极，集电极连接所述恒流源的负极，所述恒流源的正极连接所述供电端。
本发明的技术效果：
本发明的LED电源的负载短路保护电路，可以将采样电阻上的细微压差变化进行快速的放大后，输出到保护控制模块，采样电阻的阻值可以设置的很小，降低损耗，同时选用的器件简单，响应速度非常快，成本低且稳定性高。
附图说明
以下结合附图描述本发明的实施例，其中：
图1为现有技术的一种LED电源的负载短路保护电路的示意图。
图2为现有技术的另一种LED电源的负载短路保护电路的示意图。
图3为实施例1的LED电源的负载短路保护电路的结构线框图。
图4为实施例1的LED电源的负载短路保护电路的示意图。
图5为实施例2的LED电源的负载短路保护电路的示意图。
具体实施方式
以下基于附图对本发明的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本发明实施例的说明并不用于限定本发明的保护范围。
如图3所示，本实施例的LED电源的负载短路保护电路包括：供电端100，负载端200，设置在所述供电端100和负载端200之间的开关模块300，与所述负载端200串联设置的取样电阻400，接收取样电阻400的电流变化信号的信号放大模块500以及接收所述信号放大模块500的放大信号并根据该信号控制开关模块300开关的保护控制模块600。
当负载端200发生短路时，信号放大模块500将取样电阻400上的细微压差变化进行快速的放大后，输出到保护控制模块600，保护控制模块600控制开关模块300关闭，从而断开供电端100和负载端200之间的电路，保护负载和电源。
保护控制模块600可以直接采用单片机等控制芯片，也可以设置模拟电路实现控制，而开关模块300可以采用三极管、MOS管等，为现有技术不赘述。本实施例中，保护控制模块600采用单片机，用check引脚连接信号放大模块500，CTL引脚连接开关模块300的控制端，开关模块300采用MOS管Q3。
其中信号放大模块500可以根据取样电阻400的设置方式进行设置。如图4所示，本实施例的信号放大模块500包括第一三极管Q1，第二三极管Q2和恒流源Ro，当所述取样电阻400设置在电路上端时，所述第一三极管Q1和第二三极管Q2采用PNP型三极管；所述第一三极管Q1的基极与所述第二三极管Q2的基极连接，集电极连接所述取样电阻400的正极，发射极作为信号输出端连接所述保护控制模块600，发射极还连接第一电阻R1的正极，所述第一电阻R1的负极接地；所述第二三极管Q2的集电极连接所述取样电阻400的负极，发射极连接所述恒流源Ro的正极，所述恒流源Ro的负极接地。
恒流源Ro保持在其上的电流恒定，可以是电阻，也可以直接采用恒流源器件，恒流源器件可以通过采购得到，本实施例中采用电阻。
当保护控制模块600采用单片机时，所述第一三极管Q1的发射极先连接一第二电阻505，所述第二电阻505的负极作为信号输出端连接所述保护控制模块600，可以起到保护单片机的作用。
本实施例的LED电源的负载短路保护电路，可以将采样电阻400的细微压差变化进行快速的放大后，输出到检测口，即信号输出端，图中显示为Check端。所以可以选用阻值很小的采样电阻，降低损耗，在LED电源的应用中，本实施例的采样电阻400阻值可以小于100mΩ，甚至低于10mΩ。因为器件简单，所以相应速度非常快，而且成本低，稳定性高。原理说明如下：
当Q3关闭时，则流过采样电阻400的电流I＝0时，则Q1，Q2的Veb1＝Veb2，基极电流Ib1＝Ib2，则有一下的电流关系：
Ie1＝βIb1＝Ie2＝βIb2； (1)
I1＝Ib1+Ib2+Ie2＝(β+2)Ib2； (2)
当Q3打开后，电流流过采样电阻400，则采样电阻400两端电压V，则Veb1＝(Veb2+V)；因为Veb2减小，则Ib2减小。假设Ib2减小电流为Δi，此时，Ib1变为Ib1’，Ib2变为Ib2’，Ib2变为Ie2’，Ie1变为Ie1’，因为I1是个恒定值，I1电流值不变，所以得到：
I1＝Ib1’+Ib2’+Ie2’＝Ib1’+(β+1)Ib2’＝Ib1’+(β+1)(Ib2-Δi)； (3)
又根据上面公式(2)可以得到：
I1＝Ib1’+(β+1)(I1/(β+2)-Δi)； (4)
则可以得出：
Ie1’＝βIb1’＝β(I1-(β+1)*I1/(β+2)+(β+1)*Δi)＝β*I1/(β+2)+β(β+1)Δi； (5)
因为β远大于1，所以可以近似可得：
Ie1’≈I1+β*β*Δi。 (6)
在另一个实施例中，如图5所示，所述信号放大模块500也包括第一三极管Q1，第二三极管Q2和恒流源Ro，当所述取样电阻400设置在电路下端时，所述第一三极管Q1和第二三极管Q2采用NPN型三极管；所述第一三极管Q1的基极与所述第二三极管Q2的基极连接，发射极连接所述取样电阻400的负极，集电极作为信号输出端连接所述保护控制模块600，集电极还连接转换电阻R1的负极，所述转换电阻R1的正极连接所述供电端100；所述第二三极管Q2的发射极连接所述取样电阻400的正极，集电极连接所述恒流源Ro的负极，所述恒流源Ro的正极连接所述供电端100。实现短路保护的方式与实施例1相同。
除此之外，取样电阻400还可以设置在开关模块300和负载端200之间。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用于局限本发明的保护范围，任何在本发明精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (4)

1.一种LED电源的负载短路保护电路，包括供电端(100)，负载端(200)，设置在所述供电端(100)和负载端(200)之间的开关模块(300)以及与所述负载端(200)串联设置的取样电阻(400)，其特征在于，还包括接收取样电阻(400)的电流变化信号的信号放大模块(500)以及接收所述信号放大模块(500)的放大信号并根据该信号控制开关模块(300)开关的保护控制模块(600)。
2.根据权利要求1所述的LED电源的负载短路保护电路，其特征在于，所述信号放大模块(500)包括第一三极管(Q1)，第二三极管(Q2)和恒流源(Ro)，当所述取样电阻(400)设置在电路上端时，所述第一三极管(Q1)和第二三极管(Q2)采用PNP型三极管；
所述第一三极管(Q1)的基极与所述第二三极管(Q2)的基极连接，集电极连接所述取样电阻(400)的正极，发射极作为信号输出端连接所述保护控制模块(600)，发射极还连接转换电阻(R1)的正极，所述转换电阻(R1)的负极接地；
所述第二三极管(Q2)的集电极连接所述取样电阻(400)的负极，发射极连接所述恒流源(Ro)的正极，所述恒流源(Ro)的负极接地。
3.根据权利要求2所述的LED电源的负载短路保护电路，其特征在于，所述第一三极管(Q1)的发射极先连接一第二电阻，所述第二电阻的负极作为信号输出端连接所述保护控制模块(600)。
4.根据权利要求1所述的LED电源的负载短路保护电路，其特征在于，所述信号放大模块(500)包括第一三极管(Q1)，第二三极管(Q2)和恒流源(Ro)，当所述取样电阻(400)设置在电路下端时，所述第一三极管(Q1)和第二三极管(Q2)采用NPN型三极管；
所述第一三极管(Q1)的基极与所述第二三极管(Q2)的基极连接，发射极连接所述取样电阻(400)的负极，集电极作为信号输出端连接所述保护控制模块(600)，集电极还连接转换电阻(R1)的负极，所述转换电阻(R1)的正极连接所述供电端(100)；
所述第二三极管(Q2)的发射极连接所述取样电阻(400)的正极，集电极连接所述恒流源(Ro)的负极，所述恒流源(Ro)的正极连接所述供电端(100)。
CN202110230473.0A 2021-03-02 2021-03-02 一种led电源的负载短路保护电路 Pending CN113067309A (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110230473.0A CN113067309A (zh) 2021-03-02 2021-03-02 一种led电源的负载短路保护电路
EP22159425.2A EP4054293A1 (en) 2021-03-02 2022-03-01 Load short-circuit protection circuit of led power supply
US17/653,154 US11778710B2 (en) 2021-03-02 2022-03-02 Load short-circuit protection circuit of LED power supply

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110230473.0A CN113067309A (zh) 2021-03-02 2021-03-02 一种led电源的负载短路保护电路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113067309A true CN113067309A (zh) 2021-07-02

Family

ID=76559378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110230473.0A Pending CN113067309A (zh) 2021-03-02 2021-03-02 一种led电源的负载短路保护电路

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11778710B2 (zh)
EP (1) EP4054293A1 (zh)
CN (1) CN113067309A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113740765A (zh) * 2021-09-03 2021-12-03 赛尔富电子有限公司 一种短路检测电路
EP4178319A1 (en) * 2021-11-05 2023-05-10 Self Electronics Co., Ltd. Control protection circuit

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116528429B (zh) * 2023-05-18 2024-01-05 珠海市圣昌电子有限公司 一种用于led调光电源的快速短路保护方法
CN116707501B (zh) * 2023-08-03 2023-10-31 无锡市稳先微电子有限公司 智能电子开关、集成电路芯片、芯片产品和汽车

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101677730B1 (ko) * 2009-08-14 2016-11-30 페어차일드코리아반도체 주식회사 Ｌｅｄ 발광 장치
CN108541107B (zh) * 2018-04-28 2024-04-12 赛尔富电子有限公司 一种照明负载异常检测装置及对应的照明系统
CN208273303U (zh) * 2018-06-05 2018-12-21 珠海市圣昌电子有限公司 一种防过电流和短路的0-10v调光控制电路
US10411600B1 (en) * 2019-01-28 2019-09-10 Allegro Microsystems, Llc Apparatus and methods for converter mode and load configuration control
CN111146929A (zh) * 2020-01-22 2020-05-12 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种功率变换器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113740765A (zh) * 2021-09-03 2021-12-03 赛尔富电子有限公司 一种短路检测电路
EP4178319A1 (en) * 2021-11-05 2023-05-10 Self Electronics Co., Ltd. Control protection circuit

Also Published As

Publication number Publication date
US11778710B2 (en) 2023-10-03
EP4054293A1 (en) 2022-09-07
US20220287165A1 (en) 2022-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113067309A (zh) 一种led电源的负载短路保护电路
US20170149431A1 (en) Insulated gate bipolar transistor driving circuit
CN102231509B (zh) 具有防止误翻转功能的欠压锁存电路
CN101720147B (zh) 一种led驱动电路以及led装置
CN103424580A (zh) 电子负载
WO2021057407A1 (zh) 新能源汽车充电保护装置继电器通断检测系统及方法
CN102315655B (zh) 检测控制电路
CN202757983U (zh) 电流检测电路及usb接口电路
CN107290619B (zh) 一种电极脱落检测电路
CN201035122Y (zh) 一种能够检测半导体激光器工作寿命的驱动电源
CN109375687B (zh) 一种抗辐照双极温度监测电路
CN110412342A (zh) 一种快速电流检测电路
CN112485494A (zh) 一种基于三极管的电流检测电路
CN211018633U (zh) 一种具有过压过流保护功能的mos管驱动电路
CN109149551B (zh) 一种主动式冗余并联供电控制电路
CN216721639U (zh) 智慧灯杆热插拔驱动电源及其热插拔驱动电路
CN202794317U (zh) 过零检测电路结构
CN101783506B (zh) 一种检测和限流保护电路
US6201419B1 (en) Peak detection circuit
CN109994299A (zh) 一种恒流抱闸系统
CN103698588A (zh) 过零检测电路结构
CN213879277U (zh) 一种过温降功率保护电路
CN214204915U (zh) 一种具有过流保护功能的电路
CN210327063U (zh) 无线充电插座
US11616504B2 (en) OPAMP overload power limit circuit, system, and a method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination