CN115190682B - 一种过压保护电路和led驱动电源 - Google Patents

一种过压保护电路和led驱动电源 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种过压保护电路和LED驱动电源，涉及过压保护技术领域，该过压保护电路包括采样保持模块、退磁检测模块以及过压判断模块，过压判断模块能在驱动电源的功率管导通的情况下，对接收的采样电压进行采样保持得到基准电压；其中，采样电压由采样保持模块将采样保持的电流检测电压信号Vcs的峰值电压与一直流电压Vdc叠加得到；在功率管关断时，过压判断模块对基准电压进行放电，并在接收到电感退磁结束的信号时，基于基准电压放电后的剩余电压与当前接收的采样电压的比较结果，确定驱动电源的输出电压是否过压。

Description

一种过压保护电路和LED驱动电源
技术领域
本发明涉及过压保护技术领域，具体涉及一种过压保护电路和LED驱动电源。
背景技术
目前的驱动电源基本都有过压保护机制，通过过压保护机制让输出电压不超过输出电容的耐压，否则输出电容就容易被烧坏。例如，一般会设置一个过压保护电压阈值，当输出电压超过该过压保护电压阈值时，则认为输出电压过压。
在现有的驱动电源中，通常采用一个单独的变压器绕组来检测输出电压，然后通过电阻分压，输入到芯片单独的脚位来直接检测输出电压，进而判定驱动电源的输出电压是否发生过压。然而，此种方式接线复杂，增加了整个驱动电源的体积和成本。
发明内容
本发明实施例提供一种过压保护电路和LED驱动电源，以克服上述技术问题。
为了解决上述问题，第一方面，本发明实施例公开了一种过压保护电路，包括：
采样保持模块，用于将采样保持的驱动电源的电流检测电压信号Vcs的峰值电压与一直流电压Vdc叠加，并输出采样电压；
退磁检测模块，用于输出一表征驱动电源的电感退磁结束的退磁结束信号；
过压判断模块，用于在驱动电源的功率管导通的情况下，对接收的采样电压进行采样保持得到基准电压，在功率管关断的情况下，对基准电压进行放电，并在接收到退磁结束信号时，基于基准电压放电后的剩余电压与当前接收的采样电压的比较结果，确定驱动电源的输出电压是否过压。
本发明一实施例中，过压判断模块包括输入端一、输入端二、输入端三以及信号输出端，
输入端一用于接收采样电压；
输入端二用于接收一表征功率管是否导通的开关信号；
输入端三用于接收退磁结束信号；
信号输出端用于输出过压判断模块在确定输出电压过压时产生的过压保护信号；
其中，在开关信号指示功率管关断的期间，当接收到退磁结束信号时，若基准电压放电后的剩余电压大于等于当前接收的采样电压，则确定输出电压过压。
本发明一实施例中，采样保持模块包括：
峰值电压采样子模块，与开关信号以及Vcs耦接，用于对Vcs的峰值电压进行采样保持并输出；
直流电压叠加子模块，与开关信号和峰值电压耦接，用于基于开关信号将峰值电压与直流电压Vdc叠加，并输出采样电压。
本发明一实施例中，峰值电压采样子模块包括第二开关、第三开关、反相器、第一电容以及第二电容，其中，
Vcs与第二开关的第一端耦接，开关信号与反相器的输入端和第二开关的控制端耦接，反相器的输出端与第三开关的控制端耦接，第二开关的第二端与第三开关的第一端均接第一电容的第一端，第一电容的第二端接地，第三开关的第二端接第二电容的第一端，第二电容的第二端接地。
本发明一实施例中，直流电压叠加子模块包括：运算单元和电压下拉单元，其中，
运算单元，与峰值电压采样子模块的输出端连接，用于将峰值电压采样子模块输出的峰值电压与一直流电压Vdc叠加后输出；
电压下拉单元与开关信号和运算单元的输出端连接，用于在开关信号指示功率管导通的情况下，将运算单元输出的电压作为采样电压输出，在开关信号指示功率管关断的情况下，将运算单元输出的电压下拉至Vdc后作为采样电压输出。
本发明一实施例中，过压判断模块还包括：缓冲比较子模块和放电子模块，缓冲比较子模块与输入端一、输入端二、输入端三以及信号输出端分别连接，其中，
当开关信号指示功率管导通时，缓冲比较子模块用于将采样电压缓冲给放电子模块，以使放电子模块在持续放电的情况下得到基准电压；
当开关信号指示功率管关断时，放电子模块对基准电压保持持续放电，缓冲比较子模块将基准电压放电后的剩余电压与当前接收的采样电压进行比较；
当开关信号指示功率管关断且接收到退磁结束信号时，缓冲比较子模块基于基准电压放电后的剩余电压与当前接收的采样电压的比较结果，确定输出电压是否过压，并在输出电压过压时产生过压保护信号。
本发明一实施例中，缓冲比较子模块包括：比较器、第一开关、或非门电路以及触发器，其中，
比较器的同相输入端与输入端一连接，反相输入端与放电子模块连接，比较器的输出端经第一开关与放电子模块连接；
比较器的输出端与或非门电路的第一输入端连接，第一开关和或非门电路的第二输入端与输入端二连接；
或非门电路的输出端与触发器的D输入端连接，触发器的时钟输入端与输入端三连接，触发器的输出端作为信号输出端。
本发明一实施例中，放电子模块包括缓冲电容和放电电流源，其中，
缓冲电容的一端与缓冲比较子模块连接，另一端接地；
放电电流源并联在缓冲电容的两端。
本发明一实施例中，还包括：
逻辑控制模块，用于基于过压保护信号，控制功率管关断。
第二方面，本发明实施例公开了一种LED驱动电源，包括LED负载、电感、二极管、功率管、电感电流检测电阻RCS以及输出电容，其特征在于，LED驱动电源还包括如本发明实施例第一方面的过压保护电路。
本发明实施例包括以下优点：
本发明实施例的过压保护电路在实现过压保护功能时，无需直接测量驱动电源的输出电压，即无需设置额外的检测脚位和外围器件，能够有效减少过压保护电路芯片的管脚数以及外围器件的数量，降低成本。
此外，该过压保护电路相比现有技术，提高了过压保护准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。
图1是本发明实施例一种过压保护电路的功能模块示意图；
图2是本发明实施例一种过压保护电路的简化示意图；
图3是图2所示过压保护电路的结构示意图；
图4是本发明实施例一种过压保护电路的部分节点波形示意图；
图5是本发明一实施例峰值电压采样子模块的结构示意图；
图6是本发明实施例直流电压叠加子模块的结构示意图；
图7是本发明实施例LED驱动电源的结构示意图。
附图标记说明：
10-过压保护电路，110-采样保持模块，120-退磁检测模块，130-过压判断模块，140-逻辑控制模块；
1101-峰值电压采样子模块，1102-直流电压叠加子模块，11011-第二开关，11012-第三开关，11013-反相器，11014-第一电容，11015-第二电容，11021-运算单元，11022-电压下拉单元；
1301-输入端一，1302-输入端二，1303-输入端三，1304-信号输出端，1305-缓冲比较子模块，1306-放电子模块，13051-比较器，13052-第一开关，13053-或非门电路，13054-触发器，13061-缓冲电容，13062-放电电流源。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
本发明实施例提出了一种过压保护电路和LED驱动电源。该过压保护电路在实现过压保护功能时，无需直接测量驱动电源的输出电压，即无需设置额外的检测脚位和外围器件，能够有效减少过压保护电路芯片的管脚数以及外围器件的数量，降低成本。此外，该过压保护电路相比现有技术，提高了过压保护准确度。
需说明的是，本发明实施例的过压保护电路不仅适用于Buck电源结构，还可以适用于反激flyback结构和升降压Buck-boost电源结构。
具体而言，参考图1，图1示出了本发明实施例一种过压保护电路的功能模块示意图，该过压保护电路10至少可以包括采样保持模块110、退磁检测模块120和过压判断模块130。
在本发明实施例中，采样保持模块110用于将采样保持的驱动电源的电流检测电压信号Vcs的峰值电压与一直流电压Vdc叠加，并输出采样电压。
其中，采样保持模块110可以与电流检测电压信号Vcs的输出端耦接。电流检测电压信号Vcs是连接功率管的电感电流检测电阻Rcs上的电压，在驱动电源的功率管导通时，电感电流检测电阻Rcs上的电流与电感上流过的电流相等，Vcs会随着电流的增大而增大，在该次功率管导通时间下，Vcs电压的最大值即为峰值电压；在驱动电源的功率管关断时，电感电流检测电阻Rcs上没有电流流过，Vcs电压则会变为0，此时Vcs的峰值电压为0。基于此，采样保持模块110可以利用如电容开关等元器件组合结构将Vcs的峰值电压采样保持。
关于采样保持模块110能采样保持Vcs的峰值电压的功能结构，可以有多种实现手段，可以参考如本发明实施例后文提出的一实施例结构，也可以参考相关现有技术。与现有技术普遍提及的采样保持电路不同，本发明实施例的采样保持模块110还可实现将采样保持的峰值电压与一直流电压Vdc叠加的功能，其中该直流电压可以由采样保持模块110直接产生，也可以为采样保持模块110耦接的一固定电压的直流量。其中，在开关信号指示功率管导通的情况下，采样电压为Vdc+Vcspk（Vcspk代表峰值电压）；在开关信号指示功率管关断的情况下，采样电压为Vdc。
采样保持模块110将峰值电压与一直流电压Vdc叠加后作为采样电压（实际为一电压信号）输出。
在本发明实施例中，退磁检测模块120用于输出一表征驱动电源的电感退磁结束的退磁结束信号。
检测电感是否退磁结束，可以由退磁检测模块120直接进行检测实现，也可以是与退磁检测模块120连接的其他功能在检测出电感退磁结束后，由退磁检测模块120输出该能表征电感退磁结束的退磁结束信号。其中，关于检测电感是否退磁结束的手段可以通过检测电感上的电流量实现。当然，还可能有其他实现方式，在此不作限定。
在本发明实施例中，过压判断模块130用于在驱动电源的功率管导通的情况下，对接收的采样电压进行采样保持得到基准电压，在功率管关断的情况下，对基准电压进行放电，并在接收到退磁结束信号时，基于基准电压放电后的剩余电压与当前接收的采样电压的比较结果，确定驱动电源的输出电压是否过压。
其中，过压判断模块130可以与指示驱动电源的功率管是否导通的信号、与该退磁结束信号耦接，以及可以与采样保持模块110直接连接，以实时接收该采样电压。可选的，如图1所示，过压判断模块130可以包括输入端一1301、输入端二1302、输入端三1303以及信号输出端1304，输入端一1301用于接收采样电压，输入端二1302用于接收一表征功率管是否导通的开关信号，输入端三1303用于接收该退磁结束信号。
过压判断模块130基于该开关信号可以确定功率管是否导通，从而执行不同的功能。其中，过压判断模块130可以具有采样保持功能：在驱动电源的功率管导通的情况下，过压判断模块130可以将接收到采样电压缓冲到一电容中，从而得到该基准电压。过压判断模块130可以具有放电功能：在功率管关断的情况下，过压判断模块130对基准电压进行放电。过压判断模块130可以具有电压比较功能：在功率管关断的情况下，过压判断模块130在对基准电压进行放电的同时，可以将基准电压放电后的剩余电压与当前接收的采样电压进行比较。过压判断模块130具有过压判断功能：在功率管关断期间，当过压判断模块130接收到退磁结束信号时，则表明电感退磁结束，此时过压判断模块130基于基准电压放电后的剩余电压与当前接收的采样电压的比较结果，即可确定输出电压是否过压。在各个附图中，输出电压过压以OVP信号进行表示。
需说明的是，在功率管导通时，随着Vcs的增加，Vcs的峰值电压也在增加，由于采样电压为Vdc+Vcspk（Vcspk代表峰值电压），即采样保持模块110输出的采样电压也会随着峰值电压的增加而增加，直至功率管关断。由于采样保持模块110与过压判断模块130连接，而过压判断模块130是在功率管导通的情况下，持续将接收到的采样电压进行采样保持，进而得到基准电压的，因此可以认为基准电压即等于功率管关断时刻的Vcs的峰值电压与直流电压之和。本发明实施例以Vcap来表征该基准电压，Vcap=Vdc+Vcspk。
本发明过压判断的原理是：在功率管关断时，电感开始退磁，由于电感的退磁快慢能够表征输出电压的大小，因此，在功率管关断时过压判断模块130也同时对基准电压进行放电。即电感退磁开始时刻与基准电压开始放电时刻是相同的。在功率管关断时，由于Vcs电压为0，因此采样保持模块110输出的采样电压为直流电压Vdc，即过压判断模块130接收的用于与基准电压放电后的剩余电压进行比较的电压为Vdc。本发明实施例利用基准电压从Vdc+Vcspk放电至直流电压Vdc的快慢来表征OVP过压保护点，因此，当电感退磁结束时，如果基准电压的剩余电压大于等于Vdc，则表明电感退磁速度大于基准电压的放电速度，说明输出电压比较高，输出电压过压；反之，如果基准电压的剩余电压小于Vdc，则表明电感退磁速度小于基准电压的放电速度，说明输出电压比较低，输出电压不过压。
在确定输出电压过压时，过压判断模块130产生过压保护信号，并通过
信号输出端1304输出。
如图2、图3所示，在具体实施中，过压保护电路10还可以包括逻辑控制模块140。逻辑控制模块140的输入端可以与过压判断模块130的输出端耦接，逻辑控制模块140在收到过压保护信号后，即可触发生成关断信号并输出至功率管以关断功率管，从而实现对驱动电源的过压保护。
在本发明实施例中，参考图2和图3，采样保持模块110可以包括：峰值电压采样子模块1101和直流电压叠加子模块1102。
其中，峰值电压采样子模块1101与开关信号以及Vcs耦接，具体可以通过以下结构实现：峰值电压采样子模块1101的第一输入端接在功率管M1与电感电流检测电阻Rcs之间，如此可以得到电压信号Vcs，其第二输入端与控制功率管M1开关状态的栅极端信号Gate耦接，即开关信号可以理解为该栅极端信号Gate，基于Gate的高低电平，可以确定功率管M1当前是导通还是关闭状态。本实施例中，峰值电压采样子模块1101可以对Vcs的峰值电压进行采样保持并输出。
其中，直流电压叠加子模块1102与开关信号和峰值电压耦接，具体可以通过以下结构实现：直流电压叠加子模块1102的第一输入端与峰值电压采样子模块1101的输出端连接，如此可以得到Vcs的峰值电压，其第二输入端与控制功率管M1开关状态的栅极端信号Gate（开关信号）耦接，以此确定功率管M1当前是导通还是关闭状态。本实施例中，直流电压叠加子模块1102基于开关信号将峰值电压与直流电压Vdc叠加，并输出采样电压。
继续参考图2，在本发明实施例中，过压判断模块130可以包括：缓冲比较子模块1305和放电子模块1306，缓冲比较子模块1305与输入端一1301、输入端二1302、输入端三1303以及信号输出端1304分别连接。
其中，当开关信号（栅极端信号Gate）指示功率管M1导通时，缓冲比较子模块1305用于将采样电压缓冲给放电子模块1306，以使放电子模块1306在持续放电的情况下得到本发明实施例的基准电压；当开关信号指示功率管M1关断时，放电子模块1306对基准电压保持持续放电，缓冲比较子模块1305将基准电压放电后的剩余电压与当前接收的采样电压进行比较；当开关信号指示功率管M1关断且接收到退磁结束信号（附图中以Tdemg表示）时，缓冲比较子模块1305基于基准电压放电后的剩余电压与当前接收的采样电压的比较结果，确定输出电压是否过压，并在输出电压过压时产生过压保护信号。
在本实施例中，可以理解的是，放电子模块1306无论在功率管M1导通或关断的情况下都在持续放电。其中，在功率管M1导通的情况下，由于缓冲比较子模块1305会持续将该采样电压缓冲给放电子模块1306，一冲一放下，使得放电子模块1306上的电压基本保持不变，即该基准电压保持为Vcspk+Vdc。
由于放电子模块1306一致会持续保持放电状态，因此，当开关信号指示功率管M1关断时，放电子模块1306不存在任何转换或切换动作，可以保证基准电压开始放电时刻与电感退磁开始时刻是同步的，进而也能提高输出电压过压判断的准确度。
由于放电子模块1306会实时将基准电压放电后的剩余电压反馈给缓冲比较子模块1305，且在功率管M1关断的情况下，缓冲比较子模块1305当前接收的采样电压为一定值Vdc，因此，缓冲比较子模块1305实际是在功率管M1关断的情况下，将基准电压放电后的剩余电压与一定值电压Vdc进行持续比较并产生比较结果，当缓冲比较子模块1305接收到退磁结束信号时，只需基于该时刻的比较结果即可准确确定输出电压是否过压。
在实现时，参考图3，缓冲比较子模块1305可以包括：比较器13051、第一开关13052、或非门电路13053以及触发器13054，其中，比较器13051的同相输入端与输入端一1301连接，反相输入端与放电子模块1306连接，比较器13051的输出端经第一开关13052与放电子模块1306连接；比较器13051的输出端与或非门电路13053的第一输入端连接，第一开关13052和或非门电路13053的第二输入端与输入端二1302连接；或非门电路13053的输出端与触发器13054的D输入端连接，触发器13054的时钟输入端与输入端三1303连接，触发器13054的输出端作为信号输出端1304。
在实现时，参考图3，放电子模块1306包括缓冲电容13061和放电电流源13062，其中，缓冲电容13061的一端与缓冲比较子模块1305连接，另一端接地；放电电流源13062并联在缓冲电容13061的两端。如Vovp=(IRovp*L)/(Rcs*Covp)，其中Covp为缓冲电容13061的电容值，IRovp为放电电流源13062的放电电路，Covp电容的电容值和IRovp放电电流可用于设定OVP过压保护点，Rcs为电感电流检测电阻，L为电感量。
基于图3所示电路结合图4，接下来对本发明实施例过压保护电路的工作过程进行说明：
在功率管栅极端信号Gate（即开关信号）为高电平，功率管M1导通期间，栅极端信号Gate控制或非门电路13053输出为低电平，同时控制第一开关13052（K1）闭合，比较器13051的功能等同于一电压跟随器，比较器13051将采样电压Vcspk+Vdc缓冲到缓冲电容13061上存储，得到基准电压Vcap，比较器13051输出端电压OVPreb等于缓冲电容13061上的电压，同时放电电流源13062始终对缓冲电容13061进行放电，但是缓冲电容13061上的基准电压Vcap保持为Vcspk+Vdc不变；
在栅极端信号Gate为低电平，功率管M1关断期间，栅极端信号Gate控制K1断开，比较器13051的功能等同于一电压比较器，从图4可以看出，在功率管关断时刻，Gate信号从高电平变成低电平，退磁信号Tdemeg从低电平变成高电平，缓冲电容13061上面保留的电压为基准电压Vcap=Vcspk+Vdc。在Gate信号变成低电平以后，Vcs电压和峰值电压都变成0，K1也断开，采样电压变成了Vdc，缓冲电容13061上的基准电压Vcap被放电电流源13062放电，基准电压Vcap开始从Vcspk+Vdc线性下降。
当电感退磁结束时，退磁信号Tdmeg从高电平变成低电平（即为本发明的退磁结束信号），如果比较器13051输出信号OVPreb为高电平，表示输出电压比较低，电感退磁比较慢，缓冲电容13061上的电压Vcap从Vcspk+Vdc被放电电流源13062放电到Vdc的时间比电感退磁时间更短，所以在电感退磁结束以后，缓冲电容13061上的电压已经低于Vdc电压，则没有触发OVP过压保护；
当电感退磁结束，退磁信号Tdmeg从高电平变成低电平时刻，如果比较器13051输出信号OVPreb为低电平，表示输出电压比较高，电感退磁比较快，缓冲电容13061上的电压Vcap从Vcspk+Vdc被放电电流源13062放电到Vdc的时间比电感退磁时间更长，所以电感退磁结束以后，缓冲电容13061上的电压Vcap还大于Vdc电压，则触发OVP过压保护。
考虑到功率管导通和关断的频率非常快，即功率管导通时间较短，而比较器13051将采样电压缓冲到缓冲电容13061上得到基准电压有需要一定时间，为避免缓冲电容13061上的电压还未充到Vcspk+Vdc，就开始放电比较的情况，在一实施例中，如图5所示，峰值电压采样子模块1101可以包括第二开关11011、第三开关11012、反相器11013、第一电容11014以及第二电容11015，其中，Vcs与第二开关11011的第一端耦接，开关信号与反相器11013的输入端和第二开关11011的控制端耦接，反相器11013的输出端与第三开关11012的控制端耦接，第二开关11011的第二端与第三开关11012的第一端均接第一电容11014的第一端，第一电容11014的第二端接地，第三开关11012的第二端接第二电容11015的第一端，第二电容11015的第二端接地。
当开关信号指示功率管M1导通时，即栅极端信号Gate为高电平时，第二开关11011（K2）闭合，第三开关11012（K3）断开，Vcs电压被充到第一电容11014（电容Ca）中；当开关信号指示功率管M1关断时，即栅极端信号Gate为低电平时，第二开关11011（K2）断开，栅极端信号Gate电平经反相器11013翻转，第三开关11012（K3）闭合，第一电容11014（电容Ca）中的电压一部分会缓冲到第二电容11015（电容Cb）中。例如，当第一电容11014和第二电容11015相同时，第一电容11014约一半的电容会缓冲到第二电容11015（电容Cb）中。
假若以第二电容11015（电容Cb）的第一端为峰值电压采样子模块1101的输出端，第二电容11015（电容Cb）在功率管M1第n次关断时的电压可以表示为Vbn:
Vbn=(Vbn-1+Van)/2，其中，Vbn-1为第二电容11015在功率管M1第n-1次关断时的电压，Van为第一电容11014（电容Ca）在功率管M1第n次导通时的电压。
例如，Gate=1，表示Gate为高电平，功率管M1导通；Gate=0，表示Gate为低电平，功率管M1关断；
n=1，Gate=1，K2闭合，K3断开，Va1=Vcspk，Vb1=0；
n=1，Gate=0，K2断开，K3闭合，Va1=Vcspk/2，Vb1=Vcspk/2；
n=2，Gate=1，K2闭合，K3断开，Va1=Vcspk，Vb1=Vcspk/2；
n=2，Gate=0，K2断开，K3闭合，Va1=0.75Vcspk/2，Vb1=0.75Vcspk/2；
在功率管M1有限次（n次）导通和关断之后，Vbn=Vcspk，第二电容11015（电容Cb）的第一端输出的电压为Vcspk，缓冲电容13061上的电压也被缓冲稳定为Vcspk+Vdc。
本实施例峰值电压采样子模块1101的优势是：本实施例考虑了将采样电压缓冲到缓冲电容13061上得到基准电压的缓冲时间，保证在功率管M1关断的情况下，也即是电感退磁开始时，基准电压是从Vcspk+Vdc这一值开始放电的，以此也提高了输出过压判断的精准度。在缓冲电容13061上的电压被缓冲到Vcspk+Vdc之后，当Vbn再次更新时，也仅需缓冲变化部分的Vcspk至缓冲电容13061上，速度比较快，可以适应峰值电流变化的驱动电源系统的过压保护。
还需要说明的是，即使在功率管M1工作频率非常快，导通时间短的情况下，缓冲电容13061上的电压很快就被缓冲稳定为Vcspk+Vdc了，不会出现缓冲电容13061上的电压还未充到Vcspk+Vdc，就误触发过压保护的问题。
基于上述实施例，在以第二电容11015（电容Cb）的第一端为峰值电压采样子模块1101的输出端的情况下，为保证在功率管M1关断时，直流电压叠加子模块1102输出的采样电压为Vdc。进一步的，在一实施例中，参考图6，直流电压叠加子模块1102可以包括：运算单元11021和电压下拉单元11022，其中，运算单元11021的输入端与峰值电压采样子模块1101的输出端连接，运算单元11021的输出端与电压下拉单元11022的输入端连接，电压下拉单元11022的输出端为直流电压叠加子模块1102的输出端，电压下拉单元11022还与开关信号连接。运算单元11021在接收到峰值电压采样子模块1101输出的峰值电压Vcspk（可以理解为图5中的Vbn）后，将峰值电压Vcspk与直流电压Vdc叠加后输出给电压下拉单元11022，电压下拉单元11022在开关信号指示功率管M1导通的情况下，即栅极端信号Gate（开关信号）为高电平，将接收的电压Vcspk+Vdc作为采样电压直接输出，在开关信号指示功率管M1关断的情况下，即栅极端信号Gate（开关信号）为低电平，将电压Vcspk+Vdc下拉至Vdc，将Vdc作为采样电压输出。
参考图7，本发明实施例还提供了一种LED驱动电源，该LED驱动电源可以包括LED负载、电感、二极管、功率管、电感电流检测电阻RCS以及输出电容，LED驱动电源还包括本发明实施例所述的过压保护电路10。通过本发明实施例的过压保护电路10，可以实现对LED驱动电源输出电压的过压保护，该过压保护电路10在实现过压保护功能时，无需直接测量LED驱动电源的输出电压，即无需设置额外的检测脚位和外围器件，能够有效减少过压保护电路芯片的管脚数以及外围器件的数量，降低成本。此外，相比现有技术，本发明实施例的过压保护电路10具有较高过压检测准确度。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明，在具体实施方式及应用范围上均会有不同形式的改变之处，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种过压保护电路，其特征在于，包括：
采样保持模块，用于将采样保持的驱动电源的电流检测电压信号Vcs的峰值电压与一直流电压Vdc叠加，并输出采样电压；
退磁检测模块，用于输出一表征驱动电源的电感退磁结束的退磁结束信号；
过压判断模块，用于在驱动电源的功率管导通的情况下，对接收的所述采样电压进行采样保持得到基准电压，在所述功率管关断的情况下，对所述基准电压进行放电，并在接收到所述退磁结束信号时，基于所述基准电压放电后的剩余电压与当前接收的所述采样电压的比较结果，确定驱动电源的输出电压是否过压；
若所述基准电压放电后的剩余电压大于等于当前接收的所述采样电压，则确定所述输出电压过压。
2.根据权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述过压判断模块包括输入端一、输入端二、输入端三以及信号输出端，
所述输入端一用于接收所述采样电压；
所述输入端二用于接收一表征所述功率管是否导通的开关信号；
所述输入端三用于接收所述退磁结束信号；
所述信号输出端用于输出所述过压判断模块在确定所述输出电压过压时产生的过压保护信号；
其中，在所述开关信号指示所述功率管关断的期间，当接收到所述退磁结束信号时，若所述基准电压放电后的剩余电压大于等于当前接收的所述采样电压，则确定所述输出电压过压。
3.根据权利要求2所述的过压保护电路，其特征在于，所述采样保持模块包括：
峰值电压采样子模块，与所述开关信号以及所述Vcs耦接，用于对所述Vcs的峰值电压进行采样保持并输出；
直流电压叠加子模块，与所述开关信号和所述峰值电压耦接，用于基于所述开关信号将所述峰值电压与所述直流电压Vdc叠加，并输出所述采样电压。
4.根据权利要求3所述的过压保护电路，其特征在于，所述峰值电压采样子模块包括第二开关、第三开关、反相器、第一电容以及第二电容，其中，
所述Vcs与所述第二开关的第一端耦接，所述开关信号与所述反相器的输入端和所述第二开关的控制端耦接，所述反相器的输出端与所述第三开关的控制端耦接，所述第二开关的第二端与所述第三开关的第一端均接所述第一电容的第一端，所述第一电容的第二端接地，所述第三开关的第二端接所述第二电容的第一端，所述第二电容的第二端接地。
5.根据权利要求4所述的过压保护电路，其特征在于，所述直流电压叠加子模块包括：运算单元和电压下拉单元，其中，
所述运算单元，与所述峰值电压采样子模块的输出端连接，用于将所述峰值电压采样子模块输出的峰值电压与一直流电压Vdc叠加后输出；
所述电压下拉单元与所述开关信号和所述运算单元的输出端连接，用于在所述开关信号指示所述功率管导通的情况下，将所述运算单元输出的电压作为所述采样电压，在所述开关信号指示所述功率管关断的情况下，将所述运算单元输出的电压下拉至Vdc后作为所述采样电压。
6.根据权利要求2-5任一项所述的过压保护电路，其特征在于，所述过压判断模块还包括：缓冲比较子模块和放电子模块，所述缓冲比较子模块与所述输入端一、输入端二、输入端三以及信号输出端分别连接，其中，
当所述开关信号指示所述功率管导通时，所述缓冲比较子模块用于将所述采样电压缓冲给所述放电子模块，以使所述放电子模块在持续放电的情况下得到所述基准电压；
当所述开关信号指示所述功率管关断时，所述放电子模块对所述基准电压保持持续放电，所述缓冲比较子模块将所述基准电压放电后的剩余电压与当前接收的所述采样电压进行比较；
当所述开关信号指示所述功率管关断且接收到所述退磁结束信号时，所述缓冲比较子模块基于所述基准电压放电后的剩余电压与当前接收的所述采样电压的比较结果，确定所述输出电压是否过压，并在所述输出电压过压时产生所述过压保护信号。
7.根据权利要求6所述的过压保护电路，其特征在于，所述缓冲比较子模块包括：比较器、第一开关、或非门电路以及触发器，其中，
所述比较器的同相输入端与所述输入端一连接，反相输入端与所述放电子模块连接，所述比较器的输出端经所述第一开关与所述放电子模块连接；
所述比较器的输出端与所述或非门电路的第一输入端连接，所述第一开关和所述或非门电路的第二输入端与所述输入端二连接；
所述或非门电路的输出端与所述触发器的D输入端连接，所述触发器的时钟输入端与所述输入端三连接，所述触发器的输出端作为所述信号输出端。
8.根据权利要求6所述的过压保护电路，其特征在于，所述放电子模块包括缓冲电容和放电电流源，其中，
所述缓冲电容的一端与所述缓冲比较子模块连接，另一端接地；
所述放电电流源并联在所述缓冲电容的两端。
9.根据权利要求2所述的过压保护电路，其特征在于，还包括：
逻辑控制模块，用于基于所述过压保护信号，控制所述功率管关断。
10.一种LED驱动电源，其特征在于，包括LED负载、电感、二极管、功率管、电感电流检测电阻RCS以及输出电容，其特征在于，所述LED驱动电源还包括如权利要求1-9任一项所述的过压保护电路。
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