CN201893974U - 一种led驱动限压保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种LED驱动限压保护电路，在LED驱动领域中针对非隔离应用，本电路采用了普通三极管、二极管器件组成的限压电路来实现非隔离LED驱动电源的输出过载，限压，空载问题。其控制芯片的使能脚接第三三极管的集电极，第三三极管发射极接地，第三三极管基极通过第五电阻接地并同时通过第四电阻接第二三极管的集电极，第二三极管发射极接电源，第二三极管基极通过第三电阻接稳压二极管阴极，稳压二极管阳极接负输出。本电路方案拥有成本低，可靠性高，性价比高的优点，具有非常高的经济效益与可靠性价值。

Description

一种LED驱动限压保护电路

技术领域

本实用新型涉及一种LED驱动保护电路，具体是一种用于LED驱动中输出电压过压、限压保护及空载保护的电路。

背景技术

LED驱动电源分为隔离和非隔离。在隔离应用中，输出电压限压和空载保护是通过控制芯片U的功能及图2中电路采用输出稳压二极管和光耦器件来实现。

在非隔离应用中，电路基本是采用一颗控制芯片U，此芯片具有驱动MOS管的输出脚GATE，进行电压采样检测的CS（FB）脚，具有开启关断功能的始能脚EN（DIM），维持控制芯片工作的启动脚VIN和接地脚GND。同电感L1，MOS管Q1，二极管D1所组成的降压电路拓扑结构。因此，由于非隔离电路的独特性，现在市场上方案是采用稳压二极管和光耦器件来实现空载保护功能（如图2），也就是传统的LED开路保护电路。在电源VDD和负输出LED-之间接入稳压二极管DZ，串入光耦器件二极管部分，光耦器件另外一部分接入控制芯片U的始能脚EN(DIM)和地GND。市面上的控制芯片U品种繁多，但电路结构都如上所述为降压结构，工作的原理都相同，基本都具有上述功能管脚。

在MOS管Q1导通后，电路通过LED负载，电感L1，Q1，电阻R2至地GND。控制芯片U管脚CS对R2电压进行取样检测，和控制芯片U内部电压比较，达到采样电压，Q1关断。电路通过电感L1的存储电压经过续流二极管D1流入LED负载。将L1的储存电压放电后，控制芯片U在以控制输出端GATE将Q1开启，形成新的周期循环。在输出LED发生开路后，控制芯片U的采样脚CS对R2上的电压进行检测及采样，采样到流经R2上导通电流为0毫安，在Q1保持开启状态，输出电压升高，通过稳压二极管DZ的反向击穿特性，产生电流流入光耦，使光耦工作，产生信号将控制芯片U的EN脚拉低，系统保护，从而控制LED开路时产生输出高压，防止在负载LED接通瞬间烧坏。

电路采用此类光耦器件实现开路，存在成本高的缺点。同时对稳压二极管DZ的要求高，通常采用TVS管，这样就降低了电路的可靠性。

由于以上光耦保护电路存在的2个缺点，很多非隔离方案都不支持输出空载。这样就使在接通市电后，输出空载电压高于100V-240V，存在安全隐患。甚至导致电路不稳定，将负载LED烧坏。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种LED驱动限压保护电路，是一种具有高性价比的应用于LED驱动中输出限压保护以及空载保护的电路。

按照本实用新型提供的技术方案，在前述控制芯片的电路结构基础上，所述LED驱动限压保护电路包括：第三三极管发射极接地，第三三极管基极通过第五电阻接地并同时通过第四电阻接第二三极管的集电极，第三三极管的集电极接LED控制芯片的始能脚，第二三极管发射极接电源，第二三极管基极通过第三电阻接稳压二极管阴极，稳压二极管阳极接负输出。所述第二三极管为PNP型，第三三极管为NPN型。

本实用新型的优点是：在LED驱动领域中针对非隔离应用，本电路采用了普通三极管、二极管器件组成的限压电路来实现非隔离LED驱动电源的输出过载和空载问题；本电路方案拥有成本低，可靠性高，性价比高的优点，具有非常高的经济效益与可靠性价值。

附图说明

图1是本实用新型电路原理图。

图2是现有技术电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，整个LED驱动电路包括：LED的控制芯片U，控制芯片U的启动脚VIN通过第一电阻R1接电源VDD和正输出LED+，启动脚VIN同时通过第一电容C1接地，控制芯片U的电压检测脚CS连接MOS管Q1的源端和第二电阻R2的一端，第二电阻R2另一端接地，控制芯片U的输出脚GATE接MOS管Q1的栅端，MOS管Q1的漏端通过正向二极管D1接正输出LED+，MOS管Q1的漏端同时通过电感L1连接负输出LED-，正输出LED+和负输出LED-之间接第二电容C2，所述控制芯片U的始能脚EN接第三三极管Q3的集电极，第三三极管Q3发射极接地，第三三极管Q3基极通过第五电阻R5接地并同时通过第四电阻R4接第二三极管Q2的集电极，第二三极管Q2发射极接电源VDD，第二三极管Q2基极通过第三电阻R3接稳压二极管DZ阴极，稳压二极管DZ阳极接负输出LED-。第二三极管Q2为PNP型，第三三极管Q3为NPN型。

粗线框中所示电路，由Q2，R3，DZ，R4，Q3，R5组成限压保护电路。本电路采用Q2对LED+，LED-电压进行采用和检测，DZ为输出稳压二极管，通过对DZ稳压值，R3和R4电阻值合理进行取值，设定输出电压。在LED正常工作时，Q2和R3，DZ对电路没有影响。在输出LED负载发生电压升高时，如电路设定12颗LED负载，客户使用中接入了19颗LED，这样就使输出电压超出设定值DZ电压，电路进入保护，Q3发出信号使控制芯片U的EN脚关掉，从而实现限压保护。以及在LED负载发生空载时，Q2，Q3进行工作使控制芯片U发出控制信号到输出端GATE驱动MOS管Q1。同时输出电压由于DZ稳压值对输出电压进行限压，使此时的空载电压为DZ电压，此电压值根据客户需要进行设定，如36V，48V。本实用电路中典型应用就为48V。这样就使非隔离在空载问题上提供了一个可靠性高的方案，实现了输出空载电压可以空载，并且对输出电压实现了限压。

此电路采用简单的成熟的低成本的稳压二极管，三极管，电阻，实现电路的过载保护，限压保护，空载保护，从而可靠性高，成本低，是一种高性价比的LED驱动限压保护电路。

Claims (2)

1.一种LED驱动限压保护电路，其特征是：包括第三三极管（Q3）发射极接地，第三三极管（Q3）基极通过第五电阻（R5）接地并同时通过第四电阻（R4）接第二三极管（Q2）的集电极，第三三极管（Q3）的集电极接LED控制芯片（U）的始能脚（EN），第二三极管（Q2）发射极接电源（VDD），第二三极管（Q2）基极通过第三电阻（R3）接稳压二极管（DZ）阴极，稳压二极管（DZ）阳极接负输出（LED-）。

2.如权利要求1所述的LED驱动限压保护电路，其特征是所述第二三极管（Q2）为PNP型，第三三极管（Q3）为NPN型。

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