CN203690895U - 一种dc-dc升压短路保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种DC-DC升压短路保护电路，用于在负载短路时实现短路保护功能、以及在负载短路恢复后实现自动重启功能，其包括升压单元、开关单元、控制单元和启动单元，升压单元连接开关单元、控制单元和启动单元，所述开关单元连接控制单元；通过控制单元检测短路信号、控制开关单元的通断状态，由开关单元控制升压单元对电源进行升压处理或停止；能在负载短路时对升压单元进行短路保护，避免电子元件被短路时的大电流损坏；由启动单元给控制单元提供启动电源，当短路恢复时即可自动重启升压单元，其实现方式简单，成本较低，适合广泛推广。
Description
技术领域
本实用新型涉及LED照明技术领域，特别涉及一种DC-DC升压短路保护电路。
背景技术
随着LED照明技术的发展，LED驱动的电路架构和各种保护功能也日益完善。DC-DC升压电路作为LED照明的一种常用电路，其短路保护一直是一个比较难以解决的问题。
如图1所示，现有的DC-DC升压电路包括第一电容C1、第二电容C2、电感L、MOS管Q和二极管D。所述第一电容C1的正极连接电源正极DC+、还通过电感L连接二极管D的正极和MOS管Q的漏极，第一电容的负极连接电源负极DC-，二极管的负极通过第二电容连接电源负极DC-、还通过负载连接电源负极DC-，MOS管Q的源极连接电源负极DC-。，在负载短路时，电源正极DC+输出的电流依次通过电感L、二极管D直接回到电源负极DC-，短路电流会非常大。这种情况下会导致电感L、二极管D损坏，使DC-DC升压电路失效。
因而现有技术还有待改进和提高。
实用新型内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种DC-DC升压短路保护电路，能在负载短路时对DC-DC升压电路进行短路保护，且在短路恢复时自动重启DC-DC升压电路。
为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：
一种DC-DC升压短路保护电路，用于在负载短路时实现短路保护功能、以及在负载短路恢复后实现自动重启功能，其包括：
用于对电源进行升压处理的升压单元；
用于控制升压单元工作或停止的开关单元；
用于检测短路信号，控制开关单元的通断状态的控制单元；
用于给控制单元提供启动电源的启动单元；
所述升压单元连接开关单元、控制单元和启动单元，所述开关单元连接控制单元。
所述的DC-DC升压短路保护电路，其中，所述升压单元包括第一电容、第二电容、电感、第一MOS管和二极管，所述第一电容的正极连接电源正极和电感的一端，第一电容的负极连接开关单元和启动单元，所述电感的另一端连接二极管的正极和第一MOS管的漏极，二极管的负极连接第二电容的正极、负载的一端和控制单元，第二电容的负极连接负载的另一端、第一MOS管的源极、开关单元和启动单元。
所述的DC-DC升压短路保护电路，其中，所述开关单元包括第二MOS管，所述第二MOS管的栅极连接控制单元，第二MOS管的漏极连接第一电容的负极、第二电容的负极和控制单元，第二MOS管的源极连接电源负极。
所述的DC-DC升压短路保护电路，其中，所述控制单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和光耦，所述光耦的光敏三级管的集电极通过第一电阻连接电源正极，光敏三级管的发射极连接第二MOS管的栅极、还通过第二电阻连接电源负极，光耦的发光二极管的正极通过第三电阻连接二极管的负极，发光二极管的负极连接第一电容的负极、第二电容的负极和第二MOS管的漏极。
所述的DC-DC升压短路保护电路，其中，所述启动单元包括第四电阻，所述第四电阻的一端连接第二电容的负极、第二MOS管的漏极和发光二极管的负极，第四电阻的另一端连接电源负极。
所述的DC-DC升压短路保护电路，其中，所述第二MOS管为NMOS管。
相较于现有技术，本实用新型提供的一种DC-DC升压短路保护电路，通过控制单元检测短路信号、控制开关单元的通断状态，由开关单元控制升压单元对电源进行升压处理或停止；能在负载短路时对升压单元进行短路保护，避免电子元件被短路时的大电流损坏；由启动单元给控制单元提供启动电源，当短路恢复时即可自动重启升压单元，其实现方式简单，成本较低，适合广泛推广。
附图说明
图1为现有的DC-DC升压电路的电路图。
图2为本实用新型DC-DC升压短路保护电路较佳实施例的电路图。
具体实施方式
本实用新型提供一种DC-DC升压短路保护电路，能在负载短路时关断升压单元的主回路进行短路保护，在负载短路恢复后自动重启升压回路。为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参阅图2，本实用新型提供的DC-DC升压短路保护电路用于在在负载短路时实现短路保护功能，其包括升压单元100、开关单元200、控制单元300和启动单元400，所述升压单元100连接开关单元200、控制单元300和启动单元400，所述开关单元200连接控制单元300。所述控制单元300检测短路信号、并根据短路信号控制开关单元200的通断状态。正常工作时短路信号为低电平，开关单元导通控制升压单元正常工作，对电源进行升压处理；负载短路时，控制单元300检测的短路信号为高阻态或空信号（即短路时检测不到任何电平），开关单元200断开使升压单元停止工作，实现短路保护。当负载短路恢复正常时，由启动单元400提供启动电源给控制单元300来控制开关单元导通，使升压单元100恢复正常工作，实现了自动重启功能。
其中，所述升压单元100包括第一电容C1、第二电容C2、电感L1、第一MOS管和二极管D1，所述第一电容C1的正极连接电源正极DC+和电感L1的一端，第一电容C1的负极连接开关单元200和启动单元400，所述电感L1的另一端连接二极管D1的正极和第一MOS管Q1的漏极，二极管D1的负极连接第二电容C2的正极、负载的一端和控制单元300，第二电容C2的负极连接负载的另一端、第一MOS管的源极、开关单元200和启动单元400。第一MOS管Q1的栅极连接cnt端，由外部信号控制第一MOS管Q1的导通状态，此为现有技术，此处对此不作详述。
所述开关单元200包括第二MOS管Q2，用于短路保护时关断主回路。所述第二MOS管Q2的栅极连接控制单元300，第二MOS管Q2的漏极连接第一电容C1的负极、第二电容C2的负极和控制单元300，第二MOS管Q2的源极连接电源负极DC-。所述第二MOS管Q2为NMOS管。第二MOS管Q2的栅极输入高电平时，第二MOS管Q2导通，升压单元100与电源负极DC-之间形成电流回路，升压单元100正常工作；第二MOS管Q2的栅极输入低电平时，第二MOS管Q2截止，升压单元100与电源负极DC-之间断开、即主回路断开，升压单元100停止工作。
所述控制单元300包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和光耦，所述光耦的光敏三级管OPTO-B的集电极通过第一电阻R1连接电源正极DC+，光敏三级管的发射极连接第二MOS管Q2的栅极、还通过第二电阻R2连接电源负极DC-，光耦的发光二极管OPTO-A的正极通过第三电阻R3连接二极管D1的负极，发光二极管的负极连接第一电容C1的负极、第二电容C2的负极和第二MOS管Q2的漏极。所述光耦用于检测短路信号，并控制第二MOS管Q2导通或关断。
所述启动单元400包括第四电阻R4，所述第四电阻R4的一端连接第二电容C2的负极、第二MOS管Q2的漏极和发光二极管的负极，第四电阻R4的另一端连接电源负极DC-。所述第四电阻R4为大阻值电阻，其阻值为12K欧姆左右；其用于为光耦的发光二极管OPTO-A提供启动电流。
请继续参阅图2，当接通电源时，电源正极DC+流出的电流依次经过电感L1、二极管D1、第三电阻R3、发光二极管OPTO-A。此时由于光耦的发光二极管OPTO-A有电流流过使光敏三级管OPTO-B导通，则第二MOS管Q2导通，电流继续流过第二MOS管Q2、最后流向电源负极DC-形成回路（该回路也叫主回路），升压单元100正常工作。
当负载短路时，第三电阻R3与发光二极管OPTO-A两端的电压相等，光耦的发光二极管OPTO-A没有电流流过，使光敏三级管OPTO-B截止，第二MOS管Q2截止（即关断），升压单元100与电源负极DC-之间断开连接，没有形成回路，从而使升压单元100停止工作，即实现了短路保护。
当负载短路恢复后，第三电阻R3与发光二极管OPTO-A两端的电压不相等，且电源正极DC+输出的电流依次通过电感L1、二极管D1、第三电阻R3、发光二极管OPTO-A、第四电阻R4形成回路；由于第四电阻R4为大阻值电阻，其产生启动电流使光耦的发光二极管OPTO-A工作，控制光敏三级管OPTO-B导通，使第二MOS管Q2导通，升压单元100与电源负极DC-之间重新连接，从而实现了升压单元的重启功能。
综上所述，本实用新型提供的一种DC-DC升压短路保护电路，在接通电源时，由光耦控制第二MOS管导通形成主回路，使升压单元正常工作；当负载短路时，由于没有电流流过光耦使第二MOS管截止，使升压单元与电源负极之间断开连接，没有形成回路，实现了短路保护功能；当负载短路恢复后，通过第四电阻产生的启动电流使光耦导通，第二MOS管导通，从而使升压单元与电源负极之间重新连接，实现了升压单元的重启功能；其实现方式简单，成本较低，适合广泛推广。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种DC-DC升压短路保护电路，用于在负载短路时实现短路保护功能、以及在负载短路恢复后实现自动重启功能，其特征在于，包括：
用于对电源进行升压处理的升压单元；
用于控制升压单元工作或停止的开关单元；
用于检测短路信号，控制开关单元的通断状态的控制单元；
用于给控制单元提供启动电源的启动单元；
所述升压单元连接开关单元、控制单元和启动单元，所述开关单元连接控制单元。
2.根据权利要求1所述的DC-DC升压短路保护电路，其特征在于，所述升压单元包括第一电容、第二电容、电感、第一MOS管和二极管，所述第一电容的正极连接电源正极和电感的一端，第一电容的负极连接开关单元和启动单元，所述电感的另一端连接二极管的正极和第一MOS管的漏极，二极管的负极连接第二电容的正极、负载的一端和控制单元，第二电容的负极连接负载的另一端、第一MOS管的源极、开关单元和启动单元。
3.根据权利要求2所述的DC-DC升压短路保护电路，其特征在于，所述开关单元包括第二MOS管，所述第二MOS管的栅极连接控制单元，第二MOS管的漏极连接第一电容的负极、第二电容的负极和控制单元，第二MOS管的源极连接电源负极。
4.根据权利要求3所述的DC-DC升压短路保护电路，其特征在于，所述控制单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和光耦，所述光耦的光敏三级管的集电极通过第一电阻连接电源正极，光敏三级管的发射极连接第二MOS管的栅极、还通过第二电阻连接电源负极，光耦的发光二极管的正极通过第三电阻连接二极管的负极，发光二极管的负极连接第一电容的负极、第二电容的负极和第二MOS管的漏极。
5.根据权利要求4所述的DC-DC升压短路保护电路，其特征在于，所述启动单元包括第四电阻，所述第四电阻的一端连接第二电容的负极、第二MOS管的漏极和发光二极管的负极，第四电阻的另一端连接电源负极。
6.根据权利要求3所述的DC-DC升压短路保护电路，其特征在于，所述第二MOS管为NMOS管。
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