CN204271611U - 一种交流输入过欠压保护电路 - Google Patents

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邹超洋
凌彩萌
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Abstract

本实用新型公开一种交流输入过欠压保护电路,包括:第一至第十电阻、第一至第六二极管、薄膜场效应管、第一电压比较器、第二电压比较器、三极管、第一电容、稳压二极管以及电压源。本实用新型交流输入过欠压保护电路通过电压比较器来检测输入的交流电的实时电压,并通过薄膜场效应管来拉低三极管基极的电压,从而使得脉冲控制调制(PWM)芯片的电压输入端为零,该脉冲控制调节芯片停止工作,以保护LED驱动电源,有利于延长LED驱动电源的使用寿命,并且该电路结构简单。

Description

一种交流输入过欠压保护电路
技术领域
本实用新型涉及LED驱动技术领域,尤其涉及一种交流输入过欠压保护电路。
背景技术
LED具有低电流消耗、使用寿命长等特征,并且其应用不仅扩展至显示设备还扩展至照明设备等。在照明装置中,为了获得要求的亮度,经常使用多个LED。
一般的照明装置经常使用22V的市电交流电源,并且在考虑用LED照明器件代替例如白炽灯等普通照明器件的情形中,希望LED照明器件如同普通照明器件那样也具有使用220V的市电交流电源结构。在实际LED驱动电源中,常常会出现以下情形,由于户外的电力电网环境复杂,电网波动很大,忽高忽低,低至85V以下,高至305V以上,因此,户外的LED驱动电源面临巨大的挑战与威协,如果LED驱动电源中没有加装输入过欠压保护电路,意味着将会有大批LED驱动电源受到损坏,造成巨大的损失,对此缺陷,在LED驱动电源输入端加装了过欠压保护功能,从而可以解决LED驱动电源损坏的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种交流输入过欠压保护电路,可以很好地解决现有技术中交流电电压不稳定造成LED驱动电源损坏这一问题。
本实用新型的技术方案如下:本实用新型提供一种交流输入过欠压保护电路,包括:第一至第十电阻、第一至第六二极管、薄膜场效应管、第一电压比较器、第二电压比较器、三极管、第一电容、稳压二极管以及电压源,所述第一电压比较器具有第一正输入引脚、第一负输入引脚、第一输出引脚、电源引脚及接地引脚,所述第二电压比较器具有第二正输入引脚、第二负输入引脚及第二输出引脚,所述第一二极管的阳极与输入的交流电一端连接,阴极与第一电阻的一端连接,所述第一电阻的另一端与第二电阻的一端连接,所述第二电阻的另一端与第八电阻的一端连接,所述第二二极管的阳极与输入的交流电的另一端连接,阴极与第三电阻的一端连接,所述第三电阻的另一端与第四电阻的一端连接,所述第四电阻的另一端分别与第五电阻的一端、第一电容的一端、及第一负输入引脚连接,所述第一正输入引脚与第七电阻的一端连接,所述第七电阻的另一端与电压源连接,所述第一输出引脚分别与第六电阻的一端、及第一电容的另一端连接,所述第六电阻的另一端与第三二极管的阳极连接,所述第三二极管的阴极与薄膜场效应管的栅极连接,所述第二负输入引脚与第九电阻的一端连接,所述第九电阻的另一端与电压源连接,所述第二正输入引脚与第八电阻的一端、第五二极管的阴极、及第二电阻的另一端连接,所述第二输出引脚分别与第五二极管的阳极、第十电阻的一端连接,所述第十电阻的另一端与第四二极管的阳极连接,所述第四二极管的阴极与薄膜场效应管的栅极连接,所述薄膜场效应管的漏极与第六二极管的阴极连接,所述第六二极管的阳极与所述三极管的基极、及稳压二极管的一端连接,所述三极管的发射极用于连接脉冲控制调制芯片,所述三极管的集电极用于接入脉冲控制调制芯片的工作电源,所述第五电阻的另一端、接地引脚、第八电阻的另一端、薄膜场效应管的源极以及稳压二极管的另一端均与连接地线。
所述交流输入过欠压保护电路还包括:第二电容至第八电容、以及第十一电阻至第十三电阻;所述第二电容一端分别与第一二极管的阴极、及第二二极管的阴极连接,另一端连接至地线;所述第三电容一端与第一负输入引脚连接,另一端与地线连接;所述第四电容一端与第一正输入引脚连接,另一端与地线连接;所述第五电容一端与第二正输入引脚连接,另一端与地线连接;所述第六电容一端第二负输入引脚连接,另一端与地线连接;所述第七电容一端与栅极连接,另一端与地线连接;所述第八电容一端与三极管的发射极连接,另一端与地线连接;所述十一电阻一端与第二负输入引脚连接,另一端与地线连接;所述第十二电阻一端与栅极连接,另一端与地线连接;所述第十三电阻一端与稳压管的一端连接,另一端与三极管的发射极连接。
所述第八电容为极性电容,所述第八电容的正极与三极管的发射极连接,所述第八电容的负极与地线连接。
所述第一电压比较器与第二电压比较器集成在一芯片中。
所述芯片为AP4310。
采用上述方案,本实用新型的交流输入过欠压保护电路,通过电压比较器来检测输入的交流电的实时电压,并通过薄膜场效应管来拉低三极管基极的电压,从而使得脉冲控制调制(PWM)芯片的电压输入端为零,该脉冲控制调节芯片停止工作,以保护LED驱动电源,有利于延长LED驱动电源的使用寿命,并且该电路结构简单。
附图说明
图1为本实用新型交流输入过欠压保护电路的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例,对本实用新型进行详细说明。
请参阅图1,本实用新型提供一种交流输入过欠压保护电路,包括:第一至第十电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、第一至第六二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、薄膜场效应管Q1、第一电压比较器U1、第二电压比较器U2、三极管Q2、第一电容C1、稳压二极管ZD以及电压源Vcc,所述第一电压比较器U1具有第一正输入引脚3、第一负输入引脚2、第一输出引脚1、电源引脚8及接地引脚4,所述第二电压比较器U2具有第二正输入引脚5、第二负输入引脚6及第二输出引脚7,所述第一二极管D1的阳极与输入的交流电一端a连接,阴极与第一电阻R1的一端连接,所述第一电阻R1的另一端与第二电阻R2的一端连接,所述第二电阻R2的另一端与第八电阻R8的一端连接,所述第二二极管D2的阳极与输入的交流电的另一端b连接,阴极与第三电阻R3的一端连接,所述第三电阻R3的另一端与第四电阻R4的一端连接,所述第四电阻R4的另一端分别与第五电阻R5的一端、第一电容C1的一端、及第一负输入引脚2连接,所述第一正输入引脚3与第七电阻R7的一端连接,所述第七电阻R7的另一端与电压源Vcc连接,所述第一输出引脚1分别与第六电阻R6的一端、及第一电容C1的另一端连接,所述第六电阻R6的另一端与第三二极管D3的阳极连接,所述第三二极管D3的阴极与薄膜场效应管Q1的栅极g连接,所述第二负输入引脚6与第九电阻R9的一端连接,所述第九电阻R9的另一端与电压源Vcc连接,所述第二正输入引脚5与第八电阻R8的一端、第五二极管D5的阴极、及第二电阻R2的另一端连接,所述第二输出引脚7分别与第五二极管D5的阳极、第十电阻R10的一端连接,所述第十电阻R10的另一端与第四二极管D4的阳极连接,所述第四二极管D4的阴极与薄膜场效应管Q1的栅极g连接,所述薄膜场效应管Q1的漏极d与第六二极管D6的阴极连接,所述第六二极管D6的阳极与所述三极管Q2的基极b、及稳压二极管ZD的一端连接,所述三极管Q2的发射极e用于连接脉冲控制调制芯片U3,所述三极管Q2的集电极c用于接入脉冲控制调制芯片U3的工作电源,所述第五电阻R5的另一端、接地引脚4、第八电阻R8的另一端、薄膜场效应管Q1的源极s以及稳压二极管ZD的另一端均与地线连接。
为了提升该交流输入过欠压保护电路的准确性,可以接入数个电容来进行滤波稳压。所述交流输入过欠压保护电路还包括:第二电容至第八电容C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、以及第十一电阻至第十三电阻R11、R12、R13,通过该些电容的滤波稳压功能来提升电路的稳定度。所述第二电容C2一端分别与第一二极管D1的阴极、及第二二极管D2的阴极连接,另一端连接至地线;所述第三电容C3一端与第一负输入引脚2连接,另一端与地线连接;所述第四电容C4一端与第一正输入引脚3连接,另一端与地线连接;所述第五电容C5一端与第二正输入引脚5连接,另一端与地线连接;所述第六电容C6一端第二负输入引脚6连接,另一端与地线连接;所述第七电容C7一端与栅极g连接,另一端与地线连接;所述第八电容C8一端与三极管Q2的发射极c连接,另一端与地线连接;所述十一电阻R11一端与第二负输入引脚6连接,另一端与地线连接;所述第十二电阻R12一端与栅极g连接,另一端与地线连接;所述第十三电阻R13一端与稳压管ZD的一端连接,另一端与三极管Q2的发射极连接。所述第八电容C8为极性电容,所述第八电容C8的正极与三极管的发射极C连接,所述第八电容C8的负极与地线连接。
所述第一电压比较器U1与第二电压比较器U2可以集成在一芯片中。所述芯片优选为AP4310。
该交流输入过欠压保护电路的保护原理如下:
欠压保护:当输入的交流电电压低于最小值(如85V)时,经第一二极管D1与第二二极管D2整流后的电压偏低,使得第五电阻R5两端得到的分压偏低,造成第一电压比较器U1第一负输入引脚2(即芯片AP4310 的引脚2)电压低于第一正输入引脚3(即芯片AP4310 的引脚3)的电压,使得第一输出端1(即芯片AP4310 的引脚1)输出高电平,使得薄膜场效应管Q1导通,此时第六二极管D6两端的压降很低,只有0.7V左右,相当于把稳压二极管ZD对地进行了短路,使得三极管Q2工作状态处于截止状态,从而使得脉冲控制调制(PWM)芯片U3的电压输入端为零,该脉冲控制调节芯片U3停止工作,以保护LED驱动电源。
过压保护:当输入的交流电电压高于最大值(如305V)时,经第一二极管D1与第二二极管D2整流后的电压偏高,使得第八电阻R8两端得到的分压偏高,造成第二电压比较器U2的第二正输入引脚5(即芯片AP4310 的引脚5)的电压高于第二负输入引脚6(即芯片AP4310 的引脚6)的电压,通过第五二极管D5补偿,便得第二正输入引脚5(即芯片AP4310 的引脚5)电压更高,使得第二输出端7(即芯片AP4310的引脚7)输出高电平,使得薄膜场效应管Q1导通,此时第六二极管D6两端的压降很低,只有0.7V左右,相当于把稳压二极管ZD对地进行了短路,使得三极管Q2工作状态处于截止状态,从而使得脉冲控制调制(PWM)芯片U3的电压输入端为零,该脉冲控制调节芯片U3停止工作,以保护LED驱动电源。
综上所述,本实用新型提供一种交流输入过欠压保护电路,通过电压比较器来检测输入的交流电的实时电压,并通过薄膜场效应管来拉低三极管基极的电压,从而使得脉冲控制调制芯片的电压输入端为零,该脉冲控制调节芯片停止工作,以保护LED驱动电源,有利于延长LED驱动电源的使用寿命,并且该电路结构简单。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用于限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种交流输入过欠压保护电路,其特征在于,包括:第一至第十电阻、第一至第六二极管、薄膜场效应管、第一电压比较器、第二电压比较器、三极管、第一电容、稳压二极管以及电压源,所述第一电压比较器具有第一正输入引脚、第一负输入引脚、第一输出引脚、电源引脚及接地引脚,所述第二电压比较器具有第二正输入引脚、第二负输入引脚及第二输出引脚,所述第一二极管的阳极与输入的交流电一端连接,阴极与第一电阻的一端连接,所述第一电阻的另一端与第二电阻的一端连接,所述第二电阻的另一端与第八电阻的一端连接,所述第二二极管的阳极与输入的交流电的另一端连接,阴极与第三电阻的一端连接,所述第三电阻的另一端与第四电阻的一端连接,所述第四电阻的另一端分别与第五电阻的一端、第一电容的一端、及第一负输入引脚连接,所述第一正输入引脚与第七电阻的一端连接,所述第七电阻的另一端与电压源连接,所述第一输出引脚分别与第六电阻的一端、及第一电容的另一端连接,所述第六电阻的另一端与第三二极管的阳极连接,所述第三二极管的阴极与薄膜场效应管的栅极连接,所述第二负输入引脚与第九电阻的一端连接,所述第九电阻的另一端与电压源连接,所述第二正输入引脚与第八电阻的一端、第五二极管的阴极、及第二电阻的另一端连接,所述第二输出引脚分别与第五二极管的阳极、第十电阻的一端连接,所述第十电阻的另一端与第四二极管的阳极连接,所述第四二极管的阴极与薄膜场效应管的栅极连接,所述薄膜场效应管的漏极与第六二极管的阴极连接,所述第六二极管的阳极与所述三极管的基极、及稳压二极管的一端连接,所述三极管的发射极用于连接脉冲控制调制芯片,所述三极管的集电极用于接入脉冲控制调制芯片的工作电源,所述第五电阻的另一端、接地引脚、第八电阻的另一端、薄膜场效应管的源极以及稳压二极管的另一端均与连接地线。
2.根据权利要求1所述的交流输入过欠压保护电路,其特征在于,还包括:第二电容至第八电容、以及第十一电阻至第十三电阻;所述第二电容一端分别与第一二极管的阴极、及第二二极管的阴极连接,另一端连接至地线;所述第三电容一端与第一负输入引脚连接,另一端与地线连接;所述第四电容一端与第一正输入引脚连接,另一端与地线连接;所述第五电容一端与第二正输入引脚连接,另一端与地线连接;所述第六电容一端第二负输入引脚连接,另一端与地线连接;所述第七电容一端与栅极连接,另一端与地线连接;所述第八电容一端与三极管的发射极连接,另一端与地线连接;所述十一电阻一端与第二负输入引脚连接,另一端与地线连接;所述第十二电阻一端与栅极连接,另一端与地线连接;所述第十三电阻一端与稳压管的一端连接,另一端与三极管的发射极连接。
3.根据权利要求2所述的交流输入过欠压保护电路,其特征在于,所述第八电容为极性电容,所述第八电容的正极与三极管的发射极连接,所述第八电容的负极与地线连接。
4.根据权利要求1所述的交流输入过欠压保护电路,其特征在于,所述第一电压比较器与第二电压比较器集成在一芯片中。
5.根据权利要求4所述的交流输入过欠压保护电路,其特征在于,所述芯片为AP4310。
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