CN205196015U - 驱动电源保护装置、灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种驱动电源保护装置、灯具，上述装置包括：原边反馈电路、电源驱动模块、原边保护电路，当副边输出正负极短路或欠压时，所述原边反馈电路降低原边反馈信号，降低的原边反馈信号经所述电源驱动模块放大后触发所述原边保护电路，所述原边保护电路关闭电源，以实现短路保护或欠压保护。本实用新型提供的技术方案，提高了电源的可靠性，减少了副边信号检测线路和反馈光耦，降低了产品成本。

Description

驱动电源保护装置、灯具

技术领域

本实用新型涉及电路技术领域，特别是涉及一种驱动电源保护装置、灯具。

背景技术

目前，对于LED电源驱动电路来说，为提高LED驱动电源可靠性，当输出短路时，通常副边使用运放采样输出电压信号，通过光耦将采样信号传递至原边来实现保护功能，如短路保护、输出欠压保护等。

为实现上述保护功能，需要在副边设置副边信号检测线路和反馈光耦。副边信号检测线路和反馈光耦的设置增加了产品成本，电源的可靠性也相对较低。

实用新型内容

本实用新型以提供了一种驱动电源保护装置、灯具以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种驱动电源保护装置，包括：原边反馈电路、电源驱动模块、原边保护电路，

当副边输出正负极短路或欠压时，所述原边反馈电路降低原边反馈信号，降低的原边反馈信号经所述电源驱动模块放大后触发所述原边保护电路，所述原边保护电路关闭电源，以实现短路保护或欠压保护。

可选的，上述装置还包括原边触发电路，

当副边反馈线路开环时，所述原边触发电路触发所述原边保护电路，所述原边保护电路关闭电源，以实现开路保护。

可选的，所述原边反馈电路包括：基准源(U3)、第一光耦合器(U1)、第一电阻(R8)，所述基准源(U3)的阴极连接至所述第一光耦合器(U1)内原边发光二极管的负极，所述第一光耦合器(U1)内副边三极管的发射极连接至所述第一电阻(R8)，

当输出正负极短路或欠压时，所述基准源(U3)输出电压升高，流过所述第一光耦合器(U1)体内原边发光二极管电流减小，则流过所述第一光耦合器(U1)副边三极管的电流减小，所述第一电阻(R8)两端电压发生变化。

可选的，所述电源驱动模块包括原边逻辑驱动芯片(U2)，

所述第一电阻(R8)变化的电压传递至所述原边逻辑驱动芯片(U2)的INV脚，信号通过所述原边逻辑驱动芯片(U2)内部运算放大使得OUT脚输出电压升高。

可选的，所述原边保护电路包括第一二极管(D3)、第二电阻(R7)、第一电容(C4)及互锁线路，所述第一二极管(D3)的正极连接至所述原边逻辑驱动芯片(U2)OUT脚，负极连接至所述第二电阻(R7)，所述第二电阻(R7)连接至所述第一电容(C4)及互锁线路，

所述原边逻辑驱动芯片(U2)OUT脚输出电压升高，经过所述第一二极管(D3)、第二电阻(R7)、第一电容(C4)滤波后，触发所述互锁线路，所述互锁线路拉低所述原边逻辑驱动芯片(U2)的供电电解电压(VCC)，关闭电源，以实现短路保护或欠压保护。

可选的，包括原边触发电路第三电阻(R2)、第二二极管(D1)，所述第三电阻(R2)连接至所述供电电解电压(VCC)和所述第二二极管(D1)的负极，所述第二二极管(D1)的正极连接至所述互锁线路，

当所述副边反馈线路开环时，所述原边逻辑驱动芯片(U2)的供电电解电压(VCC)上升，上升的所述供电电解电压(VCC)经所述第三电阻(R2)、所述第二二极管(D1)触发所述互锁线路，所述互锁线路拉低所述原边逻辑驱动芯片(U2)的供电电解电压(VCC)，关闭电源，以实现开路保护。

根据本实用新型的另一个方面，还提供了一种灯具，包括：发光单元、连接至所述发光单元的包括了上述任一驱动电源保护装置的电源。

本实用新型提供的技术方案，通过原边控制的方式来实现电源的短路、输出欠压保护功能，提高了电源的可靠性，减少了副边信号检测线路和反馈光耦，降低了产品成本。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是根据本实用新型一个实施例的驱动电源保护装置的结构框图；

图2是根据本实用新型一个优选实施例的驱动电源保护装置的结构框图；

图3是根据传统技术的驱动电源短路保护电路的电路图；

图4是根据本实用新型一个优选实施例的驱动电源保护电路的电路图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的前提下，本实用新型实施例和实施例中的技术特征可以相互结合。

图1是根据本实用新型一个实施例的驱动电源保护装置的结构框图。如图1所示，上述驱动电源保护装置包括：原边反馈电路11、电源驱动模块12、原边保护电路13，当副边输出正负极短路或欠压时，原边反馈电路11降低原边反馈信号，降低的原边反馈信号经电源驱动模块12放大后触发原边保护电路13，原边保护电路13关闭电源，以实现短路保护。

基于本实用新型实施例提供的技术方案，在对驱动电源进行短路保护时，不再使用传统的副边反馈的LED驱动电源的保护应用，而是通过原边控制的方式来实现LED电源的短路、输出欠压保护功能，从而提高了电源的可靠性，减少了副边信号检测线路和反馈光耦，降低了产品成本，增加了市场竞争力。

可选的，基于上述原边保护电路13还可以实现开路保护，如图2所示，上述装置还可以包括：

原边触发电路14，当副边反馈线路开环时，原边触发电路14触发原边保护电路13，原边保护电路13关闭电源，以实现开路保护。

由于原边保护电路13的存在，在其基础上还可以实现开路保护，即在副边出现开环时，通过原边触发电路14也触发原边保护电路，关闭电源，以实现开路保护。

在具体实施时，上述装置对应的电路可以作为整个产品电路的一部分实现，优选的可以作为电源的一部分实现，不一定会以独立装置方式实现。

图3是根据传统技术的驱动电源短路保护电路的电路图。如图3所示，在使用传统的副边反馈的LED驱动电源的保护应用时，需要相应的设置副边信号检测线路和反馈光耦(包括电阻R12、电阻R13、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R20、电阻R21、电容C5、电容C6、芯片U5、二极管D4、二极管D5和反馈光耦U4、电阻R11等)。

基于上述实施例提供的驱动电源保护装置，图4给出了一个优选的电路图。如图4所示，原边反馈电路11包括：基准源U3、第一光耦合器U1、第一电阻R8，基准源U3的阴极连接至第一光耦合器U1内原边发光二极管的负极，第一光耦合器U1内副边三极管的发射极连接至第一电阻R8，当输出正负极短路或输出欠压时，输出电压Vout的采样电阻R4、R9分压下降经与基准源U3内部2.5V基准比较后，基准源U3输出电压升高，流过第一光耦合器U1体内原边发光二极管电流减小，则流过第一光耦合器U1副边三极管的电流Ice减小，第一电阻R8两端电压发生变化。电源驱动模块12包括原边逻辑驱动芯片U2，第一电阻R8变化的电压ΔV传递至原边逻辑驱动芯片U2的1(INV)脚，信号通过原边逻辑驱动芯片U2内部运放使得OUT(COMP)脚输出电压升高。原边保护电路13包括第一二极管D3、第二电阻R7、第一电容C4及互锁线路，第一二极管D3的正极连接至原边逻辑驱动芯片U2的OUT脚，负极连接至第二电阻R7，第二电阻R7连接至第一电容C4及互锁线路，原边逻辑驱动芯片U2的OUT脚输出电压升高，经过第一二极管D3、第二电阻R7、第一电容C4滤波后，触发互锁线路，互锁线路由三极管Q1、三极管Q2、电阻R5、电容C1、电阻R10、电容C3组成，互锁线路触发后，两个三极管Q1、Q2迅速导通，功能类似将供电电解电压VCC与GND经电阻R1限流后短路，从而导致原边逻辑驱动芯片U2供电电解电压VCC能通过电阻R1放电后迅速降低，供电电解电压VCC被拉低，当供电电解电压VCC低于工作关断门槛时，电源停止工作，达到输出短路保护或输出欠压保护的效果。

而当副边反馈线路，包括输出电压采样线路(包括电阻R4、电阻R9、电容C2、基准源U3)和第一光耦合器U1，出现故障导致电源输出开路，即反馈电路失效、副边反馈线路处于开环状态时，原边逻辑驱动芯片U2的供电电解电压VCC会上升,原边触发电路14包括第三电阻R2、第二二极管D1，上升的供电电解电压VCC经第三电阻R2、第二二极管D1后，也可以触发互锁线路，关闭电源，达到输出开路保护的效果。

可选的，基准源U3的型号可以为TL431，这是一种可控精密稳压源，它的输出电压用两个电阻就可以任意的设置到从2.5V到36V范围内的任何值，在很多应用中用它代替稳压二极管。

可选的，原边逻辑驱动芯片U2的型号可以为STL6562A或类似功能IC，其为电源主控IC，可以检测副边反馈信号，通过调整PWM(PulseWidthModulation，脉冲宽度调制)输出，控制外置MOS，实现输出电压或电流恒定。在本实用新型中主要涉及到其中的INV脚和COMP脚，INV脚是误差放大器的负相输入端(上述U2的1脚)，COMP脚是误差放大器的输出端(即上述的U2的OUT脚、2脚)。

基于图4所示的保护电路，驱动电源节省了副边检测线路和反馈光耦，从而提高了可靠性，降低了产品成本。

进一步的，本实用新型实施例还提供了一种灯具，包括：发光单元、连接至发光单元的包括了上述任一驱动电源保护装置的电源。

上述的驱动电源保护装置非常适用于灯具上，尤其是LED灯具。一个灯具的基础结构包括发光单元和为发光单元供电的电源，上述的驱动电源保护装置可以设置在电源上。当然，上述驱动电源保护装置也可以应用到其他场景中，本实用新型不作具体限定。

本实用新型实施例提供的技术方案可以通过原边控制的方式来实现电源的短路、输出欠压保护功能，提高了电源的可靠性，减少了副边信号检测线路和反馈光耦，降低了产品成本，增加了市场竞争力。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个实用新型方面中的一个或多个，在上面对本实用新型的示例性实施例的描述中，本实用新型的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本实用新型要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，实用新型方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本实用新型的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本实用新型的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本实用新型实施例的驱动电源保护装置中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本实用新型还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本实用新型的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本实用新型可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (7)

1.一种驱动电源保护装置，包括：原边反馈电路、电源驱动模块、原边保护电路，

当副边输出正负极短路或欠压时，所述原边反馈电路降低原边反馈信号，降低的原边反馈信号经所述电源驱动模块放大后触发所述原边保护电路，所述原边保护电路关闭电源，以实现短路保护或欠压保护。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，还包括原边触发电路，

当副边反馈线路开环时，所述原边触发电路触发所述原边保护电路，所述原边保护电路关闭电源，以实现开路保护。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述原边反馈电路包括：基准源(U3)、第一光耦合器(U1)、第一电阻(R8)，所述基准源(U3)的阴极连接至所述第一光耦合器(U1)内原边发光二极管的负极，所述第一光耦合器(U1)内副边三极管的发射极连接至所述第一电阻(R8)，

当输出正负极短路或欠压时，所述基准源(U3)输出电压升高，流过所述第一光耦合器(U1)体内原边发光二极管的电流减小，则流过所述第一光耦合器(U1)副边三极管的电流减小，所述第一电阻(R8)两端电压发生变化。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述电源驱动模块包括原边逻辑驱动芯片(U2)，

所述第一电阻(R8)变化的电压传递至所述原边逻辑驱动芯片(U2)的INV脚，信号通过所述原边逻辑驱动芯片(U2)内部运算放大使得OUT脚输出电压升高。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述原边保护电路包括第一二极管(D3)、第二电阻(R7)、第一电容(C4)及互锁线路，所述第一二极管(D3)的正极连接至所述原边逻辑驱动芯片(U2)OUT脚，负极连接至所述第二电阻(R7)，所述第二电阻(R7)连接至所述第一电容(C4)及互锁线路，

所述原边逻辑驱动芯片(U2)OUT脚输出电压升高，经过所述第一二极管(D3)、第二电阻(R7)、第一电容(C4)滤波后，触发所述互锁线路，所述互锁线路拉低所述原边逻辑驱动芯片(U2)的供电电解电压(VCC)，关闭电源，以实现短路保护或欠压保护。

6.根据权利要求5所述的装置，所述原边触发电路包括原边触发电路第三电阻(R2)、第二二极管(D1)，所述第三电阻(R2)连接至所述供电电解电压(VCC)和所述第二二极管(D1)的负极，所述第二二极管(D1)的正极连接至所述互锁线路，

当所述副边反馈线路开环时，所述原边逻辑驱动芯片(U2)的供电电解电压(VCC)上升，上升的所述供电电解电压(VCC)经所述第三电阻(R2)、所述第二二极管(D1)触发所述互锁线路，所述互锁线路拉低所述原边逻辑驱动芯片(U2)的供电电解电压(VCC)，关闭电源，以实现开路保护。

7.一种灯具，包括：发光单元、连接至所述发光单元的包括了权利要求1-6任一项所述的驱动电源保护装置的电源。