CN206097865U - 一种恒流驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种恒流驱动电路，包括电源输入端、主控单元、功率调控单元、基准单元、负载、第一电阻与第二电阻；所述电源输入端与所述负载的第一端连接；所述负载的第二端通过所述第一电阻接地；所述功率调控单元的受控端连接所述主控单元的门驱动输出端；所述功率调控单元的电源正端连接所述电源输入端；所述功率调控单元的电源负端连接地；所述主控单元的负载电流反馈端连接所述负载的第二端；所述主控单元的电源正端通过所述第二电阻与所述电源输入端连接；所述基准单元的第一端连接所述负载的第一端；所述基准单元的第二端连接所述主控单元的电源正端。相对于其他带有过压保护的恒流驱动电路则具有较大的减少电路成本的优点。

Description

一种恒流驱动电路

技术领域

本实用新型涉及直流供电领域，具体涉及一种恒流驱动电路。

背景技术

随着社会的发展高性能、低成本、高安全性成为如今电子发展的方向。

作为显示装置，寿命长、体积小巧、成本低、耗电低、亮度高的LED成为人们的首选。实际应用过程中，若LED驱动电路板在生产或组装时，出现接口松动，或者违规操作，如先上电后再接入LED，这容易导致LED开路，从而产生很高的电压应力，过高的电压应力容易损坏电路；另外，在使用过程中，若LED灯串中的某一个LED突然出现故障，则会产生一个较高的瞬间电压，同样也可能会损坏电路。因此，实时监控电路的电压，在电路中产生较高的电压应力或较高的瞬间电压时及时采取保护措施从而防止电路被损坏是很有必要的。

如今许多驱动电路都使用上了带有过电压保护的恒流驱动芯片，这种驱动芯片完成的电路在电路中时，当负载元件正在生成较高的电压应力时能及时关闭对其供应的电源，从而保护电路中的元件。但是增加这个过压保护功能就需要驱动芯片至少增加一个高精度电压源和高输入阻抗的运放以及相关电路，这将大大的增加电路成本，这与如今电子行业发展的趋势不符。

因此，亟待一种节约成本的带有过压保护的恒流驱动电路，来克服上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是，提供一种恒流驱动电路，适用于需要恒定电流电源的LED显示电路，能在电路产生很高的电压应力前关闭对其供应的电源，避免造成其他损失的，同时相对于其他带有过压保护的恒流驱动电路则具有较大的减少电路成本的优点。

为解决以上技术问题，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

所述恒流驱动电路，包括电源输入端、主控单元、功率调控单元、基准单元、负载、第一电阻与第二电阻；所述电源输入端与所述负载的第一端连接；所述负载的第二端通过所述第一电阻接地；所述功率调控单元的受控端连接所述主控单元的门驱动输出端；所述功率调控单元的电源正端连接所述电源输入端；所述功率调控单元的电源负端连接地；所述主控单元的负载电流反馈端连接所述负载的第二端；所述主控单元的电源正端通过所述第二电阻与所述电源输入端连接；所述主控单元的电源负端接地；所述基准单元的第一端连接所述负载的第一端；所述基准单元的第二端连接所述主控单元的电源正端；所述基准单元的第一端的电压大于所述基准单元所具有的基准值时，所述基准单元的第一端与所述基准单元的第二端之间导通。

较佳的，所述基准单元包括稳压二极管和第三电阻；所述稳压二极管负极连接所述基准单元的第一端，所述稳压二极管的正极通过所述第三电阻连接到所述基准单元的第二端。

较佳的，所述功率调控单元的电流取样端连接所述主控单元的电流检测输入端。

较佳的，所述恒流驱动电路还包括电感；所述功率调控单元的电源正端通过所述电感与所述电源输入端连接，具体为所述电感的第一端连接所述电源输入端，所述电感的第二端连接所述功率调控单元的电源正端和所述负载的第一端。

较佳的，所述恒流驱动电路还包括保险丝；所述电感的第二端通过所述保险丝与所述基准单元第一端连接，具体为所述保险丝第一端连接所述电感第二端和功率调控单元的电源正端，所述保险丝的第二端连接所述基准单元的第一端和负载的第一端。

较佳的，所述恒流驱动电路还包括肖特基二极管；所述保险丝的第二端通过所述肖特基二极管与所述基准单元第一端连接，具体为所述肖特基二极管的正极与所述保险丝的第二端连接，所述肖特基二极管的负极连接所述基准单元的第一端和负载的第一端。

较佳的，所述功率调控单元包括场效应管、第一电容、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻；所述场效应管的栅极分别与所述第四电阻的第一端、第五电阻的第一端连接，第四电阻的第二端连接所述功率调控单元的受控端；所述场效应管的源极分别于所述第五电阻的第二端、所述第六电阻的第一端、所述第七电阻的第一端、所述功率调控单元的电流取样端连接，所述第六电阻的第二端连接所述功率调控单元的电源负端，所述第七电阻的第二端与所述第一电容的第一端连接；所述效应管的漏极分别与所述功率调控单元的电源正端、所述第一电容的第二端连接。

优选的，所述主控单元为电流控制型脉宽调制芯片。

优选的，所述恒流驱动电路还包括第二电容；所述第二电容的第一端与负载第一端连接，所述第二电容的第二端与地连接。

相比于现有技术，本实用新型的一种恒流驱动电路的有益效果在于：所述恒流驱动电路，包括电源输入端、主控单元、功率调控单元、基准单元、负载、第一电阻与第二电阻；所述电源输入端与所述负载的第一端连接；所述负载的第二端通过所述第一电阻接地；所述功率调控单元的受控端连接所述主控单元的门驱动输出端；所述功率调控单元的电源正端连接所述电源输入端；所述功率调控单元的电源负端连接地；所述主控单元的负载电流反馈端连接所述负载的第二端；所述主控单元的电源正端通过所述第二电阻与所述电源输入端连接；所述基准单元的第一端连接所述负载的第一端；所述基准单元的第二端连接所述主控单元的电源正端；所述基准单元的第一端的电压大于所述基准单元所具有的基准值时，所述基准单元的第一端与所述基准单元的第二端之间导通。增加了基准单元，充分使用了电源芯片的电源输入限制功能，在使用没有单独过压保护引脚的电源芯片时，电路也能拥有过压保护功能，从而减少了所需的芯片的功能，最终减少了电路所需的成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种恒流驱动电路的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如今常用的过压保护电路通过电阻分压网络采集电路的实时电压，并将采集来的电压传输给电源驱动芯片的OVP功能端口，一旦采集来的电压信号的幅度大于OVP预定的电压幅度，便开启OVP功能，即电源进入锁定状态，从而保护了电路。除开拥有OVP端口的电源驱动芯片这一种价格比较贵的电源驱动芯片，事实上普通的电源驱动芯片也能拥有过压保护功能。大多数电源驱动芯片基于安全考虑都拥有电源输入限制功能，这种功能旨在当电源电压不在芯片工作电压范围内时开启电压保护功能，电源进入锁定状态，从而保护了电路。

如图1所示，其是本实用新型实施例提供的一种恒流驱动电路的结构示意图。所述恒流驱动电路，包括电源输入端VCC、主控单元10、功率调控单元30、基准单元40、负载50、第一电阻R1与第二电阻R2；所述电源输入端VCC与所述负载的第一端51连接；所述负载的第二端52通过所述第一电阻R1接地；所述功率调控单元的受控端31连接所述主控单元的门驱动输出端12；所述功率调控单元的电源正端33连接所述电源输入端VCC；所述功率调控单元的电源负端34连接地；所述主控单元的负载电流反馈端15连接所述负载的第二端52；所述主控单元的电源正端11通过所述第二电阻R2与所述电源输入端VCC连接；所述主控单元的电源负端13接地；所述基准单元的第一端41连接所述负载的第一端51；所述基准单元的第二端42连接所述主控单元的电源正端11；所述基准单元的第一端41的电压大于所述基准单元40所具有的基准值时，所述基准单元的第一端41与所述基准单元的第二端42之间导通。

正常使用时电流从所述电源输入端VCC流出经过所述负载50、所述第一电阻R1接地；所述第一电阻R1为参考电阻，所述主控单元的负载电流反馈端15通过采集所述第一电阻R1的电压判断流经所述负载50的电流；所述主控单元10处理由所述第一电阻R1传来的电压信号后将调整功率的信号通过所述主控单元的门驱动输出端12传给所述功率调控单元的受控端31；所述功率调控单元的受控端31接收到由所述主控单元的门驱动输出端12传来的信号后通过改变场效应管F2的关闭和导通来改变整个电路的功率。

当所述负载50中某一个原元件发生故障时负载的第一端51会产生一个突然的高电压，这一个瞬间的高电压会大于所述基准单元40所设定的基准电压值，此时由于所述基准单元40的设定，所述基准单元的第一端41和所述基准单元的第二端42会导通，所述基准单元的第一端41的电压值会传输给所述主控单元的电源正端11，由于所述主控单元10电源输入限制功能，电源进入锁定状态，从而保护了电路。

较佳的，所述基准单元40包括稳压二极管V1和第三电阻R3；所述稳压二极管V1负极连接所述基准单元的第一端41，所述稳压二极管V1的正极通过所述第三电阻R3连接到所述基准单元的第二端42。所述稳压二极管V1和所述第三电阻R3以串联的形式连接到所述主控单元电源正端11和所述负载第一端51；此时所述主控单元电源正端11的电压值与稳压二极管V1的稳压值之和为所述基准单元40的基准电压值；当所述负载第一端51的电压值大于基准电压值时所述稳压二极管V1被击穿，将电压信号传输给所述主控单元电源正端11，而所述第三电阻R3的存在是限制基准单元的电流防止瞬间的高压信号对主控单元10产生损伤。

本实施例通过更换不同的稳压值的稳压二极管来调节基准单元的基准值，如当电源输入端电压为10V而需求的基准电压值为15V那么就需要5V稳压值的稳压二极管。

较佳的，所述功率调控单元的电流取样端32连接所述主控单元的电流检测输入端14。所述主控单元的电流检测输入端32采集功率调控单元30的电流取样端的电压信号，验证此时功率调控单元的电流，以此方便主控单元10对电路的电流进行精确的调整。

较佳的，所述恒流驱动电路还包括电感L1；所述功率调控单元的电源正端33通过所述电感L1与所述电源输入端VCC连接。具体为所述电感L1的第一端连接所述电源输入端VCC，所述电感L1的第二端连接所述功率调控单元的电源正端33和所述负载的第一端51。电感的特性使得电路有着一定的稳流的能力，同时也能有效避免由于负载故障导致瞬间高压引起的电流反向问题，从而保护电路的安全。

较佳的，所述恒流驱动电路还包括保险丝F1；所述电感L1的第二端通过所述保险丝F1与所述基准单元第一端41连接，具体为所述保险丝F1第一端连接所述电感L1第二端和功率调控单元的电源正端33，所述保险丝F1的第二端连接所述基准单元的第一端41和负载的第一端51。所述保险丝F1的存在是防止电路中的电流太大从而导致电路烧毁。

较佳的，所述恒流驱动电路还包括肖特基二极管V2；所述保险丝F1的第二端通过所述肖特基二极管V2与所述基准单元第一端41连接，具体为所述肖特基二极管41的正极与所述保险丝F1的第二端连接，所述肖特基二极管V2的负极连接所述基准单元的第一端41和所述负载的第一端51。所述肖特基二极管V2的存在是为了防止当所述负载第一端51电压突然变化影响到电源输入端VCC，最后导致电源发生故障。

较佳的，所述功率调控单元30包括场效应管F2、第一电容C1、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7；所述场效应管F2的栅极分别与所述第四电阻R4的第一端、第五电阻R5的第一端连接，第四电阻R4的第二端连接所述功率调控单元的受控端31；所述场效应管F2的源极分别于所述第五电阻R5的第二端、所述第六电阻R6的第一端、所述第七电阻R7的第一端、所述功率调控单元的电流取样端32连接，所述第六电阻R6的第二端连接所述功率调控单元的电源负端34，所述第七电阻R7的第二端与所述第一电容C1的第一端连接；所述效应管F2的漏极分别与所述功率调控单元的电源正端33、所述第一电容C1的第二端连接。以上的部件构成了所述功率调控单元30，通过所述场效应管F2的断开与导通引出所述电源输入端VCC的一部分功率，从而间接影响电路的电流或者功率。由于所述第六电阻R6为参考电阻通过测量所述第六电阻R6的第一端的电压便能测得所述功率调控单元的电流。

优选的，所述主控单元10为电流控制型脉宽调制芯片。电流控制型脉宽调制芯片能够通过调节脉宽来调节电路中的电流，这样更能适合LED驱动的使用。

优选的，所述恒流驱动电路还包括第二电容C2；所述第二电容C2的第一端与负载第一端51连接，所述第二电容C2的第二端与地连接。本实施例的电源是由市电转化成直流的，不可避免的该直流信号内部有交流的成分，这将影响电路的运行，电容C2能滤除电源中的交流成分干扰，使得电路能更好的运行。

相比于现有技术，本实用新型的一种恒流驱动电路的有益效果在于：所述恒流驱动电路，包括电源输入端、主控单元、功率调控单元、基准单元、负载、第一电阻与第二电阻；所述电源输入端与所述负载的第一端连接；所述负载的第二端通过所述第一电阻接地；所述功率调控单元的受控端连接所述主控单元的门驱动输出端；所述功率调控单元的电源正端连接所述电源输入端；所述功率调控单元的电源负端连接地；所述主控单元的负载电流反馈端连接所述负载的第二端；所述主控单元的电源正端通过所述第二电阻与所述电源输入端连接；所述基准单元的第一端连接所述负载的第一端；所述基准单元的第二端连接所述主控单元的电源正端。增加了基准单元，充分使用了电源芯片的电源输入限制功能，在使用没有单独过压保护引脚的电源芯片时，电路也能拥有过压保护功能，从而减少了所需的芯片的功能，最终减少了电路所需的成本。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种恒流驱动电路，其特征在于，所述恒流驱动电路具有电源输入端，并包括主控单元、功率调控单元、基准单元、负载、第一电阻与第二电阻；

所述电源输入端与所述负载的第一端连接；所述负载的第二端通过所述第一电阻接地；

所述功率调控单元的受控端连接所述主控单元的门驱动输出端；所述功率调控单元的电源正端连接所述电源输入端；所述功率调控单元的电源负端连接地；

所述主控单元的负载电流反馈端连接所述负载的第二端；所述主控单元的电源正端通过所述第二电阻与所述电源输入端连接；

所述基准单元的第一端连接所述负载的第一端；所述基准单元的第二端连接所述主控单元的电源正端；所述基准单元的第一端的电压大于所述基准单元所具有的基准值时，所述基准单元的第一端与所述基准单元的第二端之间导通。

2.如权利要求1所述的一种恒流驱动电路，其特征在于，所述基准单元包括稳压二极管和第三电阻；所述稳压二极管负极连接所述基准单元的第一端，所述稳压二极管的正极通过所述第三电阻连接到所述基准单元的第二端。

3.如权利要求1所述的一种恒流驱动电路，其特征在于，所述功率调控单元的电流取样端连接所述主控单元的电流检测输入端。

4.如权利要求1所述的一种恒流驱动电路，其特征在于，所述恒流驱动电路还包括电感；所述功率调控单元的电源正端通过所述电感与所述电源输入端连接，具体为所述电感的第一端连接所述电源输入端，所述电感的第二端连接所述功率调控单元的电源正端和所述负载的第一端。

5.如权利要求4所述的一种恒流驱动电路，其特征在于，所述恒流驱动电路还包括保险丝；所述电感的第二端通过所述保险丝与所述基准单元第一端连接，具体为所述保险丝第一端连接所述电感第二端和功率调控单元的电源正端，所述保险丝的第二端连接所述基准单元的第一端和负载的第一端。

6.如权利要求5所述的一种恒流驱动电路，其特征在于，所述恒流驱动电路还包括肖特基二极管；所述保险丝的第二端通过所述肖特基二极管与所述基准单元第一端连接，具体为所述肖特基二极管的正极与所述保险丝的第二端连接，所述肖特基二极管的负极连接所述基准单元的第一端和负载的第一端。

7.如权利要求1所述的一种恒流驱动电路，其特征在于，所述功率调控单元包括场效应管、第一电容、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻；所述场效应管的栅极分别与所述第四电阻的第一端、第五电阻的第一端连接，第四电阻的第二端连接所述功率调控单元的受控端；所述场效应管的源极分别于所述第五电阻的第二端、所述第六电阻的第一端、所述第七电阻的第一端、所述功率调控单元的电流取样端连接，所述第六电阻的第二端连接所述功率调控单元的电源负端，所述第七电阻的第二端与所述第一电容的第一端连接；所述效应管的漏极分别与所述功率调控单元的电源正端、所述第一电容的第二端连接。

8.如权利要求1所述的一种恒流驱动电路，其特征在于，所述主控单元为电流控制型脉宽调制芯片。

9.如权利要求1所述的一种恒流驱动电路，其特征在于，所述恒流驱动电路还包括第二电容；所述第二电容的第一端与负载第一端连接，所述第二电容的第二端与地连接。