CN206932172U - 一种电源及其自放电控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电源及其自放电控制电路，该自放电控制电路包括：与电源的供电端连接，对电源的供电电压进行检测以输出电压检测信号的电压检测电路；与电压检测电路连接，基于电压检测信号输出控制信号的控制电路；并联在电源的输出端与地之间、且与控制电路连接，在电源断电后，根据控制信号关断或导通以使电源自动放电的放电电路。实施本自放电控制电路在电源正常工作时不影响电源的正常输出，对整机空载功耗和效率均不影响，保证了整机的效率，并在电源断电后可使电源自动快速放电，且电路结构简单、成本低、易操作，提高了产品的实用性。

Description

一种电源及其自放电控制电路

技术领域

本实用新型涉及电源领域，更具体地说，涉及一种电源及其自放电控制电路。

背景技术

随着LED技术的快速发展与应用日益成熟，LED驱动电源作为LED能够发光显示的重要部分，其技术发展迅猛。在节能省电的前提下，LED照明取代传统照明的趋势越来越明显。随着LED电子技术的发展和广泛应用，人们对LED电源的性能要求越来越高，如在断电后LED会因输出电容容量较大，有些LED灯会微亮较长时间，让顾客误以为未及时断电。

为了实现断电后LED灯迅速熄灭，对LED驱动电源提出了关电后自放电功能，因此，为了解决关机后输出放电时间长，LED灯保持微亮一段时间才会熄灭的问题，现有的解决方案如图1所示，该方案是在输出端并联一颗或多颗电阻以形成假负载进行放电。

但是现有的放电线路存在如下弊端：

1、当在电源正常工作时，因输出端的假负载一直并接线路中，因此会影响待机功耗和整机效率；

2、为提升待机功耗和整机效率将输出端的假负载阻值加大，但这又会导致放电速度变慢，达不到快速放电的效果。

由此看来，上述问题使得现有的改进方式降低了产品的实用性，仍然不能很好的解决关机后LED灯持续保持微亮的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电源及其自放电控制电路。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种电源的自放电控制电路，包括：

与所述电源的供电端连接，对所述电源的供电电压进行检测以输出电压检测信号的电压检测电路；

与所述电压检测电路连接，基于所述电压检测信号输出控制信号的控制电路；

并联在所述电源的输出端与地之间、且与所述控制电路连接，在所述电源断电后，根据所述控制信号导通以使所述电源自动放电的放电电路。

优选地，所述电压检测电路包括第一稳压管ZD1、分压电阻R3和分压电阻R4，所述第一稳压管ZD1的阴极与所述电源的供电端连接，所述第一稳压管ZD1的阳极依次通过所述分压电阻R3、所述分压电阻R4连接地；所述分压电阻R3与所述分压电阻R4之间的节点还连接至所述控制电路；

其中，所述分压电阻R3与所述分压电阻R4之间的节点形成所述电压检测信号。

优选地，还包括：

与所述电压检测电路连接，对所述电压检测信号进行滤波处理的滤波电路。

优选地，所述滤波电路包括滤波电容C1，所述滤波电容C1与所述分压电阻R4并联连接。

优选地，所述控制电路包括开关电路和偏置电路，所述开关电路与所述偏置电路串联后与所述放电电路并联，且所述开关电路还与所述电压检测电路连接。

优选地，所述开关电路包括三极管Q3，所述偏置电路包括偏置电阻R2；

所述三极管Q3的基极与所述分压电阻R3和所述分压电阻R4之间的节点连接，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3的集电极通过所述偏置电阻R2连接电源的输出端；所述三极管Q3的集电极与所述偏置电阻R2之间的节点还与所述放电电路连接。

优选地，所述放电电路包括MOS管Q1和放电电阻R1；

所述MOS管Q1的栅极与所述三极管Q1的集电极和所述偏置电阻R2之间的节点连接，所述MOS管Q1的源极接地，所述MOS管Q1的漏极通过所述放电电阻R1连接所述电源的输出端。

优选地，还包括：

与所述放电电路连接，在所述电源关机后，将所述控制电路输出的控制信号中的电压钳位在预设范围内的钳位电路。

优选地，所述钳位电路包括第二稳压管ZD2，所述第二稳压管ZD2的阴极与所述MOS管Q1的栅极连接，所述第二稳压管ZD2的阳极接地。

本实用新型还提供一种电源，包括上述电源的自放电控制电路。

实施本实用新型的自放电控制电路，具有以下有益效果：该自放电控制电路包括：与电源的供电端连接，对电源的供电电压进行检测以输出电压检测信号的电压检测电路；与电压检测电路连接，基于电压检测信号输出控制信号的控制电路；并联在电源的输出端与地之间、且与控制电路连接，在电源断电后，根据控制信号关断或导通以使电源自动放电的放电电路。实施本自放电控制电路在电源正常工作时不影响电源的正常输出，对整机空载功耗和效率均不影响，保证了整机的效率，并在电源断电后可使电源自动快速放电，且电路结构简单、成本低、易操作，提高了产品的实用性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是现有的放电线路的电路原理图；

图2是本实用新型自放电控制电路第一实施例的逻辑框图；

图3是本实用新型自放电控制电路第一实施例的电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

本实用新型的电源的自放电控制电路可应用于LED驱动电源等领域。针对现有LED驱动电源在断电后，接入的负载如LED灯仍保持微亮一段时间，影响LED灯的使用的问题。本实用新型设计一种可自动放电且不影响整机功耗及效率的自放电控制电路，该自放电控制电路可使得LED电源断电后使电源快速放电，进而可让LED灯在电源断电后及时熄灭。

如图1所示的现有放电线路的电路原理图中，本实用新型的自放电控制电路替代了图1中的虚线框内的假负载，即三个并联的电阻R110、R111、以及R112。本实用新型设计的新型的自放电控制电路利用开关管及电阻等对电源的供电电压进行实时检测，并产生相应的检测信号，基于检测信号通过开关管的协调控制作用使得，在电源断电时通过电阻对电源输出端的储能电容产生的电量进行快速放电，确保了负载可靠断电，同时在电源正常输出时，无损耗产生，对整机空载功耗和效率均不产生影响，且电路结构设计简单、成本低、易操作，大大提高了产品的实用性。

如图2所示，在本实用新型的电源的自放电控制电路第一实施例的逻辑框图中，该实施例的电源的自放电控制电路设置在电源输出部分的储能电容与电源的输出端之间，主要包括电压检测电路、控制电路以及放电电路，其中，

电压检测电路，与电源的供电端连接，主要用于对电源的供电电压进行实时检测并输出相应的电压检测信号。优选地，在该实施例中，电压检测电路可由稳压管与电阻组成，通过稳压管与电阻形成串联分压的检测电路可对电源的供电电压进行串联分压，进而可使得所产生的电压检测信号根据供电电压的变化而变化，以达到实时检测供电电压的目的。可以理解地，本实施例的电压检测信号为高低电平信号。当电源处于正常输出状态时，电压检测信号为高电平信号，当电源断电时，电压检测信号为低电平信号。

控制电路，与电压检测电路连接，主要用于根据电压检测电路产生的电压检测信号输出相应的控制信号。

可以理解地，该实施例的控制电路还分别与电源输出端的输出母线及地连接。

需要说明的是，通过控制电路产生的控制信号可控制放电电路的工作状态。例如，当电源处于正常工作状态时，即电源输出正常时，控制电路所产生的控制信号可使放电电路截止，即控制放电电路不工作，此时放电电路对电源的输出不产生影响，也没有功率损耗。当电源断电时，控制电路所产生的控制信号控制放电电路启动，进而通过放电电路对电源输出部分的储能电容产生电量进行快速放电，进而可使输出端的负载(如LED灯)快速熄灭。

优选地，本实施例的控制电路可包括开关电路和偏置电路，其中，开关电路与偏置电路串联后与放电电路并联，且开关电路还与电压检测电路连接。可以理解地，开关电路主要是根据电压检测信号导通或关断，偏置电路用于产生偏置电压以控制放电电路导通。进一步地，开关电路可由三极管组成，偏置电路可由电阻组成。

具体地，当电源处于正常输出状态时，电压检测信号为高电平信号，此时，该高电平信号输入至开关电路使开关电路导通，开关电路输出的控制信号使放电电路的电压降低进而使放电电路不启动，由于放电电路不工作，电源正常输出。当电源断电时，电压检测信号为低电平信号，该低电平信号输入至开关电路使开关电路关断，此时，输出端储能电容上的电压经偏置电路产生偏置电压抬高放电电路的电压，进而使放电电路启动，从而将输出端储能电容上的电压释放，使电源实现快速放电，接入的负载(如LED灯)快速熄灭。

放电电路，并联在电源的输出端与地之间且还与控制电路连接，用于接收控制电路输出的控制信号，在电源断电后，根据控制信号导通以使电源自动放电。

优选地，放电电路可由功率开关管和电阻组成，其中，功率开关管主要用于控制放电电路的导通与关断，电阻则在功率开关管导通时进行放电。可以理解地，功率开关管可选用MOS管。

进一步地，为了使电源输出端的储能电容上的电量可快速释放，本实施例的放电电路中的电阻为小阻值电阻(一般为几欧姆，具体数值根据电源的设计要求确定)，且在本实施例中，放电电阻的电阻值远小于偏置电路中的电阻的阻值(偏置电路中的电阻的阻值一般大于几十千欧姆)。

为了使电压检测信号更加稳定，本实施例的电源的自放电控制电路还设有滤波电路。其中，滤波电路与电压检测电路连接，主要用于对电压检测信号进行滤波处理。优选地，本实施例的滤波电路可包括滤波电容，通过滤波电容的作用可滤除电压检测信号中的干扰信号，使电压检测信号更加稳定，进一步保证了开关电路的稳定性及安全性。

进一步地，本实施例的电源的自放电控制电路还设有钳位电路，其中，钳位电路与放电电路连接，主要用于在电源关机后，将控制电路输出的控制信号中的电压钳位在预设范围内。具体为当电源断电时，由于偏置电路产生的偏置电压会存在高于放电电路中的功率器件的击穿电压的情况，因此，为了使放电电路中的功率器件避免被击穿的风险，本实施例设置了钳位电路将功率器件的控制端的电压钳位于功率器件可耐受的范围，即前述的预设范围。

优选地，钳位电路可由稳压管组成，前述的预设范围即为稳压管的稳压范围。可以理解地，预设范围由所选用的稳压管决定，本实用新型对此不作具体限定。例如，假设本实施例的电源在断电后，输出端电容上的电压可增至30V左右，此时，预设范围可设置在10V～20V。

综上，本实用新型的电源的自放电控制电路很好地解决了电源在具体应用中的放电问题，且线路设计简单、成本低、易操作，对整机空载功耗及效率均不产生影响。

本实用新型还构造了一种电源，该电源包括上述自放电控制电路。通过在电源中设置上述自放电控制电路，可以很好地解决电源在断电后的快速放电问题，且电源在实际应用过程中对整机空载功耗和效率均不产生影响。可以理解地，本实用新型的电源可以为LED电源等。

为了使本实用新型的电源的自放电控制电路的电路结构及原理更加清楚，现以一个具体实施例进行详细说明。

参阅图3，图3为本实用新型电源的自放电控制电路第一实施例的电路原理图。如图3所示，在该实施例中，电源的自放电控制电路具体电路结构为：

电压检测电路包括：第一稳压管ZD1、分压电阻R3和分压电阻R4，所述第一稳压管ZD1的阴极与所述电源的供电端连接，所述第一稳压管ZD1的阳极依次通过所述分压电阻R3、所述分压电阻R4连接地；所述分压电阻R3与所述分压电阻R4之间的节点还连接至所述控制电路；

其中，所述分压电阻R3与所述分压电阻R4之间的节点形成所述电压检测信号。

滤波电路包括滤波电容C1，滤波电容C1与分压电阻R4并联连接。

控制电路包括开关电路和偏置电路，开关电路与偏置电路串联后与放电电路并联，且开关电路还与电压检测电路连接。具体地，开关电路包括三极管Q3，偏置电路包括偏置电阻R2，其中，三极管Q3的基极与分压电阻R3和分压电阻R4之间的节点连接，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极通过偏置电阻R2连接电源的输出端，三极管Q3的集电极与偏置电阻R2之间的节点还与放电电路连接(即MOS管Q1的栅极连接)。

放电电路包括MOS管Q1和放电电阻R1，MOS管Q1的栅极与所述三极管Q1的集电极与所述偏置电阻R2之间的节点连接，所述MOS管Q1的源极接地，所述MOS管Q1的漏极通过所述放电电阻R1连接所述电源的输出端。

钳位电路包括第二稳压管ZD2，第二稳压管ZD2的阴极与MOS管Q1的栅极连接，第二稳压管ZD2的阳极接地。

以下结合图3对本实用新型的电源的自放电控制电路第一实施例的具体工作原理进行说明。

如图3所示，电源的供电电压经第一稳压管ZD1、分压电阻R3和分压电阻R4串联分压后，产生电压检测信号。可以理解地，分压电阻R3与分压电阻R4串联分压产生的节点电压即为电压检测信号，该电压检测信号为高低电平信号。

当电源处于正常工作状态时，即电源的输出正常时，此时供电电压VCC正常供电，电压检测电路利用第一稳压管ZD1及分压电阻R3和分压电阻R4进行信号衰减后产生一个高电位的电压检测信号，该高电位的电压检测信号传输至三极管Q3的基极，此时，由于该高电位的电压检测信号达到了三极管Q3的导通阈值，三极管Q3导通，此时三极管Q3的集电极与发射极连通并下拉到地，进而使得MOS管Q1的栅极电压被拉低(低于MOS管Q1的导通电压)，MOS管Q1截止，即MOS管Q1的漏极与源极之间相当于开路，放电电阻R1被断开，没有被接入电路中。因此，此时自放电控制电路对电源的输出不产生影响，也无功率损耗，进一步提高了电源的输出效率。

反之，当电源断电时，即输出关断时，供电电压VCC为0，电压检测电路利用第一稳压管ZD1及分压电阻R3和分压电阻R4进行信号衰减后产生一个低电位的电压检测信号(即0电位信号)，该低电位的电压检测信号传输至三极管Q3的基极，三极管Q3截止；而此时，由于电源断电后，电源输出端的储能电容即开始放电，该电量经偏置电阻R2偏置后产生相应的偏置电压并传输至MOS管Q1的栅极，以抬高MOS管Q1栅极的电压，该电压达到了MOS管Q1的导通阈值，MOS管Q1导通，放电电阻R1被接通，进而将电源输出端的储能电容上的电压进行快速释放，接入的负载(如LED灯)即可快速熄灭。

以上实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施，并不能限制本实用新型的保护范围。凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种电源的自放电控制电路，其特征在于，包括：

与所述电源的供电端连接，对所述电源的供电电压进行检测以输出电压检测信号的电压检测电路；

与所述电压检测电路连接，基于所述电压检测信号输出控制信号的控制电路；

并联在所述电源的输出端与地之间、且与所述控制电路连接，在所述电源断电后，根据所述控制信号导通以使所述电源自动放电的放电电路。

2.根据权利要求1所述的电源的自放电控制电路，其特征在于，所述电压检测电路包括第一稳压管ZD1、分压电阻R3和分压电阻R4，所述第一稳压管ZD1的阴极与所述电源的供电端连接，所述第一稳压管ZD1的阳极依次通过所述分压电阻R3、所述分压电阻R4连接地；所述分压电阻R3与所述分压电阻R4之间的节点还连接至所述控制电路；

其中，所述分压电阻R3与所述分压电阻R4之间的节点形成所述电压检测信号。

3.根据权利要求2所述的电源的自放电控制电路，其特征在于，还包括：

与所述电压检测电路连接，对所述电压检测信号进行滤波处理的滤波电路。

4.根据权利要求3所述的电源的自放电控制电路，其特征在于，所述滤波电路包括滤波电容C1，所述滤波电容C1与所述分压电阻R4并联连接。

5.根据权利要求2所述的电源的自放电控制电路，其特征在于，所述控制电路包括开关电路和偏置电路，所述开关电路与所述偏置电路串联后与所述放电电路并联，且所述开关电路还与所述电压检测电路连接。

6.根据权利要求5所述的电源的自放电控制电路，其特征在于，所述开关电路包括三极管Q3，所述偏置电路包括偏置电阻R2；

所述三极管Q3的基极与所述分压电阻R3和所述分压电阻R4之间的节点连接，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3的集电极通过所述偏置电阻R2连接电源的输出端；所述三极管Q3的集电极与所述偏置电阻R2之间的节点还与所述放电电路连接。

7.根据权利要求6所述的电源的自放电控制电路，其特征在于，所述放电电路包括MOS管Q1和放电电阻R1；

所述MOS管Q1的栅极与所述三极管Q1的集电极和所述偏置电阻R2之间的节点连接，所述MOS管Q1的源极接地，所述MOS管Q1的漏极通过所述放电电阻R1连接所述电源的输出端。

8.根据权利要求7所述的电源的自放电控制电路，其特征在于，还包括：

与所述放电电路连接，在所述电源关机后，将所述控制电路输出的控制信号中的电压钳位在预设范围内的钳位电路。

9.根据权利要求8所述的电源的自放电控制电路，其特征在于，所述钳位电路包括第二稳压管ZD2，所述第二稳压管ZD2的阴极与所述MOS管Q1的栅极连接，所述第二稳压管ZD2的阳极接地。

10.一种电源，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的电源的自放电控制电路。