CN207678033U - 一种开关电源单串led短路检测反馈电路 - Google Patents

一种开关电源单串led短路检测反馈电路 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种车灯照明电路设计,尤其涉及一种开关电源单串LED短路检测反馈电路,包括开关电源驱动芯片U2和连接驱动芯片U2的驱动电路,所述驱动芯片U2的第15管脚与MOS管Q3的漏极连接,所述MOS管Q3的源极接地,同时连接电阻R9的一端,MOS管Q3的栅极与稳压管D3的正极连接,同时连接MS端和R9的另一端,所述稳压管D3的负极与LED输出端连接,在开关电源的输入端Vin、LED输出端及MS端增加一个比较器U1,所述比较器U1的输入端U+分别与电阻R3、电阻R4的一端连接,所述电阻R3的另一端接地,所述电阻R4的另一端与晶体管Q1的发射极连接。

Description

一种开关电源单串LED短路检测反馈电路
技术领域
本实用新型涉及一种车灯照明电路设计,尤其涉及一种开关电源单串 LED短路检测反馈电路。
背景技术
随着LED在前灯的应用普及,前灯对光通量要求高,对应的LED的功率大,传统的线性电源效率太低,造成散热成本太高;随着技术的发展,开关电源开始在LED车灯上应用,其效率高,很大程度上降低了散热成本且节约了很大的空间,LED开关电源的优势是LED全部做成一串,当一颗开路,全部LED熄灭,满足法规对车灯的要求;但LED短路没办法解决,一直以来是开关电源在车灯应用上风险。如发生短路,就造成不满足法规要求。
现有技术的缺陷和不足在于开关电源应用中,芯片本身含有开路保护设置,在LED串的颗数比较多的情况下,芯片本身无法检测单颗LED短路,如发生LED短路,无法满足灯光N-1的法规要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于,提供一种通过增加LED短路检测的辅助电路从而实现LED发生短路开路都能实验检测,并反馈信号给开关电源芯片,使得LED灯具关闭,从而满足车规要求的开关电源单串LED短路检测反馈电路。
解决其技术问题所采用的技术方案是:一种开关电源单串LED短路检测反馈电路,包括开关电源驱动芯片U2和连接驱动芯片U2的驱动电路,所述驱动芯片U2的第15管脚与MOS管Q3的漏极连接,所述MOS管 Q3的源极接地,同时连接电阻R9的一端,MOS管Q3的栅极与稳压管 D3的正极连接,同时连接MS端和R9的另一端,所述稳压管D3的负极与LED输出端连接,其特征在于,在开关电源的输入端Vin、LED输出端及MS端增加一个比较器U1,所述比较器U1的输入端U+分别与电阻 R3、电阻R4的一端连接,所述电阻R3的另一端接地,所述电阻R4的另一端与晶体管Q1的发射极连接,所述晶体管Q1的基极与稳压管D1的负极连接,同时连接电阻R2的一端,所述稳压管D1的正极接地,所述电阻R2的另一端与晶体管Q1的集电极连接,同时连接电阻R1的一端,所述电阻R1的另一端连接开关电源的输入端Vin;所述比较器U1的输入端 U-分别与电阻R5、电阻R6的一端连接,所述电阻R5的另一端接地,所述电阻R6的另一端与LED输出端连接;所述比较器U1的输出端与MS 端连接,且通过反馈电阻R7与开关电源的输入端Vin连接。
作为优选,所述驱动芯片U2的驱动电路还包括电阻R8、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电感L1、肖特基二极管D2和电容C1,所述驱动芯片U2的第1管脚和第2管脚均与电阻R12、电阻R13的一端连接,同时与电阻R11的一端连接,所述电阻R11的另一端分别与电阻 R10的一端、驱动芯片U2的第16管脚连接,所述电阻R10的另一端接地,所述电阻R13的另一端接地,所述电阻R12的另一端与驱动芯片U2的第 3管脚连接,所述驱动芯片U2的第4管脚与电容C1的一端连接,电容 C1的另一端接地,所述驱动芯片U2的第5管脚、第8管脚和第14管脚悬空,所述驱动芯片U2的第6管脚和第7管脚均接地,第9管脚和第10 管脚均与MOS管Q2的栅极连接,所述MOS管Q2的源极接地,所述MOS 管Q2的漏极分别与电感L1的一端、肖特基二极管D2的正极连接,所述肖特基二极管D2的负极与LED的输出端连接,所述电感L1的另一端通过电阻R8与开关电源的输入端Vin连接,所述开关电源的输入端Vin与驱动芯片U2的第11管脚、第12管脚连接,第13管脚通过电阻R8与开关电源的输入端Vin连接。
作为优选,所述开关电源的驱动芯片U2为ZXLD1371,所述驱动芯片的驱动电路能应用在其他开关电源的驱动芯片上。
本实用新型的开关电源单串LED短路检测反馈电路具有以下优点:一方面可以实现覆盖开短路N-1法规要求;同时成本低,利用一个单独比较器就能实现;同时基于ZXLD1371开关电源芯片,其辅助电路也可以应用在其他开关电源芯片上;也可根据电阻调节不同LED颗数的反馈节点电压,LED串联要求低。
附图说明
图1是本实用新型的开关电源单串LED短路检测反馈电路的连接图。
图2是本实用新型的开关电源单串LED短路检测反馈电路的连接图。
具体实施方式
如图所示,一种开关电源单串LED短路检测反馈电路,包括开关电源驱动芯片U2和连接驱动芯片U2的驱动电路,所述驱动芯片U2的第15 管脚与MOS管Q3的漏极连接,所述MOS管Q3的源极接地,同时连接电阻R9的一端,MOS管Q3的栅极与稳压管D3的正极连接,同时连接 MS端和R9的另一端,所述稳压管D3的负极与LED输出端连接,其特征在于,在开关电源的输入端Vin、LED输出端及MS端增加一个比较器 U1,所述比较器U1的输入端U+分别与电阻R3、电阻R4的一端连接,所述电阻R3的另一端接地,所述电阻R4的另一端与晶体管Q1的发射极连接,所述晶体管Q1的基极与稳压管D1的负极连接,同时连接电阻R2 的一端,所述稳压管D1的正极接地,所述电阻R2的另一端与晶体管Q1 的集电极连接,同时连接电阻R1的一端,所述电阻R1的另一端连接开关电源的输入端Vin;所述比较器U1的输入端U-分别与电阻R5、电阻R6 的一端连接,所述电阻R5的另一端接地,所述电阻R6的另一端与LED 输出端连接;所述比较器U1的输出端与MS端连接,且通过反馈电阻R7 与开关电源的输入端Vin连接。
所述驱动芯片U2的驱动电路还包括电阻R8、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电感L1、肖特基二极管D2和电容C1,所述驱动芯片U2的第1管脚和第2管脚均与电阻R12、电阻R13的一端连接,同时与电阻R11的一端连接,所述电阻R11的另一端分别与电阻R10的一端、驱动芯片U2的第16管脚连接,所述电阻R10的另一端接地,所述电阻 R13的另一端接地,所述电阻R12的另一端与驱动芯片U2的第3管脚连接,所述驱动芯片U2的第4管脚与电容C1的一端连接,电容C1的另一端接地,所述驱动芯片U2的第5管脚、第8管脚和第14管脚悬空,所述驱动芯片U2的第6管脚和第7管脚均接地,第9管脚和第10管脚均与 MOS管Q2的栅极连接,所述MOS管Q2的源极接地,所述MOS管Q2 的漏极分别与电感L1的一端、肖特基二极管D2的正极连接,所述肖特基二极管D2的负极与LED的输出端连接,所述电感L1的另一端通过电阻 R8与开关电源的输入端Vin连接,所述开关电源的输入端Vin与驱动芯片 U2的第11管脚、第12管脚连接,第13管脚通过电阻R8与开关电源的输入端Vin连接。
所述开关电源的驱动芯片U2为ZXLD1371,所述驱动芯片的驱动电路能应用在其他开关电源的驱动芯片上。
基于开关电源ZXLD1371,其开关电源在LED输出端并联大于输出电压的稳压管(D3),当一颗LED短路,输出电压降不断增大,当大于稳压管电压时,稳压管导通的,使控制PWM调光的直接低电平,使ZXLD1371 关闭;该电路为ZXLD1371的标准应用电路;LED短路无法实现检测,先增加一个比较器,来确认开关电源的输出电压是否和LED的电压匹配;如高于LED的输出电压,确认开路,标准电路来实现关闭芯片;如低于输出电压,利用比较器判断,是否短路,确认短路关闭开关电源,实现短路开路的N-1。
其中Q3,D3是来检测LED开路的检测电路,当LED开路时,LED 的输出电压大于D3的电压,D3导通,使Q3开启,U2的PWM端下拉低电平,使芯片停止工作;但该电路无法实现短路检测。
现增加一个电压比较电路,如图2,先对U1的U+一个基准电压,在通过R3/R4来调节U+的确认电压,降误差控制在很小的范围内,使U+ 电压为一个阈值电压。
根据输出的LED的颗数计算出LED两端的输出电压,输出电压为 LED Vf*N(LED的颗数);在根据R5/R6组成的分压电路,计算出U1的U- 输出电压,正常电压大于U1的U+。
在开关电源正常工作时,U1对LED的输出电压进行检测,当LED 正常工作时,U->U+,MS端为低电平,Q3处于关闭状态;当一颗或者多颗LED短路时,U-<U+,比较器U1输出高电平,Q3处于开启状态,U2 的PWM端下拉低电平,使芯片停止工作;从而实现短路检测,满足短路 N-1法规要求。
以上述依据实用新型的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改,本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (3)

1.一种开关电源单串LED短路检测反馈电路,包括开关电源驱动芯片U2和连接驱动芯片U2的驱动电路,所述驱动芯片U2的第15管脚与MOS管Q3的漏极连接,所述MOS管Q3的源极接地,同时连接电阻R9的一端,MOS管Q3的栅极与稳压管D3的正极连接,同时连接MS端和R9的另一端,所述稳压管D3的负极与LED输出端连接,其特征在于,在开关电源的输入端Vin、LED输出端及MS端增加一个比较器U1,所述比较器U1的输入端U+分别与电阻R3、电阻R4的一端连接,所述电阻R3的另一端接地,所述电阻R4的另一端与晶体管Q1的发射极连接,所述晶体管Q1的基极与稳压管D1的负极连接,同时连接电阻R2的一端,所述稳压管D1的正极接地,所述电阻R2的另一端与晶体管Q1的集电极连接,同时连接电阻R1的一端,所述电阻R1的另一端连接开关电源的输入端Vin;所述比较器U1的输入端U-分别与电阻R5、电阻R6的一端连接,所述电阻R5的另一端接地,所述电阻R6的另一端与LED输出端连接;所述比较器U1的输出端与MS端连接,且通过反馈电阻R7与开关电源的输入端Vin连接。
2.根据权利要求1所述的开关电源单串LED短路检测反馈电路,其特征在于,所述驱动芯片U2的驱动电路还包括电阻R8、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电感L1、肖特基二极管D2和电容C1,所述驱动芯片U2的第1管脚和第2管脚均与电阻R12、电阻R13的一端连接,同时与电阻R11的一端连接,所述电阻R11的另一端分别与电阻R10的一端、驱动芯片U2的第16管脚连接,所述电阻R10的另一端接地,所述电阻R13的另一端接地,所述电阻R12的另一端与驱动芯片U2的第3管脚连接,所述驱动芯片U2的第4管脚与电容C1的一端连接,电容C1的另一端接地,所述驱动芯片U2的第5管脚、第8管脚和第14管脚悬空,所述驱动芯片U2的第6管脚和第7管脚均接地,第9管脚和第10管脚均与MOS管Q2的栅极连接,所述MOS管Q2的源极接地,所述MOS管Q2的漏极分别与电感L1的一端、肖特基二极管D2的正极连接,所述肖特基二极管D2的负极与LED的输出端连接,所述电感L1的另一端通过电阻R8与开关电源的输入端Vin连接,所述开关电源的输入端Vin与驱动芯片U2的第11管脚、第12管脚连接,第13管脚通过电阻R8与开关电源的输入端Vin连接。
3.根据权利要求1所述的开关电源单串LED短路检测反馈电路,其特征在于,所述开关电源的驱动芯片U2为ZXLD1371,所述驱动芯片的驱动电路能应用在其他开关电源的驱动芯片上。
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