CN209151406U - 低纹波led控制装置的保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种低纹波LED控制装置的保护电路，包括去纹波去频闪电路和保护电路；去纹波去频闪电路包括控制芯片和第一场效应管；控制芯片的栅极电压输出端口连接第一场效应管的栅极；控制芯片的电流传感输入端口连接第一场效应管的第一极；控制芯片的LED电压限制端口连接第一场效应管的第二极；第一场效应管的第二极作为LED控制装置的负极输出端；所述保护电路为二极管串联电路；二极管串联电路两端并联在第一场效应管的第一极和第二极之间。本实用新型可以保护功率MOSFET不失效，提高电路可靠性。

Description

低纹波LED控制装置的保护电路

技术领域

本实用新型涉及LED控制装置，具体涉及一种低纹波LED控制装置的保护电路。

背景技术

随着LED照明的快速发展，对于LED驱动器的成本要求也越来越低，而LED驱动器成本的高低取决于LED驱动方案的选择。目前国内外使用最多的LED驱动方案是单级PFC电路方案，就是单级原边恒流控制PSR+功率因数校正控制PFC，该方案电路简单、恒流精度高及成本低等特点。但单级PFC+PSR方案有个缺点就是LED有频闪，也即用相机拍照有固定频率闪烁。为弥补该方案有频闪的缺点，就有了增加去纹波去频闪电路的应用，如申请号为201610795710.7，名称为一种纹波消除电路及应用其的LED控制电路，即使用了该种方案来去纹波去频闪。

该去纹波去频闪方案，去频闪效果显著，装了去频闪电路后，频闪问题解决了，但又有新的问题又出来了，因该去纹波电路的控制原理是使用功率MOSFET与LED光源串接，控制MOSFET(导通)的动态电阻以吸收电流纹波。但是由于MOSFET长期工在放大区及临界导通状态下又是大电流，很容易受到外界因数的影响，瞬间会产生过流或过压或过热造成MOSFET失效，特别是独立LED驱动器带电空载或负载接触不良或短路或MOSFET过热或静电等，不良发生率极高，失效周期短。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型公开了一种低纹波LED控制装置的保护电路。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种低纹波LED控制装置的保护电路，包括去纹波去频闪电路和保护电路；去纹波去频闪电路包括控制芯片和第一场效应管；控制芯片的栅极电压输出端口连接第一场效应管的栅极；控制芯片的电流传感输入端口连接第一场效应管的第一极；控制芯片的LED电压限制端口连接第一场效应管的第二极；第一场效应管的第二极作为LED控制装置的负极输出端；所述保护电路为二极管串联电路；二极管串联电路两端并联在第一场效应管的第一极和第二极之间。

其进一步的技术方案为：还包括并联的第六电阻和第七电阻，此并联电路的第一端连接第一场效应管的第一极，此并联电路的第二端接地；控制芯片的电流纹波控制端口通过第四电容接地；控制芯片的栅极电压输出端口通过第五电容接地。

其进一步的技术方案为：所述控制芯片的型号为JW1221A；控制芯片的第四引脚连接第一场效应管的栅极；控制芯片的第五引脚连接第一场效应管的源极；控制芯片的第六引脚通过第五电阻连接第一场效应管的漏极；控制芯片的第三引脚通过第四电容接地；控制芯片的第四引脚通过第五电容接地。

其进一步的技术方案为：所述保护电路包括相互串联的第二二极管、第三二极管和第四二极管；保护电路的正极端连接至场效应管的第二极；保护电路的负极端连接至场效应管的第一极。

其进一步的技术方案为：所述保护电路的导通电压为2.7V～3.3V。

其进一步的技术方案为：所述第一极为源极，所述第二极为漏极；或者所述第一极为漏极，所述第二极为源极。

其进一步的技术方案为：还包括电源电路；所述电源电路的第一输出端作为LED控制装置的正极输出端；所述电源电路的第二输出端作为控制芯片的供电端。

其进一步的技术方案为：所述电源电路为单极原边恒流控制电路；单极原边恒流控制电路包括PWM发生芯片；PWM发生芯片的PWM的发生端口连接第二场效应管的栅极；第二场效应管的源极通过第一电阻接地；第二场效应管的漏极连接至隔离电路的的原边；隔离电路的副边连接输出整流电路；输出整流电路的输出端作为LED控制装置的正极输出端。

本实用新型的有益效果如下：

当LED驱动电路中使用功率因素控制电路时，控制MOSFET容易失效。本实用新型可以保护电路中的功率MOSFET不失效，提高电路可靠性。当功率MOSFET过热或其他原因失效或开路时，保护电路导通工作，给整个电路起到了双重保险的功能。使用本电路后，功率MOSFET可选择更低耐压值或电参数更低的型号，电路成本更低更可靠。本发明电路简单，不占空间以及成本低。

附图说明

图1为本实用新型的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实施例的具体实施方式

图1为本实用新型的电路结构示意图。如图1所示，本实用新型的低纹波LED控制装置的保护电路，包括为LED控制装置提供电源的电源电路、去纹波去频闪电路和保护电路。

外部的电压源输入至电源电路的输入端。电源电路的第一输出端作为LED控制装置的正极输出端，连接LED灯串的正极。电源电路的第二输出端作为去纹波去频闪电路的供电端。

在本实施例中，电源电路为单级原边恒流控制电路。电源电路也可以使用其他的恒流电路，对此不做具体限制。

单极原边恒流控制电路包括PWM发生芯片IC2，PWM发生芯片IC2的PWM的发生端口连接第二场效应管Q2的栅极，第二场效应管Q2的源极通过第一电阻R1接地，第二场效应管Q2的漏极连接至隔离电路的原边。隔离电路的副边连接输出整流电路。输出整流电路用于吸收输出电压的波动，使输出电压更加稳定。电源电路的其他电路结构

在输出整流电路中，包括相串联的第二电阻R2和第一电容C1。第一二极管D1的两端并联在此串联电路的两端。第二电容C2的第一端连接在第一二极管D1的负极端，第二电容C2的第二端接地。第三电阻R3的第一端连接在第一二极管D1的负极端，第三电阻R3的第二端接地。第四电阻R4的第一端连接在第一二极管D1的负极端。第四电阻R4的第一端作为电源电路的第一输出端，也即LED控制装置的正极输出端，连接LED灯串的正极。第四电阻R4的第二端作为电源电路的第二输出端，也即是去纹波去频闪电路的供电端。

在本实施例中，PWM发生芯片IC2的型号为CL1100，PWM发生芯片IC2的第二引脚连接第二场效应管Q2的栅极。也可以使用其他具有类似功能的芯片。

去纹波去频闪电路包括控制芯片IC1和场效应管Q1，电源电路的第二输出端连接控制芯片IC1的电源端Vin。

控制芯片IC1的栅极电压输出端口VG连接第一场效应管Q1的栅极。控制芯片IC1的电流传感输入端口VS连接第一场效应管Q1的第一极。控制芯片IC1的LED电压限制端口VLMT连接第一场效应管Q1的第二极。第一场效应管Q1的第二极作为LED控制装置的负极输出端。

控制芯片IC1还有一些用于保证芯片功能正常的辅助电路。辅助电路包括并联的第六电阻R6和第七电阻R7，此并联电路的第一端连接第一场效应管Q1的第一极，此并联电路的第二端接地。控制芯片IC的电流纹波控制端口VC通过第四电容C4接地。控制芯片IC的栅极电压输出端口VG通过第五电容C5接地。第一场效应管Q1的第二极通过第五电阻R5连接至控制芯片IC的LED电压限制引脚VLMT。

第一场效应管Q1的第二极作为LED控制装置的负极输出端，连接LED灯串的负极。

上述的第一极为源极，第二极为漏极，或者第一极为漏极，第二极为源极。

具体的，在本实施例中，控制芯片IC的型号为JW1221A。电源电路的第二输出端连接控制芯片IC1的第一引脚。控制芯片IC的第四引脚连接第一场效应管Q1的栅极，控制芯片IC的第五引脚连接第一场效应管Q1的源极。控制芯片IC的第六引脚通过第五电阻R5连接第一场效应管Q1的漏极。控制芯片IC的第三引脚通过第四电容C4接地。控制芯片IC的第四引脚通过第五电容C5接地。

保护电路为二极管串联电路。二极管串联电路两端并联在第一场效应管Q1的源极和漏极之间。

具体的，保护电路包括相互串联第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4。保护电路的正极端连接至场效应管Q1的漏极，保护电路的负极端连接至场效应管Q1的源极。

第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4都是普通的二极管，其正向导通电压均约为1V，则第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4串联后导通电压约为在2.7V～3.3V之内，一般是3V。也即保护电路的导通电压为2.7V～3.3V，一般是3V。

而第一场效应管Q1的源极和漏极之间的电压，在正常工作时，峰值电压在2.7V以下，此时第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4均无工作电流，对第一场效应管Q1的工作无任何影响。

当驱动器在启动瞬间或受外界影响原因，给第一场效应管Q1的的源极和漏极之间端造成过压或电源输出端短路过流时，由于第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4串联而成的保护电路并接于第一场效应管Q1的的源极和漏极之间，可起到电流分流，及过压限压，保护第一场效应管Q1不过流或不过压而失效。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在不违背本实用新型的基本结构的情况下，本实用新型可以作任何形式的修改。

Claims (8)

1.一种低纹波LED控制装置的保护电路，其特征在于：包括去纹波去频闪电路和保护电路；去纹波去频闪电路包括控制芯片(IC1)和第一场效应管(Q1)；控制芯片(IC1)的栅极电压输出端口(VG)连接第一场效应管(Q1)的栅极；控制芯片(IC1)的电流传感输入端口(VS)连接第一场效应管(Q1)的第一极；控制芯片(IC1)的LED电压限制端口(VLMT)连接第一场效应管(Q1)的第二极；第一场效应管(Q1)的第二极作为LED控制装置的负极输出端；所述保护电路为二极管串联电路；二极管串联电路两端并联在第一场效应管(Q1)的第一极和第二极之间。

2.如权利要求1所述的低纹波LED控制装置的保护电路，其特征在于：还包括并联的第六电阻(R6)和第七电阻(R7)，此并联电路的第一端连接第一场效应管(Q1)的第一极，此并联电路的第二端接地；控制芯片(IC)的电流纹波控制端口(VC)通过第四电容(C4)接地；控制芯片(IC)的栅极电压输出端口(VG)通过第五电容(C5)接地。

3.如权利要求2所述的低纹波LED控制装置的保护电路，其特征在于：所述控制芯片(IC1)的型号为JW1221A；控制芯片(IC)的第四引脚连接第一场效应管(Q1)的栅极；控制芯片(IC)的第五引脚连接第一场效应管(Q1)的源极；控制芯片(IC)的第六引脚通过第五电阻(R5)连接第一场效应管(Q1)的漏极；控制芯片(IC)的第三引脚通过第四电容(C4)接地；控制芯片(IC)的第四引脚通过第五电容(C5)接地。

4.如权利要求1所述的低纹波LED控制装置的保护电路，其特征在于：所述保护电路包括相互串联的第二二极管(D2)、第三二极管(D3)和第四二极管(D4)；保护电路的正极端连接至场效应管(Q1)的第二极；保护电路的负极端连接至场效应管(Q1)的第一极。

5.如权利要求1所述的低纹波LED控制装置的保护电路，其特征在于：所述保护电路的导通电压为2.7V～3.3V。

6.如权利要求1、2、4、5任一项所述的低纹波LED控制装置的保护电路，其特征在于：所述第一极为源极，所述第二极为漏极；或者所述第一极为漏极，所述第二极为源极。

7.如权利要求1所述的低纹波LED控制装置的保护电路，其特征在于：还包括电源电路；所述电源电路的第一输出端作为LED控制装置的正极输出端；所述电源电路的第二输出端作为控制芯片(IC1)的供电端。

8.如权利要求7所述的低纹波LED控制装置的保护电路，其特征在于：所述电源电路为单级原边恒流控制电路；单级原边恒流控制电路包括PWM发生芯片(IC2)；PWM发生芯片(IC2)的PWM的发生端口连接第二场效应管(Q2)的栅极；第二场效应管(Q2)的源极通过第一电阻(R1)接地；第二场效应管(Q2)的漏极连接至隔离电路的的原边；隔离电路的副边连接输出整流电路；输出整流电路的输出端作为LED控制装置的正极输出端。