CN209419945U - 一种led驱动电源过温保护电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种LED驱动电源过温保护电路。该过温保护电路包括用于感测温度变化的温度检测电路；与温度检测电路的输出端连接、根据温度检测电路的输出信号控制电路通断的开关控制电路；与开关控制电路的输出端连接、在开关控制电路处于接通状态时进行电流分流的分流电路；与分流电路的输出端连接、根据分流电路的输出电流改变电流检测信号的电流检测电路；电流检测电路的输出端连接反馈环路。本实用新型使用运算放大器与传感器的纯模拟电路，成本低、廉性能稳定、受环境影响小、精度高，能实现当温度过高自动降低输出功率来保护LED驱动电源。

Description

一种LED驱动电源过温保护电路
技术领域
本实用新型涉及LED驱动电源领域，更具体地说，涉及一种LED驱动电源过温保护电路。
背景技术
随着节能减排，绿色照明深入人心，和传统照明如白炽灯，荧光灯相比，LED照明因具有明显的节能、高效、环保、寿命更长、显色性更好等特点而得到了越来越广泛的应用，也被公认是21世纪最具有发展前景的高科技领域。而led作为无频闪，无紫外线辐射、无电磁波辐射，较低热辐射等，加上应用光扩散技术消除眩光，使他成为照明的首选。而在进行大规模应用时，常常会出现电源寿命短及可靠性不足等问题，导致LED照明的优势无法充分展现，所以LED照明大规模推广应用的关键就在于驱动电源的高可靠性。LED驱动电源是LED照明灯具的核心，其寿命直接影响LED照明灯具的寿命。
而影响电源寿命的关键就是温度，现有技术中使用单片机实现过温保护，使用成本高而且使用环境要求高。另外，现有技术的LED驱动过温保护电路没有回差补偿，在过温保护点引起灯闪。
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过温保护成本高、过温保护点引起灯闪的缺陷，提供一种LED驱动电源过温保护电路。
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LED驱动电源过温保护电路，包括用于感测温度变化的温度检测电路(100)；
与所述温度检测电路(100)的输出端连接、根据所述温度检测电路(100)的输出信号控制电路通断的开关控制电路(200)；
与所述开关控制电路(200)的输出端连接、在所述开关控制电路(200)处于接通状态时进行电流分流的分流电路(300)；
与所述分流电路(300)的输出端连接、根据所述分流电路(300)的输出电流改变电流检测信号的电流检测电路(400)；所述电流检测电路(400)的输出端连接反馈环路(500)。
进一步，本实用新型所述的LED驱动电源过温保护电路，所述温度检测电路(100)包括运算放大器U1-A、热敏电阻R12、信号源、以及外围电路；
所述运算放大器U1-A的同相输入端通过所述热敏电阻R12连接所述信号源，所述运算放大器U1-A的反相输入端连接所述信号源；所述运算放大器U1-A连接所述外围电路。
进一步，本实用新型所述的LED驱动电源过温保护电路，所述外围电路包括电阻R10、电阻R11、电阻R13、电阻R14；
所述运算放大器U1-A的同相输入端通过所述电阻R10连接所述运算放大器U1-A的输出端，所述运算放大器U1-A的同相输入端通过所述电阻R11接地，所述运算放大器U1-A的反相输入端通过所述电阻R13连接所述信号源；
所述运算放大器U1-A的反相输入端通过所述电阻R14连接所述开关控制电路(200)，所述运算放大器U1-A的输出端连接所述开关控制电路(200)。
进一步，本实用新型所述的LED驱动电源过温保护电路，所述开关控制电路(200)包括三极管Q1、电阻R1、电阻R2；
所述三极管Q1的基极通过所述电阻R1连接所述运算放大器U1-A的输出端，所述三极管Q1的基极通过所述电阻R2连接所述三极管Q1的发射极，所述三极管Q1的发射极通过所述电阻R14连接所述运算放大器U1-A的反相输入端；所述三极管Q1的发射极接地；
所述三极管Q1的集电极和所述三极管Q1的发射极连接所述分流电路(300)。
进一步，本实用新型所述的LED驱动电源过温保护电路，所述分流电路(300)包括电阻R3和电阻R4；
所述三极管Q1的集电极通过所述电阻R3连接所述电流检测电路(400)，所述三极管Q1的发射极通过所述电阻R4连接所述电流检测电路(400)。
进一步，本实用新型所述的LED驱动电源过温保护电路，所述电流检测电路(400)包括运算放大器U1-B；
所述运算放大器U1-B的同相输入端通过所述电阻R3连接所述三极管Q1的集电极，所述运算放大器U1-B的同相输入端通过所述电阻R4连接所述三极管Q1的发射极；
所述运算放大器U1-B的反相输入端连接电流检测信号输出端；所述运算放大器U1-B的输出端连接所述反馈环路(500)。
进一步，本实用新型所述的LED驱动电源过温保护电路，所述电流检测电路(400)还包括电阻R5；
所述运算放大器U1-B的同相输入端通过所述电阻R5连接所述信号源。
进一步，本实用新型所述的LED驱动电源过温保护电路，所述电流检测电路(400)还包括电阻R7；
所述运算放大器U1-B的输出端通过所述电阻R7连接所述反馈环路(500)。
进一步，本实用新型所述的LED驱动电源过温保护电路，所述信号源为2.5V信号源。
进一步，本实用新型所述的LED驱动电源过温保护电路，所述热敏电阻R12为负温度系数的热敏电阻。
实施本实用新型的一种LED驱动电源过温保护电路，具有以下有益效果：该过温保护电路包括用于感测温度变化的温度检测电路；与温度检测电路的输出端连接、根据温度检测电路的输出信号控制电路通断的开关控制电路；与开关控制电路的输出端连接、在开关控制电路处于接通状态时进行电流分流的分流电路；与分流电路的输出端连接、根据分流电路的输出电流改变电流检测信号的电流检测电路；电流检测电路的输出端连接反馈环路。本实用新型使用运算放大器与传感器的纯模拟电路，成本低、廉性能稳定、受环境影响小、精度高，能实现当温度过高自动降低输出功率来保护LED驱动电源。
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是本实用新型一种LED驱动电源过温保护电路第一实施例的结构示意图；
图2是本实用新型一种LED驱动电源过温保护电路第二实施例的电路图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
实施例1
参考图1，本实施例解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种LED驱动电源过温保护电路，包括用于感测温度变化的温度检测电路100；
与温度检测电路100的输出端连接、根据温度检测电路100的输出信号控制电路通断的开关控制电路200；
与开关控制电路200的输出端连接、在开关控制电路200处于接通状态时进行电流分流的分流电路300；
与分流电路300的输出端连接、根据分流电路300的输出电流改变电流检测信号的电流检测电路400；电流检测电路400的输出端连接反馈环路500。
实施例2
参考图2，本实施例的LED驱动电源过温保护电路，温度检测电路100包括运算放大器U1-A、热敏电阻R12、信号源、以及外围电路。优选地，信号源为2.5V信号源。优选地，热敏电阻R12为负温度系数的热敏电阻。
运算放大器U1-A的同相输入端通过热敏电阻R12连接信号源，运算放大器U1-A的反相输入端连接信号源；运算放大器U1-A连接外围电路。
进一步，本实施例的LED驱动电源过温保护电路，外围电路包括电阻R10、电阻R11、电阻R13、电阻R14；运算放大器U1-A的同相输入端通过电阻R10连接运算放大器U1-A的输出端，运算放大器U1-A的同相输入端通过电阻R11接地，运算放大器U1-A的反相输入端通过电阻R13连接信号源；运算放大器U1-A的反相输入端通过电阻R14连接开关控制电路200，运算放大器U1-A的输出端连接开关控制电路200。
进一步，本实施例的LED驱动电源过温保护电路，开关控制电路200包括三极管Q1、电阻R1、电阻R2；三极管Q1的基极通过电阻R1连接运算放大器U1-A的输出端，三极管Q1的基极通过电阻R2连接三极管Q1的发射极，三极管Q1的发射极通过电阻R14连接运算放大器U1-A的反相输入端；三极管Q1的发射极接地；三极管Q1的集电极和三极管Q1的发射极连接分流电路300。
进一步，本实施例的LED驱动电源过温保护电路，分流电路300包括电阻R3和电阻R4；三极管Q1的集电极通过电阻R3连接电流检测电路400，三极管Q1的发射极通过电阻R4连接电流检测电路400。
进一步，本实施例的LED驱动电源过温保护电路，电流检测电路400包括运算放大器U1-B；运算放大器U1-B的同相输入端通过电阻R3连接三极管Q1的集电极，运算放大器U1-B的同相输入端通过电阻R4连接三极管Q1的发射极；运算放大器U1-B的反相输入端连接电流检测信号输出端；运算放大器U1-B的输出端连接反馈环路500。
进一步，本实施例的LED驱动电源过温保护电路，电流检测电路400还包括电阻R5；运算放大器U1-B的同相输入端通过电阻R5连接信号源。
进一步，本实施例的LED驱动电源过温保护电路，电流检测电路400还包括电阻R7；运算放大器U1-B的输出端通过电阻R7连接反馈环路500。
如图2所示，通过控制电流环路，当过温的时候让电流变为正常时的一半来达到自动降半功率的目的，具体实现过程如下：
运算放大器U1-A运放器和外围电路组成本方案的回差产生部分，包括电阻R11、电阻R10、电阻R13、电阻R14和负温度特性NTC电阻R12、以及2.5V的信号源。运算放大器U1-A的第二脚(即反相输入端)用反向输入信号Vu2来表示：Vu2＝2.5*R14/(R13+R14)，运算放大器U1-A的第三脚(即同相输入端)为同向输入信号，用Vu3来表示。
当常温或者低温时NTC电阻R12阻值很大,而此时Vu2大于Vu3。运放运算放大器U1-A输出为低电平0V。三极管Q1的基极信号为0V，三极管Q1不导通，输出还是满功率。此时Vu3＝2.5*R11(R11+R12)。
当驱动电源温度升高时，电阻R12阻值变小。由Vu3＝2.5*R11(R11+R12)可得，当电阻R12阻值变小时，Vu3的值变大。当Vu3的电压值大于Vu2时。运放运算放大器U1-A第一脚(即输出端)输出高电平，用Vu1来表示。三极管Q1的基极信号由电阻R1和电阻R2分压可得。此时三极管Q1导通，电阻R3与电阻R4相当于并联。而运算放大器U1-B的第六脚(即反相输入端)是电流检测信号ISENCE。一旦三极管Q1导通运算放大器U1-B第五脚Vu5＝2.5*R3//R4/(R3//R4+R5)，当三极管Q1没有导通时Vu5＝2.5*R4/(R4+R5)，可见设置好它们的值后。三极管Q1导通第五脚(同相输入端)的信号变成一半，也就是说ISENCE变成一半。电流就变成了一半。运算放大器U1-B第7脚是接反馈环路。
由于功率变成一半，一段时间后驱动电源的温度下降，电阻R12阻值变大。Vu3＝(2.5*(R11+R12)+Vu1/(R10+R11))*R11，由于Vu1的信号引入Vu1/(R10+R11)*R11。Vu3要想小于Vu2，那么2.5*(R11+R12)的值就必须更小。即电阻R12的阻值要更大，也就是要求驱动的温度更低，形成回差。
本实用新型使用运算放大器与传感器的纯模拟电路，成本低、廉性能稳定、受环境影响小、精度高，能实现当温度过高自动降低输出功率来保护LED驱动电源。
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。

Claims (10)

1.一种LED驱动电源过温保护电路，其特征在于，包括用于感测温度变化的温度检测电路(100)；
与所述温度检测电路(100)的输出端连接、根据所述温度检测电路(100)的输出信号控制电路通断的开关控制电路(200)；
与所述开关控制电路(200)的输出端连接、在所述开关控制电路(200)处于接通状态时进行电流分流的分流电路(300)；
与所述分流电路(300)的输出端连接、根据所述分流电路(300)的输出电流改变电流检测信号的电流检测电路(400)；所述电流检测电路(400)的输出端连接反馈环路(500)。
2.根据权利要求1所述的LED驱动电源过温保护电路，其特征在于，所述温度检测电路(100)包括运算放大器U1-A、热敏电阻R12、信号源、以及外围电路；
所述运算放大器U1-A的同相输入端通过所述热敏电阻R12连接所述信号源，所述运算放大器U1-A的反相输入端连接所述信号源；所述运算放大器U1-A连接所述外围电路。
3.根据权利要求2所述的LED驱动电源过温保护电路，其特征在于，所述外围电路包括电阻R10、电阻R11、电阻R13、电阻R14；
所述运算放大器U1-A的同相输入端通过所述电阻R10连接所述运算放大器U1-A的输出端，所述运算放大器U1-A的同相输入端通过所述电阻R11接地，所述运算放大器U1-A的反相输入端通过所述电阻R13连接所述信号源；
所述运算放大器U1-A的反相输入端通过所述电阻R14连接所述开关控制电路(200)，所述运算放大器U1-A的输出端连接所述开关控制电路(200)。
4.根据权利要求3所述的LED驱动电源过温保护电路，其特征在于，所述开关控制电路(200)包括三极管Q1、电阻R1、电阻R2；
所述三极管Q1的基极通过所述电阻R1连接所述运算放大器U1-A的输出端，所述三极管Q1的基极通过所述电阻R2连接所述三极管Q1的发射极，所述三极管Q1的发射极通过所述电阻R14连接所述运算放大器U1-A的反相输入端；所述三极管Q1的发射极接地；
所述三极管Q1的集电极和所述三极管Q1的发射极连接所述分流电路(300)。
5.根据权利要求4所述的LED驱动电源过温保护电路，其特征在于，所述分流电路(300)包括电阻R3和电阻R4；
所述三极管Q1的集电极通过所述电阻R3连接所述电流检测电路(400)，所述三极管Q1的发射极通过所述电阻R4连接所述电流检测电路(400)。
6.根据权利要求5所述的LED驱动电源过温保护电路，其特征在于，所述电流检测电路(400)包括运算放大器U1-B；
所述运算放大器U1-B的同相输入端通过所述电阻R3连接所述三极管Q1的集电极，所述运算放大器U1-B的同相输入端通过所述电阻R4连接所述三极管Q1的发射极；
所述运算放大器U1-B的反相输入端连接电流检测信号输出端；所述运算放大器U1-B的输出端连接所述反馈环路(500)。
7.根据权利要求6所述的LED驱动电源过温保护电路，其特征在于，所述电流检测电路(400)还包括电阻R5；
所述运算放大器U1-B的同相输入端通过所述电阻R5连接所述信号源。
8.根据权利要求6所述的LED驱动电源过温保护电路，其特征在于，所述电流检测电路(400)还包括电阻R7；
所述运算放大器U1-B的输出端通过所述电阻R7连接所述反馈环路(500)。
9.根据权利要求2至8任一项所述的LED驱动电源过温保护电路，其特征在于，所述信号源为2.5V信号源。
10.根据权利要求2至8任一项所述的LED驱动电源过温保护电路，其特征在于，所述热敏电阻R12为负温度系数的热敏电阻。
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