CN212343649U - 一种升压电路及其短路保护电路和led驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电路保护技术领域。本实用新型公开了一种升压电路及其短路保护电路和LED驱动电路，其中，升压电路的短路保护电路包括升压电路、采样电路和开关电路，采样电路和开关电路均串接在升压电路的主回路中，采样电路用于采样主回路的电流大小并转换成相应的电压大小进行输出以驱动开关电路通断，当升压电路输出短路时，采样电路输出的电压驱动开关电路断开。本实用新型可以对升压电路进行短路保护，且电路结构简单、器件数量少，能耗低、成本低。
Description
技术领域
本实用新型属于电路保护技术领域，具体地涉及一种升压电路及其短路保护电路和LED驱动电路。
背景技术
DC-DC变换电路是用于将幅值固定的直流电压变换成幅值和极性为可变的直流电压的变换电路，广泛地应用在各种电子产品，如LED灯、MP3、照相机等的电源电路中。DC-DC变换电路主要包括升压电路、降压电路和升降压电路，其中，升压电路具有结构简单、器件数量少、成本低等优点，被广泛地使用在电源电路中。
升压电路由于升压拓扑的结构决定了其在输出短路时主回路中仍有电流，且是大电流，容易将升压控制芯片烧毁，甚至将整个电源电路损坏或烧毁，安全性和可靠性低。
虽然现在也有一些升压电路的短路保护电路，如公开专利：CN 202009225U公开的一种升压DC-DC的短路保护电路，可以实现对升压电路进行短路保护，提高了电路安全性和可靠性，但其电路结构复杂，器件数量多，不易实现，成本高；不利于电路小型化，且能耗大，影响电源电路的效率，有必要对其进行改进。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种升压电路及其短路保护电路和LED驱动电路用以解决上述存在的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种升压电路的短路保护电路，包括升压电路、采样电路和开关电路，采样电路和开关电路均串接在升压电路的主回路中，采样电路用于采样主回路的电流大小并转换成相应的电压大小进行输出以驱动开关电路通断，当升压电路输出短路时，采样电路输出的电压驱动开关电路断开。
进一步的，所述采样电路包括采样电阻R3，采样电阻R3串接在升压电路的输出负端与输入负端之间。
更进一步的，所述采样电阻R3与升压电路的升压控制芯片的采样电阻共用。
进一步的，所述开关电路包括耗尽型的PMOS管Q2，PMOS管Q2串接在采样电阻R3与输入负端之间，PMOS管Q2的栅极串联电阻R2接采样电阻R3的输出端。
更进一步的，所述开关电路还包括电容C1，电容C1接在PMOS管Q2的栅极与源极之间。
更进一步的，所述开关电路还包括稳压管D6，稳压管D6接在PMOS管Q2的栅极与源极之间。
进一步的，所述PMOS管Q2的源极接地。
本实用新型还公开了一种升压电路，设有上述的升压电路的短路保护电路。
进一步的，所述升压电路为Boost升压电路。
本实用新型还公开了一种LED驱动电路，该LED驱动电路包括上述的升压电路。
本实用新型的有益技术效果：
本实用新型实现了对升压电路进行短路保护，且电路结构简单、器件数量少，有利于升压电路的小型化；能耗低，对升压电路的效率影响小；易于实现和维护，成本低。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型具体实施例的电路结构框图；
图2为本实用新型具体实施例的电路图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
如图1和2所示，一种升压电路的短路保护电路，包括升压电路3、采样电路2和开关电路1，采样电路2和开关电路1均串接在升压电路3的主回路中，采样电路2用于采样主回路的电流大小并转换成相应的电压大小进行输出以驱动开关电路1通断，当升压电路3输出短路时，采样电路2输出的电压驱动开关电路1断开，使得主回路断开，从而起到短路保护的作用。
本具体实施例中，升压电路3为Boost升压电路，但并不限于此，其它不具有输出短路保护功能的升压电路均可适用。
升压电路3包括升压控制芯片U1、电感T1、二极管D5、电容EC1、NMOS管Q1、电阻R1和采样电阻R3，具体电路连接关系请详见图2，此不再细说。升压电路3的输出正端LED+和输出负端LED-用于接负载4的输入端，本具体实施例中，负载4为LED灯，但并不限于此。
本具体实施例中，所述采样电路2包括采样电阻R3，即本具体实施例中，采样电路2与升压控制芯片U1共用采样电阻R3，进一步减少器件的数量，简化电路结构，采样电阻R3串接在升压电路3的输出负端LED-与输入负端IN-之间。
本具体实施例中，采样电路2采用一个采样电阻构成，电路结构简单，器件数量少，体积小，能耗低，成本低，但并不限于此，在其它实施例中，采样电路2也可以采用现有的其它采样电路来实现。
本具体实施例中，所述开关电路1包括耗尽型的PMOS管Q2，PMOS管Q2串接在采样电阻R3与升压电路3的输入负端IN-之间，PMOS管Q2的栅极串联电阻R2接采样电阻R3的输出端，具体的，PMOS管Q2的源极接采样电阻R3的第一端，采样电阻R3的第二端接升压电路3的输出负端LED-和升压控制芯片U1的采样端FB，PMOS管Q2的漏极接升压电路3的输入负端IN-，PMOS管Q2的栅极串联电阻R2接采样电阻R3的第二端。
开关电路1采用耗尽型的PMOS管Q2来实现，使得器件数量少，电路结构更简单，体积小，能耗低，成本低，但并不限于此，在其它实施例中开关电路1也可以采用现有的其它开关电路来实现。
优选的，本实施例中，所述开关电路还包括电容C1，电容C1接在PMOS管Q2的栅极与源极之间，用于稳定PMOS管Q2的栅极与源极之间的电压，提高稳定性。
优选的，本实施例中，所述开关电路还包括稳压管D6，稳压管D6接在PMOS管Q2的栅极与源极之间，用于保护PMOS管Q2避免电压过高被损坏。
优选的，本实施例中，所述PMOS管Q2的源极接地，不仅提高电路稳定性和可靠性，且更易于实现，适用范围更广。
采样电阻R3的阻值根据实际升压电路3的短路电流大小和PMOS管Q2的关断电压大小来选择，使得满足升压电路3的输出短路时，采样电阻R3的电压可以驱动PMOS管Q2关断，此是本领域技术人员可以轻易实现的，不再细说。
短路保护原理：
当负载4短路时，即输出正端LED+和输出负端LED-短路连接时，输入电流通过输入正端IN+→电感T1→二极管D5→采样电阻R3→PMOS管Q2→输入负端IN-形成回路，采样电阻R3的第二端的电压开始往上升，当电压达到PMOS管Q2的关断电压时，PMOS管Q2关断使主回路电流断开；PMOS管Q2断开后，电容C1的电压慢慢往下降，当电压低于PMOS管Q2的关断电压后，PMOS管Q2导通；PMOS管Q2导通后，输入电流通过输入正端IN+→电感T1→二极管D5→采样电阻R3→PMOS管Q2→输入负端IN-形成回路，采样电阻R3的第二端的电压开始往上升，当电压达到PMOS管Q2的关断电压时，PMOS管Q2关断使主回路电流断开；PMOS管Q2断开后，电容C1的电压慢慢往下降，当电压低于PMOS管Q2的关断电压后，PMOS管Q2导通…，如此反复循环，实现短路保护，且只需少量的几个器件，无需处理器，电路结构非常简单，有利于升压电路的小型化，能耗低，对升压电路的效率影响小，易于实现和维护，成本低。
本实用新型还公开了一种升压电路，设有上述的升压电路的短路保护电路。
本实用新型还公开了一种LED驱动电路，该LED驱动电路包括上述的升压电路。
本具体实施例中，LED驱动电路还包括整流电路5，整流电路5的输入端接交流输入6，如市电，整流电路5的输出端接升压电路3的输入端。
具体的，本实施例中，整流电路5为由二极管D1、D2、D3和D4构成的全桥整流电路，详细电路结构详见图2，此不再细说。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种升压电路的短路保护电路，其特征在于：包括升压电路、采样电路和开关电路，采样电路和开关电路均串接在升压电路的主回路中，采样电路用于采样主回路的电流大小并转换成相应的电压大小进行输出以驱动开关电路通断，当升压电路输出短路时，采样电路输出的电压驱动开关电路断开。
2.根据权利要求1所述的升压电路的短路保护电路，其特征在于：所述采样电路包括采样电阻R3，采样电阻R3串接在升压电路的输出负端与输入负端之间。
3.根据权利要求2所述的升压电路的短路保护电路，其特征在于：所述采样电阻R3与升压电路的升压控制芯片的采样电阻共用。
4.根据权利要求2所述的升压电路的短路保护电路，其特征在于：所述开关电路包括耗尽型的PMOS管Q2，PMOS管Q2串接在采样电阻R3与输入负端之间，PMOS管Q2的栅极串联电阻R2接采样电阻R3的输出端。
5.根据权利要求4所述的升压电路的短路保护电路，其特征在于：所述开关电路还包括电容C1，电容C1接在PMOS管Q2的栅极与源极之间。
6.根据权利要求5所述的升压电路的短路保护电路，其特征在于：所述开关电路还包括稳压管D6，稳压管D6接在PMOS管Q2的栅极与源极之间。
7.根据权利要求4或5或6所述的升压电路的短路保护电路，其特征在于：所述PMOS管Q2的源极接地。
8.一种升压电路，其特征在于：设有权利要求1-7任意一项所述的升压电路的短路保护电路。
9.根据权利要求8所述的升压电路，其特征在于：所述升压电路为Boost升压电路。
10.一种LED驱动电路，其特征在于：该LED驱动电路包括权利要求8或9所述的升压电路。
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| CN202021414495.XU CN212343649U (zh) | 2020-07-17 | 2020-07-17 | 一种升压电路及其短路保护电路和led驱动电路 |
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- 2020-07-17 CN CN202021414495.XU patent/CN212343649U/zh active Active
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