CN212785964U - Led驱动电源的输入欠压过压保护电路及led驱动电源 - Google Patents

Led驱动电源的输入欠压过压保护电路及led驱动电源 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及LED驱动电源的输入欠压过压保护电路及LED驱动电源。该保护电路中电压采样电路的输入端连接电压输入端VIN，电压采样电路的第一输出端连接欠压保护开关电路的输入端，欠压保护开关电路的输出端连接PWM控制芯片U1的电流检测引脚；电压采样电路的第二输出端连接过压保护开关电路的输入端，过压保护开关电路的输出端连接PWM控制芯片U1的电流检测引脚。欠压保护开关电路和过压保护开关电路根据电压输入端VIN的输入电压进行导通和断开，进而PWM控制芯片U1控制DC/DC变换电路的输出。本实用新型的LED驱动电源在一定的输入电压范围内工作，使LED驱动电源在出现异常时让电源停止工作，从而保护LED驱动电源及整个电子产品的安全，提高可靠性。

Description

LED驱动电源的输入欠压过压保护电路及LED驱动电源
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驱动电源的输入欠压过压保护电路及LED驱动电源。
背景技术
随着电力电子技术的发展，开关电源和线性电源相比具有非常明显的优势，因其具有体积小，效率高，可靠性高等特点，在通信、家电、照明等行业得到越来越多的应用。可以说开关电源性能的优劣直接关系到电子产品的技术指标及能否安全可靠地工作，而大功率的用电设备也越来越多，一定程度加剧了开关电源的使用环境会比较复杂恶劣，比如电源开关机瞬间会有很大浪涌，再比如户外照明电源经常会面临雷击浪涌的威胁，目前世界上还有一些国家或地区的电网不太稳定，这都对开关电源的可靠性提出更高的要求，因此在开关电源上加入输入欠压过压保护电路就非常必要。目前已经应用到电源上的输入欠压过压保护电路有很多种，但是其电路结构多数比较复杂，成本较高，且使用的条件也各有不同。
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LED驱动电源的输入欠压过压保护电路及LED驱动电源。
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驱动电源的输入欠压过压保护电路，包括PWM控制芯片U1和DC/DC变换电路，所述PWM控制芯片U1的控制引脚连接并控制所述DC/DC变换电路的输出状态，还包括电压采样电路、欠压保护开关电路、过压保护开关电路；
所述电压采样电路的输入端连接电压输入端VIN，所述电压采样电路的接地端接地；所述电压采样电路的第一输出端连接所述欠压保护开关电路的输入端，所述欠压保护开关电路的输出端连接所述PWM控制芯片U1的电流检测引脚；所述电压采样电路的第二输出端连接所述过压保护开关电路的输入端，所述过压保护开关电路的输出端连接所述PWM控制芯片U1的电流检测引脚；
所述电压输入端VIN的输入电压小于第一预设电压值时所述欠压保护开关电路接通，所述过压保护开关电路断开，所述PWM控制芯片U1控制所述DC/DC变换电路停止输出；
所述电压输入端VIN的输入电压大于第二预设电压值时所述过压保护开关电路接通，所述欠压保护开关电路断开，所述PWM控制芯片U1控制所述DC/DC变换电路停止输出；其中所述第一预设电压值小于所述第二预设电压值。
进一步，在本实用新型所述的LED驱动电源的输入欠压过压保护电路中，所述电压采样电路包括电阻R7、电阻R1、电阻R2；
所述电阻R7的第一端连接所述电压输入端VIN，所述电阻R7的第二端通过所述电阻R1连接所述电阻R2的第一端，所述电阻R2的第二端接地；所述电阻R7和所述电阻R1的连接点连接所述欠压保护开关电路的输入端；所述电阻R1和所述电阻R2的连接点连接所述过压保护开关电路的输入端。
进一步，在本实用新型所述的LED驱动电源的输入欠压过压保护电路中，所述欠压保护开关电路包括三极管Q3、三端稳压器ZD3、电阻R8、电阻R9，所述三极管Q3为NPN型三极管；
所述三端稳压器ZD3的检测引脚连接所述电压采样电路的第一输出端，所述三端稳压器ZD3的阳极接地，所述三端稳压器ZD3的阴极连接所述三极管Q3的基极，所述三极管Q3的基极通过所述电阻R8连接所述PWM控制芯片U1的供电引脚VCC，所述三极管Q3的集电极通过所述电阻R9连接所述PWM控制芯片U1的供电引脚VCC，所述三极管Q3的发射极连接所述PWM控制芯片U1的电流检测引脚；
所述电压输入端VIN的输入电压小于第一预设电压值时所述三极管Q3接通。
进一步，在本实用新型所述的LED驱动电源的输入欠压过压保护电路中，所述欠压保护开关电路还包括二极管D3，所述三极管Q3的发射极连接所述二极管D3的正极，所述二极管D3的负极连接所述PWM控制芯片U1的电流检测引脚。
进一步，在本实用新型所述的LED驱动电源的输入欠压过压保护电路中，所述过压保护开关电路包括三极管Q2、三端稳压器ZD2、电阻R3、电阻R4，所述三极管Q2为PNP型三极管；
所述三端稳压器ZD2的检测引脚连接所述电压采样电路的第二输出端，所述三端稳压器ZD2的阳极接地，所述三端稳压器ZD2的阴极连接所述三极管Q2的基极，所述三极管Q2的基极通过所述电阻R3连接所述PWM控制芯片U1的供电引脚VCC，所述三极管Q2的发射极通过所述电阻R4连接所述PWM控制芯片U1的供电引脚VCC，所述三极管Q2的集电极连接所述PWM控制芯片U1的电流检测引脚；
所述电压输入端VIN的输入电压大于第二预设电压值时所述三极管Q2接通。
进一步，在本实用新型所述的LED驱动电源的输入欠压过压保护电路中，所述过压保护开关电路还包括二极管D2，所述三极管Q2的集电极连接所述二极管D2的正极，所述二极管D2的负极连接所述PWM控制芯片U1的电流检测引脚。
进一步，本实用新型所述的LED驱动电源的输入欠压过压保护电路包括稳压二极管ZD1，所述稳压二极管ZD1的负极连接所述二极管D2的负极，所述稳压二极管ZD1的正极接地。
进一步，本实用新型所述的LED驱动电源的输入欠压过压保护电路还包括二极管D1，所述二极管D1的负极连接所述PWM控制芯片U1的电流检测引脚，所述二极管D1的正极分别连接所述欠压保护开关电路的输出端和所述过压保护开关电路的输出端。
进一步，在本实用新型所述的LED驱动电源的输入欠压过压保护电路中，所述DC/DC变换电路包括变压器T1、MOS管Q1、电阻R5、电阻R6；
所述MOS管Q1的栅极通过所述电阻R5连接所述PWM控制芯片U1的控制引脚，所述MOS管Q1的源极通过所述电阻R6接地，所述MOS管Q1的源极连接所述PWM控制芯片U1的电流检测引脚，所述MOS管Q1的漏极连接所述变压器T1的原边N1。
另外，本实用新型还提供一种LED驱动电源，包括如上述的LED驱动电源的输入欠压过压保护电路。
实施本实用新型的一种LED驱动电源的输入欠压过压保护电路及LED驱动电源，具有以下有益效果：本实用新型的LED驱动电源在一定的输入电压范围内工作，使LED驱动电源在遭到雷击或电网电压波动很大时能及时的让电源停止工作，从而保护LED驱动电源及整个电子产品的安全，提高可靠性。
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是一实施例提供的LED驱动电源的输入欠压过压保护电路的结构示意图；
图2是一实施例提供的LED驱动电源的输入欠压过压保护电路的电路原理图。
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，本实施例的LED驱动电源的输入欠压过压保护电路包括PWM控制芯片U1和DC/DC变换电路40，PWM控制芯片U1的控制引脚连接并控制DC/DC变换电路40的输出状态。LED驱动电源的输入欠压过压保护电路还包括电压采样电路10、欠压保护开关电路20、过压保护开关电路30，电压采样电路10的输入端连接电压输入端VIN，电压采样电路10的接地端接地；电压采样电路10的第一输出端连接欠压保护开关电路20的输入端，欠压保护开关电路20的输出端连接PWM控制芯片U1的电流检测引脚；电压采样电路10的第二输出端连接过压保护开关电路30的输入端，过压保护开关电路30的输出端连接PWM控制芯片U1的电流检测引脚。
本实施例LED驱动电源的输入欠压过压保护电路的工作原理为：
电压输入端VIN的输入电压小于第一预设电压值时欠压保护开关电路20接通，过压保护开关电路30断开，PWM控制芯片U1控制DC/DC变换电路40停止输出。
电压输入端VIN的输入电压大于第二预设电压值时过压保护开关电路30接通，欠压保护开关电路20断开，PWM控制芯片U1控制DC/DC变换电路40停止输出；其中第一预设电压值小于第二预设电压值。
电压输入端VIN的输入电压在第一预设电压和第二预设电压的安全范围内时，欠压保护开关电路20和过压保护开关电路30都断开，DC/DC变换电路40正常输出。
本实施例的LED驱动电源在一定的输入电压范围内工作，使LED驱动电源在遭到雷击或电网电压波动很大时能及时的让电源停止工作，从而保护LED驱动电源及整个电子产品的安全，提高可靠性。
实施例2
参考图2，在实施例1的基础上，本实施例的LED驱动电源的输入欠压过压保护电路中电压采样电路10包括电阻R7、电阻R1、电阻R2，电阻R7的第一端连接电压输入端VIN，电阻R7的第二端通过电阻R1连接电阻R2的第一端，电阻R2的第二端接地；电阻R7和电阻R1的连接点连接欠压保护开关电路20的输入端；电阻R1和电阻R2的连接点连接过压保护开关电路30的输入端。
本实施例的LED驱动电源的输入欠压过压保护电路中欠压保护开关电路20包括三极管Q3、三端稳压器ZD3、电阻R8、电阻R9，三极管Q3为NPN型三极管。三端稳压器ZD3的检测引脚连接电压采样电路10的第一输出端，三端稳压器ZD3的阳极接地，三端稳压器ZD3的阴极连接三极管Q3的基极，三极管Q3的基极通过电阻R8连接PWM控制芯片U1的供电引脚VCC，三极管Q3的集电极通过电阻R9连接PWM控制芯片U1的供电引脚VCC，三极管Q3的发射极连接PWM控制芯片U1的电流检测引脚。电压输入端VIN的输入电压小于第一预设电压值时三极管Q3接通。
本实施例的LED驱动电源的输入欠压过压保护电路中欠压保护开关电路20还包括二极管D3，三极管Q3的发射极连接二极管D3的正极，二极管D3的负极连接PWM控制芯片U1的电流检测引脚。
本实施例的LED驱动电源的输入欠压过压保护电路中过压保护开关电路30包括三极管Q2、三端稳压器ZD2、电阻R3、电阻R4，三极管Q2为PNP型三极管。三端稳压器ZD2的检测引脚连接电压采样电路10的第二输出端，三端稳压器ZD2的阳极接地，三端稳压器ZD2的阴极连接三极管Q2的基极，三极管Q2的基极通过电阻R3连接PWM控制芯片U1的供电引脚VCC，三极管Q2的发射极通过电阻R4连接PWM控制芯片U1的供电引脚VCC，三极管Q2的集电极连接PWM控制芯片U1的电流检测引脚。电压输入端VIN的输入电压大于第二预设电压值时三极管Q2接通。
本实施例的LED驱动电源的输入欠压过压保护电路中，过压保护开关电路30还包括二极管D2，三极管Q2的集电极连接二极管D2的正极，二极管D2的负极连接PWM控制芯片U1的电流检测引脚。
实施例的LED驱动电源的输入欠压过压保护电路包括稳压二极管ZD1，稳压二极管ZD1的负极连接二极管D2的负极，稳压二极管ZD1的正极接地。稳压二极管ZD1用于在欠压保护开关电路20和过压保护开关电路30动作时将PWM控制芯片U1的电流检测引脚稳定在一定的值。
本实施例的LED驱动电源的输入欠压过压保护电路还包括二极管D1，二极管D1的负极连接PWM控制芯片U1的电流检测引脚，二极管D1的正极分别连接欠压保护开关电路20的输出端和过压保护开关电路30的输出端。
本实施例的LED驱动电源的输入欠压过压保护电路中，DC/DC变换电路40包括变压器T1、MOS管Q1、电阻R5、电阻R6，MOS管Q1的栅极通过电阻R5连接PWM控制芯片U1的控制引脚，MOS管Q1的源极通过电阻R6接地，MOS管Q1的源极连接PWM控制芯片U1的电流检测引脚，MOS管Q1的漏极连接变压器T1的原边N1。
本实施例LED驱动电源的输入欠压过压保护电路的工作原理为：
电阻R1、电阻R2和电阻R7串联组成电压采样电路10，对电压输入端VIN的输入电压进行采样。三端稳压器ZD2的检测引脚作为参考基准接入电阻R1和电阻R2之间，对电压输入端VIN的输入电压进行分压；三端稳压器ZD3的检测引脚作为参考基准接入电阻R1和电阻R7之间，对电压输入端VIN的输入电压进行分压。
当电压输入端VIN的输入电压低于第一预设电压时，即三端稳压器ZD3的检测引脚电压小于2.5V时，三端稳压器ZD3的阴极电压为高电平，则三极管Q3导通，该欠压保护开关电路20动作，PWM控制芯片U1的电流检测脚(1脚)电压被稳定在大于4.5V的某个电压值,使PWM控制芯片U1的驱动信号闭锁，MOS管Q1关断，电源停止输出。同时三端稳压器ZD2的检测引脚电压也小于2.5V，稳压二极管ZD2的阴极电压为高电平，则三极管Q2不导通，该过压保护开关电路30没有动作，对电源没有影响，过压保护开关电路30与欠压保护开关电路20通过二极管D2和二极管D3进行隔离，避免相互之间的影响，从而达到保护电源及整个电子产品的目的。
当电压输入端VIN的输入电压大于设定值V1时，即三端稳压器ZD2的检测引脚电压大于2.5V时，三端稳压器ZD2的阴极电压为低电平，则三极管Q2导通，该过压保护开关电路30动作，PWM控制芯片U1的电流检测脚(1脚)电压被稳定在大于4.5V的某个电压值,使PWM控制芯片U1的驱动信号闭锁，MOS管Q1关断，电源停止输出。同时三端稳压器ZD3的检测引脚电压也大于2.5V，三端稳压器ZD3的阴极电压为低电平，其阴极电压钳位在2V左右，此时三极管Q3不导通，该欠压保护开关电路20没有动作，对电源没有影响，过压保护开关电路30与欠压保护开关电路20通过二极管D2和二极管D3进行隔离，避免相互之间的影响，从而达到保护电源及整个电子产品的目的。
当电压输入端VIN的输入电压大于第一预设电压但小于第二预设值时，三端稳压器ZD2的检测引脚电压小于2.5V，三端稳压器ZD2的阴极电压为高电平，三端稳压器ZD3的检测引脚电压大于2.5V，三端稳压器ZD3的阴极电压为低电平，则三极管Q2和三极管Q3都不导通，该过压保护开关电路30与欠压保护开关电路20都不动作，对电源没有影响，则电源的PWM控制芯片U1正常工作。
本实施例的LED驱动电源在一定的输入电压范围内工作，使LED驱动电源在遭到雷击或电网电压波动很大时能及时的让电源停止工作，从而保护LED驱动电源及整个电子产品的安全，提高可靠性。
实施例3
本实施例的LED驱动电源，包括如上述的LED驱动电源的输入欠压过压保护电路。
本实施例的LED驱动电源在一定的输入电压范围内工作，使LED驱动电源在遭到雷击或电网电压波动很大时能及时的让电源停止工作，从而保护LED驱动电源及整个电子产品的安全，提高可靠性。
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驱动电源的输入欠压过压保护电路，包括PWM控制芯片U1和DC/DC变换电路(40)，所述PWM控制芯片U1的控制引脚连接并控制所述DC/DC变换电路(40)的输出状态，其特征在于，还包括电压采样电路(10)、欠压保护开关电路(20)、过压保护开关电路(30)；
所述电压采样电路(10)的输入端连接电压输入端VIN，所述电压采样电路(10)的接地端接地；所述电压采样电路(10)的第一输出端连接所述欠压保护开关电路(20)的输入端，所述欠压保护开关电路(20)的输出端连接所述PWM控制芯片U1的电流检测引脚；所述电压采样电路(10)的第二输出端连接所述过压保护开关电路(30)的输入端，所述过压保护开关电路(30)的输出端连接所述PWM控制芯片U1的电流检测引脚；
所述电压输入端VIN的输入电压小于第一预设电压值时所述欠压保护开关电路(20)接通，所述过压保护开关电路(30)断开，所述PWM控制芯片U1控制所述DC/DC变换电路(40)停止输出；
所述电压输入端VIN的输入电压大于第二预设电压值时所述过压保护开关电路(30)接通，所述欠压保护开关电路(20)断开，所述PWM控制芯片U1控制所述DC/DC变换电路(40)停止输出；其中所述第一预设电压值小于所述第二预设电压值。
2.根据权利要求1所述的LED驱动电源的输入欠压过压保护电路，其特征在于，所述电压采样电路(10)包括电阻R7、电阻R1、电阻R2；
所述电阻R7的第一端连接所述电压输入端VIN，所述电阻R7的第二端通过所述电阻R1连接所述电阻R2的第一端，所述电阻R2的第二端接地；所述电阻R7和所述电阻R1的连接点连接所述欠压保护开关电路(20)的输入端；所述电阻R1和所述电阻R2的连接点连接所述过压保护开关电路(30)的输入端。
3.根据权利要求1所述的LED驱动电源的输入欠压过压保护电路，其特征在于，所述欠压保护开关电路(20)包括三极管Q3、三端稳压器ZD3、电阻R8、电阻R9，所述三极管Q3为NPN型三极管；
所述三端稳压器ZD3的检测引脚连接所述电压采样电路(10)的第一输出端，所述三端稳压器ZD3的阳极接地，所述三端稳压器ZD3的阴极连接所述三极管Q3的基极，所述三极管Q3的基极通过所述电阻R8连接所述PWM控制芯片U1的供电引脚VCC，所述三极管Q3的集电极通过所述电阻R9连接所述PWM控制芯片U1的供电引脚VCC，所述三极管Q3的发射极连接所述PWM控制芯片U1的电流检测引脚；
所述电压输入端VIN的输入电压小于第一预设电压值时所述三极管Q3接通。
4.根据权利要求3所述的LED驱动电源的输入欠压过压保护电路，其特征在于，所述欠压保护开关电路(20)还包括二极管D3，所述三极管Q3的发射极连接所述二极管D3的正极，所述二极管D3的负极连接所述PWM控制芯片U1的电流检测引脚。
5.根据权利要求1所述的LED驱动电源的输入欠压过压保护电路，其特征在于，所述过压保护开关电路(30)包括三极管Q2、三端稳压器ZD2、电阻R3、电阻R4，所述三极管Q2为PNP型三极管；
所述三端稳压器ZD2的检测引脚连接所述电压采样电路(10)的第二输出端，所述三端稳压器ZD2的阳极接地，所述三端稳压器ZD2的阴极连接所述三极管Q2的基极，所述三极管Q2的基极通过所述电阻R3连接所述PWM控制芯片U1的供电引脚VCC，所述三极管Q2的发射极通过所述电阻R4连接所述PWM控制芯片U1的供电引脚VCC，所述三极管Q2的集电极连接所述PWM控制芯片U1的电流检测引脚；
所述电压输入端VIN的输入电压大于第二预设电压值时所述三极管Q2接通。
6.根据权利要求5所述的LED驱动电源的输入欠压过压保护电路，其特征在于，所述过压保护开关电路(30)还包括二极管D2，所述三极管Q2的集电极连接所述二极管D2的正极，所述二极管D2的负极连接所述PWM控制芯片U1的电流检测引脚。
7.根据权利要求6所述的LED驱动电源的输入欠压过压保护电路，其特征在于，还包括稳压二极管ZD1，所述稳压二极管ZD1的负极连接所述二极管D2的负极，所述稳压二极管ZD1的正极接地。
8.根据权利要求1所述的LED驱动电源的输入欠压过压保护电路，其特征在于，还包括二极管D1，所述二极管D1的负极连接所述PWM控制芯片U1的电流检测引脚，所述二极管D1的正极分别连接所述欠压保护开关电路(20)的输出端和所述过压保护开关电路(30)的输出端。
9.根据权利要求1所述的LED驱动电源的输入欠压过压保护电路，其特征在于，所述DC/DC变换电路(40)包括变压器T1、MOS管Q1、电阻R5、电阻R6；
所述MOS管Q1的栅极通过所述电阻R5连接所述PWM控制芯片U1的控制引脚，所述MOS管Q1的源极通过所述电阻R6接地，所述MOS管Q1的源极连接所述PWM控制芯片U1的电流检测引脚，所述MOS管Q1的漏极连接所述变压器T1的原边N1。
10.一种LED驱动电源，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的LED驱动电源的输入欠压过压保护电路。
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