CN214281713U - 一种具有短路保护功能的驱动电源电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具有短路保护功能的驱动电源电路，包括交流输入及EMI电路、桥式全波整流电路、PFC控制电路、LLC控制电路、带有DALI模块的LED驱动电路以及输出端，交流输入及EMI电路的输入端接交流电源，交流输入及EMI电路的输出端与桥式全波整流电路的输入端连接，桥式全波整流电路的输出端与PFC控制电路的输入端连接，PFC控制电路的输出端与LLC控制电路的输入端连接，在LLC控制电路的输出端与输出端之间串联有短路保护电路，LED驱动电路用于向负载端输出工作电源。应用本实用新型在短路发生时，可以通过断开输出端来达到保护灯具的目的，避免了传统设计的短路保护电路会影响到DALI的正常通讯的问题。

Description

一种具有短路保护功能的驱动电源电路

技术领域

本实用新型涉及LED驱动电源技术领域，尤其涉及一种具有短路保护功能的驱动电源电路。

背景技术

在开关电源设计领域中，镇流器的选择，用驱动电源电路来取代传统电感镇流器是绿色照明工程的一个重要措施。因为驱动电源电路与电感镇流器相比，驱动电源电路具有高功率因数、发光效率高、无频闪、无噪声、起动快速可靠、体积小、重量轻、节电效果显著等优点。

目前，在一般的短路保护的电源线路设计上，会通过关掉LLC上主IC，导致MCU无VCC输出来达到产品保护的目的。

然而，对含有DALI控制的产品，MCU不工作会导致DALI的通讯异常从而产生控制错误。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种在短路发生时，通过断开输出端来达到保护灯具的具有短路保护功能的驱动电源电路。

为了实现上述主要目的，本实用新型提供的一种具有短路保护功能的驱动电源电路，包括交流输入及EMI电路、桥式全波整流电路、PFC控制电路、LLC控制电路、带有DALI模块的LED驱动电路以及输出端，所述交流输入及EMI电路的输入端接交流电源，所述交流输入及EMI电路的输出端与所述桥式全波整流电路的输入端连接，所述桥式全波整流电路的输出端与所述PFC控制电路的输入端连接，所述PFC控制电路的输出端与所述LLC控制电路的输入端连接，在所述LLC控制电路的输出端与所述输出端之间串联有短路保护电路，所述LED驱动电路用于向负载端输出工作电源；所述短路保护电路包括电流取样电阻R14、三级管Q22、三级管Q21、MOS管Q23、MOS管Q14、双二极管D55，所述电流取样电阻R14的一端与所述LLC控制电路连接，所述电流取样电阻R14的另一端与所述三级管Q22连接，所述三级管Q22的集电极与所述三级管Q21的基极连接，所述三级管Q21的集电极与所述MOS管Q23的栅极连接，所述MOS管Q23的源极与所述双二极管D55的负极连接，所述双二极管D55的正极与所述MOS管Q14的栅极连接，所述MOS管Q14的漏极与所述输出端连接。

进一步的方案中，由所述电流取样电阻R14、三级管Q22、三级管Q21、MOS管Q23、MOS管Q14、双二极管D55构成所述短路保护电路的电路回路，在发生短路时，由所述三级管Q22检测到所述电流取样电阻R14两端的电压信号，并通过所述三级管Q21、MOS管Q23、双二极管D55将所述MOS管Q14栅极拉低，从而关断所述电路回路。

更进一步的方案中，所述交流输入及EMI电路包括交流输入端、电感L5、热敏电阻RT3、压敏电阻MV1、电容C1以及电感L1，所述交流输入端与所述电感L5连接，所述电感L5与所述热敏电阻RT3、压敏电阻MV1连接，所述热敏电阻RT3与所述压敏电阻MV1连接，所述压敏电阻MV1与所述电容C1连接，所述电容C1与所述电感L1连接。

更进一步的方案中，所述桥式全波整流电路包括整流桥堆D3、电容C2以及电容C38，所述整流桥堆D3的输入端与所述电感L1连接，所述整流桥堆D3的输出端与所述电容C2连接，所述电容C2与所述电容C38之间连接有电感L3。

更进一步的方案中，所述PFC控制电路包括PFC控制器，所述PFC控制器采用MP44014型芯片。

更进一步的方案中，所述LLC控制电路采用的是半桥谐振拓扑结构。

更进一步的方案中，所述LED驱动电路包括主控制芯片以及与所述主控制芯片连接的DALI模块、NFC模块。

更进一步的方案中，所述NFC模块包括NFC射频信号收发芯片和NFC驱动电源，所述NFC射频信号收发芯片与NFC烧录器感应连接，用于接收和存储NFC烧录器传输过来的电源输出参数值，所述NFC驱动电源的电源驱动端与所述NFC射频信号收发芯片的电源信号输入端电连接。

由此可见，本实用新型在短路发生时，通过断开输出端来达到保护灯具的同时，LLC控制电路，LED驱动电路以及DALI模块仍旧可以照常工作，只是LED驱动电源从负载切换到空载的状态，从而达到保护的目的。

所以，本实用新型避免了传统设计的短路保护电路会影响到DALI的正常通讯的问题，在输出端增加一个开关来保护灯具，而电源的使用没有任何影响。

附图说明

图1是本实用新型一种具有短路保护功能的驱动电源电路实施例的原理图。

图2是本实用新型一种具有短路保护功能的驱动电源电路实施例中短路保护电路的电路原理图。

图3是本实用新型一种具有短路保护功能的驱动电源电路实施例中交流输入及EMI电路与桥式全波整流电路的电路原理图。

图4是本实用新型一种具有短路保护功能的驱动电源电路实施例中PFC控制电路的电路原理图。

图5是本实用新型一种具有短路保护功能的驱动电源电路实施例中LLC控制电路的电路原理图。

图6是本实用新型一种具有短路保护功能的驱动电源电路实施例中LED驱动电路的电路原理图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

参见图1，本实用新型的一种具有短路保护功能的驱动电源电路，包括交流输入及EMI电路10、桥式全波整流电路20、PFC控制电路30、LLC控制电路40、带有DALI模块的LED驱动电路50以及输出端70，交流输入及EMI电路10的输入端接交流电源，交流输入及EMI电路10的输出端70与桥式全波整流电路20的输入端连接，桥式全波整流电路20的输出端70与PFC控制电路30的输入端连接，PFC控制电路30的输出端70与LLC控制电路40的输入端连接，在LLC控制电路40的输出端70与输出端70之间串联有短路保护电路60，LED驱动电路50用于向负载端输出工作电源。

参见图2，短路保护电路60包括电流取样电阻R14、三级管Q22、三级管Q21、MOS管Q23、MOS管Q14、双二极管D55，电流取样电阻R14的一端与LLC控制电路40连接，电流取样电阻R14的另一端与三级管Q22连接，三级管Q22的集电极与三级管Q21的基极连接，三级管Q21的集电极与MOS管Q23的栅极连接，MOS管Q23的源极与双二极管D55的负极连接，双二极管D55的正极与MOS管Q14的栅极连接，MOS管Q14的漏极与输出端70连接。

由电流取样电阻R14、三级管Q22、三级管Q21、MOS管Q23、MOS管Q14、双二极管D55构成短路保护电路60的电路回路，在发生短路时，由三级管Q22检测到电流取样电阻R14两端的电压信号，并通过三级管Q21、MOS管Q23、双二极管D55将MOS管Q14栅极拉低，从而关断电路回路。

可见，在驱动电源的主输出上串联一个MOSFET(Q14)，通过这个MOSFET来控制输出端70的开或关(开：电源带载，关：电源空载)

系统在短路时产生的大电流，会在电流取样电阻R14两端的电压加大，被三级管Q22 Veb检测到，然后通过Q21，Q23，D55将MOSFET Q14Gate脚拉低，从而关断这个电路回路达到保护的目的。

参见图3，交流输入及EMI电路10包括交流输入端、电感L5、热敏电阻RT3、压敏电阻MV1、电容C1以及电感L1，交流输入端与电感L5连接，电感L5与热敏电阻RT3、压敏电阻MV1连接，热敏电阻RT3与压敏电阻MV1连接，压敏电阻MV1与电容C1连接，电容C1与电感L1连接。

其中，桥式全波整流电路20包括整流桥堆D3、电容C2以及电容C38，整流桥堆D3的输入端与电感L1连接，整流桥堆D3的输出端70与电容C2连接，电容C2与电容C38之间连接有电感L3。

参见图4，PFC控制电路30包括PFC控制器IC1，PFC控制器IC1采用MP44014型芯片。

参见图5，LLC控制电路40采用的是半桥谐振拓扑结构，其包括LLC控制器IC2，采用HR1001B芯片。

参见图6，LED驱动电路50包括主控制芯片IC14以及与主控制芯片IC14连接的DALI模块、NFC模块。其中，主控制芯片IC14的第8引脚为DALI_TX，主控制芯片IC14的第9引脚为DALI_RX。

在本实施例中，NFC模块包括NFC射频信号收发芯片IC19和NFC驱动电源，NFC射频信号收发芯片IC19与NFC烧录器感应连接，用于接收和存储NFC烧录器传输过来的电源输出参数值，NFC驱动电源的电源驱动端与NFC射频信号收发芯片IC19的电源信号输入端电连接。

其中，NFC驱动电源的电源驱动端具有电源信号输出脚L8A1和电源信号输出脚L8B1，电源信号输出脚L8A1和电源信号输出脚L8B1分别与NFC射频信号收发芯片IC19的交流信号输入脚AC0和交流信号输入脚AC1连接；NFC驱动电源通过电源信号输出脚L8A1和电源信号输出脚L8B1向NFC射频信号收发芯片IC19的交流信号输入脚AC0和交流信号输入脚AC1输出交流电信号，以驱动NFC射频信号收发芯片IC19。可见，本实用新型即可在不接触产品的情况下对LED驱动电源的电源输出参数值进行调整，改变产品的电压调节和调光曲线，即便在没有AC输入的情况下仍然可以对LED驱动电源的电源输出参数值进行调整，调整操作简单、方便，适用于更多样化的灯具设计，保障了客户的交货期。

由此可见，本实用新型在短路发生时，通过断开输出端70来达到保护灯具的同时，LLC控制电路40，LED驱动电路50以及DALI模块仍旧可以照常工作，只是LED驱动电源从负载切换到空载的状态，从而达到保护的目的。

所以，本实用新型避免了传统设计的短路保护电路60会影响到DALI的正常通讯的问题，在输出端70增加一个开关来保护灯具，而电源的使用没有任何影响。

需要说明的是，以上仅为本实用新型的优选实施例，但实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型做出的非实质性修改，也均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具有短路保护功能的驱动电源电路，其特征在于，包括：

交流输入及EMI电路、桥式全波整流电路、PFC控制电路、LLC控制电路、带有DALI模块的LED驱动电路以及输出端，所述交流输入及EMI电路的输入端接交流电源，所述交流输入及EMI电路的输出端与所述桥式全波整流电路的输入端连接，所述桥式全波整流电路的输出端与所述PFC控制电路的输入端连接，所述PFC控制电路的输出端与所述LLC控制电路的输入端连接，在所述LLC控制电路的输出端与所述输出端之间串联有短路保护电路，所述LED驱动电路用于向负载端输出工作电源；

所述短路保护电路包括电流取样电阻R14、三级管Q22、三级管Q21、MOS管Q23、MOS管Q14、双二极管D55，所述电流取样电阻R14的一端与所述LLC控制电路连接，所述电流取样电阻R14的另一端与所述三级管Q22连接，所述三级管Q22的集电极与所述三级管Q21的基极连接，所述三级管Q21的集电极与所述MOS管Q23的栅极连接，所述MOS管Q23的源极与所述双二极管D55的负极连接，所述双二极管D55的正极与所述MOS管Q14的栅极连接，所述MOS管Q14的漏极与所述输出端连接。

2.根据权利要求1所述的驱动电源电路，其特征在于：

由所述电流取样电阻R14、三级管Q22、三级管Q21、MOS管Q23、MOS管Q14、双二极管D55构成所述短路保护电路的电路回路，在发生短路时，由所述三级管Q22检测到所述电流取样电阻R14两端的电压信号，并通过所述三级管Q21、MOS管Q23、双二极管D55将所述MOS管Q14栅极拉低，从而关断所述电路回路。

3.根据权利要求2所述的驱动电源电路，其特征在于：

所述交流输入及EMI电路包括交流输入端、电感L5、热敏电阻RT3、压敏电阻MV1、电容C1以及电感L1，所述交流输入端与所述电感L5连接，所述电感L5与所述热敏电阻RT3、压敏电阻MV1连接，所述热敏电阻RT3与所述压敏电阻MV1连接，所述压敏电阻MV1与所述电容C1连接，所述电容C1与所述电感L1连接。

4.根据权利要求3所述的驱动电源电路，其特征在于：

所述桥式全波整流电路包括整流桥堆D3、电容C2以及电容C38，所述整流桥堆D3的输入端与所述电感L1连接，所述整流桥堆D3的输出端与所述电容C2连接，所述电容C2与所述电容C38之间连接有电感L3。

5.根据权利要求1至4任一项所述的驱动电源电路，其特征在于：

所述PFC控制电路包括PFC控制器，所述PFC控制器采用MP44014型芯片。

6.根据权利要求1至4任一项所述的驱动电源电路，其特征在于：

所述LLC控制电路采用的是半桥谐振拓扑结构。

7.根据权利要求1至4任一项所述的驱动电源电路，其特征在于：

所述LED驱动电路包括主控制芯片以及与所述主控制芯片连接的DALI模块、NFC模块。

8.根据权利要求7所述的驱动电源电路，其特征在于：

所述NFC模块包括NFC射频信号收发芯片和NFC驱动电源，所述NFC射频信号收发芯片与NFC烧录器感应连接，用于接收和存储NFC烧录器传输过来的电源输出参数值，所述NFC驱动电源的电源驱动端与所述NFC射频信号收发芯片的电源信号输入端电连接。

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