CN215420852U - 一种应用于可调光led驱动芯片的过温保护电路 - Google Patents

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Abstract

一种应用于可调光LED驱动芯片的过温保护电路，包括多个MOS管，MOS管M3、MOS管M4、MOS管M5、MOS管M6、MOS管M7的源极连接在VDD上；MOS管M2的漏接与MOS管M3的漏极相连，晶体管Q1的集电极与基极相连，晶体管Q1的集电极连接在MOS管M4的漏极上、发射极接地、基极与晶体管Q2的基极相连，晶体管管Q2的集电极连接MOS管M5的漏极、发射极连接电阻R1，MOS管M6的漏极连接有相关串联的电阻R2、电阻R3；MOS管M8的漏极连接在电阻R2和电阻R3之间、源极接VSS，反相施密特触发器的输入连接在MOS管M7的漏接上，反相施密特触发器的输出与MOS管M8的栅极之间连接有反相器。本驱动芯片电路结构简单。

Description

一种应用于可调光LED驱动芯片的过温保护电路
技术领域
本实用新型涉及电路，特别涉及一种可调光LED驱动芯片的过温保护电路，属于电路技术领域。
背景技术
目前的可调光LED驱动芯片的过温保护电路一般采用电压比较器结构，即首先通过电压比较器或迟滞比较器对同相输入端具有正温度系数的监测电压与反相输入端无温度系数的基准电压进行比较，经过后级电路放大后产生过温关断信号，从而保护LED驱动芯片避免由于高温而受到损坏。然而传统LED驱动芯片的过温保护电路由于需要通过电压比较器电路结构才能产生过温关断信号，具有过温保护电路结构复杂，使用电子元件较多，容易导致驱动芯片的温度过高，使用寿命变短，可靠性降低等方面的缺陷。
发明内容
本实用新型的目的在于克服目前的可调光LED驱动芯片的过温保护电路存在的上述问题，提供一种应用于可调光LED驱动芯片的过温保护电路。
为实现本实用新型的目的，采用了下述的技术方案：一种应用于可调光LED驱动芯片的过温保护电路，包括多个MOS管、晶体管， MOS管M3、MOS管M4、 MOS管M5、 MOS管M6、 MOS管M7的源极连接在VDD上；MOS管M3的栅极与MOS管M4的栅极相连，MOS管M3的栅极与漏极相连，MOS管M2的漏接与MOS管M3的漏极相连，MOS管M2的栅极与MOS管M1的栅极相连，MOS管M1的栅极与漏极相连，MOS管M1、MOS管M2的源极连接在VSS上，晶体管Q1的集电极与基极相连，晶体管Q1的集电极连接在MOS管M4的漏极上、发射极接地、基极与晶体管Q2的基极相连，晶体管管Q2的集电极连接MOS管M5的漏极、发射极连接电阻R1，电阻R1的另一端连接VSS，MOS管M5、 MOS管M6、 MOS管M7的栅极连接一起，MOS管M5的漏极与栅极相连，MOS管M6的漏极连接有相关串联的电阻R2、电阻R3；电阻R3的一端连接VSS，MOS管M8的漏极连接在电阻R2和电阻R3之间、源极接VSS，晶体管Q3的基极连接MOS管M6的漏极、发射极接地、集电极连接MOS管M7的漏极；反相施密特触发器的输入连接在MOS管M7的漏接上，反相施密特触发器的输出与MOS管M8的栅极之间连接有反相器。
进一步的；所述的MOS管M1、MOS管M2、MOS管M8为NMOS，MOS管M3、MOS管M4、MOS管M5、MOS管M6、MOS管M7为PMOS。
进一步的；晶体管Q1、晶体管Q2的发射结面积之比均为1:8。
本实用新型所提供的应用于可调光LED驱动芯片的过温保护电路，由于采用无电压比较器电路结构，可以较好的解决现有的LED驱动芯片电路结构复杂，可靠性较低等问题，具有电路结构简单、功耗低、可靠性高等优点。
附图说明
图1是本实用新型的电路图。
图2 是本实用新型的过温保护电路正向温度特性曲线图。
图3 是本实用新型的过温保护电路反向温度特性曲线图。
图4 是本实用新型的过温保护电路回差温度特性曲线。
具体实施方式
如图1所示所示，本实用新型一种应用于可调光LED驱动芯片的过温保护电路，包括启动电路、温度监测电路、迟滞产生电路、反馈输出电路五个部分，所述的启动电路包括外部信号发生器和由NMOS管M1、NMOS管M2和PMOS管M3构成的电流镜；所述的温度监测电路包括偏置PMOS管M4、M5，发射结面积之比为1:8的NPN晶体管Q1和晶体管Q2以及电阻R1；所述的迟滞产生电路包括偏置PMOS管M6，电阻R2、R3和NMOS管M8；反馈输出电路包括PMOS管M7、NPN晶体管Q3、施密特触发器和反相器。
本电路的具体的工作过程是：首先由外部信号源产生2uA的启动电流，通过NMOS管 M1和NMOS管M2的电流镜架构把启动电流引入到温度监测电路，可以适当的调节NMOS管的宽 长比来控制引入电流的大小。温度监测电路由NPN晶体管Q1、NPN晶体管Q2和电阻R1以及 PMOS管M4、M5构成，其中Q1和Q2的发射结面积之比为1:8，由半导体物理知识可知：NPN管的 基极—发射极电压Vbe的大小为：
Figure 526638DEST_PATH_IMAGE001
，其中的VT为热电压，ISS为发射极的电流密 度，其正比于发射极面积大小，
Figure 506096DEST_PATH_IMAGE002
。由上图可知，流过Q2的温度监测电流 IQ2大小为：
Figure 82570DEST_PATH_IMAGE003
，具有正比例温度系数，因此IQ2的大小随着 外界温度升高而变大，这样由PMOS管M5、M6构成的电流镜结构复制出的电流IA同样呈现出 正比例温度特性。迟滞产生电路由M6、M8，电阻R2和R3构成，当可调光LED芯片工作在正常温 度时，此时A点处的电压VA大小为
Figure 867993DEST_PATH_IMAGE004
，
Figure 216453DEST_PATH_IMAGE005
，NPN晶体管Q3关断，经过反向施 密特后OTP芯片输出低电平。随着工作温度的升高，电流IA随之增大，当工作温度高于临界 安全温度时，
Figure 835653DEST_PATH_IMAGE006
，NPN晶体管Q3导通，经过反向施密特后OTP芯片输出高电平，此时 NMOS管M8被关断，临界阈值电压变为
Figure 24058DEST_PATH_IMAGE007
，这样就防止由于外界温度波动而 产生的系统反复关断。同时，由于各类LED驱动芯片制作工艺不同，安全工作临界温度不同， 可以通过调节流过Q2的温度监测电流IQ2大小和M5、M6管的宽长比来调节安全工作的临界温 度。电路输出级采用反向施密特触发器电路，可以有效增加电路的输出迟滞特性，避免由于 可调光LED驱动芯片的工作温度波动而导致的反复关断。
图2和图3为本专利所提的应用于可调光LED驱动芯片的过温保护电路的正向温度特性曲线和反向温度特性曲线。从图2中可以看出，当LED驱动芯片工作温度由低变高正向变化时，工作温度低于90℃过温保护电路正常工作，向外输出低电平，当工作温度高于92℃过温保护电路向外输出高电平，过温保护电路关断芯片，防止芯片由于高温而受到损坏。从图3中可以看出，当LED驱动芯片工作温度由高变低反向变化时，工作温度低于100℃过温保护电路正常工作，向外输出低电平，当工作温度高于102℃过温保护电路向外输出高电平，过温保护电路关断芯片，防止芯片由于高温而受到损坏。图4为本专利所提的应用于可调光LED驱动芯片过温保护电路的回差温度特性曲线。从图中可以看出，过温保护电路的正向温度特性曲线和反向温度特性曲线之间存在10℃的回差温度，这样就避免了过温保护电路在工作中由于温度波动而造成的反复关断。

Claims (3)

1.一种应用于可调光LED驱动芯片的过温保护电路，包括多个MOS管、晶体管，其特征在于：MOS管M3、MOS管M4、 MOS管M5、 MOS管M6、 MOS管M7的源极连接在VDD上；MOS管M3的栅极与MOS管M4的栅极相连，MOS管M3的栅极与漏极相连，MOS管M2的漏接与MOS管M3的漏极相连，MOS管M2的栅极与MOS管M1的栅极相连，MOS管M1的栅极与漏极相连，MOS管M1、MOS管M2的源极连接在VSS上，晶体管Q1的集电极与基极相连，晶体管Q1的集电极连接在MOS管M4的漏极上、发射极接地、基极与晶体管Q2的基极相连，晶体管管Q2的集电极连接MOS管M5的漏极、发射极连接电阻R1，电阻R1的另一端连接VSS，MOS管M5、 MOS管M6、 MOS管M7的栅极连接一起，MOS管M5的漏极与栅极相连，MOS管M6的漏极连接有相关串联的电阻R2、电阻R3；电阻R3的一端连接VSS，MOS管M8的漏极连接在电阻R2和电阻R3之间、源极接VSS，晶体管Q3的基极连接MOS管M6的漏极、发射极接地、集电极连接MOS管M7的漏极；反相施密特触发器的输入连接在MOS管M7的漏接上，反相施密特触发器的输出与MOS管M8的栅极之间连接有反相器。
2.根据权利要求1所述的一种应用于可调光LED驱动芯片的过温保护电路，其特征在于：所述的MOS管M1、MOS管M2、MOS管M8为NMOS，MOS管M3、MOS管M4、MOS管M5、MOS管M6、MOS管M7为PMOS。
3.根据权利要求1所述的一种应用于可调光LED驱动芯片的过温保护电路，其特征在于：晶体管Q1、晶体管Q2的发射结面积之比均为1:8。
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