[發明專利]具有負載短路保護功能的電流沉恒流輸出驅動電路

無效

• 申請號: 200810045687.5
• 申請日: 2008-07-30
• 公開（公告）號: CN101330203A
• 公開（公告）日: 2008-12-24
• 發明（設計）人: 羅萍;沈磊;甄少偉;李君陽;鄧雯君
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H02H7/122
• 分類號: H02H7/122;H02M3/156;G09G3/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于電子技術領域，涉及電流沉恒流輸出驅動電路，尤其是具有負載短路保護功能的電流沉恒流輸出驅動電路。

背景技術

目前，隨著電子應用的不斷發展，電流沉恒流輸出的驅動電路越來越多。其中大屏幕LED顯示屏是一個顯著的例子。它已廣泛應用于體育場館、城市及公共廣場、交通、企業形象宣傳、商業廣告及其它應用中。LED顯示屏技術難關基本攻克，發光顯示器件的亮度、質量日趨完美，價格也進一步降低，市場發展日益成熟，需求量日增。對驅動電路，為了提高可靠性，各種保護電路需要日臻完善。由于多方面的原因，目前LED負載容易發生短路現象；所以，當LED負載短路時，對于驅動電路的保護也就成了必須解決的問題。當負載短路時，負載電壓全部加到驅動電路的輸出級上，使驅動電路的功耗大大增加，當功耗超出驅動電路所能承受的范圍時，驅動電路就會被燒壞，從而給系統應用和維修帶來不利的影響。

圖1為現有的電流沉恒流輸出驅動電路示意圖，其輸出結構中沒有短路保護電路。這樣當負載發生短路現象時，負載電壓全部加在驅動電路上，從而極易燒壞驅動電路，使系統可靠性大大降低。而現有的負載短路保護電路有的需要占用很大的芯片面積，有的需要靜電釋放(ESD)，從而導致驅動電路芯片成本居高不下。

發明內容

本發明克服現有電流沉恒流輸出驅動電路負載短路保護功能的不足，提出了一種可以用很少元件就可以進行短路保護的電路結構。當負載發生短路時，短路保護電路立刻關斷驅動電路的驅動功率管，從而保護了驅動電路。同時該電路具有成本低、結構簡單和可靠性好等優點。

本發明技術方案如下：

具有負載短路保護功能的電流沉恒流輸出驅動電路，如圖2所示，包括驅動單元和負載短路保護單元。驅動單元由一個運算放大器OP1、電阻R1、電阻R2、第一選擇器SEL1和NMOS功率開關管M3組成；NMOS功率開關管M3的襯底接地，其源極通過電阻R1接地，其柵極接第一選擇器SEL1的選擇信號輸出端Y；第一選擇器SEL1的第二選擇信號輸入端B通過電阻R2接地，第一選擇器SEL1的第一選擇信號輸入端A接運算放大器OP1的輸出端；第一選擇器選擇端為高電平時，其第一選擇信號輸入端A與選擇信號輸出端Y相連；第一選擇器選擇端為低電平時，其第二選擇信號輸入端B與選擇信號輸出端Y相連；運算放大器OP1的正輸入端外接參考電壓Vref，其負輸入端接NMOS功率開關管M3的源極。負載短路保護單元的電壓采樣端接驅動單元的NMOS功率開關管M3的漏極，負載短路保護單元的輸入端接NMOS功率開關管M3的控制信號PWM，負載短路保護單元的控制信號輸出端接驅動單元的第一選擇器SEL1的選擇端S。

本發明所述的具有負載短路保護功能的電流沉恒流輸出驅動電路具體應用時，負載(如LED)接于NMOS功率開關管M3的漏極和負載電壓Vloadup之間。當負載正常工作時，負載短路保護單元的控制信號輸出端輸出NMOS功率開關管M3的控制信號PWM；當負載短路時，負載短路保護單元的控制信號輸出端輸出低電平信號將NMOS功率開關管M3關斷，及時保護驅動電路不至于被燒毀。

本發明所述的具有負載短路保護功能的電流沉恒流輸出驅動電路，采用的電路元件均為一些邏輯門、MOS管、選擇器和電容等基本電路元件，具有成本低、結構簡單、可靠性好等優點。整個電路具有結構簡單、使用方便和通用性好的特點。同時，本發明所述的具有負載短路保護功能的電流沉恒流輸出驅動電路中，負載短路保護單元的采樣MOS管是源端接在輸出端，可以耐高壓，不需要ESD結構，因此具有防靜電功能。

附圖說明

圖1是一種典型的電流沉恒流輸出結構示意圖。

圖2是具有負載短路保護單元的電流沉恒流輸出驅動電路結構示意圖。

圖3是本發明具有負載短路保護功能的電流沉恒流輸出驅動電路具體實施方式一電路圖。

圖4是本發明具有負載短路保護功能的電流沉恒流輸出驅動電路具體實施方式二電路圖。

圖5是本發明具有負載短路保護功能的電流沉恒流輸出驅動電路具體實施方式三電路圖。

圖6是本發明具有負載短路保護功能的電流沉恒流輸出驅動電路具體實施方式四電路圖。

圖7是本發明具有負載短路保護功能的電流沉恒流輸出驅動電路具體實施方式五電路圖。

具體實施方式

需要說明的是，本發明所述的具有負載短路保護功能的電流沉恒流輸出驅動電路，其負載短路保護單元主要由采樣電路、比較電路和控制信號輸出/關斷電路組成。具體形式如圖3至圖7所示。