[發明專利]一種LED驅動電源中的過壓保護電路及LED驅動電源

有效

• 申請號: 201310139467.X
• 申請日: 2013-04-22
• 公開（公告）號: CN103199499A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 孫順根;于得水
• 申請（專利權）人: 上海晶豐明源半導體有限公司
• 主分類號: H02H7/125
• 分類號: H02H7/125;H02M7/12
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 王光輝

技術領域

本發明涉及一種LED驅動電源中的過壓保護電路，尤其是用在無輔助繞組的LED驅動電源方案中。?

背景技術

LED驅動電源的功能是提供LED燈恒定的輸出電流，但是如果輸出LED開路或者發生其他使輸出電壓變高的情況，LED驅動電源必須做出相應措施讓輸出電壓不超過輸出電容的耐壓，否則輸出電容就會被破壞。在傳統的LED驅動電源方案中，一般采用一個單獨的變壓器繞組來檢測輸出電壓，然后通過電阻分壓，輸入到芯片單獨的腳位來直接檢測輸出電壓，從而判定驅動電源是否發生過壓。?

傳統的過壓保護方案增加了LED的整個驅動電源的體積和成本，為了檢測過壓點，需要增加一個變壓器繞組，兩個分壓電阻，而且芯片也要多一個檢測腳位，不適合目前市場LED小體積、低成本的發展趨勢。?

圖1為現有技術中LED驅動電源中過壓保護部分的電路原理圖。圖1所給出的是一種降壓型Buck電路的典型應用圖。通常包括：整流橋101，輸入濾波電容102，輸出電容103，變壓器原邊繞組104，變壓器輔助繞組110，整流二極管105，供電電容109，LED負載113，開關功率管107，電流采樣電阻108，分壓電阻111，分壓電阻112，控制芯片120。當開關功率管107導通時，變壓器原邊104電流上升，電流流經采樣電阻108產生電壓信號，當該電壓信號達到芯片110內的電流基準電壓時，開關功率管107關斷，原邊繞組104里面的電流通過整流管105續流，當芯片120檢測到整流管105中的電流為零時，開關管107打開。當開關功率管107關斷時，在原邊繞組104上的電壓差為LED的輸出電壓，此時輔助繞組110上感應的電壓也是輸出電壓的正比關系，比例系數為繞組的匝比。如果此時LED開路，輸出電壓變高，如果FB電壓高于芯片的內部基準，芯片120判定系統進入過壓狀態，實現保護功能。?

現有技術中所使用的另一種技術方案是省掉了圖1中變壓器輔助繞組，通過檢測所述整流二極管中電流續流時間來判定輸出電壓是否過壓。一般通過在芯片中設置一個固定的時間常數，當整流二極管中的電流續流時間超過這個固定時間常數，則認為芯片沒有過壓，如果整流二極管中的電流續流時間短于這個固定時間常數，則認為芯片出現過壓。但是因為所述整流二極管中的電流續流時間與原邊峰值電流是正比關系，所以對于峰值電流變化的系統，這種應用不適合。?

發明內容

????為了克服現有技術中存在的缺陷，本發明提供一種體積小、成本低的LED驅動電源中的過壓保護電路及LED驅動電源?

為了實現上述發明目的，本發明提供一種LED驅動電源中的過壓保護電路，其特征在于，該過壓保護電路包括：一采樣保持單元、一電流源、一充電電容、一比較器單元、一過壓邏輯單元、一邏輯控制單元以及一退磁時間檢測單元，該采樣保持單元檢測該LED驅動電源的電流采樣電阻的電壓并經過該電流源、充電電容以及比較器單元生成一退磁基準時間，該退磁時間檢測單元檢測一退磁時間，該過壓邏輯單元比較該退磁時間和該退磁基準時間，當該退磁時間小于等于該退磁基準時間時，該過壓邏輯單元輸出一過壓信號，該控制邏輯單元判定輸出過壓，關斷該LED驅動電源的功率開關管。

更進一步地，該采樣保持單元的輸入端連接該LED驅動電源的電流采樣電阻，其輸出端與比較器單元的正極輸入端連接，該比較器單元的負極輸入端連接該充電電容和該電流源，該比較器單元的輸出端連接該過壓邏輯單元的輸入端，且該退磁時間檢測單元的輸出端與該過壓邏輯單元的另一輸入端連接，該過壓邏輯單元的輸出端連接該控制邏輯單元。?

更進一步地，該退磁時間檢測單元的輸入信號來自該功率開關管或該LED驅動電源的輔助繞組。?

更進一步地，該控制邏輯單元通過一驅動單元與一源極控制管的柵極連接，該源極控制管的源級連接該電流采樣電阻，漏極連接該功率開關管的源級。?

更進一步地，該控制邏輯單元通過一驅動單元與該功率開關管的柵極連接，該功率開關管的漏極和柵極連接一耦合電容。?

更進一步地，該采樣保持單元包括一采樣開關和一采樣電容，該采樣開關的開關狀態由一芯片控制信號Gate_ON決定。?

更進一步地，該退磁時間檢測單元包括：一高通濾波器、一比較器以及一邏輯電路單元，該高通濾波器的輸入端為該退磁時間檢測單元的輸入端，該高通濾波器的輸出端連接該比較器的正極輸入端，該比較器的負極輸入端連接一基準電壓，該比較器的輸出端連接輸入邏輯電路。?