[發明專利]LED恒流驅動電路及其輸出開路保護電路

有效

• 申請號: 201310337035.X
• 申請日: 2013-08-05
• 公開（公告）號: CN104349535A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 張波;謝朋村;胡遇杰
• 申請（專利權）人: 杭州必易科技有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02;H02H3/20
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 何平

技術領域

本發明涉及電路保護，特別是涉及一種LED恒流驅動電路及其輸出開路保護電路。

背景技術

LED正常工作時需要對其提供一個恒定的直流電流，所以需要一個LED恒流驅動器將輸入電壓源Vin轉換成直流電提供給LED。如圖1所示，LED恒流驅動器在結構上一般包括半導體二極管D、電感L、電容C、電阻R和主功率開關S。

由于LED恒流驅動器在正常工作時輸出的是恒定的電流，所以一旦負載消失即LED負載開路，輸出阻抗就會變大非常大，輸出電壓就會逐漸升高。如果不對其進行有效的保護，那么電路中將出現較大的電壓應力而引起電路器件的損壞。

為了實現對輸出開路的保護，傳統的做法都是利用反饋電路反饋回來的電壓與一定的電壓基準進行比較，如果反饋回來的電壓低于該電壓基準，那么說明電路正常；否則將停止主功率開關的導通，以達到保護電路的目的。

如圖2a所示為直接反饋式的LED恒流驅動電路，輸出電壓經過二極管D反饋到電容C2上，然后通過電壓比較器將C2上的電壓與輸出過壓基準V1進行比較，根據電壓比較器的輸出來判斷輸出是否過壓。這個方法雖然結構簡單，但只適用于輸出電壓較低的情況。

如圖2b所示為變壓器耦合式的LED恒流驅動電路，輸出電壓通過變壓器T1從繞組N1耦合到繞組N2，然后再將A點電壓經比較器1與輸出過壓基準V1比較，將B點電壓經比較器與輸出過壓基準V2比較，然后再綜合比較器1和比較器2的輸出結果判斷輸出是否過壓。這種方法適用范圍大于直接反饋式的LED恒流驅動電路，但是變壓器結構復雜且高計成本較高。

發明內容

基于此，有必要提供一種設計成本低、輸出電壓范圍寬的輸出開路保護電路。

此外，還提供一種LED恒流驅動電路。

一種LED恒流驅動電路的輸出開路保護電路，用于在所述LED恒流驅動電路輸出端開路時保護所述LED恒流驅動器，包括：采樣模塊，用于獲取輸入到所述LED恒流驅動電路的輸入電壓V_in、所述LED恒流驅動電路中主功率開關的開關周期T_sw以及主功率開關的導通時間T_on；輸出電壓計算模塊，與所述采樣模塊連接，用于根據所述輸入電壓V_in、開關周期T_sw以及導通時間T_on計算輸出電壓V_F；比較判斷模塊，與所述輸出電壓計算模塊連接，將所述輸出電壓V_F與基準電壓比較，在所述輸出電壓V_F高于基準電壓時，輸出信號使所述主功率開關停止導通；在所述輸出電壓V_F低于基準電壓時，保持電路繼續正常工作。

在其中一個實施例中，所述LED恒流驅動電路為BUCK型，所述輸出電壓計算模塊采用如下公式計算所述輸出電壓V_F,其中k為采樣電壓與實際輸入電壓的比值常數：V_F=k·V_o=k·V_in·(T_on/T_sw)。

在其中一個實施例中，所述LED恒流驅動電路為BUCK/BOOST型，所述輸出電壓計算模塊采用如下公式計算所述輸出電壓V_F,其中k為采樣電壓與實際輸入電壓的比值常數：V_F=k·V_o=k·V_in·(T_on/(T_sw-T_on))。

在其中一個實施例中，所述LED恒流驅動電路為Flyback型，所述輸出電壓計算模塊采用如下公式計算所述輸出電壓V_F，其中Ns、Np分別為變壓器初級圈數與次級圈數，k為采樣電壓與實際輸入電壓的比值常數:V_F=k·V_o=k·V_in·（T_on/（T_sw-T_on))·(N_S/N_P)。

在其中一個實施例中，所述采樣模塊包括開關周期采樣單元、輸入電壓采樣單元和導通時間采樣單元，其中所述開關周期采樣單元、輸入電壓采樣單元、導通時間采樣單元都與輸出電壓計算模塊連接。

在其中一個實施例中，所述開關周期采樣單元、輸入電壓采樣單元和導通時間采樣單元同步進行采樣。