CN101707347B - 一种欠压保护电路及led驱动电路 - Google Patents

Abstract

本发明适用于开关电源领域，提供了一种欠压保护电路及LED驱动电路；欠压保护电路包括：可调分路调节器、分压取样电路、开关管、第一限流电阻、第二限流电阻以及偏置电阻；可调分路调节器的输入端连接至分压取样电路的第一输出端；第一限流电阻的一端连接至第一电源，另一端连接至可调分路调节器的输出端；分压取样电路的输入端连接第二电源，其第二输出端连接至开关管的第一端；开关管的控制端通过第二限流电阻连接至可调分路调节器的输出端。本发明提供的欠压保护电路结构简单、成本低、占用空间小。

Description

一种欠压保护电路及LED驱动电路

技术领域

本发明属于开关电源领域，尤其涉及一种欠压保护电路及LED驱动电路。

背景技术

图1示出了现有技术提供的欠压保护电路的具体电路，为了便于说明，仅示出了与欠压保护电路相关的部分；欠压保护电路包括：比较电路U7、可调分路调节器U8可调分路调节器U8以及一些电阻和电容；其中，电阻R11与电阻R12串联连接在电源VIN与地之间，电阻R11与电阻R12的串联连接端通过电容C11接地，电阻R11与电阻R12的串联连接端还通过电阻R13与比较电路U7中比较器A1的反向输入端-连接；电阻R16、电阻R17以及电阻R18依次串联连接在可调分路调节器U8的输出端与CTRL端之间，电阻R17和电阻R18的串联连接端连接至比较电路U7中比较器A1的输出端(即比较电路U7的第1脚)，电阻R16和电阻R17的串联连接端连接至比较电路U7中比较器A1的正向输入端+；可调分路调节器U8的地端接地，可调分路调节器U8的输入端通过电阻R14连接至电源VCC，可调分路调节器U8的输入端还通过电阻R15接地，可调分路调节器U8的输入端同时还连接至可调分路调节器U8的输出端；电容C12的一端连接至可调分路调节器U8的输出端，电容C12的另一端接地；比较电路U7的第8脚连接电源VCC。

现有的欠压保护电路采用比较电路U7、可调分路调节器U8以及一些电阻和电容组成一个迟滞比较电路，产生一个有效电平并控制其它电路；由于采用了集成运算放大器组成的比较电路U7，因此整个电路的成本较高，占用空间大；同时由于集成运算放大器的输出电压精度差导致欠压保护电路中的保护电压的精度不好控制，迟滞电压范围也不便于调试。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种欠压保护电路，旨在解决现有的欠压保护电路成本高、占用空间大、保护电压的精度不好控制以及迟滞电压范围不便于调试的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种欠压保护电路，所述欠压保护电路包括：

可调分路调节器、分压取样电路、开关管、第一限流电阻、第二限流电阻以及偏置电阻；

所述可调分路调节器的输入端连接至所述分压取样电路的第一输出端，所述可调分路调节器的地端接地；

所述第一限流电阻的一端连接至第一电源，所述第一限流电阻的另一端连接至所述可调分路调节器的输出端；

所述分压取样电路的输入端连接第二电源，所述分压取样电路的第二输出端连接至所述开关管的第一端；

所述开关管的第二端接地，所述开关管的控制端通过所述第二限流电阻连接至所述可调分路调节器的输出端，所述开关管的控制端还通过所述偏置电阻接地。

其中，所述分压取样电路包括：依次串联连接在第二电源与地之间的第一分压电阻、第二分压电阻以及第三分压电阻；

所述第一分压电阻与所述第二分压电阻的串联连接端作为所述分压取样电路的第一输出端连接至所述可调分路调节器的输入端；

所述第二分压电阻与所述第三分压电阻的串联连接端作为所述分压取样电路的第二输出端连接至所述开关管的第一端。

其中，所述开关管为三极管，所述三极管的基极通过所述第二限流电阻连接至所述可调分路调节器的输出端，所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极连接至所述分压取样电路的第二输出端。

其中，所述三极管为NPN型三极管。

其中，所述开关管为MOS管，所述MOS管的栅极通过第二限流电阻连接至可调分路调节器的输出端，所述MOS管的源极接地，所述MOS管的漏极连接至分压取样电路的第二输出端。

其中，所述欠压保护电路还包括：滤波电容，所述滤波电容的一端连接至所述可调分路调节器的输入端与分压取样电路的第一输出端连接的连接端，所述滤波电容的另一端接地。

其中，所述欠压保护电路还包括：第三限流电阻，所述第三限流电阻的一端连接至所述可调分路调节器的输出端与第一限流电阻连接的连接端，所述第三限流电阻的另一端通过所述第二限流电阻连接至所述开关管的控制端。

其中，所述第一电源为低压电源，所述第二电源为直流电压。

其中，所述可调分路调节器为TL431芯片。

本发明实施例的另一目的在于提供一种LED驱动电路，包括上述欠压保护电路。

本发明实施例提供的欠压保护电路将第二电源VIN与设定的阈值电压进行比较，根据比较结果控制可调分路调节器的通断以及开关管的通断，输出欠压保护控制信号从而实现欠压迟滞保护；该电路结构简单、成本低、占用空间小；同时提高了保护电压的控制精度，便于调试迟滞电压范围。

附图说明

图1是现有技术提供的欠压保护电路的电路图；

图2是本发明实施例提供的欠压保护电路的电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供的欠压保护电路将第二电源VIN与设定的阈值电压进行比较，根据比较结果控制可调分路调节器的通断以及开关管的通断，输出欠压保护控制信号从而实现欠压迟滞保护。

本发明实施例提供的欠压保护电路可以应用于开关电源等需要欠压保护的用电设备中，特别应用于DC/DC电压转换电路以及大电流的LED驱动电路中。图2示出了本发明实施例提供的欠压保护电路的电路，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下。

欠压保护电路包括：可调分路调节器U1、分压取样电路11、开关管12、第一限流电阻R4、第二限流电阻R6以及偏置电阻R7；其中，可调分路调节器U1的输入端连接至分压取样电路11的第一输出端S1，可调分路调节器U1的地端接地；第一限流电阻R4的一端连接至第一电源VCC，第一限流电阻R4的另一端连接至可调分路调节器U1的输出端；分压取样电路11的输入端连接第二电源VIN，分压取样电路11的第二输出端S2连接至开关管12的第一端；开关管12的第二端接地，开关管12的控制端通过第二限流电阻R6连接至可调分路调节器U1的输出端，开关管12的控制端还通过偏置电阻R7接地。

在本发明实施例中，分压取样电路11包括：依次串联连接在第二电源VIN与地之间的第一分压电阻R1、第二分压电阻R2以及第三分压电阻R3；其中，第一分压电阻R1与第二分压电阻R2的串联连接端S1作为分压取样电路11的第一输出端S1连接至可调分路调节器U1的输入端；第二分压电阻R2与第三分压电阻R3的串联连接端S2作为分压取样电路11的第二输出端S2连接至开关管12的第一端。

作为本发明的一个实施例，分压取样电路11还可以包括多个串联连接的电阻；不限于三个分压电阻，大于三个的分压电阻也应该属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中，开关管可以为三极管Q1，其中，三极管Q1的基极通过第二限流电阻R6连接至可调分路调节器U1的输出端，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极连接至分压取样电路11的第二输出端S2。

作为本发明的一个实施例，三极管Q1为NPN型三极管。

在本发明实施例中，开关管还可以为MOS管，其中MOS管的栅极通过第二限流电阻R6连接至可调分路调节器U1的输出端，MOS管的源极接地，MOS管的漏极连接至分压取样电路11的第二输出端S2。

在本发明实施例中，欠压保护电路还包括：滤波电容C1，滤波电容C1的一端连接至可调分路调节器U1的输入端与分压取样电路11的第一输出端S1连接的连接端，滤波电容C1的另一端接地。

在本发明实施例中，欠压保护电路还包括：第三限流电阻R5，第三限流电阻R5的一端连接至可调分路调节器U1的输出端与第一限流电阻R4连接的连接端，第三限流电阻R5的另一端通过第二限流电阻R6连接至开关管12的控制端。

在本发明实施例中，第一电源VCC可以为低压电源，第二电源VIN可以为直流电压或交流经整流滤波后的电压。

在本发明实施例中，可调分路调节器U1可以为TL431芯片。可调分路调节器U1的基准电压可以为1.25V或2.5V；由于采用了精度高的TL431以及精度高的电阻，解决了集成运算放大器输出精度低的问题；同时降低了成本。

为了更进一步的说明本发明实施例提供的欠压保护电路，现结合图2详述其工作原理如下，为了便于说明，需要欠压保护的电子设备以LED驱动电路为例，开关管12以三极管Q1为例：

通电后，当第二电源VIN大于设定的第一阈值电压Von时，取消了对LED驱动电路的欠压保护，LED驱动电路开始正常工作；当第二电源VIN小于设定的第二阈值电压Voff时，LED驱动电路受保护，LED驱动电路停止工作；其中，第一阈值电压Von小于第二阈值电压Voff。

第二电源VIN的电压从0逐渐上升时，当VIN＜Von时，可调分路调节器U1的参考电平端Vref的电压小于2.5V，可调分路调节器U1不导通，欠压保护控制信号输出端CTRL是高电平，三极管Q1导通，此时，2.5V＞Vref＝VIN×R2/(R1+R2)，LED驱动电路受保护；当第二电源VIN的电压上升到设定的第一阈值电压Von时，2.5V＝Von×R2/(R1+R2)，可调分路调节器U1导通，欠压保护控制信号输出端CTRL是低电平，三极管Q1关断，此时，2.5V＜Vref＝VIN×(R2+R3)/(R1+R2+R3)，LED驱动电路被取消保护；VIN电压从正常电压降到第二阈值电压Voff时，2.5V＝Vref＝VIN×(R2+R3)(/R1+R2+R3)，可调分路调节器U1关断，欠压保护控制信号输出端CTRL是高电平，三极管Q1导通，此时，2.5V＞Vref＝VIN×R2/(R1+R2)，LED驱动电路受保护。

相比于现有技术，本发明实施例提供的欠压保护电路将第二电源VIN与设定的阈值电压进行比较，根据比较结果控制可调分路调节器的通断以及开关管的通断，输出欠压保护控制信号从而实现欠压迟滞保护；该电路结构简单、成本低、占用空间小；同时提高了保护电压的控制精度，便于调试迟滞电压范围。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种欠压保护电路，其特征在于，所述欠压保护电路包括：

可调分路调节器、分压取样电路、开关管、第一限流电阻、第二限流电阻以及偏置电阻；

所述可调分路调节器的输入端连接至所述分压取样电路的第一输出端，所述可调分路调节器的地端接地；

所述第一限流电阻的一端连接至第一电源，所述第一限流电阻的另一端连接至所述可调分路调节器的输出端；

所述分压取样电路的输入端连接第二电源，所述分压取样电路的第二输出端连接至所述开关管的第一端；

所述开关管的第二端接地，所述开关管的控制端通过所述第二限流电阻连接至所述可调分路调节器的输出端，所述开关管的控制端还通过所述偏置电阻接地；

所述分压取样电路包括：

依次串联连接在第二电源与地之间的第一分压电阻第二分压电阻以及第三分压电阻；

所述第一分压电阻与所述第二分压电阻的串联连接端作为所述分压取样电路的第一输出端连接至所述可调分路调节器的输入端；

所述第二分压电阻与所述第三分压电阻的串联连接端作为所述分压取样电路的第二输出端连接至所述开关管的第一端。

2.如权利要求1所述的欠压保护电路，其特征在于，所述开关管为三极管，所述三极管的基极通过所述第二限流电阻连接至所述可调分路调节器的输出端，所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极连接至所述分压取样电路的第二输出端。

3.如权利要求2所述的欠压保护电路，其特征在于，所述三极管为NPN型三极管。

4.如权利要求1所述的欠压保护电路，其特征在于，所述开关管为MOS管，所述MOS管的栅极通过第二限流电阻连接至可调分路调节器的输出端，所述MOS管的源极接地，所述MOS管的漏极连接至分压取样电路的第二输出端。

5.如权利要求1所述的欠压保护电路，其特征在于，所述欠压保护电路还包括：滤波电容，所述滤波电容的一端连接至所述可调分路调节器的输入端与分压取样电路的第一输出端连接的连接端，所述滤波电容的另一端接地。

6.如权利要求1所述的欠压保护电路，其特征在于，所述欠压保护电路还包括：第三限流电阻，所述第三限流电阻的一端连接至所述可调分路调节器的输出端与第一限流电阻连接的连接端，所述第三限流电阻的另一端通过所述第二限流电阻连接至所述开关管的控制端。

7.如权利要求1所述的欠压保护电路，其特征在于，所述第一电源为低压电源，所述第二电源为直流电压。

8.如权利要求1所述的欠压保护电路，其特征在于，所述可调分路调节器为TL431芯片。

9.一种LED驱动电路，其特征在于，所述LED驱动电路包括权利要求1-8任一项所述的欠压保护电路。

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