CN102883511B - 多路串并联led负载故障保护驱动电路及故障诊断保护方法 - Google Patents

多路串并联led负载故障保护驱动电路及故障诊断保护方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种多路串并联LED负载故障保护驱动电路及LED负载故障诊断保护方法，通过增加了变压器的第二原边绕组及负载故障判断控制单元，当发生LED负载故障时，变压器的第二原边绕组将驱动电路输出端的电压变化信号反馈至所述负载故障判断控制单元，负载故障判断控制单元将减小输出以减小电压基准芯片的基准电压输出信号，并控制驱动模块的输出以减小驱动电路的输出电流，以保护剩余的LED负载正常工作。与现有技术相比，本发明是在现有的LED连接条件下进行高效的控制并保护其余非故障LED光源，成本较低，具有较好的经济效益。

Description

多路串并联LED负载故障保护驱动电路及故障诊断保护方法
技术领域
本发明涉及LED电子应用领域，尤其涉及一种多路串并联LED负载故障保护驱动电路及多路串并联LED负载故障诊断保护方法。
背景技术
随着照明技术的发展，LED光源作为一种新兴起的绿色光源正获得越来越大的发展，LED的运用正成为未来的趋势。在众多的LED运用技术中，对于LED的连接方式，除了一些特殊的场合外，现在已经基本都是采用串并的方式进行连接，即使如现在新兴起的COB封装，其内部结构也是采用这些方式。这样的连接方式对于LED的运用会有很大的好处，但同时也带来另外一些弊端。
例如，如图1所示，由于LED是采用串并连接，在实际的使用过程中如果单串的LED中有一个LED出现故障，如开路烧断（短路也可能出现，但在LED短路后，由于会通过较大的电流，在很短的时间里面，这颗LED会被大电流烧断，最后的故障现象也是呈现开路状况）。由于LED驱动是处于恒流状态，对于这负载的其他路LED来说，其上面的电流会相应的增加（如图1的2路和3路，其增加的幅度是原来流过1路的电流现在也平均分摊到2路，3路上）。这样的话，极其容易导致2路和3路的LED的损坏。
现有技术中，针对这样的状况，在市场上的LED驱动电源也进行了调整，即一个LED驱动的输出为多路输出，分别给1路，2路，3路的LED进行供电，这样的话即使一路LED光源出现问题，也不会影响到其他两路，保证了LED的正常工作，阻止了上述所说的恶性循环现象的出现。
虽然现在市场上通用的LED驱动针对LED光源串并方式的解决方法，在LED光源故障时避免了损害其他并联的LED光源，使问题得到了很大的改善，然而在LED驱动的成本上却有了很大的提高。先不去说在电路上要实现几路输出增加的成本，单是在输出线材上，就由原来的单根线增加到了三根。因此现有技术中的解决此问题的方法具有很大的成本上升的弊端。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种多路串并联LED负载故障保护驱动电路及故障诊断保护方法,当多路串并联的LED负载的其中一路发生故障时，能够及时判断出发生故障并减小驱动电路的输出电流以保护其他LED负载正常工作。 
本发明所提供的技术方案为，一种多路串并联LED负载故障保护驱动电路，包括与变压器的第一原边绕组相连接的整流电路和驱动模块、连接在驱动电路输出端的电压基准芯片，还包括：
变压器的第二原边绕组，用于将负载故障时副边电压上升的信号反馈到原边；
负载故障判断控制单元，所述负载故障判断控制单元分别与变压器的第一原边绕组和第二原边绕组相连接，用于判断是否发生负载故障并控制所述电压基准芯片的输入信号；
所述负载故障判断控制单元与驱动模块相连接，当判断发生负载故障时，所述变压器的第二原边绕组将故障信号反馈至所述负载故障判断控制单元，所述负载故障判断控制单元将改变电压基准芯片的基准电压输出信号，并控制所述驱动模块的输出以减小驱动电路的输出电流。
优选地，所述负载故障判断控制单元包括MCU微控制单元。
优选地，所述MCU微控制单元改变MOS管的占空比以减小驱动电路的输出电流。
优选地，所述MCU微控制单元与电压基准芯片之间连接有第一光耦和第二光耦，所述第一光耦和第二光耦的信号传输方向相反。
优选地，所述故障信号为驱动电路输出端的电压变化信号。
本发明还提供了一种多路串并联LED负载故障诊断保护方法，多路串并联LED负载故障保护驱动电路包括与变压器的第一原边绕组相连接的整流电路和驱动模块、连接在驱动电路输出端的电压基准芯片，在所述变压器的原边增加第二原边绕组，用于将负载故障时副边电压上升的信号反馈到原边；
增加分别与变压器的第一原边绕组和第二原边绕组相连接的负载故障判断控制单元，所述负载故障判断控制单元用于判断是否发生负载故障并控制所述电压基准芯片的输入信号；
将所述负载故障判断控制单元与驱动模块相连接，当发生负载故障时，所述变压器的第二原边绕组将故障信号反馈至所述负载故障判断控制单元，所述负载故障判断控制单元经判断为负载故障后将调整电压基准芯片的基准电压输出信号，调整后的基准电压输出信号输入所述负载故障判断控制单元，由所述负载故障判断控制单元控制所述驱动模块的输出以减小驱动电路的输出电流。
优选地，所述故障信号为驱动电路输出端的电压变化信号。
优选地，所述负载故障判断控制单元为MCU微控制单元。
优选地，所述MCU微控制单元改变MOS管的占空比以减小驱动电路的输出电流。
优选地，所述MCU微控制单元与电压基准芯片之间连接有第一光耦和第二光耦，当发生负载故障时，所述负载故障判断控制单元的输出信号经第二光耦输入电压基准芯片以调整基准电压输出信号，调整后的基准电压输出信号经第一光耦输入所述负载故障判断控制单元。
与现有技术相比本发明的优点是：本发明通过增加了变压器的第二原边绕组及负载故障判断控制单元，当发生LED负载故障时，将LED驱动电路的输出电压变化经第二原边绕组反馈至负载故障判断控制单元，负载故障判断控制单元经判断为故障后减小驱动电路的输出电流。与现有技术相比，本发明是在现有的LED连接条件下进行高效的控制并保护其余非故障LED光源，成本较低，具有较好的经济效益。
附图说明
附图1为现有技术中的多路串并联LED负载故障保护驱动电路；
附图2为本发明的多路串并联LED负载故障保护驱动电路；
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明：
如附图2所示，一种多路串并联LED负载故障保护驱动电路，驱动电路的输入端与市电相连接，输出端与多路串并联LED负载相连接。该驱动电路包括与变压器的第一原边绕组相连接的整流电路和驱动模块、连接在驱动电路输出端的电压基准芯片，还包括：变压器的第二原边绕组，用于将负载故障时副边电压上升的信号反馈到原边；
负载故障判断控制单元，所述负载故障判断控制单元分别与变压器的第一原边绕组和第二原边绕组相连接，用于判断是否发生负载故障并控制所述电压基准芯片的输入信号；
负载故障判断控制单元与驱动模块相连接，当判断发生LED负载故障时，变压器的第二原边绕组将驱动电路输出端的电压变化信号反馈至所述负载故障判断控制单元，负载故障判断控制单元将调整电压基准芯片的基准电压输出信号，并控制驱动模块的输出以减小驱动电路的输出电流，以保护剩余的LED负载正常工作。
本实施方式中负载故障判断控制单元为MCU微控制单元。MCU微控制单元通过改变MOS管的占空比以减小驱动电路的输出电流。
MCU微控制单元与电压基准芯片之间连接有第一光耦和第二光耦，所述第一光耦和第二光耦的信号传输方向相反。
本发明还提供了一种多路串并联LED负载故障诊断保护方法，多路串并联LED负载故障保护驱动电路包括与变压器的第一原边绕组相连接的整流电路和驱动模块、连接在驱动电路输出端的电压基准芯片，在所述变压器的原边增加第二原边绕组，用于将负载故障时副边电压上升的信号反馈到原边，并输入至MCU微控制单元。
还增加了分别与变压器的第一原边绕组和第二原边绕组相连接的MCU微控制单元，所述MCU微控制单元用于判断是否发生LED负载故障并控制所述电压基准芯片的输入信号。
将所述负载故障判断控制单元与驱动模块相连接，当发生LED负载故障时，所述变压器的第二原边绕组将驱动电路输出端的电压变化信号反馈至MCU微控制单元，MCU微控制单元经计算、比较判断为负载故障后，将调整电压基准芯片的基准电压输出信号，基准电压输出信号输入至MCU微控制单元，由MCU微控制单元控制驱动模块的输出以减小驱动电路的输出电流。
本实施方式中MCU微控制单元改变MOS管的占空比以减小驱动电路的输出电流。
MCU微控制单元与电压基准芯片之间连接有第一光耦和第二光耦，当发生负载故障时，所述负载故障判断控制单元的输出信号经第二光耦输入电压基准芯片以调整基准电压输出信号，调整后的基准电压输出信号经第一光耦输入所述负载故障判断控制单元。
本发明通过增加了变压器的第二原边绕组及负载故障判断控制单元，当发生LED负载故障时，将LED驱动电路的输出电压变化经第二原边绕组反馈至负载故障判断控制单元，负载故障判断控制单元经判断为故障后减小驱动电路的输出电流。与现有技术相比，本发明是在现有的LED连接条件下进行高效的控制并保护其余非故障LED光源，成本较低，具有较好的经济效益。
本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及实质的情况下，本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明的权利要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种多路串并联LED负载故障保护驱动电路，包括与变压器的第一原边绕组相连接的整流电路和驱动模块、连接在驱动电路输出端的电压基准芯片，其特征在于，它还包括：
变压器的第二原边绕组，用于将负载故障时副边电压上升的信号反馈到原边；
MCU微控制单元，所述MCU微控制单元与变压器的第二原边绕组相连接，用于判断是否发生负载故障并控制所述电压基准芯片的输入信号；
所述MCU微控制单元与驱动模块相连接，当判断发生负载故障时，所述变压器的第二原边绕组将故障信号反馈至所述MCU微控制单元，所述MCU微控制单元将调整电压基准芯片的基准电压，并控制所述驱动模块的输出以减小驱动电路的输出电流。
2.根据权利要求1所述的一种多路串并联LED负载故障保护驱动电路，其特征在于：所述MCU微控制单元改变MOS管的占空比以减小驱动电路的输出电流。
3.根据权利要求2所述的一种多路串并联LED负载故障保护驱动电路，其特征在于：所述MCU微控制单元与电压基准芯片之间连接有第一光耦和第二光耦，所述第一光耦和第二光耦的信号传输方向相反。
4.根据权利要求1所述的一种多路串并联LED负载故障保护驱动电路，其特征在于：所述故障信号为驱动电路输出端的电压变化信号。
5.一种多路串并联LED负载故障诊断保护方法，多路串并联LED负载故障保护驱动电路包括与变压器的第一原边绕组相连接的整流电路和驱动模块、连接在驱动电路输出端的电压基准芯片，其特征在于，在所述变压器的原边增加第二原边绕组，用于将负载故障时副边电压上升的信号反馈到原边；
增加与变压器的第二原边绕组相连接的MCU微控制单元，所述MCU微控制单元用于判断是否发生负载故障并控制所述电压基准芯片的输入信号；
将所述MCU微控制单元与驱动模块相连接，当发生负载故障时，所述变压器的第二原边绕组将故障信号反馈至所述MCU微控制单元，所述MCU微控制单元经判断为负载故障后将调整电压基准芯片的基准电压，调整后的基准电压输出信号输入MCU微控制单元，由所述MCU微控制单元控制所述驱动模块的输出以减小驱动电路的输出电流。
6.根据权利要求5所述的一种多路串并联LED负载故障诊断保护方法，其特征在于：所述故障信号为驱动电路输出端的电压变化信号。
7.根据权利要求5所述的一种多路串并联LED负载故障诊断保护方法，其特征在于：所述MCU微控制单元改变MOS管的占空比以减小驱动电路的输出电流。
8.根据权利要求7所述的一种多路串并联LED负载故障诊断保护方法，其特征在于：所述MCU微控制单元与电压基准芯片之间连接有第一光耦和第二光耦，当发生负载故障时，所述MCU微控制单元的输出信号经第二光耦输入电压基准芯片以调整基准电压输出信号，调整后的基准电压输出信号经第一光耦输入所述MCU微控制单元。
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