CN209151406U - 低纹波led控制装置的保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种低纹波LED控制装置的保护电路,包括去纹波去频闪电路和保护电路;去纹波去频闪电路包括控制芯片和第一场效应管;控制芯片的栅极电压输出端口连接第一场效应管的栅极;控制芯片的电流传感输入端口连接第一场效应管的第一极;控制芯片的LED电压限制端口连接第一场效应管的第二极;第一场效应管的第二极作为LED控制装置的负极输出端;所述保护电路为二极管串联电路;二极管串联电路两端并联在第一场效应管的第一极和第二极之间。本实用新型可以保护功率MOSFET不失效,提高电路可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及LED控制装置,具体涉及一种低纹波LED控制装置的保护电路。
背景技术
随着LED照明的快速发展,对于LED驱动器的成本要求也越来越低,而LED驱动器成本的高低取决于LED驱动方案的选择。目前国内外使用最多的LED驱动方案是单级PFC电路方案,就是单级原边恒流控制PSR+功率因数校正控制PFC,该方案电路简单、恒流精度高及成本低等特点。但单级PFC+PSR方案有个缺点就是LED有频闪,也即用相机拍照有固定频率闪烁。为弥补该方案有频闪的缺点,就有了增加去纹波去频闪电路的应用,如申请号为201610795710.7,名称为一种纹波消除电路及应用其的LED控制电路,即使用了该种方案来去纹波去频闪。
该去纹波去频闪方案,去频闪效果显著,装了去频闪电路后,频闪问题解决了,但又有新的问题又出来了,因该去纹波电路的控制原理是使用功率MOSFET与LED光源串接,控制MOSFET(导通)的动态电阻以吸收电流纹波。但是由于MOSFET长期工在放大区及临界导通状态下又是大电流,很容易受到外界因数的影响,瞬间会产生过流或过压或过热造成MOSFET失效,特别是独立LED驱动器带电空载或负载接触不良或短路或MOSFET过热或静电等,不良发生率极高,失效周期短。
实用新型内容
针对现有技术的不足,本实用新型公开了一种低纹波LED控制装置的保护电路。
本实用新型所采用的技术方案如下:
一种低纹波LED控制装置的保护电路,包括去纹波去频闪电路和保护电路;去纹波去频闪电路包括控制芯片和第一场效应管;控制芯片的栅极电压输出端口连接第一场效应管的栅极;控制芯片的电流传感输入端口连接第一场效应管的第一极;控制芯片的LED电压限制端口连接第一场效应管的第二极;第一场效应管的第二极作为LED控制装置的负极输出端;所述保护电路为二极管串联电路;二极管串联电路两端并联在第一场效应管的第一极和第二极之间。
其进一步的技术方案为:还包括并联的第六电阻和第七电阻,此并联电路的第一端连接第一场效应管的第一极,此并联电路的第二端接地;控制芯片的电流纹波控制端口通过第四电容接地;控制芯片的栅极电压输出端口通过第五电容接地。
其进一步的技术方案为:所述控制芯片的型号为JW1221A;控制芯片的第四引脚连接第一场效应管的栅极;控制芯片的第五引脚连接第一场效应管的源极;控制芯片的第六引脚通过第五电阻连接第一场效应管的漏极;控制芯片的第三引脚通过第四电容接地;控制芯片的第四引脚通过第五电容接地。
其进一步的技术方案为:所述保护电路包括相互串联的第二二极管、第三二极管和第四二极管;保护电路的正极端连接至场效应管的第二极;保护电路的负极端连接至场效应管的第一极。
其进一步的技术方案为:所述保护电路的导通电压为2.7V~3.3V。
其进一步的技术方案为:所述第一极为源极,所述第二极为漏极;或者所述第一极为漏极,所述第二极为源极。
其进一步的技术方案为:还包括电源电路;所述电源电路的第一输出端作为LED控制装置的正极输出端;所述电源电路的第二输出端作为控制芯片的供电端。
其进一步的技术方案为:所述电源电路为单极原边恒流控制电路;单极原边恒流控制电路包括PWM发生芯片;PWM发生芯片的PWM的发生端口连接第二场效应管的栅极;第二场效应管的源极通过第一电阻接地;第二场效应管的漏极连接至隔离电路的的原边;隔离电路的副边连接输出整流电路;输出整流电路的输出端作为LED控制装置的正极输出端。
本实用新型的有益效果如下:
当LED驱动电路中使用功率因素控制电路时,控制MOSFET容易失效。本实用新型可以保护电路中的功率MOSFET不失效,提高电路可靠性。当功率MOSFET过热或其他原因失效或开路时,保护电路导通工作,给整个电路起到了双重保险的功能。使用本电路后,功率MOSFET可选择更低耐压值或电参数更低的型号,电路成本更低更可靠。本发明电路简单,不占空间以及成本低。
附图说明
图1为本实用新型的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图,说明本实施例的具体实施方式
图1为本实用新型的电路结构示意图。如图1所示,本实用新型的低纹波LED控制装置的保护电路,包括为LED控制装置提供电源的电源电路、去纹波去频闪电路和保护电路。
外部的电压源输入至电源电路的输入端。电源电路的第一输出端作为LED控制装置的正极输出端,连接LED灯串的正极。电源电路的第二输出端作为去纹波去频闪电路的供电端。
在本实施例中,电源电路为单级原边恒流控制电路。电源电路也可以使用其他的恒流电路,对此不做具体限制。
单极原边恒流控制电路包括PWM发生芯片IC2,PWM发生芯片IC2的PWM的发生端口连接第二场效应管Q2的栅极,第二场效应管Q2的源极通过第一电阻R1接地,第二场效应管Q2的漏极连接至隔离电路的原边。隔离电路的副边连接输出整流电路。输出整流电路用于吸收输出电压的波动,使输出电压更加稳定。电源电路的其他电路结构
在输出整流电路中,包括相串联的第二电阻R2和第一电容C1。第一二极管D1的两端并联在此串联电路的两端。第二电容C2的第一端连接在第一二极管D1的负极端,第二电容C2的第二端接地。第三电阻R3的第一端连接在第一二极管D1的负极端,第三电阻R3的第二端接地。第四电阻R4的第一端连接在第一二极管D1的负极端。第四电阻R4的第一端作为电源电路的第一输出端,也即LED控制装置的正极输出端,连接LED灯串的正极。第四电阻R4的第二端作为电源电路的第二输出端,也即是去纹波去频闪电路的供电端。
在本实施例中,PWM发生芯片IC2的型号为CL1100,PWM发生芯片IC2的第二引脚连接第二场效应管Q2的栅极。也可以使用其他具有类似功能的芯片。
去纹波去频闪电路包括控制芯片IC1和场效应管Q1,电源电路的第二输出端连接控制芯片IC1的电源端Vin。
控制芯片IC1的栅极电压输出端口VG连接第一场效应管Q1的栅极。控制芯片IC1的电流传感输入端口VS连接第一场效应管Q1的第一极。控制芯片IC1的LED电压限制端口VLMT连接第一场效应管Q1的第二极。第一场效应管Q1的第二极作为LED控制装置的负极输出端。
控制芯片IC1还有一些用于保证芯片功能正常的辅助电路。辅助电路包括并联的第六电阻R6和第七电阻R7,此并联电路的第一端连接第一场效应管Q1的第一极,此并联电路的第二端接地。控制芯片IC的电流纹波控制端口VC通过第四电容C4接地。控制芯片IC的栅极电压输出端口VG通过第五电容C5接地。第一场效应管Q1的第二极通过第五电阻R5连接至控制芯片IC的LED电压限制引脚VLMT。
第一场效应管Q1的第二极作为LED控制装置的负极输出端,连接LED灯串的负极。
上述的第一极为源极,第二极为漏极,或者第一极为漏极,第二极为源极。
具体的,在本实施例中,控制芯片IC的型号为JW1221A。电源电路的第二输出端连接控制芯片IC1的第一引脚。控制芯片IC的第四引脚连接第一场效应管Q1的栅极,控制芯片IC的第五引脚连接第一场效应管Q1的源极。控制芯片IC的第六引脚通过第五电阻R5连接第一场效应管Q1的漏极。控制芯片IC的第三引脚通过第四电容C4接地。控制芯片IC的第四引脚通过第五电容C5接地。
保护电路为二极管串联电路。二极管串联电路两端并联在第一场效应管Q1的源极和漏极之间。
具体的,保护电路包括相互串联第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4。保护电路的正极端连接至场效应管Q1的漏极,保护电路的负极端连接至场效应管Q1的源极。
第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4都是普通的二极管,其正向导通电压均约为1V,则第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4串联后导通电压约为在2.7V~3.3V之内,一般是3V。也即保护电路的导通电压为2.7V~3.3V,一般是3V。
而第一场效应管Q1的源极和漏极之间的电压,在正常工作时,峰值电压在2.7V以下,此时第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4均无工作电流,对第一场效应管Q1的工作无任何影响。
当驱动器在启动瞬间或受外界影响原因,给第一场效应管Q1的的源极和漏极之间端造成过压或电源输出端短路过流时,由于第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4串联而成的保护电路并接于第一场效应管Q1的的源极和漏极之间,可起到电流分流,及过压限压,保护第一场效应管Q1不过流或不过压而失效。
以上描述是对本实用新型的解释,不是对实用新型的限定,本实用新型所限定的范围参见权利要求,在不违背本实用新型的基本结构的情况下,本实用新型可以作任何形式的修改。
Claims (8)
1.一种低纹波LED控制装置的保护电路,其特征在于:包括去纹波去频闪电路和保护电路;去纹波去频闪电路包括控制芯片(IC1)和第一场效应管(Q1);控制芯片(IC1)的栅极电压输出端口(VG)连接第一场效应管(Q1)的栅极;控制芯片(IC1)的电流传感输入端口(VS)连接第一场效应管(Q1)的第一极;控制芯片(IC1)的LED电压限制端口(VLMT)连接第一场效应管(Q1)的第二极;第一场效应管(Q1)的第二极作为LED控制装置的负极输出端;所述保护电路为二极管串联电路;二极管串联电路两端并联在第一场效应管(Q1)的第一极和第二极之间。
2.如权利要求1所述的低纹波LED控制装置的保护电路,其特征在于:还包括并联的第六电阻(R6)和第七电阻(R7),此并联电路的第一端连接第一场效应管(Q1)的第一极,此并联电路的第二端接地;控制芯片(IC)的电流纹波控制端口(VC)通过第四电容(C4)接地;控制芯片(IC)的栅极电压输出端口(VG)通过第五电容(C5)接地。
3.如权利要求2所述的低纹波LED控制装置的保护电路,其特征在于:所述控制芯片(IC1)的型号为JW1221A;控制芯片(IC)的第四引脚连接第一场效应管(Q1)的栅极;控制芯片(IC)的第五引脚连接第一场效应管(Q1)的源极;控制芯片(IC)的第六引脚通过第五电阻(R5)连接第一场效应管(Q1)的漏极;控制芯片(IC)的第三引脚通过第四电容(C4)接地;控制芯片(IC)的第四引脚通过第五电容(C5)接地。
4.如权利要求1所述的低纹波LED控制装置的保护电路,其特征在于:所述保护电路包括相互串联的第二二极管(D2)、第三二极管(D3)和第四二极管(D4);保护电路的正极端连接至场效应管(Q1)的第二极;保护电路的负极端连接至场效应管(Q1)的第一极。
5.如权利要求1所述的低纹波LED控制装置的保护电路,其特征在于:所述保护电路的导通电压为2.7V~3.3V。
6.如权利要求1、2、4、5任一项所述的低纹波LED控制装置的保护电路,其特征在于:所述第一极为源极,所述第二极为漏极;或者所述第一极为漏极,所述第二极为源极。
7.如权利要求1所述的低纹波LED控制装置的保护电路,其特征在于:还包括电源电路;所述电源电路的第一输出端作为LED控制装置的正极输出端;所述电源电路的第二输出端作为控制芯片(IC1)的供电端。
8.如权利要求7所述的低纹波LED控制装置的保护电路,其特征在于:所述电源电路为单级原边恒流控制电路;单级原边恒流控制电路包括PWM发生芯片(IC2);PWM发生芯片(IC2)的PWM的发生端口连接第二场效应管(Q2)的栅极;第二场效应管(Q2)的源极通过第一电阻(R1)接地;第二场效应管(Q2)的漏极连接至隔离电路的的原边;隔离电路的副边连接输出整流电路;输出整流电路的输出端作为LED控制装置的正极输出端。
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