CN211655982U - 一种开关电源及照明驱动电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种开关电源及照明驱动电路，包括功率级电路和控制电路，所述控制电路与所述功率级电路的控制端连接；所述控制电路包括漏电检测控制单元和功率转换控制单元；所述漏电检测控制单元和功率转换控制单元均与所述功率级电路的控制端连接，所述漏电检测控制单元控制所述功率级电路中的主功率管导通第一时间以实现漏电检测；所述功率转换控制单元控制所述功率级电路中的主功率管开关切换以实现功率转换。本实用新型复用了拓扑结构以实现漏电保护，提升负载拆装过程中的安全性。

Description

一种开关电源及照明驱动电路
技术领域
本实用新型涉及一种电力电子技术领域，特别涉及一种开关电源及照明驱动电路。
背景技术
开关电源用于实现输入到输出的功率转换，其安全性尤其重要。例如，采用开关电源对负载进行供电，在负载安装的过程中，因在安装过程中可能发生部分接通的情况，若此时人体不小心接触，则容易触电，影响操作安全。因此，在开关电源中设置漏电保护有利于避免或减少人体触电的情况，并提高开关电源的安全性能。
然而，现有技术中，对于开关电源的漏电保护需要设置专用的漏电保护电路，增加了电路成本和功耗。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种复用拓扑结构以实现漏电保护功能的开关电源及照明驱动电路，以提升负载拆装过程的安全性。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种开关电源，包括功率级电路和控制电路，所述控制电路与所述功率级电路的控制端连接；
所述控制电路包括漏电检测控制单元和功率转换控制单元；所述漏电检测控制单元和功率转换控制单元均与所述功率级电路的控制端连接，所述漏电检测控制单元控制所述功率级电路中的主功率管导通第一时间以实现漏电检测；所述功率转换控制单元控制所述功率级电路中的主功率管开关切换以实现功率转换。
可选的，所述控制电路还包括漏电检测判断单元，所述漏电检测判断单元接收表征流经所述主功率管电流的电流采样信号，并将所述电流采样信号与第一参考值进行比较，得到表征是否漏电的判断结果。
可选的，当所述电流采样信号大于所述第一参考值时，则所述判断结果表征未发生漏电现象，根据该判断结果，断开所述漏电检测控制单元对所述主功率管的控制，切换由所述功率转换控制单元对所述主功率管控制；当所述电流采样信号小于所述第一参考值时，则所述判断结果表征发生漏电现象，根据该判断结果，保持所述漏电检测控制单元对所述主功率管的控制，持续进行漏电检测。
可选的，所述开关电源上电后延时第二时间或者检测输入电压值、主功率管漏源电压值或负载负端电压值达到设定阈值时，由所述漏电检测控制单元控制所述主功率管导通第一时间，以实现漏电检测。
可选的，所述漏电检测判断单元包括电压检测单元，所述的电压检测单元检测电源输入端电压、主功率管漏源电压或负载负端电压，得到电压检测信号，所述电压检测信号达到表征所述设定阈值的第二参考值时，控制所述主功率管导通第一时间。
可选的，所述电源输入端电压为交流输入经整流桥整流后的两端电压或整流桥一端与交流输入的一端之间的电压。
可选的，所述开关电源还包括采样电阻，所述采样电阻的一端与所述主功率管连接，采样电阻的另一端接地。
本实用新型的另一技术解决方案是，提供一种照明驱动电路，包括：
整流桥，接收交流输入电源，并对交流输入进行整流；
开关电源，包括功率级电路和控制电路，所述控制电路与所述功率级电路的控制端连接；
所述控制电路包括漏电检测控制单元和功率转换控制单元；所述漏电检测控制单元和功率转换控制单元均与所述功率级电路的控制端连接，所述漏电检测控制单元控制所述功率级电路中的主功率管导通第一时间以实现漏电检测；所述功率转换控制单元控制所述功率级电路中的主功率管开关切换以实现功率转换。
可选的，所述控制电路还包括漏电检测判断单元，所述漏电检测判断单元接收表征流经所述主功率管电流的电流采样信号，并将所述电流采样信号与第一参考值进行比较，得到表征是否漏电的判断结果。
可选的，当所述电流采样信号大于所述第一参考值时，则所述判断结果表征未发生漏电现象，根据该判断结果，断开所述漏电检测控制单元对所述主功率管的控制，切换由所述功率转换控制单元对所述主功率管控制；当所述电流采样信号小于所述第一参考值时，则所述判断结果表征发生漏电现象，根据该判断结果，保持所述漏电检测控制单元对所述主功率管的控制，持续进行漏电检测。
与现有技术相比，本实用新型之技术方案具有以下优点：本实用新型复用了功率级电路中的主功率管，实现了漏电保护的功能，并能在漏电检测模式和功率转换模式之间切换，无需其他专用的漏电保护电路，提升负载拆装过程中的安全性。
附图说明
图1为本实用新型开关电源的结构示意图；
图2为输入电压检测单元的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细描述，但本实用新型并不仅仅限于这些实施例。本实用新型涵盖任何在本实用新型的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。
为了使公众对本实用新型有彻底的了解，在以下本实用新型优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本实用新型。
在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。需说明的是，附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
如图1所示，示意了本实用新型开关电源的基本结构，当负载为LED时，可用于照明驱动电路。所述开关电源包括功率级电路和控制电路，所述控制电路与所述功率级电路的控制端连接；
所述控制电路包括漏电检测控制单元和功率转换控制单元；所述漏电检测控制单元和功率转换控制单元均与所述功率级电路的控制端连接，所述漏电检测控制单元控制所述功率级电路中的主功率管Q1导通第一时间t1以实现漏电检测；所述功率转换控制单元控制所述功率级电路中的主功率管Q1开关切换以实现功率转换。
所述控制电路还包括漏电检测判断单元，所述漏电检测判断单元接收表征流经所述主功率管电流的电流采样信号VS，并将所述电流采样信号VS与第一参考值Verf1进行比较，得到表征是否漏电的判断结果。所述漏电检测判断单元包括比较器U2，比较器U2的两个输入端分别接收电流采样信号VS和第一参考值Verf1。当所述电流采样信号VS大于所述第一参考值Verf1时，则所述判断结果表征未发生漏电现象，根据该判断结果，断开所述漏电检测控制单元对所述主功率管Q1的控制，切换由所述功率转换控制单元对所述主功率管Q1控制；当所述电流采样信号VS小于所述第一参考值Verf1时，则所述判断结果表征发生漏电现象，根据该判断结果，保持所述漏电检测控制单元对所述主功率管Q1的控制，持续进行漏电检测。
所述开关电源上电后延时第二时间t2或检测输入电压值、主功率管漏源电压值Vds或负载负端电压值达到设定阈值时，由所述漏电检测控制单元控制所述主功率管Q1导通第一时间t1，以实现漏电检测。所述第二时间t2可以根据需要设置，但采用检测输入电压值达到设定阈值的方式，具有更高的可靠性，即能够根据输入电压值、采样电阻RS值、可能存在漏电所引入的阻值等因素来设置第一参考值Verf1。所述漏电检测判断单元包括输入电压检测单元，如图2所示，所述的电压检测单元检测电源输入端电压Vin，得到电压检测信号Vd，所述电压检测信号Vd达到表征所述设定阈值的第二参考值Vref2时，控制所述主功率管Q1导通第一时间t1。本实施例也可以采用检测主功率管漏源电压值Vds或负载负端电压值的方式实现，如图1中，所述漏电检测控制单元虚线所连接的位置，分别用于检测主功率管漏源电压值Vds或负载负端电压值，其中，主功率管漏源电压值Vds可以用漏端电压Vd来表征，也可以用漏端电压Vd与源端电压Vs之差Vs来表征。图2只是给出了检测输入电压Vin的例子，对于主功率管漏源电压值Vds或负载负端电压值的检测可以参考该例子。关于第二参考值Vref2，本实施例中对于三种检测方式均使用了第二参考值Vref2主要为了统一表述，但三种检测方式下的第二参考值Vref2可能是不相同的，当然根据图2来调整分压电阻的方式，也可以统一设置成同一第二参考值Vref2。
所述电源输入端电压为交流输入经整流桥整流后的两端电压或整流桥一端与交流输入的一端之间的电压。
所述开关电源还包括采样电阻RS，所述采样电阻RS的一端与所述主功率管Q1连接，采样电阻RS的另一端接地。
如图1所示，本实用新型的另一技术解决方案是，提供一种照明驱动电路，包括：
整流桥，接收交流输入电源，并对交流输入进行整流；
开关电源，包括功率级电路和控制电路，所述控制电路与所述功率级电路的控制端连接；
所述控制电路包括漏电检测控制单元和功率转换控制单元；所述漏电检测控制单元和功率转换控制单元均与所述功率级电路的控制端连接，所述漏电检测控制单元控制所述功率级电路中的主功率管导通第一时间以实现漏电检测；所述功率转换控制单元控制所述功率级电路中的主功率管开关切换以实现功率转换。
所述控制电路还包括漏电检测判断单元，所述漏电检测判断单元接收表征流经所述主功率管电流的电流采样信号，并将所述电流采样信号与第一参考值进行比较，得到表征是否漏电的判断结果。
当所述电流采样信号大于所述第一参考值时，则所述判断结果表征未发生漏电现象，根据该判断结果，断开所述漏电检测控制单元对所述主功率管的控制，切换由所述功率转换控制单元对所述主功率管控制；当所述电流采样信号小于所述第一参考值时，则所述判断结果表征发生漏电现象，根据该判断结果，保持所述漏电检测控制单元对所述主功率管的控制，持续进行漏电检测。
虽然以上将实施例分开说明和阐述，但涉及部分共通之技术，在本领域普通技术人员看来，可以在实施例之间进行替换和整合，涉及其中一个实施例未明确记载的内容，则可参考有记载的另一个实施例。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种开关电源，包括功率级电路和控制电路，所述控制电路与所述功率级电路的控制端连接；其特征在于：
所述控制电路包括漏电检测控制单元和功率转换控制单元；所述漏电检测控制单元和功率转换控制单元均与所述功率级电路的控制端连接，所述漏电检测控制单元控制所述功率级电路中的主功率管导通第一时间以实现漏电检测；所述功率转换控制单元控制所述功率级电路中的主功率管开关切换以实现功率转换。
2.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于：所述控制电路还包括漏电检测判断单元，所述漏电检测判断单元接收表征流经所述主功率管电流的电流采样信号，并将所述电流采样信号与第一参考值进行比较，得到表征是否漏电的判断结果。
3.根据权利要求2所述的开关电源，其特征在于：当所述电流采样信号大于所述第一参考值时，则所述判断结果表征未发生漏电现象，根据该判断结果，断开所述漏电检测控制单元对所述主功率管的控制，切换由所述功率转换控制单元对所述主功率管控制；当所述电流采样信号小于所述第一参考值时，则所述判断结果表征发生漏电现象，根据该判断结果，保持所述漏电检测控制单元对所述主功率管的控制，持续进行漏电检测。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的开关电源，其特征在于：所述开关电源上电后延时第二时间或者检测输入电压值、主功率管漏源电压值或负载负端电压值达到设定阈值时，由所述漏电检测控制单元控制所述主功率管导通第一时间，以实现漏电检测。
5.根据权利要求4所述的开关电源，其特征在于：所述漏电检测判断单元包括电压检测单元，所述的电压检测单元检测电源输入端电压、主功率管漏源电压或负载负端电压，得到电压检测信号，所述电压检测信号达到表征所述设定阈值的第二参考值时，控制所述主功率管导通第一时间。
6.根据权利要求4所述的开关电源，其特征在于：所述电源输入端电压为交流输入经整流桥整流后的两端电压或整流桥一端与交流输入的一端之间的电压。
7.根据权利要求2或3所述的开关电源，其特征在于：所述开关电源还包括采样电阻，所述采样电阻的一端与所述主功率管连接，采样电阻的另一端接地。
8.一种照明驱动电路，包括：
整流桥，接收交流输入电源，并对交流输入进行整流；
开关电源，包括功率级电路和控制电路，所述控制电路与所述功率级电路的控制端连接；
其特征在于：所述控制电路包括漏电检测控制单元和功率转换控制单元；所述漏电检测控制单元和功率转换控制单元均与所述功率级电路的控制端连接，所述漏电检测控制单元控制所述功率级电路中的主功率管导通第一时间以实现漏电检测；所述功率转换控制单元控制所述功率级电路中的主功率管开关切换以实现功率转换。
9.根据权利要求8所述的照明驱动电路，其特征在于：所述控制电路还包括漏电检测判断单元，所述漏电检测判断单元接收表征流经所述主功率管电流的电流采样信号，并将所述电流采样信号与第一参考值进行比较，得到表征是否漏电的判断结果。
10.根据权利要求9所述的照明驱动电路，其特征在于：当所述电流采样信号大于所述第一参考值时，则所述判断结果表征未发生漏电现象，根据该判断结果，断开所述漏电检测控制单元对所述主功率管的控制，切换由所述功率转换控制单元对所述主功率管控制；当所述电流采样信号小于所述第一参考值时，则所述判断结果表征发生漏电现象，根据该判断结果，保持所述漏电检测控制单元对所述主功率管的控制，持续进行漏电检测。
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