CN214101867U

CN214101867U - 一种过压保护电路

Info

Publication number: CN214101867U
Application number: CN202120039034.7U
Authority: CN
Inventors: 徐悦
Original assignee: Changzhou Xingyu Automotive Lighting Systems Co Ltd
Current assignee: Changzhou Xingyu Automotive Lighting Systems Co Ltd
Priority date: 2021-01-07
Filing date: 2021-01-07
Publication date: 2021-08-31
Anticipated expiration: 2031-01-07

Abstract

本实用新型提供了一种过压保护电路，包括开关电路模块、基准源模块和驱动模块，其中，所述开关电路模块的输入端连接输入电压，当输入电压的电压值超过LED负载正常工作电压的上限值时，所述开关电路模块导通并关闭所述LED负载；所述基准源模块用以为驱动模块提供固定电压值；所述驱动模块用以为LED负载提供额定电压和电流，解决了瞬时高压使得流过LED车灯的电流超出其工作电流极限值，导致LED灯具散发的热量较多甚至出现烧坏的问题，通过采用恒流输出，使得输出电流在相应范围内变化，保证了LED灯具在使用过程中的安全性，进而提高了电路的安全性和稳定性。

Description

一种过压保护电路

技术领域

本实用新型涉及电路技术领域，尤其涉及一种过压保护电路。

背景技术

现有汽车中的照明普遍采用LED灯具，当车身供电***出现不稳定的情况下，比如出现瞬时高压时，对于LED车灯这个负载来说，大的电流冲击会使LED灯具散发的热量较多甚至出现烧坏的情况，瞬时高压使得流过LED车灯的电流超出其工作电流的极限值，会对整个车身***的安全性及可靠性产生影响。

实用新型内容

本实用新型公开的一种过压保护电路，解决了瞬时高压使得流过LED车灯的电流超出其工作电流极限值，导致LED灯具散发的热量较多甚至出现烧坏的问题，通过采用恒流输出，使得输出电流在相应范围内变化，保证了LED灯具在使用过程中的安全性，进而提高了电路的安全性和稳定性。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案具体是这样实现的：

本实用新型公开一种过压保护电路，包括开关电路模块、基准源模块和驱动模块，其中，所述开关电路模块的输入端连接输入电压，当输入电压的电压值超过LED负载正常工作电压的上限值时，所述开关电路模块导通并关闭所述LED负载；所述基准源模块用以为驱动模块提供固定电压值；所述驱动模块用以为LED负载提供额定电压和电流。

进一步地，所述开关电路模块中包括稳压二极管D1、电阻R1、开关MOS管Q1和旁路电容C1，其中，电阻R1的第一端接地，所述电阻R1的第二端连接所述二极管D1的阳极，同时，所述电阻R1的第二端连接开关MOS管Q1的栅极，所述二极管D1的阴极连接输入电压，所述旁路电容C1与所述开关MOS管Q1并联，所述旁路电容C1的第一端连接基准源模块的正极，所述旁路电容C1的第二端接地。

进一步地，所述基准源模块中包括分压电阻R2、双开关二极管D2，其中，所述双开关二极管D2的阴极接地，所述双开关二极管D2的阳极经电阻R2连接输入电压，同时，所述双开关二极管D2的阳极接地。

进一步地，所述驱动模块中包括第一功率三极管Q2、第二功率三极管Q3、第一采样电阻R5、第二采样电阻R6、第一分压电阻R3和第二分压电阻R4，其中，第一功率三极管Q2的基极经第一分压电阻R3接地，同时，所述第一功率三极管Q2的基极依次经第一分压电阻R3和第二分压电阻R4连接第二功率三极管Q3的基极，所述第一功率三极管Q2的发射极经第一采样电阻R5接地，所述第一功率三极管Q2的集电极连接LED负载，所述第二功率三极管Q3的发射极经第二采样电阻R6接地，所述第二功率三极管Q3的集电极连接LED负载。

进一步地，所述开关MOS管Q1为N型MOS管。

进一步地，所述LED负载由若干个LED通过串联或并联组成。

有益技术效果：

1、本实用新型公开一种过压保护电路，包括开关电路模块、基准源模块和驱动模块，其中，所述开关电路模块的输入端连接输入电压，当输入电压的电压值超过LED负载正常工作电压的上限值时，所述开关电路模块导通并关闭所述LED负载；所述基准源模块用以为驱动模块提供固定电压值；所述驱动模块用以为LED负载提供额定电压和电流，解决了瞬时高压使得流过LED车灯的电流超出其工作电流极限值，导致LED灯具散发的热量较多甚至出现烧坏的问题，通过采用恒流输出，使得输出电流在相应范围内变化，保证了LED灯具在使用过程中的安全性，进而提高了电路的安全性和稳定性；

2、本实用新型公开的一种过压保护电路，基本特性是恒流输出，当电源电压发生一定的波动时，其输出电流在相应的范围内变化，确保了LED在使用过程中的安全性及光强达到所需的设计要求，且本身的功率消耗低，提高了LED电路的整体效率；

3、本实用新型公开的一种过压保护电路中使用的元器件均为常用的分立型元器件，可替换性强，电路简单且生产成本较低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本实用新型所述的一种过压保护电路的***结构图；

图2为本实用新型所述的一种过压保护电路中开关电路模块的电路结构图；

图3为本实用新型所述的一种过压保护电路中基准源模块的电路结构图；

图4为本实用新型所述的一种过压保护电路中驱动模块的电路结构图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

下面结合附图对本实用新型的实施方式进行详细说明。

本实用新型公开一种过压保护电路，参见图1，过压保护电路具体包括开关电路模块、基准源模块和驱动模块，其中，所述开关电路模块的输入端连接输入电压，当输入电压的电压值超过LED负载正常工作电压的上限值时，所述开关电路模块导通并关闭所述LED负载，具体地，所述LED负载由若干个LED通过串联或并联组成；所述基准源模块用以为驱动模块提供固定电压值，不会随电路中电流的波动而变化；所述驱动模块用以为LED负载提供额定电压和电流，解决了瞬时高压使得流过LED车灯的电流超出其工作电流极限值，导致LED灯具散发的热量较多甚至出现烧坏的问题，通过采用恒流输出，使得输出电流在相应范围内变化，保证了LED灯具在使用过程中的安全性。

下面根据开关电路模块、基准源模块和驱动模块的顺序来详细介绍过压保护电路。

开关电路模块

开关电路模块参见图2，具体地，所述开关电路模块中包括稳压二极管D1、电阻R1、开关MOS管Q1和旁路电容C1，其中，电阻R1的第一端接地，所述电阻R1的第二端连接所述二极管D1的阳极，同时，所述电阻R1的第二端连接开关MOS管Q1的栅极，所述二极管D1的阴极连接输入电压，所述旁路电容C1与所述开关MOS管Q1并联，所述旁路电容C1的第一端连接基准源模块的正极，所述旁路电容C1的第二端接地，优选地，开关MOS管Q1为N型MOS管。

开关电路模块具体地的工作原理为：

开关电路模块的输入端连接输入电压，当输入电压端输入的电压大于稳压二极管D2的击穿电压VF值时，即稳压二极管D2是正常工作的，将其两端电压稳定在VF值，此时，加在开关MOS管Q1的栅源极电压(即输入电压端电压值-稳压二极管D2的VF值)大于栅源极开启电压(VGS)，即开关MOS管Q1是正常工作的，即导通状态。

基准源模块

基准源模块参见图3，具体地，所述基准源模块中包括分压电阻R2、双开关二极管D2，其中，所述双开关二极管D2的阴极接地，所述双开关二极管D2的阳极经电阻R2连接输入电压，同时，所述双开关二极管D2的阳极接地，双开关二极管D2的阳极接地，即双开关二极管D2对地的电压为1.4V，为驱动模块中的三极管的发射极PN结提供正向偏置电压。

驱动模块

驱动模块参见图4，具体地，所述驱动模块中包括第一功率三极管Q2、第二功率三极管Q3、第一采样电阻R5、第二采样电阻R6、第一分压电阻R3和第二分压电阻R4，其中，第一功率三极管Q2的基极经第一分压电阻R3接地，同时，所述第一功率三极管Q2的基极依次经第一分压电阻R3和第二分压电阻R4连接第二功率三极管Q3的基极，所述第一功率三极管Q2的发射极经第一采样电阻R5接地，所述第一功率三极管Q2的集电极连接LED负载，所述第二功率三极管Q3的发射极经第二采样电阻R6接地，所述第二功率三极管Q3的集电极连接LED负载。

驱动模块具体的工作原理为：

第一功率三极管Q2和第二功率三极管Q3的集电极共同连接LED负载，采用线性驱动，由第一功率三极管Q2和第二功率三极管Q3实现对LED负载的恒流控制，第一采样电阻R5和第二采样电阻R6用来调节LED负载的电流，满足LED负载中LED的发光亮度要求，第一功率三极管Q1的基极通过电阻R3连接基准源模块的双开关二极管D2的1.4V，由于三极管在正常工作状态即导通状态，基极和发射极的压差为0.7V，则发射极电压为0.7V，即第一采样电阻R5的电压差为0.7V，则R5的阻值为0.7V除以流经LED负载的电流。

本实用新型公开的一种过压保护电路的具体工作原理为：

当电源通电且输入电压端输入电压大于稳压二极管D1的耐压值时，开关电路模块会检测到输入电压端输入电压的电压值高于设定的稳压二极管D1的耐压值，开关MOS管Q1会处于导通状态，即Q1开关闭合，开关电路模块中开关MOS管Q1两端连接的是基准源模块中的双开关二极管D2，在过电压情况下，开关MOS管Q1管闭合，输出电流会通过稳压管二极管D1，然后通过开关MOS管Q1接地，此时对于驱动模块而言，由于开关MOS管Q1的基极电压很小，基极与发射极的压差没有达到0.7V，即PN结截止，此时电路中没有电流，即检测输入电压并在达到过电压设定值(稳压二极管D2的耐压值VF)时会让电路中电流降为0，对电路及电源进行保护，提高电路安全性和稳定性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上的实施例仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.一种过压保护电路，其特征在于，包括：

开关电路模块，所述开关电路模块的输入端连接输入电压，当输入电压的电压值超过LED负载正常工作电压的上限值时，所述开关电路模块导通并关闭所述LED负载；

基准源模块，所述基准源模块用以为驱动模块提供固定电压值；

驱动模块，所述驱动模块用以为LED负载提供额定电压和电流。

2.根据权利要求1所述的一种过压保护电路，其特征在于，所述开关电路模块中包括稳压二极管D1、电阻R1、开关MOS管Q1和旁路电容C1，其中，电阻R1的第一端接地，所述电阻R1的第二端连接所述二极管D1的阳极，同时，所述电阻R1的第二端连接开关MOS管Q1的栅极，所述二极管D1的阴极连接输入电压，所述旁路电容C1与所述开关MOS管Q1并联，所述旁路电容C1的第一端连接基准源模块的正极，所述旁路电容C1的第二端接地。

3.根据权利要求1所述的一种过压保护电路，其特征在于，所述基准源模块中包括分压电阻R2、双开关二极管D2，其中，所述双开关二极管D2的阴极接地，所述双开关二极管D2的阳极经电阻R2连接输入电压，同时，所述双开关二极管D2的阳极接地。

4.根据权利要求1所述的一种过压保护电路，其特征在于，所述驱动模块中包括第一功率三极管Q2、第二功率三极管Q3、第一采样电阻R5、第二采样电阻R6、第一分压电阻R3和第二分压电阻R4，其中，第一功率三极管Q2的基极经第一分压电阻R3接地，同时，所述第一功率三极管Q2的基极依次经第一分压电阻R3和第二分压电阻R4连接第二功率三极管Q3的基极，所述第一功率三极管Q2的发射极经第一采样电阻R5接地，所述第一功率三极管Q2的集电极连接LED负载，所述第二功率三极管Q3的发射极经第二采样电阻R6接地，所述第二功率三极管Q3的集电极连接LED负载。

5.根据权利要求2所述的一种过压保护电路，其特征在于，所述开关MOS管Q1为N型MOS管。

6.根据权利要求1所述的一种过压保护电路，其特征在于，所述LED负载由若干个LED通过串联或并联组成。