LED驅動過壓保護電路制造技術

本實用新型專利技術涉及一種LED驅動過壓保護電路，包括電壓比較脈沖輸出電路模塊、延時升壓控制電路模塊、參考電壓產生電路模塊，所述的參考電壓產生電路模塊的輸入端與LED驅動芯片的OVP管腳相連接，且該參考電壓產生電路模塊的輸出端接于所述的電壓比較脈沖輸出電路模塊的第二輸入端，所述的電壓比較脈沖輸出電路模塊的輸出端為所述的LED驅動過壓保護電路的輸出端。從而，當所述的OVP管腳注入漏電電流時，所述的參考電壓產生電路模塊的輸出端的電壓降低，在潮濕環境中，該LED驅動過壓保護電路的OVP引腳存在灌電流，比較電壓VREF4降低，電容充電時間變短，過壓保護電壓升高，輸出過壓閾值高于輸出電壓，避免了潮濕環境下LED燈閃爍的現象。

LED drive overvoltage protection circuit

The utility model relates to a LED driving voltage protection circuit comprises a voltage comparing module, pulse output circuit delay boost control circuit module, a reference voltage generating circuit module, wherein the input reference voltage generating circuit module and LED driver chip OVP pin is connected with the output end of the reference voltage generating circuit module the voltage connected to the comparison of the pulse output circuit module second input, the output voltage of the pulse output end of the comparison circuit module for the LED driver output overvoltage protection circuit. Thus, when the OVP pin into the leakage current, voltage output reference voltage generation circuit of the module is reduced in the humid environment, the LED driver overvoltage protection circuit OVP pin has sink current, comparison voltage lower VREF4 capacitor charging time shorter, overvoltage protection output voltage rise the output voltage is higher than the threshold voltage, avoid damp environment LED lights flicker.

【技術實現步驟摘要】
LED驅動過壓保護電路
本技術涉及過壓保護電路領域，特別涉及在潮濕環境下的過壓保護電路的應用領域，具體是指一種抗潮濕LED驅動過壓保護電路。
技術介紹
隨著LED照明的普及，LED燈在各種場合下得到了廣泛應用。為了保證應用的安全性和可靠性，目前市場上主流的恒流LED驅動芯片內部都集成了多重保護功能。當LED燈珠損壞導致輸出開路時，輸出電壓會不斷升高至線纜電壓，會造成觸電等危險，而當輸出電容耐壓選擇較低時，還可能發生電容爆炸等危害。通常LED驅動器會集成輸出過壓保護電路，防止輸出電壓過高的情況發生。而目前市場上的集成了過壓保護功能的LED電路，當其應用于浴室、戶外等潮濕環境中時，會誤觸發過壓保護，造成LED燈不斷閃爍，無法保證LED照明的正常使用。如圖1所示，是一種典型的LED驅動電路，當M1內部功率管開啟時，電感L1充電電流逐漸增大，給輸出提供電流，并對負載輸出電容C3充電，當達到設定的峰值電流時，開關管標記關斷，名稱D1導通，負載輸出電容C3放電，電感L1放電，忽略D1上的壓降，L1兩端電壓近似等于輸出電壓。有公式(1)其中Vout為輸出電壓，Ipeak為電感峰值電流，Tdem為電感消磁時間。由公式(1)可見，Tdem與Vout成反比關系。當LED輸出開路，處于空載狀態時，負載電容失去放電回路，如果沒有保護，功率管仍然開啟，對電容充電，使空載時，輸出電壓一直升高，直到到達輸入電壓，而輸入電壓通常為120～380V的高壓，不僅容易造成危險，也對輸出電容的耐壓有更高的要求。輸出過壓保護電路的原理是，在開關管關斷后，控制芯片M1內部產生一個預設的比較時間Tovp，對應外部輸出過壓保護閾值Vovp，將采樣到的時間Tdem與Tovp比較，當Tdem小于Tovp時，說明輸出電壓Vout大于Vovp，芯片關閉功率管，停止對負載輸出電容C3充電，并控制芯片重新啟動。如圖2所示，一種典型的過壓保護核心電路結構。功率管開啟時，CTR為高電平，MN3開啟，電容C1放電，C1上的電壓為0V，比較器COMP1輸出為低電平，經或非門NOR1，OUT輸出低電平。當功率管關閉時，CTR跳變為低電平，MN3截止，運放AMP形成的單位增益負反饋，使OVP引腳電壓與V1電壓相等，通過外置采樣電阻標記，形成電流，鏡像后，對電容C1充電。在C1電壓充電至VREF電壓之前，比較器標記輸出低電平，從而輸出OUT輸出高電平。當電容標記充電至VREF電壓之后，比較器翻轉，輸出高電平，OUT輸出低電平。通過這種方式，該電路在功率管標記關斷后形成一個高脈沖。波形如圖3所示。產生的脈沖寬度計算公式(2)為：可見Tovp與Rovp成正比關系。當OVP引腳存在灌電流時，電流Ib、Ic減小，電容充電時間變大，Tovp變大。現有的過壓保護電路的問題是：當驅動電路應用于潮濕環境中時，由于芯片漏端高壓，受PCB板材影響，芯片容易出現從高壓漏端到Rovp引腳的灌漏電電流，這在小尺寸封裝芯片情況下更為嚴重。漏電電流經過Rovp電阻到地，使芯片內部產生的電流減小，電容充電時間變長，Tovp時間變長。由于過壓保護閾值和Tovp成反比關系，從而過壓保護閾值會降低，低于輸出電壓時，會誤觸發過壓保護，造成芯片重啟，LED燈熄滅，重啟后點亮，如此往復，導致LED燈不斷閃爍。
技術實現思路
本技術的目的是克服了上述現有技術中的缺點，提供一種能夠避免在潮濕應用環境下預設保護閾值電壓下降、保證LED驅動在潮濕環境下得以正常使用的LED驅動過壓保護電路。為了實現上述的目的，本技術的過壓保護電路具有如下構成：該LED驅動過壓保護電路，包括電壓比較脈沖輸出電路模塊、延時升壓控制電路模塊和參考電壓產生電路模塊，所述的延時升壓控制電路模塊的升壓控制端、所述的電壓比較脈沖輸出電路模塊的輸出控制端均與LED驅動芯片的CTR管腳相連接，所述的延時升壓控制電路模塊的輸出端接于所述的電壓比較脈沖輸出電路模塊的第一輸入端，所述的參考電壓產生電路模塊的輸入端與LED驅動芯片的OVP管腳相連接，且該參考電壓產生電路模塊的輸出端接于所述的電壓比較脈沖輸出電路模塊的第二輸入端，所述的電壓比較脈沖輸出電路模塊的輸出端為所述的LED驅動過壓保護電路的輸出端；從而，當所述的OVP管腳注入漏電電流時，所述的參考電壓產生電路模塊的輸出端的電壓降低。所述參考電壓產生電路模塊包括內置恒流源的外置采樣電阻輸出電路單元、恒流源電流變換電路單元，所述外置采樣電阻輸出電路單元用于輸出端通過與所述的OVP管腳相連接，且通過一外置采樣電阻接地。所述的外置采樣電阻輸出電路單元還被用于其輸出端通過所述的恒流源電流變換電路單元接于所述的電壓比較脈沖輸出電路模塊的第二輸入端。所述的內置恒流源的外置采樣電阻輸出電路單元包括第一恒流源、單位增益負反饋電路和第一NMOS管，所述的第一恒流源用于連接于電源VDD和所述的單位增益負反饋電路的同相輸入端之間，且依次通過所述的OVP管腳、外置采樣電阻接地，第一NMOS管連接于所述的恒流源電流變換電路單元與單位增益負反饋電路的反相輸入端之間。所述的單位增益負反饋電路包括集成運放、第一電阻、第三電阻和第四電阻，所述的集成運放的輸出端用于連接于所述的第一NOMS管的柵極，且第一NMOS管、第三電阻、第一電阻依次用于串接于恒流源電流變換電路單元與地之間，所述的第四電阻用于其一端連接于第三電阻和第一電阻之間，另一端連接于集成運放的反相輸入端。所述的恒流源電流變換電路單元可以包括第二恒流源、第二電阻、依次級聯連接于所述的外置采樣電阻輸出電路單元與電壓比較脈沖輸出電路模塊的第一輸入端之間的第一電流鏡像電路和第二電流鏡像電路，所述的第二恒流源接于所述的第一電流鏡像電路的輸出端和地之間，所述的第二電阻接于所述的第二電流鏡像電路的輸出端和地之間。所述的第一電流鏡像電路包括第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管和第四PMOS管，第一PMOS管和第二PMOS管用于依次串接于電源VDD與外置采樣電阻輸出電路單元的輸出端之間，第三PMOS管和第四PMOS管用于依次串接于電源VDD與第二恒流源之間，第一PMOS管與第三PMOS管共柵極且用于共同接于第一PMOS管和第二PMOS管之間，第二PMOS管與第四PMOS管共柵極且用于共同接于第二PMOS管和外置采樣電阻輸出電路單元的輸出端之間。所述的第二電流鏡像電路包括第五PMOS管、第六PMOS管、第七PMOS管和第八PMOS管，第五PMOS管和第六PMOS管用于依次串接于電源VDD與第二恒流源之間，第七PMOS管和第八PMOS管用于依次串接于電源VDD與第二電阻之間，第五PMOS管與第七PMOS管共柵極且用于共同接于第五PMOS管和第六PMOS管之間，第六PMOS管與第八PMOS管共柵極且用于共同接于第六PMOS管和第二恒流源之間。所述的恒流源電流變換電路單元中的第一電流鏡像電路和第二電流鏡像電路可以組成低壓共源共柵結構。所述的恒流源電流變換電路單元中的第一電流鏡像電路和/或第二電流鏡像電路也可以為單層鏡像電路。所述的延時升壓控制電路模塊包括第三恒流源、電容、第二NMOS管，第三恒流源與電容用于依次串接于電源VDD與地之間，第二NMOS管的柵極用于連接于LED驅動芯本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種LED驅動過壓保護電路，包括電壓比較脈沖輸出電路模塊、延時升壓控制電路模塊，所述的延時升壓控制電路模塊的升壓控制端、所述的電壓比較脈沖輸出電路模塊的輸出控制端均與LED驅動芯片的CTR管腳相連接，所述的延時升壓控制電路模塊的輸出端接于所述的電壓比較脈沖輸出電路模塊的第一輸入端，其特征在于，所述的保護電路還包括參考電壓產生電路模塊，所述的參考電壓產生電路模塊的輸入端與LED驅動芯片的OVP管腳相連接，且該參考電壓產生電路模塊的輸出端接于所述的電壓比較脈沖輸出電路模塊的第二輸入端，所述的電壓比較脈沖輸出電路模塊的輸出端為所述的LED驅動過壓保護電路的輸出端。

【技術特征摘要】
1.一種LED驅動過壓保護電路，包括電壓比較脈沖輸出電路模塊、延時升壓控制電路模塊，所述的延時升壓控制電路模塊的升壓控制端、所述的電壓比較脈沖輸出電路模塊的輸出控制端均與LED驅動芯片的CTR管腳相連接，所述的延時升壓控制電路模塊的輸出端接于所述的電壓比較脈沖輸出電路模塊的第一輸入端，其特征在于，所述的保護電路還包括參考電壓產生電路模塊，所述的參考電壓產生電路模塊的輸入端與LED驅動芯片的OVP管腳相連接，且該參考電壓產生電路模塊的輸出端接于所述的電壓比較脈沖輸出電路模塊的第二輸入端，所述的電壓比較脈沖輸出電路模塊的輸出端為所述的LED驅動過壓保護電路的輸出端。2.根據權利要求1所述的LED驅動過壓保護電路，其特征在于，所述的參考電壓產生電路模塊包括內置恒流源的外置采樣電阻輸出電路單元、恒流源電流變換電路單元，所述的外置采樣電阻輸出電路單元的輸入端與所述的OVP管腳相連接，且通過一外置采樣電阻接地；所述的外置采樣電阻輸出電路單元的輸出端通過所述的恒流源電流變換電路單元接于所述的電壓比較脈沖輸出電路模塊的第二輸入端。3.根據權利要求2所述的LED驅動過壓保護電路，其特征在于，所述的內置恒流源的外置采樣電阻輸出電路單元包括第一恒流源、單位增益負反饋電路和第一NMOS管，所述的第一恒流源接于電源VDD和所述的單位增益負反饋電路的同相輸入端之間，且該第一恒流源依次通過所述的OVP管腳、所述的外置采樣電阻接地，所述的第一NMOS管接于所述的恒流源電流變換電路單元與單位增益負反饋電路的反相輸入端之間。4.根據權利要求3所述的LED驅動過壓保護電路，其特征在于，所述的單位增益負反饋電路包括集成運放、第一電阻、第三電阻和第四電阻，所述的集成運放的輸出端接于所述的第一NOMS管的柵極，且所述的第一NMOS管、第三電阻、第一電阻依次串接于所述的恒流源電流變換電路單元與地之間，所述的第四電阻的一端接于所述的第三電阻和第一電阻之間，該第四電阻的另一端接于所述的集成運放的反相輸入端。5.根據權利要求2所述的LED驅動過壓保護電路，其特征在于，所述的恒流源電流變換電路單元包括第二恒流源、第二電阻、依次級聯連接于所述的外置采樣電阻輸出電路單元與電壓比較脈沖輸出電路模塊的第一輸入端之間的第一電流鏡像電路和第二電流鏡像電路，所述的第二恒流源接于所述的第一電流鏡像電路的輸出端和地之間，所述的第二電阻接于所述的第二電流鏡像電路的輸出端和地之間。6.根據權利要求5所述的LED驅動過壓保護電路，其特征在于，所述的第一電流鏡像電路包括第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管和第四PMOS管，所述的第一PMOS管和第二PMOS管依次串接于電源VDD與所述的外置采樣電阻輸出電路單元的輸出端之間，所述的第三PMOS...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉玉芳，徐棟，丁增偉，蔣雯，
申請(專利權)人：無錫華潤矽科微電子有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇,32