一种应用于LED驱动芯片的过压保护电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种应用于LED驱动芯片的过压保护电路，包括设置在所述LED驱动芯片内部的：依次串联在工作电源与地之间的第一电流源、第一MOS管和滤波模块；分别连接在所述滤波模块与地之间且相互连接的第二MOS管和第三MOS管；连接在所述工作电源与地之间的缓冲模块；依次串联在所述工作电源与地之间的第二电流源和斜坡电容；与所述斜坡电容并联的第五MOS管；比较器，其正输入端与所述斜坡电容的上极板连接；分别连接在所述比较器的负输入端与所述滤波模块之间且相互连接的第六MOS管和第七MOS管；以及逻辑控制模块。本实用新型专利技术能够在降低系统复杂度减少成本、降低功耗、进一步提高抗干扰能力的同时不因受潮及助焊剂的寄生通路漏电影响。

An overvoltage protection circuit for LED driver IC

The utility model relates to an over-voltage protection circuit applied to the LED drive chip, which comprises a first current source, a first MOS tube and a filter module arranged in series between the working power supply and the ground, and a second MOS tube and a third MO respectively connected and mutually connected between the filter module and the ground. S tube; buffer module connected between the working power supply and the ground; second current source and ramp capacitor in series between the working power supply and the ground; fifth MOS tube in parallel with the ramp capacitor; comparator whose positive input end is connected with the upper plate of the ramp capacitor; and negative transmission respectively connected to the comparator The sixth MOS transistor and the seventh MOS transistor are interconnected between the input end and the filter module, and the logic control module. The utility model can reduce the complexity of the system, reduce the cost, reduce the power consumption, and further improve the anti-interference ability, while avoiding the noise caused by dampness and the parasitic path of the flux.

【技术实现步骤摘要】
一种应用于LED驱动芯片的过压保护电路
本技术涉及一种应用于LED驱动芯片的过压保护电路。
技术介绍
众所周知，LED驱动芯片的输出如果开路或者异常过压时，LED驱动芯片必须触发输出过压保护以控制输出电压的进一步上升，否则会使输出电压超过输出电容(例如，图1、图2中的输出电容C5)的耐压极限而造成系统损坏，也就是说，LED驱动芯片通常需要集成输出过压保护功能以防止异常情况下输出电压过高而损坏系统。目前常见的过压保护方式有以下两种：第一种，通过电阻分压采样退磁阶段电感两端电压并与LED驱动芯片内部的参考电压比较，监测芯片输出是否过压并触发过压保护关断功率管。具体来说，图1示出了现有的通过分压电阻检测芯片输出电压的过压保护电路，其中，功率管M1关断后，电感T1退磁期间，电阻R3、R4分压采样LED驱动芯片IC的输出电压(即，LED+与LED-之间的电压)，并使该输出电压经过LED驱动芯片IC的管脚fb在芯片内部与基准电压比较，当采样到的电压高于芯片内部的基准电压时，触发输出过压保护功能，从而屏蔽下次功率管M1的打开，使功率管M1将一直处于关断状态。然而，上述电路主要存在以下缺点：1、分压电阻的应用使得系统元器件增加，不利于系统成本的降低；2、退磁阶段电感TI两端电压加在分压电阻两端使得功耗增加；3、为了降低功耗需要增大分压电阻阻值，但是抗干扰能力会降低，容易导致误触发过压保护。第二种，通过在LED驱动芯片的特定管脚外接电阻，设置芯片的过压保护阈值。具体来说，图2示出了现有的通过外接电阻设置输出过压保护阈值的过压保护电路，其中，在LED驱动芯片IC的管脚Rovp外接电阻Rovp，配置芯片的最小退磁时间(例如，可以通过内部固定电流流过该电阻上产生电压，再通过该电阻上的电压与电容充电电压比较，从而设置时间；也可以通过该电阻设置内部给电容充电的电流，从而设置时间)；功率管M1关断后，随着LED驱动芯片IC的输出电压(即，LED+与LED-之间的电压)升高，电感T1的退磁时间减小；当芯片检测到实际的退磁时间小于由电阻Rovp配置的最小退磁时间时，触发输出过压保护。进一步地，图3示出了通过外接电阻设置最小退磁时间检测输出过压的电路，其中，虚框内为图2中LED驱动芯片内部的电路示意图；在该电路中，信号swon为图2中功率管M1的开关信号，信号uvlo为电源电压的欠压锁定信号，信号tdfin指示芯片检测到的实际电感退磁结束时间，信号tdmin指示通过电阻Rovp设置所确定的芯片允许的最小退磁时间，信号OVP为过压保护信号；如图4所示，在功率管M1导通期间，信号swon＝1，MOS管M2将电容Cramp的上极板电压ramp拉低，固定电流源Iovp流经芯片外的电阻Rovp在比较器comp负相输入端产生固定电压，此时比较器comp输出tdmin＝0，D触发器1’保持初始值输出OVP＝0；在功率管M1关断期间，信号swon＝0，电感T1开始退磁，电容Cramp的上极板电压ramp在固定电流源Iramp的充电作用下线性上升，当电压ramp上升至固定电流源Iovp流经芯片外的电阻Rovp在比较器comp负相输入端产生固定电压时，比较器comp输出tdmin＝1，此时如果已经检测到退磁信号tdfin＝1,则D触发器1’输出OVP＝1，触发输出过压保护并锁定，只有当芯片下电时，信号uvlo＝1，复位信号OVP。相较于图1所示的电路，上述电路可以减少元器件降低成本，同时降低系统功耗，并在一定程度上改善抗干扰能力。然而，上述两种电路均存在一个共同的缺点，即，在系统高湿受潮时，生产过程中在PCB上附着的助焊剂呈现出电阻特性，因此在PCB上无论是分压采样电阻还是外接的设置电阻都可以视为与助焊剂的等效电阻并联，导致电阻阻值偏离其正常值，输出过压保护偏离设计值，另外PCB上的助焊剂等效电阻的存在使得电源等高电位与采样分压电阻或者外接设置电阻之间存在漏电通路，导致输出过压保护偏离设计值，由此，轻则误触发输出过压保护导致闪灯，重则输出过压保护失效损坏系统。
技术实现思路
为了解决上述现有技术存在的问题，本技术旨在提供一种应用于LED驱动芯片的过压保护电路，以在兼顾成本、效率及抗干扰能力的同时，保证在极端高湿受潮环境下其输出过压保护功能正常，从而避免因过压保护阈值偏离设计值导致的灯闪或保护失效问题。本技术所述的一种应用于LED驱动芯片的过压保护电路，其包括外接在所述LED驱动芯片的管脚rovp上的设置电阻，还包括设置在所述LED驱动芯片内部的：依次串联在工作电源与地之间的第一电流源、第一MOS管和滤波模块，其中，所述第一MOS管的源极还与所述管脚rovp连接；分别连接在所述滤波模块与地之间且相互连接的第二MOS管和第三MOS管；连接在所述工作电源与地之间的缓冲模块，其还连接至所述滤波模块与所述第三MOS管之间；依次串联在所述工作电源与地之间的第二电流源和斜坡电容；与所述斜坡电容并联的第五MOS管；比较器，其正输入端与所述斜坡电容的上极板连接；分别连接在所述比较器的负输入端与所述滤波模块之间且相互连接的第六MOS管和第七MOS管；以及逻辑控制模块，其包括：RS触发器，其R端与所述比较器的输出端连接，其S端接收一开关驱动信号，其输出端输出一脉冲信号；第二与非门，其一个输入端与所述RS触发器的R端连接，其另一个输入端通过延时单元接收所述脉冲信号的反向信号；第三与非门，其一个输入端与所述第二与非门的输出端连接，其另一个输入端通过第四反相器接收所述开关驱动信号，其输出端产生一逻辑控制信号；以及D触发器，其时钟端通过第三反相器与所述第二与非门的输出端连接，其D端接收一退磁检测信号，其复位端接收一电源电压欠压锁定信号，其Q端输出过压保护信号；其中，所述第一MOS管、第二MOS管的栅极接收所述逻辑控制信号的反向信号，所述第三MOS管的栅极接收所述逻辑控制信号，所述第五MOS管的栅极接收所述开关驱动信号，所述第六MOS管的栅极接收所述脉冲信号的反向信号，所述第七MOS管的栅极接收所述脉冲信号。在上述的应用于LED驱动芯片的过压保护电路中，所述逻辑控制模块还包括：连接在所述RS触发器的输出端的第一反相器；第一与非门，其一个输入端与所述RS触发器的输出端连接，其另一个输入端接收所述开关驱动信号的反向信号，其输出端通过第二反相器产生干扰屏蔽信号；以及连接在所述第三与非门的输出的第五反相器。在上述的应用于LED驱动芯片的过压保护电路中，所述第一MOS管的漏极与所述第一电流源连接，其源极与所述滤波模块连接。在上述的应用于LED驱动芯片的过压保护电路中，所述滤波模块包括：第一电阻、第一电容和第二电容，其中，所述第一电阻的一端与所述第一MOS管的源极连接，其另一端分别连接至所述第一电容和第二电容的上极板。在上述的应用于LED驱动芯片的过压保护电路中，所述第二MOS管的漏极连接至所述第一电容的下极板，其源极接地；所述第三MOS管的漏极连接至所述第二电容的下极板，其源极与所述第二MOS管的源极相连。在上述的应用于LED驱动芯片的过压保护电路中，所述缓冲模块包括：依次串联在所述工作电源与地之间的第四MOS管、第二电阻和第三电阻，以及运算放大器，其中，所述第四MOS管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于LED驱动芯片的过压保护电路，其包括外接在所述LED驱动芯片的管脚rovp上的设置电阻，其特征在于，所述电路还包括设置在所述LED驱动芯片内部的：依次串联在工作电源与地之间的第一电流源、第一MOS管和滤波模块，其中，所述第一MOS管的源极还与所述管脚rovp连接；分别连接在所述滤波模块与地之间且相互连接的第二MOS管和第三MOS管；连接在所述工作电源与地之间的缓冲模块，其还连接至所述滤波模块与所述第三MOS管之间；依次串联在所述工作电源与地之间的第二电流源和斜坡电容；与所述斜坡电容并联的第五MOS管；比较器，其正输入端与所述斜坡电容的上极板连接；分别连接在所述比较器的负输入端与所述滤波模块之间且相互连接的第六MOS管和第七MOS管；以及逻辑控制模块，其包括：RS触发器，其R端与所述比较器的输出端连接，其S端接收一开关驱动信号，其输出端输出一脉冲信号；第二与非门，其一个输入端与所述RS触发器的R端连接，其另一个输入端通过延时单元接收所述脉冲信号的反向信号；第三与非门，其一个输入端与所述第二与非门的输出端连接，其另一个输入端通过第四反相器接收所述开关驱动信号，其输出端产生一逻辑控制信号；以及D触发器，其时钟端通过第三反相器与所述第二与非门的输出端连接，其D端接收一退磁检测信号，其复位端接收一电源电压欠压锁定信号，其Q端输出过压保护信号；其中，所述第一MOS管、第二MOS管的栅极接收所述逻辑控制信号的反向信号，所述第三MOS管的栅极接收所述逻辑控制信号，所述第五MOS管的栅极接收所述开关驱动信号，所述第六MOS管的栅极接收所述脉冲信号的反向信号，所述第七MOS管的栅极接收所述脉冲信号。...

【技术特征摘要】
1.一种应用于LED驱动芯片的过压保护电路，其包括外接在所述LED驱动芯片的管脚rovp上的设置电阻，其特征在于，所述电路还包括设置在所述LED驱动芯片内部的：依次串联在工作电源与地之间的第一电流源、第一MOS管和滤波模块，其中，所述第一MOS管的源极还与所述管脚rovp连接；分别连接在所述滤波模块与地之间且相互连接的第二MOS管和第三MOS管；连接在所述工作电源与地之间的缓冲模块，其还连接至所述滤波模块与所述第三MOS管之间；依次串联在所述工作电源与地之间的第二电流源和斜坡电容；与所述斜坡电容并联的第五MOS管；比较器，其正输入端与所述斜坡电容的上极板连接；分别连接在所述比较器的负输入端与所述滤波模块之间且相互连接的第六MOS管和第七MOS管；以及逻辑控制模块，其包括：RS触发器，其R端与所述比较器的输出端连接，其S端接收一开关驱动信号，其输出端输出一脉冲信号；第二与非门，其一个输入端与所述RS触发器的R端连接，其另一个输入端通过延时单元接收所述脉冲信号的反向信号；第三与非门，其一个输入端与所述第二与非门的输出端连接，其另一个输入端通过第四反相器接收所述开关驱动信号，其输出端产生一逻辑控制信号；以及D触发器，其时钟端通过第三反相器与所述第二与非门的输出端连接，其D端接收一退磁检测信号，其复位端接收一电源电压欠压锁定信号，其Q端输出过压保护信号；其中，所述第一MOS管、第二MOS管的栅极接收所述逻辑控制信号的反向信号，所述第三MOS管的栅极接收所述逻辑控制信号，所述第五MOS管的栅极接收所述开关驱动信号，所述第六MOS管的栅极接收所述脉冲信号的反向信号，所述第七MOS管的栅极接收所述脉冲信号。2.根据权利要求1所述的应用于LED驱动芯片的过压保护电路，其特征在于，所述逻辑控制模块还包括：连接在所述RS触发器的输出端的第一反相器；第一与非门，其一个输入端与所述RS触发器的输出端连接，其另一个输入端接收所述开关驱动信号的反向信号，其输出端通过第二反相器产生干扰屏蔽信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：上海灿瑞科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31