本发明专利技术一般地涉及照明技术，尤其涉及一种具有过温保护功能的LED恒流驱动电路。所述电路包括：一个恒流驱动模块，其对电源输入的交流电源进行滤波线性调整从产生一可调节大小的直流电压；一个温度滞回和过温关断模块，其对电路产生于绝对温度成正比的PTAT电压，进而设定电路的关断温度与温度滞回区间；一个滞回和过温缓冲模块，其使电路在达到第一个控制点后功耗下降，利于电路快速散热并促使电路回复正常工作；以及一个延时复位模块，其使电路在经过过温缓冲后导通。与现有技术相比的，本发明专利技术所述的驱动电路优点在于能实现电路的温度滞回和过温缓冲保护功能，电路在过温条件下经缓冲阶段缓冲后可恢复正常工作状态，有效提高LED的使用效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术一般地涉及照明技术，并且更特别地，涉及一种具有过温保护功能的LED 恒流驱动电路。
技术介绍
近年来由于在光通量和光效等方面的显著提升，由发光二极管（LightEmitting Diode，LED)组成的各种发光器件进入了通用照明领域。然而LED在汽车、航空和医疗等特 殊领域中的应用仍然处于起步阶段，尤其是大功率白光LED的应用。 通常来说，小功率LED是毫瓦级的，而大功率LED是瓦级的。目前所见的大功率 LED分为单芯片大尺寸和多芯片小尺寸组合两种。大功率LED应用中的4个技术指标是： 光强分布、色温分布、热阻及显色性。由于大功率白光LED制造工艺、器件设计、组装技术三 方面的进展，例如PN结设计的优化、再辐射磷光体和透镜结构的采用，使其发光性能一直 在提高而其成本则一直在降低。但是，对于热处理问题，这个对大功率LED寿命影响启决定 性作用的因素，还是目前LED
的一大难点。LED的发光原理决定了LED本身对温度的敏感性：在高热下半导体晶格会产生振 动进而造成半导体材料结构上的改变，这种改变会降低LED的发光度，甚至令LED无法使 用。大功率LED尤其受到高温的威胁，其原因不仅是上述原理，还是其输出功率的增大从而 会使得LED驱动芯片的温度上升幅度更加大。研究表明，芯片温度平均每升高1°C，绝缘性 场效应（MetalOxideSemiconductor，MOS)管的驱动能力将下降约4%，集成电路失效率增 加1倍。目前过温保护电路处在稳定电压高、功耗大等缺点，对此讨论焦点几乎集中 在降低电路的功耗、提高温度检测精确度和电路转换速度等方面。例如，在专利申请 201110420245. 6中公开了 "一种具有过温保护电路的LED灯具"，其方案是利用热敏电阻 的温度特性来检测温度，其电路功耗低，结构简单，对温度检测精确度高。在技术申请 201420645591. 3中公开了"一种过温保护电路"，其方案是通过产生正相关和负相关电流， 然后在利用电流比较器，输出一个含有温度控制信息的电信号，使得电路在翻转时具有更 高的转换速度。但是上述方案均存在电路达到过温点关断的缺点，现在了过温保护电路的 使用价值和适用范围。
技术实现思路
为了解决上述方案的不足，本文提出了一种具有过温保护功能的LED恒流驱动电 路，包括： 恒流驱动模块，其对电源输入的交流电源进行滤波线性调整从产生一可调节大小的直 流电压； 温度滞回和过温关断模块，其对电路产生于绝对温度成正比的PTAT电压，进而设定电 路的关断温度与温度滞回区间； 滞回和过温缓冲模块，其使电路在达到第一个控制点后功耗下降，利于电路快速散热 并促使电路回复正常工作； 延时复位模块，其使电路在经过过温缓冲后导通。 进一步地，所述恒流驱动模块由带隙基准电压源、运算放大器、缓冲电路、大宽长 比功率NMOS(N-Metal-Oxide-Semiconductor)管、传感NM0S管构成。通过设定外接的 取样电阻Rsense将输出电流设定，这个输出电流一般为350mA。运算放大器（Operational Amplifier，0ΡΑ)的输出控制传感NM0S管和功率NM0S管的栅极电压使其恒定并获得驱动 电流1_。传感电流在取样电阻R_SJ：产生取样电压，基准电压与该取样电阻电压的 差值乍为反馈电压反馈回运算放大器正相端，对运算放大器输出电压进行调整，进而 对2路电流进行调整。传感NM0S管和功率NM0S管的栅极电压始终保持恒定，来保证驱动 电流的恒定。 进一步地，所述温度滞回和过温关断模块由隙基准电压源、PTAT(Proportional ToAbsoluteTemperature)电压产生电路、比较器、反相器及功率NM0S管组成。PTAT电 压产生电路利用载流子迀移率μ的负温度特性产生与绝对温度成正比的PTAT电压，利用 电阻和功率管来实现温度的滞回。 进一步地，所述滞回和过温缓冲模块由PTAT电压产生电路、比较器、反相器、功率 M0S管组成。在正向第一个温度控制点时，功率管两端电压比由高电平变为低电平，功率管 关断，咸小，从而减小整个电路功率，利于电路快速散热。 进一步地，所述延时复位模块由倒相器（INV)、开关管、NAND门、N0R门和延时器 (DELY)组成。当电路正常工作时，延时复位电路中输入电压Ux和输出电压U"为高电平，开 关管Μ的栅压维持在高电平，Μ导通。当电路进入缓冲区时，输入电压Ux为低电平，Ua为 高电平，在延时时间内Ub为低电平，U。为低电平，U"为低电平，开关管Μ的栅压维持在低电 平，Μ关断，电路工作在缓冲区；经过设定延时时间后，Ux仍为低电平，Ua经过延时后得到 的Ub变为高电平，导致U。变为高电平，从而比为高电平，开关管Μ的栅压维持在高电平，Μ 导通，电路恢复正常工作，则电路在设定延迟时间内处于过温缓冲阶段，这样就实现了电路 的延时复位功能。 本专利技术所述的具有过温保护功能的LED恒流驱动电路与现有技术相比的优点在 于：能实现电路的温度滞回和过温缓冲保护功能，电路在过温条件下经缓冲阶段缓冲后可 恢复正常工作状态，有效提高LED的使用效率。【附图说明】 图1为具有过温保护功能的LED恒流驱动电路的电路结构图； 图2为实施例1中的PTAT电压产生电路； 图3为实施例1中延时复位电路； 图4为实施例1中所得的驱动电路随LED电源电压变化曲线； 图5为实施例1中所得驱动电流随温度变化曲线； 图6为实施例1中整体电路的驱动电流随温度正向和负向变化的输出特性曲线；和 图7为实施例1中在130°C温度条件下电路驱动电流的瞬态响应。【具体实施方式】 以下实施例是对本专利技术方案的进一步解释，以便本领域技术人员对上述专利技术方案 有更加直观的认识与理解。虽然本专利技术的原理已经在本文有具体描述，但是本领域的技术 人员应当理解，这个描述仅通过示例的方式来进行，并且当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有过温保护功能的LED恒流驱动电路，其特征在于，包括：恒流驱动模块，其对电源输入的交流电源进行滤波线性调整从产生一可调节大小的直流电压；温度滞回和过温关断模块，其对电路产生于绝对温度成正比的PTAT电压，进而设定电路的关断温度与温度滞回区间；滞回和过温缓冲模块，其使电路在达到第一个控制点后功耗下降，利于电路快速散热并促使电路回复正常工作；延时复位模块，其使电路在经过过温缓冲后导通。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：佛山市南海区联合广东新光源产业创新中心，
类型：发明
国别省市：广东;44
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