一种基于定时器的保护电路及灯具制造技术

本实用新型专利技术提供了一种基于定时器的保护电路及灯具，其中，保护电路采集保护对象的工作电流或者输出电压，将由工作电流的电流值转换成的电压值或者采集输出电压的电压值与设定阈值进行比较。当由电流值转换成的电压值或者采集输出电压的电压值大于等于设定阈值时，保护电路复位定时器，以使定时器输出低电平，当由电流值转换成的电压值或者采集输出电压的电压值小于设定阈值时，定时器正常工作。本实用新型专利技术实施例可以有效地避免保护对象的工作电流或者输出电压过大，减少了保护对象的损耗。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电路保护领域，特别是涉及一种基于定时器的保护电路及灯具。
技术介绍
现有的555定时器芯片不仅可以用作定时器、波形发生器，还可以作为功率拓扑回路的控制芯片，由于其用途广泛并且价格便宜，因此常被应用于开关电源、照明电子等领域中，图1所示为基于555定时器的电压模式控制电路，该电路中555定时器芯片作为功率拓扑回路控制芯片。其中，555定时器的各个引脚功能为：VCC和GND分别是芯片供电引脚和接地引脚，芯片引脚VCC连接至外部供电电源。TRIG是芯片触发引脚，该引脚输入低电平可以使引脚OUT输出高电平。引脚TRIG可以作为外部功率开关的启动信号，如果需要实现外部功率开关过零导通，则可以把过零检测信号连接到引脚TRIG，如果需要利用固定频率来驱动外部功率开关，则可以把时钟信号连接到引脚TRIG。OUT引脚可以直接连接外部功率开关，此时，OUT引脚输出的驱动信号对外部功率开关进行驱动，其中，外部功率开关可以为三极管、场效应管、IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)、继电器或者其它电子开关。RST是芯片复位引脚，其具有最高的优先级，一般情况下，当引脚RST输入低电平时，引脚OUT输出低电平，芯片不工作；当引脚RST输入高电平时，引脚OUT输出高电平，芯片的其它引脚可以正常工作。DISC是放电引脚，芯片内部有一个开关，开关控制引脚DISC端的信号与引脚OUT的输出电压逻辑相反，当引脚OUT输出高电平时，芯片内部开关关断，DISC表现高阻状态；当引脚OUT输出低电平时，内部开关导通，DISC引脚短路并连接到芯片的接地端。THR是阈值引脚，其与引脚CV使用芯片的同一个内部比较器，并连接芯片内部比较器(图1中未示出)的负端，当引脚THR的电压比引脚CV的电压高时，引脚OUT输出低电平。CV是芯片控制电压引脚，其与引脚THR配合使用，引脚CV连接芯片内部比较器的正端，该引脚决定使OUT输出低电平的比较阈值。继续参见图1，引脚RST通过第四电阻R4连接外部供电电源VCC，引脚CV连接PID控制器端的输出，PID控制器的对象可以是输出电压、输出电流或者其它的变量，PID控制器的输出端连接到555定时器芯片的CV引脚，将PID控制器的输出值作为关断外部功率开关的控制阈值。引脚VCC通过第二电阻R2连接到引脚THR，引脚THR和地端之间连接电容C1，引脚THR和引脚DISC之间连接有第三电阻R3。参见上文对于555定时器各引脚的功能以及图1，下面介绍基于555定时器的电压模式控制电路的工作原理：当555定时器芯片上电后，外部功率开关(即，控制对象)的启动信号连接到芯片触发引脚TRIG，一般是低电平有效，即引脚TRIG输入低电平，引脚OUT输出高电平，此时DISC内部开关关断，外部供电电源VCC通过第二电阻R2给电容C1充电，电容C1充电过程中的充电参数只与第二电阻R2和电容C1相关。当电容C1上的电压(引脚THR端的电压)超过PID控制器输出电压(引脚CV端的电压)时，引脚OUT输出低电平，引脚DISC内部开关导通(此时，DISC引脚短路并连接到芯片的接地端)，电容C1上的电压通过第三电阻R3对地放电，最终，电容C1的稳定电压是外部供电电源VCC通过第二电阻R2和第三电阻R3在电容C1上面的分压。由于在引脚OUT输出高电平时，除了引脚OUT输出信号的第一个周期外，电容C1端的电压总是从固定的电压(即电容C1的稳定电压)开始充电，当电容C1端的电压到达引脚CV设定的电压阈值时引脚OUT输出低电平。因此，通过控制PID控制器(ProportionIntegrationDifferentiation，比例-积分-微分控制器)端的输出，就能很方便的调节引脚OUT输出脉宽占空比，从而达到电路调节的目的。但是，现有的基于555定时器搭建的电压模式控制电路，并没有对流过外部功率开关的电流提供逐周峰值保护，在系统启动或者输入输出动态切换的时候，由于闭环带宽的限制，引脚OUT输出脉宽占空比的调节会相对比较慢，往往会在外部功率开关流过过高的电流峰值，通常情况下，流过外部功率开关的电流也会流过功率电感或者功率变压器，如果电流过高会使得功率电感或者功率变压器的磁芯出现饱和，从而导致功率电感或者功率变压器的感抗下降，进一步促进电流的升高，不仅会增加外部功率开关的损耗，产生噪声，甚至还会影响系统稳定性和可靠性。因此，在现有的基于555定时器搭建的电压模式控制电路上增加一个电流峰值保护电路，以对外部功率开关提供逐周电流保护很有必要。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种基于定时器的保护电路。根据本技术的一方面，提供了一种基于定时器的保护电路，所述保护电路采集保护对象的工作电流或者输出电压，将由所述工作电流的电流值转换成的电压值或者采集输出电压的电压值与设定阈值进行比较；当由所述工作电流的电流值转换成的电压值或者采集输出电压的电压值大于等于所述设定阈值时，所述保护电路复位所述定时器，以使所述定时器输出低电平；当由所述工作电流的电流值转换成的电压值或者采集输出电压的电压值小于所述设定阈值时，所述定时器正常工作。可选地，所述保护电路包括：检测单元、阈值比较和驱动单元以及开关单元，其中，所述检测单元连接至所述保护对象，所述检测单元用于采集所述保护对象的工作电流或者输出电压，并将由所述工作电流的电流值转换成的电压值或者采集输出电压的电压值反馈至所述阈值比较和驱动单元；所述阈值比较和驱动单元分别连接所述检测单元和所述开关单元，所述阈值比较和驱动单元接收所述检测单元反馈的由所述工作电流的电流值转换成的电压值或者采集输出电压的电压值，并将接收到的由所述工作电流的电流值转换成的电压值或者采集输出电压的电压值与设定阈值进行比较，以及根据比较结果控制所述开关单元导通或断开；所述开关单元连接所述定时器，所述开关单元导通时，复位所述定时器，所述开关单元断开时，所述定时器正常工作。可选地，当所述保护电路采集保护对象的工作电流时，所述检测单元为电流检测单元，所述电流检测单元连接至所述保护对象，所述电流检测单元采集保护对象的工作电流，并将采集到的所述工作电流的电流值转换成电压值，以及将由所述电流值转换成的电压值反馈至所述阈值比较和驱动单元；所述阈值比较和驱动单元分别连接所述电流检测单元和所述开关单元，所述阈值比较和驱动单元接收所述电流检测单元反馈的由所述电流值转换成的电压值，并将接收到的由所述电流值转换成的电压值与预定阈值进行比较，以及根据比较结果控制所述开关单元导通或断开。可选地，所述电流检测单元包括反馈元件，所述反馈元件连接所述保护对象，所述反馈元件用于采集所述保护对象的工作电流，并将采集到的所述工作电流的电流值转换成电压值，以及将由所述电流值转换成的电压值反馈至所述阈值比较和驱动单元。可选地，所述反馈元件包括以下至少之一：检测电阻、变压器、霍尔传感器。可选地，当所述保护电路采集保护对象的电压时，所述检测单元为电压检测单元，所述电压检测单元连接至所述保护对象，所述电压检测单元采集所述保护对象的输出电压，并将采集到的所述输出电压的电压值反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于定时器的保护电路，其特征在于，所述保护电路包括检测单元、阈值比较和驱动单元以及开关单元，其中，所述检测单元连接至保护对象，所述检测单元用于采集所述保护对象的工作电流或者输出电压，并将由所述工作电流的电流值转换成的电压值或者采集输出电压的电压值反馈至所述阈值比较和驱动单元；所述阈值比较和驱动单元分别连接所述检测单元和所述开关单元，所述阈值比较和驱动单元接收所述检测单元反馈的电压值，并将所述检测单元反馈的电压值与设定阈值进行比较，以及根据比较结果控制所述开关单元导通或断开；所述开关单元连接所述定时器，若所述阈值比较和驱动单元比较得出所述检测单元反馈的电压值大于等于所述设定阈值，所述开关单元导通，并复位所述定时器；若所述阈值比较和驱动单元比较得出所述检测单元反馈的电压值小于所述设定阈值，所述开关单元断开，所述定时器正常工作。

【技术特征摘要】
1.一种基于定时器的保护电路，其特征在于，所述保护电路包括检测单元、阈值比较和驱动单元以及开关单元，其中，所述检测单元连接至保护对象，所述检测单元用于采集所述保护对象的工作电流或者输出电压，并将由所述工作电流的电流值转换成的电压值或者采集输出电压的电压值反馈至所述阈值比较和驱动单元；所述阈值比较和驱动单元分别连接所述检测单元和所述开关单元，所述阈值比较和驱动单元接收所述检测单元反馈的电压值，并将所述检测单元反馈的电压值与设定阈值进行比较，以及根据比较结果控制所述开关单元导通或断开；所述开关单元连接所述定时器，若所述阈值比较和驱动单元比较得出所述检测单元反馈的电压值大于等于所述设定阈值，所述开关单元导通，并复位所述定时器；若所述阈值比较和驱动单元比较得出所述检测单元反馈的电压值小于所述设定阈值，所述开关单元断开，所述定时器正常工作。2.根据权利要求1所述的基于定时器的保护电路，其特征在于，当所述保护电路采集保护对象的工作电流时，所述检测单元为电流检测单元，所述电流检测单元连接至所述保护对象，所述电流检测单元采集保护对象的工作电流，并将采集到的所述工作电流的电流值转换成电压值，以及将由所述电流值转换成的电压值反馈至所述阈值比较和驱动单元；所述阈值比较和驱动单元分别连接所述电流检测单元和所述开关单元，所述阈值比较和驱动单元接收所述电流检测单元反馈的由所述电流值转换成的电压值，并将接收到的由所述电流值转换成的电压值与预定阈值进行比较，以及根据比较结果控制所述开关单元导通或断开。3.根据权利要求2所述的基于定时器的保护电路，其特征在于，所述电流检测单元包括反馈元件，所述反馈元件连接所述保护对象，所述反馈元件用于采集所述保护对象的工作电流，并将采集到的所述工作电流的电流值转换成电压值，以及将由所述电流值转换成的电压值反馈至所述阈值比较和驱动单元。4.根据权利要求3所述的基于定时器的保护电路，其特征在于，所述反馈元件包括以下至少之一：检测电阻、变压器、霍尔传感器。5.根据权利要求3所述的基于定时器的保护电路，其特征在于，当所述保护电路采集保护对象的电压时，所述检测单元为电压检测单元，所述电压检测单元连接至所述保护对象，所述电压检测单元采集所述保护对象的输出电压，并将采集到的所述输出电压的电压值反馈至所述阈值比较和驱动单元；所述阈值比较和驱动单元分别连接所述电压检测单元和所述开关单元，所述阈值比较和驱动单元接收所述电压检测单元反馈的所述保护对象的输出电压，并将接收到的所述保护对象的输出电压的电压值与预定阈值进行比较，以及根据比较结果控制所述开关单元导通或断开。6.根据权利要求5所述的基于定时器的保护电路，其特征在于，所述电压检测单元包括分压元件，所述分压元件连接所述保护对象，所述分压元件用于采集所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：文威，
申请(专利权)人：欧普照明股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31