LED驱动电路及其开路保护方法技术

本发明专利技术提供一种LED驱动电路及其开路保护方法，适用于无输出电容的LED驱动电路，LED驱动电路包括晶体开关管及采样电阻，LED驱动电路的开路保护方法包括：1）晶体开关管SW导通的同时，采集采样电阻R1的采样电压；2）将采样电压与阈值电压V

LED driving circuit and its open circuit protection method

The invention provides a LED driving circuit and open circuit protection method, suitable for no output capacitor LED driver circuit, LED driving circuit comprises a crystal switch tube and a sampling resistor, including open circuit protection method of LED driver circuit: 1) and SW crystal switch conduction tube, acquisition sampling resistor R1 sampling voltage; 2) the sampling voltage and the threshold voltage of V

【技术实现步骤摘要】
LED驱动电路及其开路保护方法
本专利技术属于电子电路
，涉及一种开路保护方法，特别是涉及一种LED驱动电路及其开路保护方法。
技术介绍
当被保护线路的电源电压高于一定数值时，保护器切断该线路；当电源电压恢复到正常范围时，保护器自动接通，此保护过程可称为开路保护(overvoltageprotection，OVP)。开路保护的目的是为了保护后续电路免受甩负载或瞬间高压的破坏。通常情况下，一个简单的三端恒流器件只有3个引脚，输入脚，电源脚，接地脚，没有额外的引脚及元件可以精准进行输出电压保护，从而输出必须用高压电容来预防输出开路时产生的高压，因此成本比较高，占用体积比较大，实际应用范围比较有限，见图1。通常情况下，输出电压的检测信号是通过电阻分压采集得到的，然后利用检测信号进行开路保护控制。但是，在一些浮地输出的场合是无法直接进行输出分压检测的，例如：高端输出的降压结构，见图2所示。在降压结构中有一些间接的对输出电压进行开路保护的控制方法，但是精度比较差，例如：在临界导通模式(BCM)中利用退磁时间TOFF进行设置，获得开路保护电压公式：其中，IPK表示晶体开关管关断时电感L的峰值电流，L表示电感L的电感量；随着输出电压的升高，退磁时间TOFF会变短，直至触发开路保护时间TOVP。但是，由于VOVP中包含了电感L的影响，而L量产的误差在±20％左右，因此输出电压的变化也比较大，精度比较差。由于输出滤波电容的耐压值一般都是固定的几个值，选择比较少，在一些临界的应用中如果由于输出电压的误差大导致输出电容必须选用高规格的耐压值，那么其成本和体积将会大大增加。在现有的另一种应用如图3所示，在此类应用中，由于引脚比较少，所以一般设计用固定的电感退磁时间TOFF来设定VOVP，此时的设计和应用更加受到限制。同时，在越来越多的应用中，为了节省体积和成本，往往会将输出电容去掉(譬如，图3中去掉输出电容C3)，此时利用电感退磁时间TOFF时间进行OVP保护已经无法实现。在图3中，如果去掉输出电容C3，内部开关SW开通时，由于没有负载LED，只有放电电阻R2，因此电感L1的电流很小，输出电压Vo就等于Vin，CS无法检测到额定电流，因此SW会一直打开直到触发Ton_max限制才关断。关断后电感L1开始放电，由于没有输出电容，放电电压很快就降为零，相当于输出短路，就会很大，无法触发OVP保护。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种LED驱动电路及其开路保护方法，用于解决现有技术中开路保护电压受电感的影响产生的问题，如输出变化大，精度较差，且需要增加外围元件、成本高的问题，以及去除输出电容之后，现有的开路保护方法无法实现的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种LED驱动电路，所述LED驱动电路包括：开路保护控制器，所述开路保护控制器包括控制芯片及采样电阻；其中，所述控制芯片包括功率开关脚SW、电流采样端CS、芯片供电模块、过压保护模块、控制模块及晶体开关管；所述功率开关脚SW与所述芯片供电模块电连接，通过所述芯片供电模块为所述控制芯片内部供电并产生阈值电压；所述采样电阻一端与所述电流采样端CS电连接，另一端接地；所述过压保护模块与所述控制模块、所述晶体开关管及所述电流采样端CS电连接，适于设定预定时间Td，并将所述预定时间Td时间内采集的所述采样电压与阈值电压Vth进行比对，并将比对结果反馈至所述控制模块；所述控制模块与所述芯片供电模块、所述过压保护模块及所述晶体开关管电连接，适于根据所述过压保护模块反馈的比对结果控制所述晶体开关管的导通与关断。作为本专利技术的LED驱动电路的一种优选方案，所述过压保护模块包括时间设定单元及第一运算放大器：所述时间设定单元与所述控制模块、所述晶体开关管及所述第一运算放大器的输出端电连接，所述晶体开关管导通时，所述时间设定单元开始计时；所述第一运算放大器的第一输入端与所述电流采样端CS电连接，所述第一运算放大器的第二输入端与所述芯片供电模块电连接，适于将电流采样端CS在所述预定时间Td时间内采集的所述采样电压与阈值电压Vth进行比对。作为本专利技术的LED驱动电路的一种优选方案，所述晶体开关管的栅极与所述时间设定单元电连接，所述晶体开关管的源极与所述电流采样端CS相连接，所述晶体开关管的漏极与所述功率开关脚SW相连接。作为本专利技术的LED驱动电路的一种优选方案，若在预定时间Td内所述采样电压未达到阈值电压Vth，所述控制模块关断所述晶体开关管。作为本专利技术的LED驱动电路的一种优选方案，所述开路保护控制器包括第一电容，所述第一电容的一端与所述芯片供电模块电连接，另一端接地。作为本专利技术的LED驱动电路的一种优选方案，所述控制芯片还包括第二运算放大器，所述第二运算放大器的第一输入端与所述电流采样端CS电连接，第二输入端与所述芯片供电模块电连接，适于对所述LED驱动电路进行恒流控制。作为本专利技术的LED驱动电路的一种优选方案，所述LED驱动电路还包括电压输入模块及负载电路；所述负载电路的输入端与所述电压输入模块电连接，所述负载电路的输出端与所述功率开关脚SW电连接。作为本专利技术的LED驱动电路的一种优选方案，所述电压输入模块包括交流电源、整流器及第二电容；所述整流器的一端与所述交流电源电连接，所述整流器的另一端与所述第二电容的一端电连接，所述电容的另一端接地。作为本专利技术的LED驱动电路的一种优选方案，所述负载电路为降压式变换电路、线性驱动或隔离反激拓扑结构电路。本专利技术还提供一种LED驱动电路的开路保护方法，适用于无输出电容的LED驱动电路，所述LED驱动电路包括晶体开关管及采样电阻，所述LED驱动电路的开路保护方法包括：1)所述晶体开关管导通的同时，采集所述采样电阻的采样电压；2)将所述采样电压与阈值电压Vth比对，若在预定时间Td内所述采样电压未达到阈值电压Vth，则关断所述晶体开关管；3)关断所述晶体开关管SW的同时，启动所述LED驱动电路的开路保护。作为本专利技术的LED驱动电路的开路保护方法的一种优选方案，步骤2)与步骤3)之间还包括重复至少一次如下步骤：21)再次导通所述晶体开关管，重新计时并重新采集所述采样电阻的采样电压；22)将所述采样电压与阈值电压Vth比对，若在预定时间Td内所述采样电压仍未达到阈值电压Vth，再次关断所述晶体开关管。作为本专利技术的LED驱动电路的开路保护方法的一种优选方案，所述预定时间Td满足如下关系式：TBlank<Td<<Ton_max其中，TBlank为采样点检测的消隐时间，Ton_max为所述晶体开关管导通的最大时间。作为本专利技术的LED驱动电路的开路保护方法的一种优选方案，所述阈值电压Vth满足如下关系式：其中，Vref为采样点触发所述晶体开关管关断的电压。作为本专利技术的LED驱动电路的开路保护方法的一种优选方案，所述LED驱动电路的开路保护方法还包括：所述开路保护的时间为TOVP_set，启动所述开路保护的时间TOVP_set之后，再次导通所述晶体开关管。作为本专利技术的LED驱动电路的开路保护方法的一种优选方案，所述预定时间Td为μs数量级，所述开路保护时间TOVP_set为数百ms数量级。如上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED驱动电路，其特征在于，所述LED驱动电路包括开路保护控制器，所述开路保护控制器包括控制芯片及采样电阻；其中，所述控制芯片包括功率开关脚SW、电流采样端CS、芯片供电模块、过压保护模块、控制模块及晶体开关管；所述功率开关脚SW与所述芯片供电模块电连接，通过所述芯片供电模块为所述控制芯片内部供电并产生阈值电压；所述采样电阻一端与所述电流采样端CS电连接，另一端接地；所述过压保护模块与所述控制模块、所述晶体开关管及所述电流采样端CS电连接，设定预定时间T

【技术特征摘要】
1.一种LED驱动电路，其特征在于，所述LED驱动电路包括开路保护控制器，所述开路保护控制器包括控制芯片及采样电阻；其中，所述控制芯片包括功率开关脚SW、电流采样端CS、芯片供电模块、过压保护模块、控制模块及晶体开关管；所述功率开关脚SW与所述芯片供电模块电连接，通过所述芯片供电模块为所述控制芯片内部供电并产生阈值电压；所述采样电阻一端与所述电流采样端CS电连接，另一端接地；所述过压保护模块与所述控制模块、所述晶体开关管及所述电流采样端CS电连接，设定预定时间Td，并将所述预定时间Td内采集的所述采样电压与阈值电压Vth进行比对，并将比对结果反馈至所述控制模块；所述控制模块与所述芯片供电模块、所述过压保护模块及所述晶体开关管电连接，根据所述过压保护模块反馈的比对结果控制所述晶体开关管的导通与关断。2.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于：所述过压保护模块包括时间设定单元及第一运算放大器：所述时间设定单元与所述控制模块、所述晶体开关管及所述第一运算放大器的输出端电连接，所述晶体开关管导通时，所述时间设定单元开始计时；所述第一运算放大器的第一输入端与所述电流采样端CS电连接，所述第一运算放大器的第二输入端与所述芯片供电模块电连接，适于将电流采样端CS在所述预定时间Td时间内采集的所述采样电压与阈值电压Vth进行比对。3.根据权利要求2所述的LED驱动电路，其特征在于：所述晶体开关管的栅极与所述时间设定单元电连接，所述晶体开关管的源极与所述电流采样端CS相连接，所述晶体开关管的漏极与所述功率开关脚SW相连接。4.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于：若在预定时间Td内所述采样电压未达到阈值电压Vth，所述控制模块关断所述晶体开关管。5.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于：所述开路保护控制器还包括第一电容，所述第一电容的一端与所述芯片供电模块电连接，另一端接地。6.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于：所述控制芯片还包括第二运算放大器，所述第二运算放大器的第一输入端与所述电流采样端CS电连接，第二输入端与所述芯片供电模块电连接，适于对所述LED驱动电路进行恒流控制。7.根据权利要求1至6中任一项所述的LED驱动电路，其特征在于：所述LED驱动电路还包括电压输入模块及负载电路；所述负载电路的输...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴泉清，刘军，闾建晶，王兆坤，
申请(专利权)人：华润矽威科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31