一种低成本高可靠性ＬＥＤ开路保护电路制造技术

一种低成本高可靠性ＬＥＤ开路保护电路，包括：相互并联连接的ＬＥＤ和输出电容器Ｃｏｕｔ，ＬＥＤ的正极连接到电源Ｖｉｎ；电感Ｌ１，其一端与ＬＥＤ的负极相连；第一ＭＯＳ晶体管Ｍ１，其漏极与电感Ｌ１的另一端相连，源极经由第一电阻器Ｒ１接地；续流二极管Ｄ１，其正极连接到第一ＭＯＳ晶体管Ｍ１的漏极，负极连接到ＬＥＤ的正极；控制芯片，具有使能端ｅｎ和输出端口ｇａｔｅ、ｃｓ，输出端口ｇａｔｅ连接到第一ＭＯＳ晶体管Ｍ１的栅极，而输出端口ｃｓ与第一ＭＯＳ晶体管Ｍ１的源极相连；晶体管负反馈控制模块，该模块对ＬＥＤ两端的输出电压进行采样，并产生输出到控制芯片的使能端ｅｎ的输出信号，以控制第一ＭＯＳ晶体管Ｍ１的通断。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种LED开路保护电路，更具体地讲，涉及一种低成本高可靠性 LED开路保护电路。
技术介绍
图1是传统的LED开路保护电路的示意图。如图1所示，在电源Vin与地之间连 接有去藕电容器Cin;电阻器R2 —端接电源Vin，另一端接稳压管Zl的负极，稳压管Z1的 正极接光耦12的正输入端，光耦12的负输入端与LED的负极、电容器Cout的负极以及电 感L1的一端相连接，LED的正极和电容器Cout的正极连接接到电源Vin以及续流二极管 Dl的负极，续流二极管D1的正极连接到电感L1的另一端以及MOS晶体管M1的漏极；MOS 晶体管M1的栅极连接到控制芯片11的gate输出端，MOS晶体管M1的源极连接到电阻器 Rl以及控制芯片11的cs端；电阻器R1的另一端接地；控制芯片11的使能端en接光耦12 输出端的正极；光耦12输出端的负极接地。 当MOS晶体管Ml导通时，电感LI电流增加，节点cs处电压增加，直到节点cs处 电压升高到某一参考电压时，关断MOS晶体管Ml ;电感LI通过续流二极管Dl、负载LED放 电，电流降低；控制芯片11再通过一定方式重新开启MOS晶体管M1，形成一个周期。当输 出LED开路时，导通电流为0，从而Ml常通，输出电压Vout会升高，当其值高达一定值时，稳 压管Zl击穿，产生光耦12输入电流，从而光耦12输出产生下拉电流将en端拉低，控制芯 片11关断MOS晶体管Ml，从而维持输出电压在一个较合理的值。这样就有效地防止在LED 开路时输出产生高压，从而有效防止LED在接通瞬间被烧坏。 上述传统的开路保护电路中，存在如下两个缺点第一，开路时通过稳压管检测输 出电压，当电压升到高于稳压管额定电压时产生电流流向光耦，从而将控制芯片11的en端 拉低，相应地关断MOS晶体管M1，此检测方式采用了光耦，因而成本较高；第二，由于驱动光 耦需要毫安级别的电流，如此电流级别的高压稳压管较少，而采用TVS管代替稳压管又会 降低保护电路的可靠性。 可见，传统的LED开路保护电路成本高、可靠性低。
技术实现思路
本技术的目的是解决现有技术中的上述问题，提供一种低成本高可靠性LED 开路保护电路，以提高整体系统的性价比。 为了实现上述目的，本技术提供了 一种低成本高可靠性LED开路保护电路， 包括相互并联连接的LED和输出电容器Cout， LED的正极连接到电源Vin ;电感Ll，其一 端与LED的负极相连接；第一M0S晶体管M1，其漏极与电感L1的另一端相连接，源极经由 第一电阻器R1接地；续流二极管D1，其正极连接到第一M0S晶体管M1的漏极，负极连接到 LED的正极；控制第一MOS晶体管M1通断的控制芯片，该控制芯片具有使能端en和输出端 口 gate、 cs，其中输出端口 gate连接到第一 MOS晶体管M1的栅极，而输出端口 cs与第一M0S晶体管M1的源极相连接；其特征在于，进一步包括晶体管负反馈控制模块，该控制模块 对LED两端的输出电压进行采样，并产生输出到所述控制芯片的使能端en的输出信号，以 控制第一M0S晶体管M1的通断。 根据本技术的一实施例，晶体管负反馈控制模块包括第一双极型晶体管Ql、 第二双极型晶体管Q2、第二电阻器R2和第三电阻器R3，其中第一双极型晶体管Ql的发射 极经由第二电阻器R2连接到所述LED的正极，第一双极型晶体管Ql的基极连接到所述LED 负极，第一双极型晶体管Ql的集电极连接到第二双极型晶体管Q2的基极和第三电阻器R3 的一端，第三电阻器R3的另一端与第二双极型晶体管Q2的发射极共接到地，第二双极型晶 体管Q2的集电极连接到所述控制芯片的使能端en。其中，第一双极型晶体管Ql可以为PNP 型晶体管，第二双极型晶体管Q2可以为NPN型晶体管。 根据本技术的另一实施例，晶体管负反馈控制模块包括第二 M0S晶体管M2、 第三M0S晶体管M3、第二电阻器R2和第三电阻器R3，其中第二 M0S晶体管M2的源极经由 第二电阻器R2连接到所述LED的正极，第二 M0S晶体管M2的栅极连接到所述LED负极，第 二M0S晶体管M2的漏极连接到第三MOS晶体管M3的栅极和第三电阻器R3的一端，第三电 阻器R3的另一端与第三MOS晶体管M3的源极共接到地，第三MOS晶体管M3的漏极连接到 所述控制芯片的使能端en。其中第二 M0S晶体管M2可以为PM0S晶体管，第三M0S晶体管 M3可以为NM0S晶体管。 本技术采用晶体管和电阻构成的电路模块代替现有技术中的稳压管和光耦， 不仅实现了开路保护功能，而且由于晶体管和电阻技术成熟、成本低且可靠性高，从而使得 根据本技术的开路保护电路成本低且可靠性高。附图说明图1是传统的LED开路保护电路的示意图； 图2是根据本技术一实施例的低成本高可靠性LED开路保护电路的示意图； 图3是根据本技术另一实施例的低成本高可靠性LED开路保护电路的示意 图。具体实施方式下面，结合附图详细描述根据本技术的优选实施例。 首先，相对于如图1所示的现有的开路保护电路而言，本技术的技术方案采 用晶体管负反馈控制模块代替传统的稳压管和光耦构成的控制网络，通过对LED两端的输 出电压进行采样，并产生输出到控制芯片的使能端en的输出信号，来控制第一MOS晶体管 Ml的通断，实现开路保护功能。 具体地，如图2所示，LED和输出电容器Cout相互并联连接，LED的正极连接到电 源Vin，电感L1的一端与LED的负极相连接，电感L1的另一端与第一MOS晶体管M1的漏极 相连接，第一M0S晶体管M1的源极经由第一电阻器R1接地，续流二极管D1的正极连接到 第一 MOS晶体管Ml的漏极，续流二极管Dl的负极连接到LED的正极，控制芯片21控制第 一M0S晶体管M1的通断，控制芯片21的输出端口 gate连接到第一M0S晶体管M1的栅极， 而输出端口 cs与第一M0S晶体管M1的源极相连接，去耦电容器Cin连接在电源Vin和地之间。 晶体管负反馈控制模块包括第一双极型晶体管Ql、第二双极型晶体管Q2、第二电 阻器R2和第三电阻器R3。第一双极型晶体管Ql的发射极经由第二电阻器R2连接到LED 的正极，第一双极型晶体管Q1的基极连接到LED的负极，第一双极型晶体管Q1的集电极连 接到第二双极型晶体管Q2的基极和第三电阻器R3的一端，第三电阻器R3的另一端与第二 双极型晶体管Q2的发射极共接到地，第二双极型晶体管Q2的集电极连接到控制芯片的使 能端en。在该优选实施例中，第一双极型晶体管Ql为PNP型晶体管，第二双极型晶体管Q2 为NPN型晶体管。 该实施例中，通过射极负反馈的共射放大器放大输出电压Vout，并用以驱动下拉 网络，将控制芯片21的使能端en拉低，从而控制第一MOS晶体管Ml的关断。具体而言，通 过第二电阻器R2和第一双极型晶体管Ql将输出电压Vout转换为电流，该电流流入第二电 阻器R2产生电压，该电压控制第二双极型晶体管Q2的基极，从而产生下拉电流将控制芯片 21的使能端en拉低，从而通过控制芯片21关断第一M0S晶体管M1，因而限制了输出电压。 输出电压满足如下不等式 F 化，+-^1 !*0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低成本高可靠性ＬＥＤ开路保护电路，包括：相互并联连接的ＬＥＤ和输出电容器Ｃｏｕｔ，ＬＥＤ的正极连接到电源Ｖｉｎ；电感Ｌ１，其一端与ＬＥＤ的负极相连接；第一ＭＯＳ晶体管Ｍ１，其漏极与电感Ｌ１的另一端相连接，源极经由第一电阻器Ｒ１接地；续流二极管Ｄ１，其正极连接到第一ＭＯＳ晶体管Ｍ１的漏极，负极连接到ＬＥＤ的正极；控制第一ＭＯＳ晶体管Ｍ１通断的控制芯片，该控制芯片具有使能端ｅｎ和输出端口ｇａｔｅ、ｃｓ，其中输出端口ｇａｔｅ连接到第一ＭＯＳ晶体管Ｍ１的栅极，而输出端口ｃｓ与第一ＭＯＳ晶体管Ｍ１的源极相连接；其特征在于，进一步包括晶体管负反馈控制模块，该控制模块对ＬＥＤ两端的输出电压进行采样，并产生输出到所述控制芯片的使能端ｅｎ的输出信号，以控制第一ＭＯＳ晶体管Ｍ１的通断。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张义，赵新江，楼永伟，
申请(专利权)人：上海晶丰明源半导体有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]