一種具有短路保護(hù)電路的led電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電子電路，特別是一種具有短路保護(hù)電路的LED電源。
【背景技術(shù)】
[0002]與傳統(tǒng)光源相比，LED (Light Emitting D1de，發(fā)光二極管)因具有光效高、聚光性好等優(yōu)點(diǎn)而得以迅速推廣應(yīng)用。隨著LED燈具的大范圍使用，為L(zhǎng)ED燈具提供穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)電壓或電流的具有短路保護(hù)電路的LED電源也相應(yīng)迅速發(fā)展。為了保證LED燈具的正常工作，LED電源也需要具有較高的穩(wěn)定性能。請(qǐng)參閱圖1，其為現(xiàn)有技術(shù)中提供的一種LED電源。該LED電源通過(guò)高頻率通斷開(kāi)關(guān)管Ql以使控制模塊NI輸出具有一定占空比的電流而給LED供電。由于過(guò)壓、靜電或高溫等因素，很容易導(dǎo)致開(kāi)關(guān)管Ql擊穿而失效。當(dāng)所述開(kāi)關(guān)管Ql被擊穿時(shí)，該開(kāi)關(guān)管Ql喪失開(kāi)關(guān)功能而相當(dāng)于一根導(dǎo)線(xiàn)而短路，使得LED電源輸出的電流直接加載在LED負(fù)載上，從而導(dǎo)致LED在過(guò)壓或過(guò)流下工作而毀損。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種在開(kāi)關(guān)管短路時(shí)通過(guò)減小輸出而起到保護(hù)功能的具有短路保護(hù)電路的LED電源，以解決上述技術(shù)問(wèn)題。
[0004]一種具有短路保護(hù)電路的LED電源，包括一個(gè)電源，一個(gè)與該電源耦合以控制輸出電流的控制模塊。該控制模塊包括一個(gè)第一開(kāi)關(guān)管。所述具有短路保護(hù)電路的LED電源還包括一個(gè)與所述第一開(kāi)關(guān)管電性連接以對(duì)該第一開(kāi)關(guān)管進(jìn)行輸出電壓采樣的采樣模塊，一個(gè)與所述采樣模塊電性連接的開(kāi)關(guān)控制模塊，以及一個(gè)分別與所述電源的輸出端和所述開(kāi)關(guān)控制模塊電性連接并受該開(kāi)關(guān)控制模塊控制的第二開(kāi)關(guān)管。所述采樣模塊在所述第一開(kāi)關(guān)管短路時(shí)輸出低電平信號(hào)。所述開(kāi)關(guān)控制模塊接收到所述低電平信號(hào)時(shí)通斷所述第二開(kāi)關(guān)管以減少所述控制模塊的輸入電壓。
[0005]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有短路保護(hù)電路的LED電源在所述第一開(kāi)關(guān)管短路時(shí)，所述采樣模塊采集到第一開(kāi)關(guān)管兩端的低電平信號(hào)并將該低電平信號(hào)輸出給所述開(kāi)關(guān)控制模塊，從而使得該開(kāi)關(guān)控制模塊通斷所述第二開(kāi)關(guān)管以減少所述控制模塊的輸入電壓。因而，本實(shí)用新型具有短路保護(hù)電路的LED電源能夠在第一開(kāi)關(guān)管短路時(shí)通過(guò)減少所述控制模塊的輸入電壓而減小輸出，一方面能夠降低通過(guò)第一開(kāi)關(guān)管的電流而避免繼續(xù)損傷該第一開(kāi)關(guān)管，另一方面能夠避免輸出過(guò)大而使得負(fù)載過(guò)載而損毀負(fù)載。
【附圖說(shuō)明】
[0006]以下結(jié)合附圖描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，其中:
[0007]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的一種LED電源的電路圖。
[0008]圖2為本實(shí)用新型提供的具有短路保護(hù)電路的LED電源的實(shí)施例一的原理圖。
[0009]圖3為本實(shí)用新型提供的具有短路保護(hù)電路的LED電源的實(shí)施例一的電路圖。
[0010]圖4為本實(shí)用新型提供的具有短路保護(hù)電路的LED電源的實(shí)施例二的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]以下基于附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的說(shuō)明并不用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0012]請(qǐng)參閱圖2、圖3，其為本實(shí)用新型提供的一種具有短路保護(hù)電路的LED電源100的原理圖及電路圖。所述具有短路保護(hù)電路的LED電源100包括一個(gè)電源10，一個(gè)與該電源10耦合以控制輸出的控制模塊20，一個(gè)與該控制模塊20電性連接的采樣模塊30，一個(gè)與所述采樣模塊30電性連接的開(kāi)關(guān)控制模塊40，以及一個(gè)分別與所述開(kāi)關(guān)控制模塊40和所述電源10的輸出端電性連接的第二開(kāi)關(guān)管50。所述具有短路保護(hù)電路的LED電源100還可以在所述控制模塊20的輸出端連接LED負(fù)載，以給該LED負(fù)載供電。
[0013]所述電源10用于接入外接電壓以進(jìn)行降壓、整流和濾波以輸出給后級(jí)電路?？梢韵氲降氖牵鲭娫?0包括用于改變電壓幅值的變壓器，以及用于整流、濾波等功能模塊。在該實(shí)施例一中，所述電源10接入市電并將市電進(jìn)行降壓、整流和濾波以輸出給所述控制模塊20。進(jìn)一步地，所述電源10為一個(gè)具有短路保護(hù)功能的恒壓電源，該恒壓電源能夠在輸出短路時(shí)減小或關(guān)閉輸出以保護(hù)后級(jí)電路。所述電源10的具體器件及電路連接方式都為現(xiàn)有技術(shù)，在此就不再贅述。
[0014]所述控制模塊20與所述電源10耦合以控制輸出電流。需要說(shuō)明的是，在本實(shí)用新型中所提及的“耦合”可以為直接電性連接或間接電性連接。所述控制模塊20包括一個(gè)第一開(kāi)關(guān)管21?？梢韵氲降氖?，所述控制模塊20還可以包括相應(yīng)的控制芯片NI。該控制芯片NI用于根據(jù)一定的占空比信號(hào)來(lái)控制所述第一開(kāi)關(guān)管21的通斷。在該實(shí)施例一中，所述控制芯片NI為一個(gè)DC-DC芯片，其將恒壓源轉(zhuǎn)換為恒流源以輸出，且與該DC-DC芯片配合的外圍電路為BUCK型降壓電路。所述第一開(kāi)關(guān)管21與LED負(fù)載電性連接以將具有一定占空比的電壓或電流輸出給該LED負(fù)載。所述第一開(kāi)關(guān)管21可以為MOS管(Metal-Oxide-Semiconductor,金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管)或三極管等具有一定導(dǎo)通電壓的電子開(kāi)關(guān)。在該實(shí)施例一中，所述第一開(kāi)關(guān)管21為一個(gè)N型MOS管Ql。該N型MOS管Ql的漏極與所述采樣模塊30電性連接，源極與所述電源10的輸出端負(fù)極電性連接，柵極與所述控制芯片NI電性連接。在該N型MOS管Ql短路時(shí)使得該N型MOS管Ql的柵極電壓與所述源極電壓相同，即為電源10的負(fù)極電壓，從而使得所述采樣模塊30采樣得到的電壓信號(hào)為低電平信號(hào)。因而，所述采樣模塊30在所述第一開(kāi)關(guān)管21短路而失效時(shí)對(duì)該第一開(kāi)關(guān)管21采集的電壓信號(hào)為低電平信號(hào)?？梢韵氲降氖牵龅谝婚_(kāi)關(guān)管21短路可能是過(guò)壓、靜電或溫度過(guò)高引起該第一開(kāi)關(guān)管21自身?yè)p壞而造成短路，也可能是所述控制芯片NI失效而沒(méi)有發(fā)出占空比信號(hào)使得該第一開(kāi)關(guān)管21 —直處于打開(kāi)狀態(tài)等原因。
[0015]所述采樣模塊30與所述第一開(kāi)關(guān)管21電性連接以對(duì)該第一開(kāi)關(guān)管21進(jìn)行電壓采樣。所述采樣模塊30在所述第一開(kāi)關(guān)管21短路時(shí)輸出低電平信號(hào)。所述采樣模塊30包括一個(gè)與所述第一開(kāi)關(guān)管21電性連接的采樣電阻31。所述采樣電阻31的阻值大小根據(jù)所述開(kāi)關(guān)控制模塊40需要的信號(hào)大小而選擇。所述采樣電阻31對(duì)所述第一開(kāi)關(guān)管21的輸出電壓進(jìn)行降壓處理并輸出電平信號(hào)以提供給所述第三開(kāi)關(guān)管41。在該實(shí)施例一中，所述采樣電阻31為一個(gè)電阻R7。進(jìn)一步地，所述采樣模塊30包括一個(gè)用于防反的二極管32。該二極管32的正極所述第一開(kāi)關(guān)管21電性連接，負(fù)極與所述采樣電阻31電性連接。所述二極管32具有單向截止性以防止電壓信號(hào)反向流向所述第一開(kāi)關(guān)管21而影響所述采樣模塊30采集的電壓信號(hào)的精度。在該實(shí)施例一中，所述二極管32為一個(gè)二極管D5，且該二極管D5的正極與所述第一開(kāi)關(guān)管21的N型MOS管Ql的漏極并聯(lián)，而該二極管D5的負(fù)極與所述采樣電阻31的電阻R7電性連接。
[0016]所述開(kāi)關(guān)控制模塊40與所述采樣模塊30電性連接。所述開(kāi)關(guān)控制模塊40根據(jù)所述低電平信號(hào)而通斷所述第二開(kāi)關(guān)管50以減小所述控制模塊20的輸入電壓。所述開(kāi)關(guān)控制模塊40可以采用單片機(jī)或常規(guī)線(xiàn)路以在接收低電平信號(hào)時(shí)通斷所述第二開(kāi)關(guān)管50。所述開(kāi)關(guān)控制模塊40包括一個(gè)第三開(kāi)關(guān)管41。該第三開(kāi)關(guān)管41在接收所述低電平信號(hào)時(shí)關(guān)斷而在高電平信號(hào)時(shí)導(dǎo)通。所述第三開(kāi)關(guān)管41可以為一個(gè)MOS管或三極管等電子開(kāi)關(guān)。進(jìn)一步地，所述開(kāi)關(guān)控制模塊40還包括一個(gè)與所述第二開(kāi)關(guān)管50并聯(lián)的第一分壓電阻42，以及一個(gè)與該第一分壓電阻42串聯(lián)的第二分壓電阻43。所述第二分壓電阻43與所述第二開(kāi)關(guān)管50電性連接。所述第一分壓電阻42和所述第二分壓電阻43用于將所述電源10輸出電壓進(jìn)行分壓以給所述第二開(kāi)關(guān)管50提供合適的導(dǎo)通電壓。另外，所述開(kāi)關(guān)控制模塊40還包括一個(gè)與所述第三開(kāi)關(guān)管41電性連接以給該第三開(kāi)關(guān)管41提供穩(wěn)定導(dǎo)通電壓的濾波電容44，以及一個(gè)與該濾波電容44并聯(lián)后再與所述采樣模塊30電性連接的放電電阻45。所述濾波電容44和所述放電電阻45并聯(lián)后一端與所述第三開(kāi)關(guān)管41的N型MOS管Q3的柵極電性連接，另一端與所述電源10的負(fù)極并聯(lián)。所述濾波電容44用于在所述第一開(kāi)關(guān)管21正常工作時(shí)給所述第三開(kāi)關(guān)管41提供穩(wěn)定的導(dǎo)通電壓。所述電阻45用于在所述第一開(kāi)關(guān)管21短路時(shí)供所述濾波電容44放電，以使得所述第三開(kāi)關(guān)管41的柵極的電壓迅速下降而關(guān)斷。如圖3所示，在該實(shí)施例一中，所述第一分壓電阻42為電阻R6，所述第二分壓電阻43為電阻R5，所述濾波電容44為電容C2，所述放電電阻45為電阻R8。
[0017]所述第二開(kāi)關(guān)管50分別與所述開(kāi)關(guān)控制模塊40和所述電源10的輸出端電性連接而受該開(kāi)關(guān)控制模塊40控制。在該實(shí)施例一中，所述第二開(kāi)關(guān)管50并聯(lián)在所述電源10的輸出端?？梢韵氲降氖?，所述第二開(kāi)關(guān)管50還可以串聯(lián)至少一個(gè)用于限流的電阻R4以防止通過(guò)該第二開(kāi)關(guān)管50的瞬間電流過(guò)大。在該實(shí)施例一中，所述第二開(kāi)關(guān)管50可以為一個(gè)N型MOS管Q2。且該N型MOS管Q2的漏極、源極分別并聯(lián)在所述電源10的輸出端，柵極電性連接在所述第一分壓電阻42和第二分壓電阻43之間。
[0018]本實(shí)用新型實(shí)施例一的所述具有短路保護(hù)電路的LED電源100的具體工作原理:所述第一開(kāi)關(guān)管21的N型MOS管Ql的短路時(shí)，該N型MOS管的漏極、源極之間的電壓為零，所述采樣模塊30采集到低電平信號(hào)并將該