一種用于led電流紋波消除電路的溫度保護(hù)電路的制作方法
【專利摘要】一種用于LED電流紋波消除電路的溫度保護(hù)電路，包括輸入源、濾波電容以及LED負(fù)載，該LED負(fù)載連接功率管，該功率管的源級(jí)連接采樣電阻，其門(mén)極連接運(yùn)算放大器的輸出端，當(dāng)該輸入源為包含波紋的電流源時(shí)，該運(yùn)算放大器通過(guò)比較該采樣電阻上的電壓信號(hào)和動(dòng)態(tài)基準(zhǔn)電壓信號(hào)，控制該功率管使該LED負(fù)載的電流接近為直流電流，該功率管的柵極上連接有一可使其柵極分別與地或運(yùn)算放大器供電電源連接的開(kāi)關(guān)器，該開(kāi)關(guān)器與控制其開(kāi)閉的用于檢測(cè)功率管或其他元件的工作溫度的溫度檢測(cè)單元連接，該溫度檢測(cè)單元通過(guò)比較功率管或其他元件的工作溫度和其內(nèi)設(shè)定的溫度閾值來(lái)控制開(kāi)關(guān)器開(kāi)閉。本實(shí)用新型的有益效果：能消除電流紋波的同時(shí)保護(hù)功率管。
【專利說(shuō)明】—種用于LED電流紋波消除電路的溫度保護(hù)電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于LED電流紋波消除電路的溫度保護(hù)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的帶紋波LED恒流驅(qū)動(dòng)方案，LED電流中帶有工頻紋波引入的IOOHz紋波，對(duì)人眼產(chǎn)生影響，目前已有的恒定電流輸出電源的LED紋波消除電路應(yīng)用，如圖1所示，包括一輸入源10，一濾波電容Cl以及一 LED負(fù)載，該LED負(fù)載連接一功率管M1，該開(kāi)關(guān)管的源級(jí)連接一采樣電阻R1，該開(kāi)關(guān)管的門(mén)極連接一運(yùn)算放大器20的輸出端，當(dāng)該輸入源為一包含波紋的電流源時(shí)，該運(yùn)算放大器通過(guò)比較該采樣電阻上的電壓信號(hào)和一動(dòng)態(tài)基準(zhǔn)電壓信號(hào)VI，控制該開(kāi)關(guān)管使該LED負(fù)載的電流接近為一直流電流。上述LED紋波消除電路在消除LED電流紋波的同時(shí)，在功率管Ml的漏極產(chǎn)生電壓紋波，當(dāng)濾波電容Cl的容值因?yàn)槔匣蚱渌蚨档?，或因其他原因引起功率管漏極電壓紋波的幅度上升，導(dǎo)致功率管上的功耗增大，溫度上升而損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型提供了一種能消除電流紋波的同時(shí)保護(hù)功率管的用于LED電流紋波消除電路的溫度保護(hù)電路。
[0004]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種用于LED電流紋波消除電路的溫度保護(hù)電路，包括一輸入源、一濾波電容以及一 LED負(fù)載，所述LED負(fù)載連接一功率管，所述功率管的源級(jí)連接一采樣電阻，其門(mén)極連接一運(yùn)算放大器的輸出端，當(dāng)該輸入源為一包含波紋的電流源時(shí)，所述運(yùn)算放大器通過(guò)比較該采樣電阻上的電壓信號(hào)和一動(dòng)態(tài)基準(zhǔn)電壓信號(hào)，控制該功率管使該LED負(fù)載的電流接近為一直流電流，其特征在于:所述功率管的柵極上連接有一可使其柵極分別與地或運(yùn)算放大器供電電源連接的開(kāi)關(guān)器，所述開(kāi)關(guān)器與控制其開(kāi)閉的用于檢測(cè)功率管或其他元件的工作溫度的溫度檢測(cè)單元連接，所述溫度檢測(cè)單元通過(guò)比較功率管或其他元件的工作溫度和其內(nèi)設(shè)定的溫度閾值來(lái)控制開(kāi)關(guān)器開(kāi)閉。
[0006]進(jìn)一步，所述開(kāi)關(guān)器包括第一開(kāi)關(guān)器和第二開(kāi)關(guān)器，所述第一開(kāi)關(guān)器連接在功率管的柵極和地之間，所述第二開(kāi)關(guān)器連接在功率管的柵極和運(yùn)算放大器供電電源之間，所述第一開(kāi)關(guān)器和第二開(kāi)關(guān)器均與控制其開(kāi)閉的用于檢測(cè)功率管或其他元件的工作溫度的溫度檢測(cè)單元連接，所述溫度檢測(cè)單元通過(guò)比較功率管或其他元件的工作溫度和其內(nèi)設(shè)定的溫度閾值來(lái)控制第一開(kāi)關(guān)器和第二開(kāi)關(guān)器的開(kāi)閉。
[0007]進(jìn)一步，所述溫度檢測(cè)單元包括第一比較器、第二比較器、二極管、恒定電流源和或非門(mén)，所述或非門(mén)的兩輸入端分別與第一比較器的輸出端、第二比較器的輸出端連接，所述或非門(mén)的輸出端與第二開(kāi)關(guān)器的控制端連接，所述第一比較器的輸出端與第一開(kāi)關(guān)器的控制端連接；所述第一比較器的同相輸入端與地之間連接有第一基準(zhǔn)電壓，所述第二比較器的反相輸入端與地之間連接有第二基準(zhǔn)電壓，所述第一比較器的反相輸入端、第二比較器的同相輸入端及二極管的陽(yáng)極均與恒定電流源連接，所述二極管的陰極與地連接。
[0008]進(jìn)一步，所述溫度檢測(cè)單元內(nèi)設(shè)有溫度遲滯單元。
[0009]本實(shí)用新型通過(guò)檢測(cè)電路工作溫度，控制功率管的柵極電壓來(lái)選擇屏蔽電流紋波消除電路或完全停止工作，從而保護(hù)功率管不會(huì)因?yàn)楣ぷ鳒囟冗^(guò)高而損壞。在原有恒定電流輸出電源的LED紋波消除電路的基礎(chǔ)上增加了溫度檢測(cè)單元和第一開(kāi)關(guān)器、第二開(kāi)關(guān)器，第一開(kāi)關(guān)器連接功率管的柵極和地，第二開(kāi)關(guān)器連接功率管的柵極和運(yùn)算放大器供電電源。當(dāng)溫度檢測(cè)單元檢測(cè)到功率管或其他元件的工作溫度高于設(shè)定的溫度閾值Tl時(shí)，溫度檢測(cè)單元輸出高電平到第二開(kāi)關(guān)器，將功率管的柵極與運(yùn)算放大器供電電源短路，此時(shí)功率管完全導(dǎo)通，并且不受運(yùn)算放大器控制，電流紋波消除功能將被關(guān)閉，此時(shí)LED電流帶有IOOHz紋波，而功率管漏極和源極之間的電壓降到最低，使功率管溫度下降。當(dāng)溫度檢測(cè)單元檢測(cè)到功率管或其他元件的工作溫度高于另一設(shè)定的溫度閾值T2，且T2高于Tl時(shí)，溫度檢測(cè)單元輸出高電平到第一開(kāi)關(guān)器，將功率管的柵極短路到地，同時(shí)關(guān)閉第二開(kāi)關(guān)器，此時(shí)功率管截止。
[0010]其中溫度檢測(cè)單元包括兩個(gè)比較器，二極管，恒定電流源和或非門(mén)，二極管的陽(yáng)極和陰極之間的正向電壓隨溫度上升而降低，當(dāng)二極管兩端電壓高于第二基準(zhǔn)電壓和第一基準(zhǔn)電壓時(shí)，第二比較器輸出高電平，第一比較器輸出低電平，第一開(kāi)關(guān)器和第二開(kāi)關(guān)器均斷開(kāi)；當(dāng)二極管兩端電壓低于第二基準(zhǔn)電壓并高于第一基準(zhǔn)電壓時(shí)，第二比較器輸出低電平，第一比較器輸出低電平，第二開(kāi)關(guān)器導(dǎo)通，第一開(kāi)關(guān)器斷開(kāi)；當(dāng)二極管兩端電壓同時(shí)低于第二基準(zhǔn)電壓和第一基準(zhǔn)電壓時(shí)，第二比較器輸出低電平，第一比較器輸出高電平，第一開(kāi)關(guān)器導(dǎo)通，第二開(kāi)關(guān)器斷開(kāi)。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果:能夠在功率管工作溫度升高時(shí)將電流紋波消除功能屏蔽，使功率管溫度下降，同時(shí)帶有第二級(jí)保護(hù)，在由其他原因?qū)е鹿ぷ鳒囟冗^(guò)高時(shí)，將功率管完全關(guān)閉，從而保護(hù)功率管不受損傷。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是現(xiàn)有恒定電流輸出電源的LED紋波消除電路的電路圖。
[0013]圖2是本實(shí)用新型的電路圖。
[0014]圖3是本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，但并不將本實(shí)用新型局限于這些【具體實(shí)施方式】。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本實(shí)用新型涵蓋了權(quán)利要求書(shū)范圍內(nèi)所可能包括的所有備選方案、改進(jìn)方案和等效方案。
[0016]參照?qǐng)D2、圖3，一種用于LED電流紋波消除電路的溫度保護(hù)電路，包括一輸入源10、一濾波電容Cl以及一 LED負(fù)載，所述LED負(fù)載連接一功率管Ml，所述功率管Ml的源級(jí)連接一采樣電阻Rl，其門(mén)極連接一運(yùn)算放大器20的輸出端，當(dāng)該輸入源10為一包含波紋的電流源時(shí)，所述運(yùn)算放大器20通過(guò)比較該采樣電阻Rl上的電壓信號(hào)和一動(dòng)態(tài)基準(zhǔn)電壓信號(hào)Vl，控制該功率管Ml使該LED負(fù)載的電流接近為一直流電流，所述功率管Ml的柵極上連接有一可使其柵極分別與地或運(yùn)算放大器20供電電源連接的開(kāi)關(guān)器，所述開(kāi)關(guān)器與控制其開(kāi)閉的用于檢測(cè)功率管Ml或其他元件的工作溫度的溫度檢測(cè)單元30連接，所述溫度檢測(cè)單元30通過(guò)比較功率管Ml或其他元件的工作溫度和其內(nèi)設(shè)定的溫度閾值來(lái)控制開(kāi)關(guān)器開(kāi)閉。
[0017]所述開(kāi)關(guān)器包括第一開(kāi)關(guān)器40和第二開(kāi)關(guān)器50，所述第一開(kāi)關(guān)器40連接在功率管Ml的柵極和地之間，所述第二開(kāi)關(guān)器50連接在功率管Ml的柵極和運(yùn)算放大器20供電電源之間，所述第一開(kāi)關(guān)器40和第二開(kāi)關(guān)器50均與控制其開(kāi)閉的用于檢測(cè)功率管Ml或其他元件的工作溫度的溫度檢測(cè)單元30連接，所述溫度檢測(cè)單元30通過(guò)比較功率管Ml或其他元件的工作溫度和其內(nèi)設(shè)定的溫度閾值來(lái)控制第一開(kāi)關(guān)器40和第二開(kāi)關(guān)器50的開(kāi)閉。
[0018]所述溫度檢測(cè)單元30包括第一比較器301、第二比較器302、二極管D1、恒定電流源Il和或非門(mén)U1，所述或非門(mén)Ul的兩輸入端分別與第一比較器301的輸出端、第二比較器302的輸出端連接，所述或非門(mén)Ul的輸出端與第二開(kāi)關(guān)器50的控制端連接，所述第一比較器301的輸出端與第一開(kāi)關(guān)器40的控制端連接；所述第一比較器301的同相輸入端與地之間連接有第一基準(zhǔn)電壓V3，所述第二比較器302的反相輸入端與地之間連接有第二基準(zhǔn)電壓V2，所述第一比較器301的反相輸入端、第二比較器302的同相輸入端及二極管Dl的陽(yáng)極均與恒定電流源Il連接，所述二極管Dl的陰極與地連接。
[0019]所述溫度檢測(cè)單元30內(nèi)還可以設(shè)有溫度遲滯單元。
[0020]本實(shí)用新型通過(guò)檢測(cè)電路工作溫度，控制功率管Ml的柵極電壓來(lái)選擇屏蔽電流紋波消除電路或完全停止工作，從而保護(hù)功率管Ml不會(huì)因?yàn)楣ぷ鳒囟冗^(guò)高而損壞。在原有恒定電流輸出電源的LED紋波消除電路的基礎(chǔ)上增加了溫度檢測(cè)單元30和第一開(kāi)關(guān)器40、第二開(kāi)關(guān)器50，第一開(kāi)關(guān)器40連接功率管Ml的柵極和地，第二開(kāi)關(guān)器50連接功率管Ml的柵極和運(yùn)算放大器20供電電源。當(dāng)溫度檢測(cè)單元30檢測(cè)到功率管Ml或其他元件的工作溫度高于設(shè)定的溫度閾值Tl時(shí)，溫度檢測(cè)單元30輸出高電平到第二開(kāi)關(guān)器50，將功率管Ml的柵極與運(yùn)算放大器20供電電源短路，此時(shí)功率管Ml完全導(dǎo)通，并且不受運(yùn)算放大器20控制，電流紋波消除功能將被關(guān)閉，此時(shí)LED電流帶有IOOHz紋波，而功率管Ml漏極和源極之間的電壓降到最低，使功率管Ml溫度下降。當(dāng)溫度檢測(cè)單元30檢測(cè)到功率管Ml或其他元件的工作溫度高于另一設(shè)定的溫度閾值T2，且T2高于Tl時(shí)，溫度檢測(cè)單元30輸出高電平到第一開(kāi)關(guān)器40，將功率管Ml的柵極短路到地，同時(shí)關(guān)閉第二開(kāi)關(guān)器50，此時(shí)功率管截止。
[0021]其中溫度檢測(cè)單元30包括兩個(gè)比較器301、302，二極管D1，恒定電流源Il和或非門(mén)U1，二極管Dl的陽(yáng)極和陰極之間的正向電壓隨溫度上升而降低，當(dāng)二極管Dl兩端電壓高于第二基準(zhǔn)電壓V2和第一基準(zhǔn)電壓V3時(shí)，第二比較器302輸出高電平，第一比較器301輸出低電平，第一開(kāi)關(guān)器40和第二開(kāi)關(guān)器50均斷開(kāi)；當(dāng)二極管Dl兩端電壓低于第二基準(zhǔn)電壓V2并高于第一基準(zhǔn)電壓V3時(shí),第二比較器302輸出低電平,第一比較器301輸出低電平，第二開(kāi)關(guān)器50導(dǎo)通，第一開(kāi)關(guān)器40斷開(kāi)；當(dāng)二極管Dl兩端電壓同時(shí)低于第二基準(zhǔn)電壓V2和第一基準(zhǔn)電壓V3時(shí),第二比較器302輸出低電平,第一比較器301輸出高電平,第一開(kāi)關(guān)器40導(dǎo)通，第二開(kāi)關(guān)器50斷開(kāi)。
[0022]本實(shí)施例能夠通過(guò)屏蔽電流紋波消除功能和關(guān)閉功率管Ml兩種方式來(lái)保護(hù)功率管Ml，也可以將兩種溫度保護(hù)分別單獨(dú)設(shè)置并單獨(dú)工作，實(shí)現(xiàn)不同的保護(hù)效果。
[0023]本實(shí)施例中的第一開(kāi)關(guān)器40、第二開(kāi)關(guān)器50可以由受控的電流源或電阻代替，其目的是使功率管Ml接近完全導(dǎo)通或完全截止。
【權(quán)利要求】
1.一種用于LED電流紋波消除電路的溫度保護(hù)電路，包括一輸入源、一濾波電容以及一 LED負(fù)載，所述LED負(fù)載連接一功率管，所述功率管的源級(jí)連接一采樣電阻，其門(mén)極連接一運(yùn)算放大器的輸出端，當(dāng)該輸入源為一包含波紋的電流源時(shí)，所述運(yùn)算放大器通過(guò)比較該采樣電阻上的電壓信號(hào)和一動(dòng)態(tài)基準(zhǔn)電壓信號(hào)，控制該功率管使該LED負(fù)載的電流接近為一直流電流，其特征在于:所述功率管的柵極上連接有一可使其柵極分別與地或運(yùn)算放大器供電電源連接的開(kāi)關(guān)器，所述開(kāi)關(guān)器與控制其開(kāi)閉的用于檢測(cè)功率管或其他元件的工作溫度的溫度檢測(cè)單元連接，所述溫度檢測(cè)單元通過(guò)比較功率管或其他元件的工作溫度和其內(nèi)設(shè)定的溫度閾值來(lái)控制開(kāi)關(guān)器開(kāi)閉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于LED電流紋波消除電路的溫度保護(hù)電路，其特征在于:所述開(kāi)關(guān)器包括第一開(kāi)關(guān)器和第二開(kāi)關(guān)器，所述第一開(kāi)關(guān)器連接在功率管的柵極和地之間，所述第二開(kāi)關(guān)器連接在功率管的柵極和運(yùn)算放大器供電電源之間，所述第一開(kāi)關(guān)器和第二開(kāi)關(guān)器均與控制其開(kāi)閉的用于檢測(cè)功率管或其他元件的工作溫度的溫度檢測(cè)單元連接，所述溫度檢測(cè)單元通過(guò)比較功率管或其他元件的工作溫度和其內(nèi)設(shè)定的溫度閾值來(lái)控制第一開(kāi)關(guān)器和第二開(kāi)關(guān)器的開(kāi)閉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于LED電流紋波消除電路的溫度保護(hù)電路，其特征在于:所述溫度檢測(cè)單元包括第一比較器、第二比較器、二極管、恒定電流源和或非門(mén)，所述或非門(mén)的兩輸入端分別與第一比較器的輸出端、第二比較器的輸出端連接，所述或非門(mén)的輸出端與第二開(kāi)關(guān)器的控制端連接，所述第一比較器的輸出端與第一開(kāi)關(guān)器的控制端連接；所述第一比較器的同相輸入端與地之間連接有第一基準(zhǔn)電壓，所述第二比較器的反相輸入端與地之間連接有第二基準(zhǔn)電壓，所述第一比較器的反相輸入端、第二比較器的同相輸入端及二極管的陽(yáng)極均與恒定電流源連接，所述二極管的陰極與地連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求f3之一所述的一種用于LED電流紋波消除電路的溫度保護(hù)電路，其特征在于:所述溫度檢測(cè)單元內(nèi)設(shè)有溫度遲滯單元。
【文檔編號(hào)】H02H5/04GK203747395SQ201420057665
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月30日
【發(fā)明者】白浪, 黃必亮, 任遠(yuǎn)程, 周遜偉 申請(qǐng)人:杰華特微電子（杭州）有限公司