本發(fā)明涉及驅動裝置技術，具體來說是一種具有短路保護電路的驅動裝置及其實現方法。

背景技術：

隨著社會的不斷發(fā)展，作為替換白熾燈、節(jié)能燈等非節(jié)能光源的LED照明產品，以其壽命長，無污染，綠色環(huán)保節(jié)能等優(yōu)勢得到越來越多的消費者的青睞。對于照明產品來說，除了其本身的照明功能外，人們還對其安全性能、使用壽命等功能有了越來越高的要求。這對于獨立式的驅動裝置的可靠性的要求就變得更為苛刻。

面對競爭日益激烈的LED照明市場，LED照明產品的成本不斷下降，功能不斷增加，產品可靠性也愈加被重視。目前市面上的產品大都將短路保護體現在產品負載短路異常時出現打嗝模式，此時芯片在不斷的重啟，存在一定的損耗。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于克服以上現有技術存在的不足，提供了一種結構簡單、造價便宜、節(jié)約能源、加速啟動及使用壽命長的具有短路保護電路的驅動裝置。

本發(fā)明另一目的在于提供一種具有短路保護電路的驅動裝置的實現方法。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：一種具有短路保護電路的驅動裝置，包括將輸入的交流信號轉換成平滑的直流信號的EMI濾波電路、具有加速啟動作用和短路保護作用的短路保護電路、啟動和控制該裝置的啟動/控制電路及功率轉換器；其中，功率轉換器、啟動/控制電路、短路保護電路及EMI濾波電路依次相連。

所述短路保護電路包括相連的基極電壓拉低電路和加速啟動電路。

所述基極電壓拉低電路包括第一電阻R1、第二電阻R2、第一二極管D1、第一穩(wěn)壓二極管ZD1、第一電解電容EC1和第一三極管Q1；其中，第一電阻R1第一端與第二電路相連，第一電阻R1的第二端與第一電解電容EC1的第一端相連，第一電解電容EC1的第二端與第一電路相連，第一二極管D1的第一端與第二電路相連，第一二極管D1的第二端與第二電阻R2的第一端相連，第二電阻R2的第二端與第一電阻R1的第二端，第一電阻R1的第二端與第一穩(wěn)壓二極管的A端相連，第一穩(wěn)壓二極管的K端與第一三極管Q1基極相連，第一三極管Q1集電極與第二三極管Q2的基極相連，第一三極管Q1發(fā)射極與第一電路相連。

所述加速啟動電路是指圍繞一個第二三極管Q2為核心的電路；加速啟動電路包括第三電阻R3、第四電阻R4、第二穩(wěn)壓二極管ZD2、第二三極管Q2和第二電解電容EC2，第三電阻R3第一端和第四電阻R4第一端與第二電路相連，第三電阻R3的第二端與第二三極管Q2的基極相連，第二三極管的集電極Q2與第四電阻R4的第二端相連，第二三極管Q2的基極與第二穩(wěn)壓二極管ZD2的A端相連，第二穩(wěn)壓二極管ZD2的K端與第一電路相連，第二三極管Q2的發(fā)射極與第二電解電容EC2的第一端相連，第二電解電容EC2的第二端與第一電路相連。

所述第一三極管Q1為NPN型三極管。

所述第二三極管Q2為NPN型三極管。

所述功率變換器電路的拓補是降壓式、升壓式、降壓/升壓式、反激式或正激式。

所述第一電路是地，第二電路是EMI濾波電路輸出端。

上述的具有短路保護電路的驅動裝置的實現方法，包括以下步驟：

(1)、將市電作為輸入信號經EMI濾波電路轉化為平滑的直流信號，該信號經過短路保護電路中的加速啟動電路快速給芯片控制模塊的VCC端口提供一個VCC信號，芯片啟動，功率轉換器開始工作，給負載供電；

(2)、當裝置剛上電時，VIN通過圍繞第二三極管Q2為核心的加速啟動電路加快裝置工作；此時VIN通過第一電阻R1給第一電解電容EC1充電，當第一電解電容EC1的電壓上升到第一穩(wěn)壓二極管ZD1的門檻電壓時，第一穩(wěn)壓二極管ZD1導通，此時第一三極管Q1的基極電壓建立，第一三極管Q1導通，此時，第二三極管Q2的基極電壓被拉低，啟動電路無法工作；

(3)、當負載出現短路異常后，功率轉換器的變壓器負載繞組無法給芯片供電，此時，因啟動電路無法工作，芯片不再重新啟動，從而實現輸出負載短路異常時，驅動裝置無輸出，不會造成驅動裝置的器件損傷，也不會產生過多的損耗；

(4)、當裝置斷電后，第一電解電容EC1上的電壓通過第二電阻RS2放電，短路異常移除后，裝置再上電，即可重新正常工作。

短路保護電路不發(fā)生誤觸發(fā)的情況：第二電解電容EC2的充電時間需要小于第一電解電容EC1的充電時間；短路保護電路中的基極電壓拉低電路包括第一電阻R1、第二電阻R2、第一二極管D1、第一穩(wěn)壓二極管ZD1、第一電解電容EC1和第一三極管Q1；其中，第一電阻R1第一端與第二電路相連，第一電阻R1的第二端與第一電解電容EC1的第一端相連，第一電解電容EC1的第二端與第一電路相連，第一二極管D1的第一端與第二電路相連，第一二極管D1的第二端與第二電阻R2的第一端相連，第二電阻R2的第二端與第一電阻R1的第二端，第一電阻R1的第二端與第一穩(wěn)壓二極管的A端相連，第一穩(wěn)壓二極管的K端與第一三極管Q1基極相連，第一三極管Q1集電極與第二三極管Q2的基極相連，第一三極管Q1發(fā)射極與第一電路相連；加速啟動電路是指圍繞一個第二三極管Q2為核心的電路；第一電路是地，第二電路是EMI濾波電路輸出端。

本發(fā)明相對于現有技術，具有如下的優(yōu)點及效果：

1、本發(fā)明包括將輸入的交流信號轉換成平滑的直流信號的EMI濾波電路、具有加速啟動作用和短路保護作用的短路保護電路、啟動和控制該裝置的啟動/控制電路及功率轉換器；其中，功率轉換器、啟動/控制電路、短路保護電路及EMI濾波電路依次相連，具有結構簡單、造價便宜、節(jié)約能源、加速啟動及使用壽命長等特點。

2、本發(fā)明中的基極電壓拉低電路包括第一電阻R1、第二電阻R2、第一二極管D1、第一穩(wěn)壓二極管ZD1、第一電解電容EC1和第一三極管Q1；其中，第一電阻R1第一端與第二電路相連，第一電阻R1的第二端與第一電解電容EC1的第一端相連，第一電解電容EC1的第二端與第一電路相連，第一二極管D1的第一端與第二電路相連，第一二極管D1的第二端與第二電阻R2的第一端相連，第二電阻R2的第二端與第一電阻R1的第二端，第一電阻R1的第二端與第一穩(wěn)壓二極管的A端相連，第一穩(wěn)壓二極管的K端與第一三極管Q1基極相連，第一三極管Q1集電極與第二三極管Q2的基極相連，第一三極管Q1發(fā)射極與第一電路相連；在驅動啟動之后拉低加速啟動電路中第二三極管Q2的基極電流，并將其始終保持在低電平。

3、本發(fā)明中的加速啟動電路是指圍繞一個第二三極管Q2為核心的電路，用于在初始施加輸入電壓或輸入電流加快啟動所述驅動裝置。加速啟動電路包括第三電阻R3、第四電阻R4、第二穩(wěn)壓二極管ZD2、第二三極管Q2和第二電解電容EC2，第三電阻R3第一端和第四電阻R4第一端與第二電路相連，第三電阻R3的第二端與第二三極管Q2的基極相連，第二三極管的集電極Q2與第四電阻R4的第二端相連，第二三極管Q2的基極與第二穩(wěn)壓二極管ZD2的A端相連，第二穩(wěn)壓二極管ZD2的K端與第一電路相連，第二三極管Q2的發(fā)射極與第二電解電容EC2的第一端相連，第二電解電容EC2的第二端與第一電路相連。

4、本發(fā)明中本發(fā)明電路結構簡單，只需少數元器件即能實現預期效果。

5、目前市面上大部分驅動裝置將短路保護功能集成在IC中，其實現方式大都為打嗝模式，IC在負載短路狀態(tài)下處于不斷重啟的狀態(tài)，從而產生一定的功耗。而本發(fā)明的控制方式可以直接關斷母線對芯片的VCC的二次供電，在負載短路時，不再重新啟動芯片，避免了一些不必要的功耗，而且短路異常排除后一段時間即能恢復正常工作。

6、本發(fā)明的短路保護電路還具有加速啟動的功能。

附圖說明

圖1為一種具有短路保護電路的驅動裝置的連接框圖；

圖2為本發(fā)明中短路保護電路的電路圖；

圖3為本發(fā)明中短路保護電路中第二電解電容EC2的電壓波形圖；

圖4為本發(fā)明中短路保護電路中第一電解電容EC1的電壓波形圖；

圖5為本發(fā)明中短路保護電路中第二三極管Q2的基極電壓波形圖。

具體實施方式

為便于本領域技術人員理解，下面結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

實施例1：

如圖1～5所示，一種具有短路保護電路的驅動裝置，包括將輸入的交流信號轉換成平滑的直流信號的EMI濾波電路、具有加速啟動作用和短路保護作用的短路保護電路、啟動和控制該裝置的啟動/控制電路及功率轉換器；其中，功率轉換器、啟動/控制電路、短路保護電路及EMI濾波電路依次相連。

本實施例中的短路保護電路包括相連的基極電壓拉低電路和加速啟動電路。

本實施例中的基極電壓拉低電路包括第一電阻R1、第二電阻R2、第一二極管D1、第一穩(wěn)壓二極管ZD1、第一電解電容EC1和第一三極管Q1；其中，第一電阻R1第一端與第二電路相連，第一電阻R1的第二端與第一電解電容EC1的第一端相連，第一電解電容EC1的第二端與第一電路相連，第一二極管D1的第一端與第二電路相連，第一二極管D1的第二端與第二電阻R2的第一端相連，第二電阻R2的第二端與第一電阻R1的第二端，第一電阻R1的第二端與第一穩(wěn)壓二極管的A端相連，第一穩(wěn)壓二極管的K端與第一三極管Q1基極相連，第一三極管Q1集電極與第二三極管Q2的基極相連，第一三極管Q1發(fā)射極與第一電路相連。

本實施例中的加速啟動電路是指圍繞一個第二三極管Q2為核心的電路，加速啟動電路包括第三電阻R3、第四電阻R4、第二穩(wěn)壓二極管ZD2、第二三極管Q2和第二電解電容EC2，第三電阻R3第一端和第四電阻R4第一端與第二電路相連，第三電阻R3的第二端與第二三極管Q2的基極相連，第二三極管的集電極Q2與第四電阻R4的第二端相連，第二三極管Q2的基極與第二穩(wěn)壓二極管ZD2的A端相連，第二穩(wěn)壓二極管ZD2的K端與第一電路相連，第二三極管Q2的發(fā)射極與第二電解電容EC2的第一端相連，第二電解電容EC2的第二端與第一電路相連。

本實施例中的第一三極管Q1為NPN型三極管；第二三極管Q2為NPN型三極管。

功率變換器電路的拓補是降壓式、升壓式、降壓/升壓式、反激式或正激式。本實施例采用的是升壓式。

本實施例中的第一電路是地，第二電路是EMI濾波電路輸出端。

上述的具有短路保護電路的驅動裝置的實現方法，包括以下步驟：

(1)、將市電作為輸入信號經EMI濾波電路轉化為平滑的直流信號，該信號經過短路保護電路中的加速啟動電路快速給芯片控制模塊的VCC端口提供一個VCC信號，芯片啟動，功率轉換器開始工作，給負載供電；

(2)、當裝置剛上電時，VIN通過圍繞第二三極管Q2為核心的加速啟動電路加快裝置工作；此時VIN通過第一電阻R1給第一電解電容EC1充電，當第一電解電容EC1的電壓上升到第一穩(wěn)壓二極管ZD1的門檻電壓時，第一穩(wěn)壓二極管ZD1導通，此時第一三極管Q1的基極電壓建立，第一三極管Q1導通，此時，第二三極管Q2的基極電壓被拉低，啟動電路無法工作；

(3)、當負載出現短路異常后，功率轉換器的變壓器負載繞組無法給芯片供電，此時，因啟動電路無法工作，芯片不再重新啟動，從而實現輸出負載短路異常時，驅動裝置無輸出，不會造成驅動裝置的器件損傷，也不會產生過多的損耗；

(4)、當裝置斷電后，第一電解電容EC1上的電壓通過第二電阻RS2放電，短路異常移除后，裝置再上電，即可重新正常工作。

短路保護電路不發(fā)生誤觸發(fā)的情況：第二電解電容EC2的充電時間需要小于第一電解電容EC1的充電時間。

圖3～5是根據本發(fā)明的一個實施例的詳細的短路保護電路中關鍵電位的波形圖。

要實現本發(fā)明中所述的短路保護電路不發(fā)生誤觸發(fā)的情況，第二電解電容EC2的充電時間需要小于第一電解電容EC1的充電時間。如圖3所示，裝置剛上電時，第二電解電容EC2電壓迅速上升，充滿后電壓穩(wěn)定在一定值，同時，第一電解EC1電壓較緩慢上升，其電壓值上升到第一穩(wěn)壓二極管ZD1的門檻電壓后，第一三極管Q1導通，第二三極管Q2的基極電壓被拉低，且一直保持在低電平，其波形如圖4和5所示。

盡管本發(fā)明在實施例中的第一三極管Q1和第二三極管Q2均采用NPN型三極管來構成短路保護電路，然而本發(fā)明不限于此，本領域技術人員很容易想到采用PNP型三極管來構成短路保護電路，并且相應的變化其他元器件，該變化應被包括在本發(fā)明范圍之內。

此外本領域技術人員也很容易想到采用P型或者N型MOS管來構成短路保護電路，并且相應的變化其他元器件，該變化也應被包括在本發(fā)明范圍之內。

上述具體實施方式為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不能對本發(fā)明進行限定，其他的任何未背離本發(fā)明的技術方案而所做的改變或其它等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內。