一種藍(lán)光led燈保護(hù)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種藍(lán)光LED燈保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，主要由柵極驅(qū)動電路，邏輯控制電路，與邏輯控制電路相連接的功率放大器P1和功率放大器P2，與邏輯控制電路相連接的脈沖比較器U1和脈沖比較器U2，柵極均與柵極驅(qū)動電路相連接的場效應(yīng)管MOS1、場效應(yīng)管MOS2、場效應(yīng)管MOS3及場效應(yīng)管MOS4等組成。本發(fā)明不僅具有短路保護(hù)、過壓保護(hù)及開路保護(hù)的功能，而且其功耗較低，僅為傳統(tǒng)保護(hù)電路功耗的1/3。同時，本發(fā)明設(shè)有開關(guān)電流源，因此能確保保護(hù)電路自身的用電需求，能有效的避免外部電磁干擾，提高控制的靈敏度和精度。
【專利說明】一種藍(lán)光LED燈保護(hù)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種LED保護(hù)電路，具體是指一種藍(lán)光LED燈保護(hù)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，由于LED燈具有能耗低、使用壽命長以及安全環(huán)保等特點(diǎn)，其已經(jīng)成為了人們生活照明的主流產(chǎn)品之一。由于LED燈不同于傳統(tǒng)的白熾燈，其需要由專用的驅(qū)動電路來進(jìn)行驅(qū)動，因此市面上便出現(xiàn)了各式各樣的用于防止驅(qū)動系統(tǒng)免受內(nèi)部或外部不利因素干擾的保護(hù)系統(tǒng)。
[0003]雖然這些保護(hù)系統(tǒng)大多都具備短路保護(hù)功能和過熱保護(hù)功能，但這些保護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)往往都比較復(fù)雜，其維修難度較大。同時，這些保護(hù)系統(tǒng)的能耗較高，能有效避免LED燈驅(qū)動電路自身電路影響的力度較差，不能有效的整個驅(qū)動電路進(jìn)行保護(hù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服目前LED燈保護(hù)系統(tǒng)所存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、能耗較高，以及全面保護(hù)力度較差的缺陷，提供一種全新的藍(lán)光LED燈保護(hù)系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):一種藍(lán)光LED燈保護(hù)系統(tǒng)，主要由柵極驅(qū)動電路，邏輯控制電路，與邏輯控制電路相連接的功率放大器Pl和功率放大器P2，與邏輯控制電路相連接的脈沖比較器Ul和脈沖比較器U2，柵極均與柵極驅(qū)動電路相連接的場效應(yīng)管MOS1、場效應(yīng)管MOS2、場效應(yīng)管MOS3及場效應(yīng)管M0S4，以及串接在脈沖比較器Ul的負(fù)極輸入端和脈沖比較器U2的負(fù)極輸入端之間的振蕩器組成；所述場效應(yīng)管MOSl的源極與脈沖比較器Ul的正極輸入端相連接，其漏極則與場效應(yīng)管MOS2的源極相連接；場效應(yīng)管MOS3的源極與脈沖比較器U2的正極輸入端相連接，其漏極則與場效應(yīng)管M0S4的源極相連接；所述場效應(yīng)管MOS2的柵極還與功率放大器Pl的正極輸入端相連接，其漏極接地；所述場效應(yīng)管M0S4的柵極還與功率放大器P2的正極輸入端相連接，其漏極接地；所述功率放大器Pl和功率放大器P2的負(fù)極輸入端均接地。
[0006]進(jìn)一步地，所述的柵極驅(qū)動電路由變壓器T，驅(qū)動芯片M，串接于驅(qū)動芯片M的VCC管腳與INP管腳之間的開關(guān)電流源，串接于驅(qū)動芯片M的VCC管腳與BOOST管腳之間的二極管Dl，串接于驅(qū)動芯片M的BOOST管腳與TG管腳之間的電容C3，串接于驅(qū)動芯片M的TG管腳與TS管腳之間的電阻R7，以及基極與驅(qū)動芯片M的TG管腳相連接、集電極順次經(jīng)電容C4和電容C5后接地、而發(fā)射極接地的晶體管Q4組成；所述變壓器T的原邊線圈的同名端與電容C4和電容C5的連接點(diǎn)相連接，其非同名端則與晶體管Q4的發(fā)射極相連接后接地；同時，晶體管Q4的發(fā)射極還與驅(qū)動芯片M的TS管腳相連接，所述變壓器T的副邊線圈上設(shè)有抽頭Yl和抽頭Y2 ;所述場效應(yīng)管MOSl的柵極與副邊線圈的同名端相連接，場效應(yīng)管M0S4的柵極與副邊線圈的非同名端相連接，場效應(yīng)管M0S2的柵極與抽頭Yl相連接，而場效應(yīng)管M0S3的柵極則與抽頭Y2相連接。
[0007]所述的開關(guān)電流源由晶體管Q1，晶體管Q2，晶體管Q3，直流電源S，串接在晶體管Ql的集電極與晶體管Q2的集電極之間的電阻R1，串接在晶體管Ql的發(fā)射極與直流電源S的負(fù)極之間的RC濾波電路，串接在晶體管Ql的基極與直流電源S的負(fù)極之間的電阻R2，與直流電源S相并聯(lián)的電阻R5，串接在晶體管Q3的發(fā)射極與直流電源S的負(fù)極之間的電阻R6，串接在晶體管Q3的集電極與晶體管Q2的集電極之間的電阻R4，以及正極與晶體管Q2的集電極相連接、負(fù)極與直流電源S的負(fù)極相連接的極性電容C2組成；所述晶體管Q2的基極還與晶體管Ql的集電極相連接，而晶體管Q3的基極則分別與晶體管Q2的發(fā)射極和直流電源S的正極相連接；所述驅(qū)動芯片M的VCC管腳與極性電容C2的正極相連接，而驅(qū)動芯片M的INP管腳則與極性電容C2的負(fù)極相連接。
[0008]所述邏輯控制電路由與非門IC4，輸入端與與非門IC4的輸出端相連接的非門IC5，輸出端與與非門IC4的負(fù)極輸入端相連接的非門IC3，以及與與非門IC4的正極輸入端相連接的第一邏輯鏈路和第二邏輯鏈路組成。
[0009]所述第一邏輯鏈路由非門IC1，輸入端與非門ICl的輸出端相連接、輸出端順次經(jīng)電阻Rl1、二極管D4后與與非門IC4的正極輸入端相連接的非門IC2，與與非門IC4的正極輸入端相連接的濾波延時電路，P極與非門ICl的輸入端相連接、N極順次經(jīng)電阻R9和電容C6后與非門ICl的輸入端相連接的二極管D2，以及與二極管D2相并聯(lián)的電阻R8組成；所述電容C6與電阻R9的連接點(diǎn)接地，二極管D2的N極與功率放大器Pl的輸出端相連接，非門IC2的輸出端和非門IC5的輸出端則均與功率放大器P2的輸出端相連接。
[0010]所述的第二邏輯鏈路由異或門IC6，P極與與非門IC4的正極輸入端相連接、N極與異或門IC6的第一輸入端相連接的二極管D5，N極與非門IC3的輸入端相連接、P極與脈沖比較器Ul的輸出端相連接的二極管D3，與二極管D3相并聯(lián)的電阻R10，正極與二極管D3的N極相連接、負(fù)極接地的電容C7，以及N極與異或門IC6的第一輸入端相連接、P極與脈沖比較器Ul的輸出端相連接的二極管D6組成；所述異或門IC6的第二輸入端與非門IC5的輸出端相連接，而異或門IC6的輸出端則與脈沖比較器U2的輸出端相連接。
[0011]所述濾波延時電路由電解電容CS，以及串接在電解電容CS的正極和負(fù)極之間的電阻R12組成；所述二極管D4的N極則與該電解電容CS的正極相連接。
[0012]為確保使用效果，所述驅(qū)動芯片M為LTC4440A集成芯片。
[0013]本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0014](I)本發(fā)明不僅具有短路保護(hù)、過壓保護(hù)及開路保護(hù)的功能，而且其功耗較低，僅為傳統(tǒng)保護(hù)電路功耗的1/3。
[0015](2)本發(fā)明設(shè)有開關(guān)電流源，因此能確保保護(hù)電路自身的用電需求，能有效的避免外部電磁干擾，提高控制的靈敏度和精度。
[0016](3)本發(fā)明采用LTC4440A集成芯片來作為驅(qū)動芯片，可禁止外部場效應(yīng)管的啟動，從而確保本發(fā)明不受外部電源的干擾。
[0017](4)本發(fā)明還具有欠壓閉鎖功能，能有效的克服傳統(tǒng)保護(hù)電路的延遲效應(yīng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為本發(fā)明的柵極驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3為本發(fā)明的邏輯控制電路結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0022]實施例
[0023]如圖1所示，本發(fā)明所述的藍(lán)光LED燈保護(hù)系統(tǒng)主要由柵極驅(qū)動電路，邏輯控制電路，振蕩器，功率放大器Pl，功率放大器P2，脈沖比較器Ul，脈沖比較器U2，以及場效應(yīng)管MOS1、場效應(yīng)管MOS2、場效應(yīng)管MOS3和場效應(yīng)管M0S4組成。
[0024]連接時，功率放大器Pl的輸出端、功率放大器P2的輸出端以及脈沖比較器Ul的輸出端和脈沖比較器U2的輸出端均與邏輯控制電路相連接，而振蕩器的兩個輸出端則分別與脈沖比較器Ul的負(fù)極輸入端和脈沖比較器U2的負(fù)極輸入端相連接，以確保該振蕩器能為脈沖比較器Ul和脈沖比較器U2提供PWM寬脈沖信號。
[0025]同時，該場效應(yīng)管MOSl的源極與脈沖比較器Ul的正極輸入端相連接，其漏極則與場效應(yīng)管MOS2的源極相連接；場效應(yīng)管MOS3的源極與脈沖比較器U2的正極輸入端相連接，其漏極則與場效應(yīng)管M0S4的源極相連接；所述場效應(yīng)管MOS2的柵極還與功率放大器Pl的正極輸入端相連接，其漏極接地；所述場效應(yīng)管M0S4的柵極還與功率放大器P2的正極輸入端相連接，其漏極接地；且功率放大器Pl的負(fù)極輸入端和功率放大器P2的負(fù)極輸入端均接地。
[0026]其中，場效應(yīng)管MOSl與場效應(yīng)管M0S2的連接點(diǎn)和場效應(yīng)管M0S3與場效應(yīng)管M0S4的連接點(diǎn)共同作為本發(fā)明的輸出端，用于與外部的LED燈或者其他LED驅(qū)動系統(tǒng)相連接。
[0027]所述的柵極驅(qū)動電路用于向場效應(yīng)管M0S1、場效應(yīng)管M0S2、場效應(yīng)管M0S3和場效應(yīng)管M0S4提供驅(qū)動電壓和控制驅(qū)動信號，其結(jié)構(gòu)如圖2所述，即其由晶體管Q4、變壓器T、驅(qū)動芯片M、開關(guān)電流源、二極管D1、電容C3、電阻R7、電容C4及電容C5組成。連接時，開關(guān)電流源需要串接于驅(qū)動芯片M的VCC管腳與INP管腳之間，而二極管Dl串接于驅(qū)動芯片M的VCC管腳與BOOST管腳之間，電容C3串接于驅(qū)動芯片M的BOOST管腳與TG管腳之間，而電阻R7則串接于驅(qū)動芯片M的TG管腳與TS管腳之間。
[0028]所述晶體管Q4的基極與驅(qū)動芯片M的TG管腳相連接，其集電極順次經(jīng)電容C4和電容C5后接地，其發(fā)射極接地。同時，該晶體管Q4的集電極還需要外接+6V的驅(qū)動電壓，以確保晶體管Q4能正常運(yùn)行。
[0029]其中，變壓器T的原邊線圈的同名端與電容C4和電容C5的連接點(diǎn)相連接，其非同名端則與晶體管Q4的發(fā)射極相連接后接地。同時，晶體管Q4的發(fā)射極還與驅(qū)動芯片M的TS管腳相連接。
[0030]變壓器T的副邊線圈上設(shè)有抽頭Yl和抽頭Y2，即通過該抽頭Yl和抽頭Y2，本發(fā)明在變壓器T的副邊線圈上形成有4個輸出端，即副邊線圈的同名端，Yl抽頭、Y2抽頭和副邊線圈的非同名端。在連接時，場效應(yīng)管MOSl的柵極與副邊線圈的同名端相連接，場效應(yīng)管M0S4的柵極與副邊線圈的非同名端相連接，場效應(yīng)管M0S2的柵極與抽頭Yl相連接，而場效應(yīng)管M0S3的柵極則與抽頭Y2相連接。
[0031]開關(guān)電流源用于向驅(qū)動芯片M提供工作電源，其由晶體管Q1，晶體管Q2，晶體管Q3，直流電源S，串接在晶體管Ql的集電極與晶體管Q2的集電極之間的電阻R1，串接在晶體管Ql的發(fā)射極與直流電源S的負(fù)極之間的RC濾波電路，串接在晶體管Ql的基極與直流電源S的負(fù)極之間的電阻R2，與直流電源S相并聯(lián)的電阻R5，串接在晶體管Q3的發(fā)射極與直流電源S的負(fù)極之間的電阻R6，串接在晶體管Q3的集電極與晶體管Q2的集電極之間的電阻R4，以及正極與晶體管Q2的集電極相連接、負(fù)極與直流電源S的負(fù)極相連接的極性電容C2組成。
[0032]同時，該晶體管Q2的基極還與晶體管Ql的集電極相連接，晶體管Q3的基極則分別與晶體管Q2的發(fā)射極和直流電源S的正極相連接；所述驅(qū)動芯片M的VCC管腳與極性電容C2的正極相連接，而驅(qū)動芯片M的INP管腳則與極性電容C2的負(fù)極相連接。
[0033]為確保使用效果，該驅(qū)動芯片M優(yōu)先采用凌力爾特公司生產(chǎn)的高頻率N溝道MOSFET柵極驅(qū)動芯片，即LTC4440A集成芯片。該驅(qū)動芯片能以高達(dá)80V的輸入電壓工作，在高達(dá)100V瞬態(tài)時可連續(xù)工作。
[0034]邏輯控制電路的結(jié)構(gòu)如圖3所示，其由與非門IC4，輸入端與與非門IC4的輸出端相連接的非門IC5，輸出端與與非門IC4的負(fù)極輸入端相連接的非門IC3，以及與與非門IC4的正極輸入端相連接的第一邏輯鏈路和第二邏輯鏈路組成。
[0035]其中，該第一邏輯鏈路由非門IC1、非門IC2、電阻R11、二極管D4、濾波延時電路、電阻R8、電阻R9、電容C6及二極管D2組成。連接時，非門IC2的輸入端與非門ICl的輸出端相連接，其輸出端則順次經(jīng)電阻Rll和二極管D4后與與非門IC4的正極輸入端相連接。同時，濾波延時電路要與與非門IC4的正極輸入端相連接。
[0036]二極管D2的P極與非門ICl的輸入端相連接，其N極順次經(jīng)電阻R9和電容C6后與非門ICl的輸入端相連接，即從二極管D2的N極順次經(jīng)電阻R9和電容C6后需要與二極管D2的P極形成一個電回路。電阻R8則與二極管D2相并聯(lián)。同時，所述電容C6與電阻R9的連接點(diǎn)接地，二極管D2的N極需要與功率放大器Pl的輸出端相連接，非門IC2的輸出端和非門IC5的輸出端則均與功率放大器P2的輸出端相連接。
[0037]所述濾波延時電路由電解電容CS，以及串接在電解電容CS的正極和負(fù)極之間的電阻R12組成，連接時，二極管D4的N極要與該電解電容C8的正極相連接，即與非門IC4的正極輸入端要與電解電容CS的正極相連接。
[0038]所述的第二邏輯鏈路由異或門IC6、二極管D5、二極管D6、二極管D3、電阻RlO和電容C7組成。連接時，二極管D5的P極與與非門IC4的正極輸入端相連接，其N極與異或門IC6的第一輸入端相連接。二極管D3的N極與非門IC3的輸入端相連接，其P極與脈沖比較器Ul的輸出端相連接；而電阻RlO則與二極管D3相并聯(lián)。
[0039]電容C7的正極與二極管D3的N極相連接，其負(fù)極接地；二極管D6的N極與異或門IC6的第一輸入端相連接，其P極與脈沖比較器Ul的輸出端相連接。同時，異或門IC6的第二輸入端與非門IC5的輸出端相連接，而異或門IC6的輸出端則與脈沖比較器U2的輸出端相連接。
[0040]如上所述，便可以很好的實現(xiàn)本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.一種藍(lán)光LED燈保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，主要由柵極驅(qū)動電路，邏輯控制電路，與邏輯控制電路相連接的功率放大器Pl和功率放大器P2，與邏輯控制電路相連接的脈沖比較器Ul和脈沖比較器U2，柵極均與柵極驅(qū)動電路相連接的場效應(yīng)管MOSl、場效應(yīng)管M0S2、場效應(yīng)管M0S3及場效應(yīng)管M0S4，以及串接在脈沖比較器Ul的負(fù)極輸入端和脈沖比較器U2的負(fù)極輸入端之間的振蕩器組成；所述場效應(yīng)管MOSl的源極與脈沖比較器Ul的正極輸入端相連接，其漏極則與場效應(yīng)管M0S2的源極相連接；場效應(yīng)管M0S3的源極與脈沖比較器U2的正極輸入端相連接，其漏極則與場效應(yīng)管M0S4的源極相連接；所述場效應(yīng)管M0S2的柵極還與功率放大器Pl的正極輸入端相連接，其漏極接地；所述場效應(yīng)管M0S4的柵極還與功率放大器P2的正極輸入端相連接，其漏極接地；所述功率放大器Pl和功率放大器P2的負(fù)極輸入端均接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種藍(lán)光LED燈保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述的柵極驅(qū)動電路由變壓器T，驅(qū)動芯片M,串接于驅(qū)動芯片M的VCC管腳與INP管腳之間的開關(guān)電流源，串接于驅(qū)動芯片M的VCC管腳與BOOST管腳之間的二極管Dl，串接于驅(qū)動芯片M的BOOST管腳與TG管腳之間的電容C3，串接于驅(qū)動芯片M的TG管腳與TS管腳之間的電阻R7，以及基極與驅(qū)動芯片M的TG管腳相連接、集電極順次經(jīng)電容C4和電容C5后接地、而發(fā)射極接地的晶體管Q4組成；所述變壓器T的原邊線圈的同名端與電容C4和電容C5的連接點(diǎn)相連接，其非同名端則與晶體管Q4的發(fā)射極相連接后接地；同時，晶體管Q4的發(fā)射極還與驅(qū)動芯片M的TS管腳相連接，所述變壓器T的副邊線圈上設(shè)有抽頭Yl和抽頭Y2 ;所述場效應(yīng)管MOSl的柵極與副邊線圈的同名端相連接，場效應(yīng)管M0S4的柵極與副邊線圈的非同名端相連接，場效應(yīng)管M0S2的柵極與抽頭Yl相連接，而場效應(yīng)管M0S3的柵極則與抽頭Y2相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種藍(lán)光LED燈保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述的開關(guān)電流源由晶體管Q1，晶體管Q2，晶體管Q3，直流電源S，串接在晶體管Ql的集電極與晶體管Q2的集電極之間的電阻Rl，串接在晶體管Ql的發(fā)射極與直流電源S的負(fù)極之間的RC濾波電路，串接在晶體管Ql的基極與直流電源S的負(fù)極之間的電阻R2，與直流電源S相并聯(lián)的電阻R5，串接在晶體管Q3的發(fā)射極與直流電源S的負(fù)極之間的電阻R6，串接在晶體管Q3的集電極與晶體管Q2的集電極之間的電阻R4，以及正極與晶體管Q2的集電極相連接、負(fù)極與直流電源S的負(fù)極相連接的極性電容C2組成；所述晶體管Q2的基極還與晶體管Ql的集電極相連接，而晶體管Q3的基極則分別與晶體管Q2的發(fā)射極和直流電源S的正極相連接；所述驅(qū)動芯片M的VCC管腳與極性電容C2的正極相連接，而驅(qū)動芯片M的INP管腳則與極性電容C2的負(fù)極相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3任一項所述的一種藍(lán)光LED燈保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述邏輯控制電路由與非門IC4，輸入端與與非門IC4的輸出端相連接的非門IC5，輸出端與與非門IC4的負(fù)極輸入端相連接的非門IC3，以及與與非門IC4的正極輸入端相連接的第一邏輯鏈路和第二邏輯鏈路組成； 所述第一邏輯鏈路由非門IC1，輸入端與非門ICl的輸出端相連接、輸出端順次經(jīng)電阻Rl1、二極管D4后與與非門IC4的正極輸入端相連接的非門IC2，與與非門IC4的正極輸入端相連接的濾波延時電路，P極與非門ICl的輸入端相連接、N極順次經(jīng)電阻R9和電容C6后與非門ICl的輸入端相連接的二極管D2，以及與二極管D2相并聯(lián)的電阻R8組成；所述電容C6與電阻R9的連接點(diǎn)接地，二極管D2的N極與功率放大器Pl的輸出端相連接，非門IC2的輸出端和非門IC5的輸出端則均與功率放大器P2的輸出端相連接； 所述的第二邏輯鏈路由異或門IC6，P極與與非門IC4的正極輸入端相連接、N極與異或門IC6的第一輸入端相連接的二極管D5，N極與非門IC3的輸入端相連接、P極與脈沖比較器Ul的輸出端相連接的二極管D3，與二極管D3相并聯(lián)的電阻R10，正極與二極管D3的N極相連接、負(fù)極接地的電容C7，以及N極與異或門IC6的第一輸入端相連接、P極與脈沖比較器Ul的輸出端相連接的二極管D6組成；所述異或門IC6的第二輸入端與非門IC5的輸出端相連接，而異或門IC6的輸出端則與脈沖比較器U2的輸出端相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種藍(lán)光LED燈保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述濾波延時電路由電解電容CS，以及串接在電解電容CS的正極和負(fù)極之間的電阻R12組成；所述二極管D4的N極則與該電解電容C8的正極相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種藍(lán)光LED燈保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動芯片M為LTC4440A集成芯片。
【文檔編號】H05B37/02GK104470083SQ201410675375
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月22日
【發(fā)明者】黃家英, 杜琴 申請人:成都智利達(dá)科技有限公司