[发明专利]一种无需辅助绕组的LED驱动电源中的过压保护电路

说明书

技术领域

本发明涉及LED过压保护技术领域，更具体的说，是涉及一种无需辅助绕组的LED驱动电源中的过压保护电路。

背景技术

随着电子技术的不断发展，LED灯的应用范围也越来越广。LED灯的工作原理为，通过LED驱动电源提供恒定的输出电流使LED灯点亮。因此，在输出LED开路或者其它情况使输出电压变高的情况下，LED驱动电源必须采取相应的措施，让输出电压不超过输出电容的耐压，否则输出电容就容易被烧坏。在传统的LED驱动电源中，一般采用一个单独的变压器绕组来检测输出电压，然后通过电阻分压，输入到芯片单独的脚位来直接检测输出电压，从而判定驱动电源是否发生过压。

如图1所示，为现有技术中LED驱动电源中过压保护部分的电路原理图。图1所给出的是一种降压型Buck电路的典型应用图。通常包括：整流桥101，输入滤波电容102，输出电容103，变压器原边绕组104，变压器辅助绕组110，整流二极管105，供电电容109，LED负载113，开关功率管107，电流采样电阻108，分压电阻111，分压电阻112，控制芯片120。当开关功率管107导通时，变压器原边104电流上升，电流流经采样电阻108产生电压信号，当该电压信号达到芯片110内的电流基准电压时，开关功率管107关断，原边绕组104里面的电流通过整流管105续流，当芯片120检测到整流管105中的电流为零时，开关功率管107打开。当开关功率管107关断时，在原边绕组104上的电压差为LED的输出电压，此时辅助绕组110上感应的电压也是输出电压的正比关系，比例系数为绕组的匝比。如果此时LED开路，输出电压变高，如果FB电压高于芯片的内部基准，芯片120判定系统进入过压状态，实现保护功能。

由此可以看出，传统的LED过压保护方案中增加了LED的整个驱动电源的体积和成本，为了检测过压点，需要增加一个变压器绕组，两个分压电阻，而且芯片也要多一个检测脚位，不适合目前市场LED小体积、低成本的发展趋势。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种无需辅助绕组的LED驱动电源中的过压保护电路，不需要单独的变压器绕组来检测输出电压，也不需要检测脚位，能够使得制成的LED驱动电源的体积更小、成本更低。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无需辅助绕组的LED驱动电源中的过压保护电路，应用于LED驱动电源，包括：采样保持单元、电流源、充电电容、第一比较器、控制逻辑单元、开关驱动单元和时间检测单元；其中：

所述采样保持单元检测流过所述LED驱动电源的电流采样电阻上的电压Vcs；

所述时间检测单元检测所述LED驱动电源的副边二极管的导通时间，并利用所述导通时间通过所述电流源和充电电容产生一电压Vref；

在所述副边二极管导通时间结束时，所述第一比较器比较所述电压Vref和所述电压Vcs，当所述电压Vref小于所述电压Vcs时，所述第一比较器输出过压信号至所述控制逻辑单元；

所述控制逻辑单元根据接收到的所述过压信号输出开关信号至所述开关驱动单元；

所述开关驱动单元根据接收到的所述开关信号关断所述LED驱动电源的功率管。

优选地，所述采样保持单元的输入端与所述LED驱动电源的电流采样电阻连接，输出端与所述第一比较器的正极输入端连接；

所述第一比较器的负极输入端与所述充电电容和所述电流源连接，所述第一比较器的输出端与所述控制逻辑单元的输入端连接；

所述控制逻辑单元的输出端与所述开关驱动单元的输入端连接；

所述开关驱动单元的输出端与所述LED驱动电源的第一功率开关管的栅极连接；

所述时间检测单元的输入端与所述LED驱动电源的第一功率开关管的漏极连接，所述时间检测单元的输出端与所述充电电容和所述电流源连接。

优选地，所述LED驱动电源还包括第二功率开关管，所述时间检测单元包括：第一电容、电流检测电路、电流转电压电路以及第二比较器；

所述第一电容的第一端与所述LED驱动电源的第二功率开关管的栅极相连，在所述第二功率开关管的栅极电压下降时，所述第一电容放电，产生第一电流；

所述电流检测电路的输入端与所述第一电容的第二端相连，检测所述第一电流；

所述电流转电压电路的输入端与所述电流检测电路的输出端相连，将所述第一电流转化为所述第一电压V0；