[实用新型]可锁死并自恢复的快速过载及短路保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电源输出回路的短路/过载保护，尤其涉及照明领域的LED驱动电源以及其它电源输出装置的短路/过载保护。 

背景技术

LED照明已经越来越广泛地应用于道路照明、装饰照明、工业照明、商业照明和家居照明。LED的驱动电路通常分为恒压和恒流电路。恒压驱动由于其应用简单，适用于更多LED负载而被广泛采用。恒流电路因其符合LED的工作特性要求，但应用成本高，常常用于大功率LED的驱动。无论是恒压或恒流电路，或者开关电源，都需要过载保护和短路保护。本实用新型电路拟在解决过载和短路保护中所出现的问题。 

在一般电源或LED驱动电源的使用过程中，常常会发生过载或短路现象，而用户端希望在过载或短路时，电源能够不损坏，负载能够得到保护，在过载或短路因素去除后，正常负载接上时，系统仍能无须断开输入电源而恢复正常工作。 

当恒压线路过载时，其输出回路中的电流将会超过设定的上限值，当恒流线路负载电压过低超过所能恒流的下限时，输出回路的电流将无法保持设定电流而上飘，若没有防护，这些会损坏驱动电路，或者使得负载在非预期的电流下工作，造成系统性能无法达到而失效。而恒压和恒流电路在负载出现断路时，会在电路输出级产生很大的电流，因而对输出级的检测元器件，输出电容和线路板等造成大的应力，对于反激线路输入侧也造成很大的应力冲击，降低产品可靠性，或因采用高降额的元器件使得产品成本增高，体积增大。因而提高快速响应能力和在负载恢复前确保没有电流冲击是一个关键的问题。 

目前实现短路或过载保护的电路多采用两种模式，一是通过原边的过载检测，一是通过次边的电流检测，通过动态地不断试探性重新启动而又检测到过载或短路而进入又一次保护性负载回路切断动作，这种保护过程显然会造成应 力和损耗问题,有些芯片通过降低重起频率来降低应力和损耗，但是都没有彻底切断次级回路。如图1和图2所示。 

因此，需要克服在各种拓扑结构中短路后通过试探重起方式恢复供电，并由此造成的高应力和高损耗问题。 

实用新型内容

本实用新型提出了一种新的解决方案，该方案在输出侧迅速响应短路，在短路后切断负载回路，并在负载接上之前不提供试探电流，而在正常的负载接入后再提供负载回路的电流。此外，当错误负载接入时，仍保持不重起。 

本实用新型涉及一种可锁死并自恢复的快速过载和短路保护装置，其中电源用于通过开关元件向负载供电，包括：检测单元和控制单元，该检测单元进一步包括：电流检测单元，用于检测电源输出回路提供给负载的电流，以及电压检测单元，用于检测开关元件两端的电压；该控制单元用于在电流检测单元检测到过载电流时断开开关元件，而在电压检测单元检测到的电压为正常时恢复开关元件的导通；其中电流检测单元和电压检测单元连接在电源输出回路的相同低端或高端。 

在本实用新型的一个实施例中，在开关元件断开时触发保护电路。 

在本实用新型的一个实施例中，在电压检测单元检测到的电压为高压时锁死开关元件使之处于断开的状态。 

在本实用新型的一个实施例中，检测单元和控制单元可在一个元器件上实现。 

在本实用新型的一个实施例中，电流检测单元检测的电流是通过电源输出回路中的电阻器的电流。 

在本实用新型的一个实施例中，开关元件为带控制的三端器件。该三端器件为MOSFET、IGBT或BJT。 

在本实用新型的一个实施例中，开关元件是芯片内部的控制开关器件。在本实用新型的一个实施例中，电源为LED驱动电源。 

在本实用新型的一个实施例中，负载为LED负载。 

附图说明

图1示出常规的短路测控方案。 

图2图示不断重复试探负载是否恢复造成的输出回路大电流。 

图3示出快速过载和短路保护装置的一个实施例的框图。 

图4示出快速过载和短路保护装置的另一个实施例的框图。 

图5示出快速过载和短路保护装置的又一个实施例的框图。 

图6示出快速过载和短路保护装置的再一个实施例的框图。 

图7示出快速过载和短路保护装置的另一个实施例的框图。 

图8示出快速过载和短路保护装置的又一个实施例的框图。 

图9示出实现图3所示的快速过载和短路保护装置的具体电路。 

图10示出图3所示的快速过载和短路保护装置的过载保护精确控制变体的具体电路。 

图11图示消除了不断地试探性重启的需要之后的输出回路电流。