[发明专利]LED驱动过压保护电路

说明书

本发明涉及一种LED驱动过压保护电路，包括电压比较脉冲输出电路模块、延时升压控制电路模块、参考电压产生电路模块，所述的参考电压产生电路模块的输入端与LED驱动芯片的OVP管脚相连接，且该参考电压产生电路模块的输出端接于所述的电压比较脉冲输出电路模块的第二输入端，所述的电压比较脉冲输出电路模块的输出端为所述的LED驱动过压保护电路的输出端；所述的OVP管脚注入漏电电流时，所述的参考电压产生电路模块的输出端的电压降低。在潮湿环境中，该LED驱动过压保护电路的OVP引脚存在灌电流，比较电压VREF4降低，电容充电时间变短，过压保护电压升高，输出过压阈值高于输出电压，避免了潮湿环境下LED灯闪烁的现象。

技术领域

本发明涉及过压保护电路领域，特别涉及在潮湿环境下的过压保护电路的应用领域，具体是指一种抗潮湿LED驱动过压保护电路。

背景技术

随着LED照明的普及，LED灯在各种场合下得到了广泛应用。为了保证应用的安全性和可靠性，目前市场上主流的恒流LED驱动芯片内部都集成了多重保护功能。当LED灯珠损坏导致输出开路时，输出电压会不断升高至线缆电压，会造成触电等危险，而当输出电容耐压选择较低时，还可能发生电容爆炸等危害。通常LED驱动器会集成输出过压保护电路，防止输出电压过高的情况发生。而目前市场上的集成了过压保护功能的LED电路，当其应用于浴室、户外等潮湿环境中时，会误触发过压保护，造成LED灯不断闪烁，无法保证LED照明的正常使用。

如图1所示，是一种典型的LED驱动电路，当M1内部功率管开启时，电感L1充电电流逐渐增大，给输出提供电流，并对负载输出电容C3充电，当达到设定的峰值电流时，开关管标记关断，名称D1导通，负载输出电容C3放电，电感L1放电，忽略D1上的压降，L1两端电压近似等于输出电压。有公式(1)

其中Vout为输出电压，Ipeak为电感峰值电流，Tdem为电感消磁时间。由公式(1)可见，Tdem与Vout成反比关系。当LED输出开路，处于空载状态时，负载电容失去放电回路，如果没有保护，功率管仍然开启，对电容充电，使空载时，输出电压一直升高，直到到达输入电压，而输入电压通常为120～380V的高压，不仅容易造成危险，也对输出电容的耐压有更高的要求。输出过压保护电路的原理是，在开关管关断后，控制芯片M1内部产生一个预设的比较时间Tovp，对应外部输出过压保护阈值Vovp，将采样到的时间Tdem与Tovp比较，当Tdem小于Tovp时，说明输出电压Vout大于Vovp，芯片关闭功率管，停止对负载输出电容C3充电，并控制芯片重新启动。

如图2所示，一种典型的过压保护核心电路结构。功率管开启时，CTR为高电平，MN3开启，电容C1放电，C1上的电压为0V，比较器COMP1输出为低电平，经或非门NOR1，OUT输出低电平。当功率管关闭时，CTR跳变为低电平，MN3截止，运放AMP形成的单位增益负反馈，使OVP引脚电压与V1电压相等，通过外置采样电阻标记，形成电流，镜像后，对电容C1充电。在C1电压充电至VREF电压之前，比较器标记输出低电平，从而输出OUT输出高电平。当电容标记充电至VREF电压之后，比较器翻转，输出高电平，OUT输出低电平。通过这种方式，该电路在功率管标记关断后形成一个高脉冲。波形如图3所示。产生的脉冲宽度计算公式(2)为：

可见Tovp与Rovp成正比关系。

当OVP引脚存在灌电流时，电流Ib、Ic减小，电容充电时间变大，Tovp变大。

现有的过压保护电路的问题是：当驱动电路应用于潮湿环境中时，由于芯片漏端高压，受PCB板材影响，芯片容易出现从高压漏端到Rovp引脚的灌漏电电流，这在小尺寸封装芯片情况下更为严重。漏电电流经过Rovp电阻到地，使芯片内部产生的电流减小，电容充电时间变长，Tovp时间变长。由于过压保护阈值和Tovp成反比关系，从而过压保护阈值会降低，低于输出电压时，会误触发过压保护，造成芯片重启，LED灯熄灭，重启后点亮，如此往复，导致LED灯不断闪烁。

发明内容