本實(shí)用新型涉及技術(shù)LED驅(qū)動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域,具體地,涉及一種開(kāi)機(jī)瞬間沖擊過(guò)壓的保護(hù)電路。
背景技術(shù):
MP4001驅(qū)動(dòng)芯片通常與連接在其外圍的驅(qū)動(dòng)電路一起驅(qū)動(dòng)負(fù)載LED,使LED正常工作。根據(jù)驅(qū)動(dòng)芯片規(guī)格書(shū)記載,MP4001驅(qū)動(dòng)芯片的AC(Alternating Current交變電流)輸入電壓范圍為85V-305V,但當(dāng)AC輸入電壓為305V時(shí),開(kāi)機(jī)瞬間尖峰電壓高于500V,電壓過(guò)高很容易燒毀MP4001驅(qū)動(dòng)芯片內(nèi)部高壓LDO(Low Dropout Regulator,低壓差線性穩(wěn)壓器)組件,因此,有必要提供一種保護(hù)電路,防止開(kāi)機(jī)瞬間電壓過(guò)高時(shí)燒毀驅(qū)動(dòng)芯片內(nèi)部LDO組件。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,本實(shí)用新型提供一種開(kāi)機(jī)瞬間沖擊過(guò)壓的保護(hù)電路。
本實(shí)用新型公開(kāi)的一種機(jī)瞬間沖擊過(guò)壓的保護(hù)電路,包括:
整流濾波支路,其被配置為接收第一電壓信號(hào),并對(duì)第一電壓信號(hào)整流濾波輸出第二電壓信號(hào);
無(wú)源功率因數(shù)校正支路,其上設(shè)置有一取電點(diǎn),其被配置為接收第二電壓在信號(hào),將第二電壓信號(hào)調(diào)整為第三電壓信號(hào),第三電壓信號(hào)由取電點(diǎn)輸出,第三電壓信號(hào)電壓值為第二電壓信號(hào)電壓值的一半;以及
驅(qū)動(dòng)支路,其包括驅(qū)動(dòng)芯片以及連接于驅(qū)動(dòng)芯片的外圍驅(qū)動(dòng)子支路;驅(qū)動(dòng)芯片的電源引腳連接取電點(diǎn)以接收第三電壓信號(hào);外圍驅(qū)動(dòng)子支路于驅(qū)動(dòng)芯片的控制下驅(qū)動(dòng)與其連接的負(fù)載工作。
根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施方式,整流濾波支路包括保險(xiǎn)絲、濾波子支路以及整流子支路;保險(xiǎn)絲、濾波子支路以及整流子支路順次串聯(lián);整流子支路串聯(lián)無(wú)源功率因數(shù)校正支路;第一電壓信號(hào)由保險(xiǎn)絲輸入,依次經(jīng)濾波子支路濾波以及整流子支路整流,整流子支路輸出第二電壓信號(hào)至無(wú)源功率因數(shù)校正支路。
根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施方式,濾波子支路包括可調(diào)電阻、第一電容、第一電阻、第一電感、第二電阻、第二電感以及第二電容;整流子支路包括全橋整流二極管;
保險(xiǎn)絲分別連接可調(diào)電阻、第一電容、第一電阻以及第一電感的其中一端;可調(diào)電阻以及第一電容的另一端分別連接第二電感及第二電阻的其中一端;第一電阻以及第一電感的另一端分別連接第二電容的其中一端以及全橋整流二極管;第二電感、第二電阻及第二電容的另一端分別連接全橋整流二極管;全橋整流二極管連接無(wú)源功率因數(shù)校正支路。
根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施方式,無(wú)源功率因數(shù)校正支路包括第三電容、第一二極管、第三電阻、第四電容、第二二極管以及第三二極管;第三電容的正極連接整流濾波支路,負(fù)極連接第一二極管的正極,第一二極管的負(fù)極連接第三電阻的輸入端,第三電阻的輸出端分別連接第二二極管的正極及第四電容的正極;第四電容的負(fù)極連接第三二極管的正極并接地;第三二極管的負(fù)極連接第一二極管的正極;其中,取電點(diǎn)設(shè)置于第三電阻的輸出端與第四電容的輸入端之間。
根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施方式,其還包括整流支路;整流支路串聯(lián)于取電點(diǎn)與驅(qū)動(dòng)芯片的電源引腳之間。
根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施方式,其還包括濾波支路;濾波支路的其中一端分別與取電點(diǎn)及驅(qū)動(dòng)芯片的電源引腳連接,另一端與驅(qū)動(dòng)芯片的測(cè)試引腳連接并接地。
根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施方式,外圍驅(qū)動(dòng)子支路包括第七電容、場(chǎng)效應(yīng)管、第五二極管、第三電感、第八電容、第九電容、第四電阻、第五電阻以及第六二極管;驅(qū)動(dòng)芯片的驅(qū)動(dòng)引腳分別連接第七電容的一端及場(chǎng)效應(yīng)管的柵極;第七電容的另一端以及場(chǎng)效應(yīng)管的漏極分別連接第三電感的其中一端及第五二極管的正極;第五二極管的負(fù)極連接負(fù)載的正極;第三電感的另一端連接負(fù)載的負(fù)極;第八電容的其中一端連接負(fù)載的正極,另一端接地;第九電容的一端連接負(fù)載的正極,另一端連接負(fù)載的負(fù)極;驅(qū)動(dòng)芯片的電流引腳分別連接場(chǎng)效應(yīng)管的源極、第四電阻的其中一端以及第五電阻的其中一端;第四電阻及第五電阻的另一端同時(shí)接地;第六二極管并聯(lián)于場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與源極之間。
根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施方式,整流支路包括第四二極管,第四二極管的正極連接取電點(diǎn),負(fù)極連接驅(qū)動(dòng)芯片的電源引腳。
根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施方式,濾波支路包括第六電容,第六電容的其中一端分別與取電點(diǎn)及驅(qū)動(dòng)芯片的電源引腳連接,另一端與驅(qū)動(dòng)芯片的測(cè)試引腳連接并接地。
通過(guò)無(wú)源功率因數(shù)校正支路,當(dāng)驅(qū)動(dòng)芯片輸入第一電壓信號(hào),先經(jīng)過(guò)整流濾波支路整流濾波為第二電壓信號(hào),無(wú)源功率因數(shù)校正支路調(diào)整第二電壓信號(hào)為第三電壓信號(hào),使得第三電壓信號(hào)的電壓值降低為第二電壓信號(hào)的電壓值的一半,第三電壓信號(hào)由取電點(diǎn)輸入驅(qū)動(dòng)芯片中,不會(huì)燒毀驅(qū)動(dòng)芯片中LDO組件。
附圖說(shuō)明
此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本申請(qǐng)的進(jìn)一步理解,構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分,本申請(qǐng)的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本申請(qǐng),并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1為實(shí)施例中整流濾波支路的電路結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為實(shí)施例中無(wú)源功率因數(shù)校正支路及驅(qū)動(dòng)支路的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為實(shí)施例中雙通道示波器采集開(kāi)機(jī)瞬間沖擊電壓信號(hào)波形對(duì)比圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明:
1、整流濾波支路;2、無(wú)源功率因數(shù)校正支路;3、驅(qū)動(dòng)支路;4、整流支路;5、濾波支路;11、濾波子支路;12、整流子支路;31、驅(qū)動(dòng)芯片;32、外圍驅(qū)動(dòng)子支路;F1、保險(xiǎn)絲;RV1、可調(diào)電阻;C1、第一電容;R1、第一電阻;L1、第一電感;R2、第二電阻;L2、第二電感;C2、第二電容;D1、全橋整流二極管;C3、第三電容;D2、第一二極管;R3、第三電阻;C4、第四電容;D3、第二二極管;D4、第三二極管;D5、第四二極管;C6、第六電容;C7、第七電容;M1、場(chǎng)效應(yīng)管;D6、第五二極管;L3、第三電感;C8、第八電容;C9、第九電容;C10、第十電容;R4、第四電阻;R5、第五電阻;R6、第六電阻;D7、第六二極管;E、取電點(diǎn);F、現(xiàn)有技術(shù)波形圖;G、本申請(qǐng)波形圖。
具體實(shí)施方式
以下將以圖式揭露本實(shí)用新型的多個(gè)實(shí)施方式,為明確說(shuō)明起見(jiàn),許多實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)將在以下敘述中一并說(shuō)明。然而,應(yīng)了解到,這些實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)不應(yīng)用以限制本實(shí)用新型。也就是說(shuō),在本實(shí)用新型的部分實(shí)施方式中,這些實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)是非必要的。此外,為簡(jiǎn)化圖式起見(jiàn),一些習(xí)知慣用的結(jié)構(gòu)與組件在圖式中將以簡(jiǎn)單的示意的方式繪示之。
需要說(shuō)明,本實(shí)用新型實(shí)施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……)僅用于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示)下各部件之間的相對(duì)位置關(guān)系、運(yùn)動(dòng)情況等,如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時(shí),則該方向性指示也相應(yīng)地隨之改變。
另外,在本實(shí)用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的,并非特別指稱次序或順位的意思,亦非用以限定本實(shí)用新型,其僅僅是為了區(qū)別以相同技術(shù)用語(yǔ)描述的組件或操作而已,而不能理解為指示或暗示其相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。另外,各個(gè)實(shí)施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合,但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ),當(dāng)技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無(wú)法實(shí)現(xiàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在,也不在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
本實(shí)施例提供一種開(kāi)機(jī)瞬間沖擊過(guò)壓的保護(hù)電路。保護(hù)電路包括整流濾波支路1、無(wú)源功率因數(shù)校正支路2以及驅(qū)動(dòng)支路3。整流濾波支路1的輸入端連接外部交流電源以接收第一電壓信號(hào),再對(duì)第一電壓信號(hào)整流濾波后輸出第二電壓信號(hào),第二電壓信號(hào)由整流濾波支路1的輸出端輸出。無(wú)源功率因數(shù)校正支路2設(shè)置有一取電點(diǎn)E,其輸入端接收第二電壓信號(hào),并對(duì)第二電壓信號(hào)進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整后以第三電壓信號(hào)從取電點(diǎn)E輸出至驅(qū)動(dòng)支路3,第三電壓信號(hào)的電壓值為第二電壓信號(hào)電壓值的一半。驅(qū)動(dòng)支路3包括驅(qū)動(dòng)芯片31以及連接于驅(qū)動(dòng)芯片31的外圍驅(qū)動(dòng)子支路32,驅(qū)動(dòng)芯片31的電源引腳VIN連接取電點(diǎn)E,用以接收第三電壓信號(hào),外圍驅(qū)動(dòng)子支路32于驅(qū)動(dòng)芯片31的控制下驅(qū)動(dòng)與其連接的負(fù)載工作,負(fù)載通常為L(zhǎng)ED。
第一電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)整流濾波支路1整流濾波為第二電壓信號(hào),無(wú)源功率因數(shù)校正支路2調(diào)整第二電壓信號(hào)為第三電壓信號(hào),第三電壓信號(hào)從取電點(diǎn)E輸入驅(qū)動(dòng)芯片31中,使得第三電壓信號(hào)的電壓值降低為第二電壓信號(hào)的電壓值的一半,不會(huì)燒毀驅(qū)動(dòng)芯片31中LDO組件。
請(qǐng)參考圖1所示,為整流濾波支路1的結(jié)構(gòu)示意圖。整流濾波支路1包括保險(xiǎn)絲F1、濾波子支路11以及整流子支路12;保險(xiǎn)絲F1、濾波子支路11以及整流子支路12順次串聯(lián);整流子支路12串聯(lián)無(wú)源功率因數(shù)校正支路2;第一電壓信號(hào)由保險(xiǎn)絲F1輸入,依次經(jīng)濾波子支路11濾波以及整流子支路12整流,整流子支路12輸出第二電壓信號(hào)至無(wú)源功率因數(shù)校正支路2。保險(xiǎn)絲F1防止大電流輸入時(shí)線路被燒壞。一實(shí)施例中,濾波子支路11包括可調(diào)電阻RV1、第一電容C1、第一電阻R1、第一電感L1、第二電阻R2、第二電感L2以及第二電容C2;整流子支路12包括全橋整流二極管D1;保險(xiǎn)絲F1分別連接可調(diào)電阻RV1、第一電容C1、第一電阻R1以及第一電感L1的其中一端;可調(diào)電阻RV1以及第一電容C1的另一端分別連接第二電感L2及第二電阻R2的其中一端;第一電阻R1以及第一電感L1的另一端分別連接第二電容C2的其中一端以及全橋整流二極管D1;第二電感L2、第二電阻R2及第二電容C2的另一端分別連接全橋整流二極管D1;全橋整流二極管D1連接無(wú)源功率因數(shù)校正支路2。
請(qǐng)參考圖2,為無(wú)源功率因數(shù)校正支路2以及驅(qū)動(dòng)支路3的結(jié)構(gòu)示意圖。整流濾波支路1的輸出端A端與無(wú)源功率因數(shù)校正支路2輸入端C端電性連接,整流濾波支路1的輸出端B端與無(wú)源功率因數(shù)校正支路2輸入端D端電性連接。無(wú)源功率因數(shù)校正支路2包括第三電容C3、第一二極管D2、第三電阻R3、第四電容C4、第二二極管D3以及第三二極管D4;第三電容C3的正極連接整流濾波支路1,負(fù)極連接第一二極管D2的正極,第一二極管D2的負(fù)極連接第三電阻R3的輸入端,第三電阻R3的輸出端分別連接第二二極管D3的正極及第四電容C4的正極;第四電容C4的負(fù)極連接第三二極管D4的正極并接地;第三二極管D4的負(fù)極連接第一二極管D2的正極;其中,第二電壓信號(hào)由第三電容C3的正極輸入,經(jīng)第一二極管D2以及第三電阻R3調(diào)整后由取電點(diǎn)E輸出第三電壓信號(hào)至驅(qū)動(dòng)芯片31的電源引腳VIN,取電點(diǎn)E設(shè)置于第三電阻R3的輸出端與第四電容C4的輸入端之間。外圍驅(qū)動(dòng)子支路32包括第七電容C7、場(chǎng)效應(yīng)管M1、第五二極管D6、第三電感L3、第八電容C8、第九電容C9、第四電阻R4、第五電阻R5以及第六二極管D7;驅(qū)動(dòng)芯片31的驅(qū)動(dòng)引腳DRV分別連接第七電容C7的一端及場(chǎng)效應(yīng)管M1的柵極;第七電容C7的另一端以及場(chǎng)效應(yīng)管M1的漏極分別連接第三電感L3的其中一端及第五二極管D6的正極;第五二極管D6的負(fù)極連接負(fù)載的正極;第三電感L3的另一端連接負(fù)載的負(fù)極;第八電容C8的其中一端連接負(fù)載的正極,另一端接地;第九電容C9的一端連接負(fù)載的正極,另一端連接負(fù)載的負(fù)極;驅(qū)動(dòng)芯片31的電流引腳CS分別連接場(chǎng)效應(yīng)管M1的源極、第四電阻R4的其中一端以及第五電阻R5的其中一端;第四電阻R4及第五電阻R5的另一端同時(shí)接地;第六二極管D7并聯(lián)于場(chǎng)效應(yīng)管M1的漏極與源極之間。另外,驅(qū)動(dòng)芯片31的電壓引腳VCC串聯(lián)第十電容C10,驅(qū)動(dòng)芯片31的振蕩引腳BOS與驅(qū)動(dòng)芯片31的接地引腳GND之間串聯(lián)第六電阻R6,驅(qū)動(dòng)芯片31的接地引腳GND還接地。
另一實(shí)施方式中,保護(hù)電路還包括整流支路4;整流支路4串聯(lián)于取電點(diǎn)E與驅(qū)動(dòng)芯片31的電源引腳VIN之間。整流電路對(duì)第三電壓信號(hào)進(jìn)行整流后通過(guò)驅(qū)動(dòng)芯片31的電源引腳VIN輸入驅(qū)動(dòng)芯片31中。具體地,整流支路4包括第四二極管D5,第四二極管D5的正極連接取電點(diǎn)E,負(fù)極連接驅(qū)動(dòng)芯片31的電源引腳VIN。
優(yōu)選地,保護(hù)電路還包括濾波支路5;濾波支路5的其中一端分別與取電點(diǎn)E及驅(qū)動(dòng)芯片的電源引腳VIN連接,另一端與驅(qū)動(dòng)芯片的測(cè)試引腳VS連接并接地。更進(jìn)一步地,第三電壓信號(hào)由取電點(diǎn)E輸出后,先經(jīng)過(guò)整流支路4整流,再輸入濾波支路5中。濾波支路5的其中一端通過(guò)整流支路4連接取電點(diǎn)E。濾波支路5包括第六電容C6,第六電容C6的其中一端分別與取電點(diǎn)E及驅(qū)動(dòng)芯片31的電源引腳VIN連接,另一端與驅(qū)動(dòng)芯片31的測(cè)試引腳VS連接并接地,更進(jìn)一步地,第六電容C6的其中一端通過(guò)整流支路4連接取電點(diǎn)E。第四二極管D5以及第六電容C6使輸入驅(qū)動(dòng)芯片中的第三電壓信號(hào)純凈無(wú)干擾雜波。
保護(hù)電路工作時(shí),第一電壓信號(hào)經(jīng)整流濾波后以第二電壓信號(hào)輸出,第二電壓信號(hào)輸入無(wú)源功率因數(shù)校正支路2,無(wú)源功率因數(shù)校正支路2將第二電壓信號(hào)調(diào)整為第三電壓信號(hào),第三電壓信號(hào)由取電點(diǎn)E輸出至驅(qū)動(dòng)芯片31電源引腳VIN,由于驅(qū)動(dòng)芯片31電源引腳VIN通過(guò)取電點(diǎn)E接收第三電壓信號(hào),第三電壓信號(hào)的電壓值剛好為整流濾波輸入的第二電壓信號(hào)電壓值的一半,于是將此電壓作為驅(qū)動(dòng)芯片31供電電壓,就不會(huì)再因開(kāi)機(jī)瞬間尖峰電壓高于500V而燒毀芯片內(nèi)部高壓LDO組件。復(fù)閱圖2,驅(qū)動(dòng)芯片31MP4001供電接在第四電容C4上,此點(diǎn)正常工作電壓約為240V,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于500V,在保護(hù)電路中增加第四二極管D5和第六電容C6,使輸入到驅(qū)動(dòng)芯片31的第三電壓信號(hào)純凈無(wú)干擾雜波。經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,保護(hù)電路工作正常穩(wěn)定。
本例中,保護(hù)電路用于輸入電壓承受范圍高達(dá)直流500V寬范圍供電的驅(qū)動(dòng)芯片31MP4001而設(shè)計(jì)的防過(guò)壓保護(hù)電路,用于防止輸入電壓AC277V時(shí),開(kāi)機(jī)瞬間尖峰電壓高于500V而燒毀驅(qū)動(dòng)芯片31內(nèi)部高壓LDO組件,此保護(hù)電路利用無(wú)源功率因數(shù)校正支路2中間點(diǎn)的電壓給驅(qū)動(dòng)芯片31提供供電電壓。電路簡(jiǎn)單明了并具有明顯改善保護(hù)作用,如圖3所示,其中F所示為現(xiàn)有技術(shù)中利用雙通道示波器測(cè)得的波形圖,其對(duì)應(yīng)通道1所示電壓值,開(kāi)機(jī)瞬間的沖擊電壓為518V;G所示為本申請(qǐng)中采用雙通道示波器測(cè)得的波形圖,其對(duì)應(yīng)通道2所示電壓值,抓到第四電容C4上開(kāi)機(jī)瞬間的沖擊電壓值為243V,在驅(qū)動(dòng)芯片31的輸入電壓要求范圍內(nèi)。
上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施方式而已,并不用于限制本實(shí)用新型。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō),本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原理的內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包括在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。