一種led驅動電源用防反接與軟啟動電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種應用于LED驅動電源的防反接與軟啟動電路，包括偏置觸發電路、MOS管開關S1、MOS管開關S2、高壓關斷電路與電源輸出控制電路，所述偏置觸發電路與直流輸入端IN相連接，且其分別接入MOS管開關S1、MOS管開關S2，獲取偏置電壓觸發MOS管開關S1與MOS管開關S2導通，所述MOS管開關S1、MOS管開關S2組成電路地線回路，且MOS管開關S1與MOS管開關S2相連接，所述高壓關斷電路與電源輸出端OUT和偏置觸發電路相連接，所述電源輸出控制電路與MOS管開關S2相連接，本實用新型能使LED驅動電源處于軟啟動狀態，同時能有效防止因電源反接對LED燈具造成的損害。
【專利說明】
一種LED驅動電源用防反接與軟啟動電路
技術領域
[0001]本實用新型屬于電路保護技術領域，涉及一種LED驅動電源用防反接與軟啟動電路。
【背景技術】
[0002]LED照明由于其功耗低，光色均勻等優點被普遍認為是取代傳統照明技術的不二選擇。LED照明對LED驅動電源提出很高的要求，驅動電源必須給LED燈具提供穩定的電流，同時應具備在外部環境因素(如電源反接)短暫變化的情況下保護LED燈具不受損害的能力。長期的使用表明LED驅動電源的硬啟動會極大的損害LED燈具，降低其使用壽命，所以應盡量使LED驅動電源軟啟動，目前的軟啟動電路大多采用熱敏電阻或者繼電器和電容組成，熱敏電阻組成的軟啟動電路在長期使用過程中其自身會產生較大功率損耗，這樣會極大地降低LED照明的效率。繼電器和電容組成的軟啟動電路存在許多缺點:一是其開關切換時間較長，反應不夠靈敏;二是其在開關切換過程中會產生電弧現象，影響繼電器的壽命;三是其體積較大不適合LED驅動電源的小型化，若LED電源采用繼電器會極大地增大電源電路印制板的高度與重量，不利于安裝到LED燈具中。
【發明內容】
[0003]根據以上現有技術的不足，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種應用于LED驅動電源的防反接與軟啟動電路，其能有效防止因用戶反復拔插電源線對LED燈具的損害，同時更能有效防止因用戶電源線反接燒毀LED燈具。
[0004]為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為:一種應用于LED驅動電源的防反接與軟啟動電路，包括偏置觸發電路、MOS管開關S1、M0S管開關S2、尚壓關斷電路與電源輸出控制電路，所述偏置觸發電路接入直流輸入端IN，且其與MOS管開關S1、M0S管開關S2相連接，獲取偏置電壓觸發MOS管開關SI與MOS管開關S2導通，所述MOS管開關S1、M0S管開關S2構成電路地線回路，且MOS管開關SI與MOS管開關S2相連接，所述高壓關斷電路接入電源輸出端0UT，且其和偏置觸發電路相連接，所述電源輸出控制電路與MOS管開關S2相連接，在外部控制信號的作用下控制MOS管開關S2的導通與截止。
[0005]進一步地，所述偏置觸發電路包括電阻Rl、R2，電容C2;所述MOS管開關SI包括MOS管Ql，電容Cl，二極管VDI;所述MOS管開關S2包括MOS管Q2、電容C3、二極管VD2;所述高壓關斷電路包括穩壓管VD3，電阻R3、R4、R5、R6，晶體管Q3、Q4 ；所述電源輸出控制電路包括光耦1]1，電阻1?7、1?8，晶體管05。
[0006]進一步地，所述電阻Rl—端與直流輸入端IN相連接，另一端與電阻R2的一端相連接;所述電阻R2的另一端與MOS管Ql的源極和MOS管Q2的源極相連接;所述電容C2與電阻R2并聯，其負極端與MOS管Q2的源極相連接、正極端與MOS管Q2的柵極相連接;所述MOS管Ql、MOS管Q2的漏極均接地。
[0007]進一步地，所述MOS管QUMOS管Q2的源極與漏極間分別跨接電容Cl與電容C2;所述MOS管Ql、MOS管Q2的柵極與源極之間分別跨接二極管VDl與二極管VD2，且二極管VDl、二極管VD2的負極分別與MOS管QUMOS管Q2的柵極相連接;所述MOS管Ql的柵極接入電阻Rl與電阻R2之間。
[0008]進一步地，所述穩壓管VD3的負極與直流輸出端OUT相連接、正極與電阻R3的一端連接，電阻R3的另一端接地;所述電阻R5、R6串接，電阻R6的一端連接直流輸出端OUT，另一端與電阻R5的一端連接，電阻R5的另一端與晶體管Q3的集電極連接;所述晶體管Q3的基極與電阻R4的一端連接，電阻R4的另一端接入穩壓管VD3與電阻R3之間，晶體管Q3的射極接地;所述晶體管Q4的基極接入電阻R5、R6之間、集電極與MOS管Ql的柵極相連接、射極接地。
[0009]進一步地，所述電阻R8的一端與直流輸入端相連接，另一端與光耦Ul的A極相連接，所述光耦的K極接入外部控制信號、C極與直流輸入端IN相連接;所述晶體管Q5的集電極與晶體管Q4的集電極相連接、基極與光耦的E極相連接、射極接地;所述電阻R7—端連接在晶體管Q5與光耦E極之間，另一端接地。
[0010]進一步地，所述電源輸出端OUT為LED驅動電源提供電壓，所述MOS管QUMOS管Q2均采用增強型咐勾道MOS管。
[0011]本實用新型有益效果是:MOS管開關SI和偏置觸發電路組成防反接電路，若電源輸入端被反接，開關SI斷開電路地線回路，這樣能有效避免LED驅動電源以及LED燈具被燒毀，MOS管開關S2和偏置觸發電路組成軟啟動電路，這樣能有效避免反復拔插電源線對LED燈具的損害，而且由于MOS管在飽和導通后導通電阻很小，其耗散功率能夠忽略，同時，我們在電源輸出端添加了高壓關斷電路，通過配置電路參數能限制相應范圍內的直流高壓擊毀LED驅動電源，進一步的，設置的電源輸出控制電路能控制電路的輸出，從而控制LED驅動電源的上電時序，在LED驅動電源發生故障時亦可強制切斷電路電源的輸出保護其他組件不被損壞，這對LED驅動電源來說是十分必要的。
【附圖說明】
[0012]下面對本說明書附圖所表達的內容及圖中的標記作簡要說明:
[0013]圖1是本實用新型的【具體實施方式】的電路結構框圖。
[0014]圖2是本實用新型的【具體實施方式】的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0015]下面對照附圖，通過對實施例的描述，本實用新型的【具體實施方式】如所涉及的各構件的形狀、構造、各部分之間的相互位置及連接關系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進一步詳細的說明，以幫助本領域技術人員對本實用新型的發明構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。
[0016]如圖1和圖2所示，本實用新型所述的包括，其特征在于，包括偏置觸發電路、MOS管開關S1、M0S管開關S2、尚壓關斷電路與電源輸出控制電路，所述偏置觸發電路接入直流輸入端IN，且其與MOS管開關S1、M0S管開關S2相連接，獲取偏置電壓觸發MOS管開關SI與MOS管開關S2導通，所述MOS管開關S1、M0S管開關S2構成電路地線回路，且MOS管開關SI與MOS管開關S2相連接，所述高壓關斷電路接入電源輸出端0UT，且其和偏置觸發電路相連接，所述電源輸出控制電路與MOS管開關S2相連接，在外部控制信號的作用下控制MOS管開關S2的導通與截止。
[0017]進一步地，所述偏置觸發電路包括電阻Rl、R2，電容C2;所述MOS管開關SI包括MOS管Ql，電容Cl，二極管VDI;所述MOS管開關S2包括MOS管Q2、電容C3、二極管VD2;所述高壓關斷電路包括穩壓管VD3，電阻R3、R4、R5、R6，晶體管Q3、Q4 ；所述電源輸出控制電路包括光耦1]1，電阻1?7、1?8，晶體管05。
[0018]所述電阻Rl—端與直流輸入端IN相連接，另一端與電阻R2的一端相連接;所述電阻R2的另一端與MOS管Ql的源極和MOS管Q2的源極相連接;所述電容C2與電阻R2并聯，其負極端與MOS管Q2的源極相連接、正極端與MOS管Q2的柵極相連接;所述MOS管Ql、M0S管Q2的漏極均接地。
[0019]所述MOS管QUMOS管Q2的源極與漏極間分別跨接電容Cl與電容C2;所述MOS管Ql、MOS管Q2的柵極與源極之間分別跨接二極管VDl與二極管VD2，且二極管VDl、二極管VD2的負極分別與MOS管Ql、M0S管Q2的柵極相連接;所述MOS管Ql的柵極接入電阻Rl與電阻R2之間。
[0020]所述穩壓管VD3的負極與直流輸出端OUT相連接、正極與電阻R3的一端連接，電阻R3的另一端接地;所述電阻R5、R6串接，電阻R6的一端連接直流輸出端OUT，另一端與電阻R5的一端連接，電阻R5的另一端與晶體管Q3的集電極連接;所述晶體管Q3的基極與電阻R4的一端連接，電阻R4的另一端接入穩壓管VD3與電阻R3之間，晶體管Q3的射極接地;所述晶體管Q4的基極接入電阻R5、R6之間、集電極與MOS管Ql的柵極相連接、射極接地。
[0021]所述電阻R8的一端與直流輸入端相連接，另一端與光耦Ul的A極相連接，所述光耦的K極接入外部控制信號、C極與直流輸入端IN相連接;所述晶體管Q5的集電極與晶體管Q4的集電極相連接、基極與光耦的E極相連接、射極接地;所述電阻R7—端連接在晶體管Q5與光耦E極之間，另一端接地。
[0022]所述電源輸出端OUT為LED驅動電源提供電壓，所述MOS管QUMOS管Q2均采用增強型咐勾道MOS管。
[0023]本實用新型的工作原理為:直流輸入端IN接入直流電，電阻Rl、R2分壓使MOS管Ql柵極與源極之間獲得偏置電壓從而使MOS管處于飽和導通狀態，MOS管Ql的源極與漏極之間導通，如果輸入電源反接，將導致MOS管Ql的柵極與源極之間是負壓，從而迫使MOS管Ql截止，這時整個電路的地線回路處于斷路狀態，反接不會對后級電路和負載造成損害。當電源正常接通后MOS管Ql將首先導通，然后電路對電容C2充電，等電容上的電壓滿足MOS管Q2的導通電壓時觸發MOS管Q2導通，MOS管Q2導通后整個電路的地線回路才完全導通，這時電路才會輸出電壓給后級LED驅動電路提供電源，由此可見電容C2在此起到了電路軟啟動的作用，在輸入端電源斷電后，電容C2通過電阻快速放電以在下次電源接入后起到軟啟動的作用。MOS管Ql和MOS管Q2的柵極與源極之間跨接的二極管起到鉗位作用，可以保護MOS管被擊穿，電容Cl與電容C3跨接在MOS管的源極與漏極之間可以降低MOS管的開關噪聲。
[0024]高壓斷電電路監測直流輸出端的電壓0UT，如果輸出電壓高于預期限制值穩壓管VD3被擊穿，晶體管Q3獲得偏置電壓被導通，從而Q3的集電極有電流流過在R5上端產生壓降觸發晶體管Q4導通，晶體管Q4的集電極與MOS管Ql的柵極相連接，若其導通后將拉低柵源之間的電位至0.6V左右，此時MOS管Ql將處于截止狀態，整個電路的地線回路被斷開從而對電路起到保護作用，這樣就避免了異常的高壓對后級LED驅動電路的損害，保護LED燈具不被擊毀。同時，對于一些LED顯示電路如液晶顯示屏，需要控制LED驅動電路的上電時序以達到某些目的，在這里我們在電路中添加了有外部信號可控的電源輸出控制電路。通過給光耦Ul的K極一個低電平信號，光耦內部的發光二極管導通發光從而使光耦內部晶體管的集電極與射極之間流過電流，電流在電阻R7的上端產生壓降觸發晶體管Q5導通，從而拉低電阻Rl、R2之間的電壓，輸入電壓無法對電容充電，MOS管Ql與MOS管Q2均被切斷，這樣就能切斷電路的地線回路，電源無法輸出到后級LED驅動電路。在電路發生異常故障如負載被短路時，檢測到后我們就還可以通過控制系統強行斷開電路以保護整個電路系統不受損壞，所以這種電路設計是十分必要的。
[0025]上面結合附圖對本實用新型進行了示例性描述，顯然本實用新型具體實現并不受上述方式的限制，只要采用了本實用新型的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本實用新型的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本實用新型的保護范圍之內。本實用新型的保護范圍應該以權利要求書所限定的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種LED驅動電源用防反接與軟啟動電路，其特征在于，該電路包括偏置觸發電路、MOS管開關S1、M0S管開關S2、尚壓關斷電路與電源輸出控制電路； 直流輸入端IN、M0S管開關51、105管開關52分別與偏置觸發電路連接，偏置觸發電路用于獲取偏置電壓觸發MOS管開關SI與MOS管開關S2導通； 所述MOS管開關SI與MOS管開關S2相連接，MOS管開關S1、M0S管開關S2構成電路地線回路； 所述高壓關斷電路接入電源輸出端0UT，且其和偏置觸發電路相連接； 所述電源輸出控制電路與MO S管開關S 2相連接，電源輸出控制電路在外部控制信號的作用下控制MOS管開關S2的導通與截止。2.根據權利要求1所述的LED驅動電源用防反接與軟啟動電路，其特征在于，所述偏置觸發電路包括電阻Rl、電阻R2，電容C2 ；所述MOS管開關SI包括MOS管Ql，電容Cl，二極管VDI ；所述MOS管開關S2包括MOS管Q2、電容C3、二極管VD2;所述高壓關斷電路包括穩壓管VD3，電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6，晶體管Q3、晶體管Q4；所述電源輸出控制電路包括光耦Ul，電阻R7、電阻R8，晶體管Q5。3.根據權利要求2所述的LED驅動電源用防反接與軟啟動電路，其特征在于，所述電阻Rl—端與直流輸入端IN相連接，另一端與電阻R2的一端相連接;所述電阻R2的另一端與MOS管Ql的源極和MOS管Q2的源極相連接;所述電容C2與電阻R2并聯，其負極端與MOS管Q2的源極相連接、正極端與MOS管Q2的柵極相連接;所述MOS管QUMOS管Q2的漏極均接地。4.根據權利要求2所述的LED驅動電源用防反接與軟啟動電路，其特征在于，所述MOS管01、105管02的源極與漏極間分別跨接電容(:1與電容02;所述皿)5管01、105管02的柵極與源極之間分別跨接二極管VDl與二極管VD2，且二極管VD1、二極管VD2的負極分別與MOS管Q1、MOS管Q2的柵極相連接;所述MOS管Ql的柵極接入電阻Rl與電阻R2之間。5.根據權利要求2所述的LED驅動電源用防反接與軟啟動電路，其特征在于，所述穩壓管VD3的負極與直流輸出端OUT相連接、穩壓管VD3的正極與電阻R3的一端連接，電阻R3的另一端接地;所述電阻R5、電阻R6串接，電阻R6的一端連接直流輸出端OUT，電阻R5的另一端與晶體管Q3的集電極連接;所述晶體管Q3的基極與電阻R4的一端連接，電阻R4的另一端接入穩壓管VD3與電阻R3之間，晶體管Q3的射極接地;所述晶體管Q4的基極接入電阻R5、電阻R6之間、集電極與MOS管Ql的柵極相連接、射極接地。6.根據權利要求2所述的LED驅動電源用防反接與軟啟動電路，其特征在于，所述電阻R8的一端與直流輸入端相連接，另一端與光耦Ul的A極相連接，所述光耦的K極接入外部控制信號、光耦的C極與直流輸入端IN相連接;所述晶體管Q5的集電極與晶體管Q4的集電極相連接、基極與光耦的E極相連接、射極接地;所述電阻R7—端連接在晶體管Q5與光耦E極之間，另一端接地。7.根據權利要求1所述的LED驅動電源用防反接與軟啟動電路，其特征在于，所述電源輸出端OUT為LED驅動電源提供電壓，所述MOS管Ql、M0S管Q2均采用增強型N溝道MOS管。
【文檔編號】H05B33/08GK205693937SQ201620566099
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月14日 公開號201620566099.6, CN 201620566099, CN 205693937 U, CN 205693937U, CN-U-205693937, CN201620566099, CN201620566099.6, CN205693937 U, CN205693937U
【發明人】楊潔
【申請人】安徽師范大學