發光二極管調光開關保護電路的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種發光二極管調光開關保護電路，設置在用于驅動發光二極管的電源供應裝置與發光二極管串列之間，電源供應裝置包括調光控制器；發光二極管調光開關保護電路包括調光開關Q101，調光開關Q101的柵極與調光控制器連接，調光開關Q101的源極與電源供應裝置的低壓輸出端連接，調光開關Q101的漏極與發光二極管串列連接，調光開關Q101的柵極與漏極之間連接有開關保護反饋電路，開關保護反饋電路與電源供應裝置連接；當調光開關Q101的柵極與漏極皆為高電位時，開關保護反饋電路產生信號至電源供應裝置，電源供應裝置執行保護措施；通過關閉電源供應裝置、關斷所述調光控制器以關斷所述調光開關Q101或降低輸出電流至默認值以下來保護調光開關Q101。
【專利說明】
發光二極管調光開關保護電路
技術領域
[0001]本發明涉及一種發光二極管的驅動電路，尤其涉及一種對發光二極管的調光開關提供保護的電路。
【背景技術】
[0002]在發光二極管的驅動電路中，當輸出發生短路的時候，因輸出電容大量放電，以及調光開關本身的切換，調光開關會產生相當大的損耗，調光開關可能會因此損壞。為了避免這個問題，一般要使用比較高規格的調光開關，來承受輸出短路時的導通損，而高規格的調光開關提高了發光二極管驅動電路的使用成本。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是提供一種使用成本低且能夠對調光開關提供有效地短路保護的發光二極管調光開關保護電路。
[0004]為解決上述技術問題，本發明的技術方案是:發光二極管調光開關保護電路，設置在用于驅動發光二極管的電源供應裝置與發光二極管串列之間；
[0005]所述電源供應裝置包括調光控制器；
[0006]所述發光二極管調光開關保護電路包括連接在所述電源供應裝置的低壓輸出端與所述發光二極管串列之間的調光開關QlOl，所述調光開關QlOl的柵極與所述調光控制器連接，所述調光開關QlOl的源極與所述電源供應裝置的低壓輸出端連接，所述調光開關QlOl的漏極與所述發光二極管串列連接，所述調光開關QlOl的柵極與漏極之間連接有開關保護反饋電路，所述開關保護反饋電路與所述電源供應裝置連接；
[0007]當所述調光開關QlOl的柵極與漏極皆為高電位時，所述開關保護反饋電路產生信號至電源供應裝置，電源供應裝置執行保護措施。
[0008]作為一種優選的技術方案，所述保護措施包括以下三種:關閉電源供應裝置、關斷所述調光控制器以關斷所述調光開關Q101、降低輸出電流至默認值以下。
[0009]作為一種優選的技術方案，所述開關保護反饋電路包括可編程控制器，所述可編程控制器的輸入端與所述調光開關QlOl的柵極與漏極連接，所述可編程控制器的輸出端所述電源供應裝置連接。
[0010]作為一種優選的技術方案，所述開關保護反饋電路包括一個與非門，所述與非門的兩個輸入端分別與所述調光開關QlOl的柵極和漏極連接，所述與非門的輸出端與所述電源供應裝置連接。
[0011]作為一種優選的技術方案，所述開關保護反饋電路包括與所述調光開關QlOl的漏極連接的二極管Dl和與所述調光開關QlOl的柵極連接的二極管D2，所述二極管Dl與所述二極管D2的陽極相連且與所述電源供應裝置連接，所述二極管Dl與所述二極管D2的陽極相連并通過電阻與訊號電力源連接。
[0012]作為一種優選的技術方案，所述訊號電力源為所述電源供應裝置的高壓輸出端。
[0013]作為一種優選的技術方案，所述開關保護反饋電路還包括有反饋晶體管Q2，所述反饋晶體管Q2的集電極與所述電源供應裝置連接，所述反饋晶體管Q2的集電極還通過電阻與所述訊號電力源連接，所述反饋晶體管Q2的發射極連接電源供應裝置的低壓輸出端，所述反饋晶體管Q2的基極與所述二極管Dl與所述二極管D2的陽極連接;所述反饋晶體管Q2的基極還通過電阻與所述訊號電力源連接。
[0014]作為一種優選的技術方案，所述反饋晶體管Q2的集電極連接有光耦合器Opto，所述光耦合器Opto通過電阻與穩壓二極管ZD連接訊號電力源，所述光耦合器Opto的輸出端與所述電源供應裝置內的主控制器連接。
[0015]作為一種優選的技術方案，所述開關保護反饋電路還包括有反饋MOS管Q3，所述反饋MOS管Q3的漏極與所述電源供應裝置連接，所述反饋MOS管Q3的漏極還通過電阻與所述訊號電力源連接，所述反饋MOS管Q3的源極連接電源供應裝置的低壓輸出端，所述反饋MOS管Q3的柵極與所述二極管Dl與所述二極管D2的陽極連接;所述反饋MOS管Q3的柵極還通過電阻與所述轉換控制電路的高壓輸出端連接。
[0016]作為一種優選的技術方案，所述反饋MOS管Q3的漏極連接有光耦合器Opto，所述光耦合器Opto通過電阻與穩壓二極管ZD連接訊號電力源，所述光耦合器Opto的輸出端與所述電源供應裝置內的主控制器連接。
[0017]由于采用了上述技術方案，發光二極管調光開關保護電路，設置在用于驅動發光二極管的電源供應裝置與發光二極管串列之間，所述電源供應裝置包括調光控制器;所述發光二極管調光開關保護電路包括連接在所述電源供應裝置的低壓輸出端與所述發光二極管串列之間的調光開關QlOl，所述調光開關QlOl的柵極與所述調光控制器連接，所述調光開關QlOl的源極與所述電源供應裝置的低壓輸出端連接，所述調光開關QlOl的漏極與所述發光二極管串列連接，所述調光開關QlOl的柵極與漏極之間連接有開關保護反饋電路，所述開關保護反饋電路與所述電源供應裝置連接;當所述調光開關QlOl的柵極與漏極皆為高電位時，所述開關保護反饋電路產生信號至電源供應裝置，電源供應裝置執行保護措施；通過關閉電源供應裝置、關斷所述調光控制器以關斷所述調光開關QlOl或降低輸出電流至默認值以下來保護調光開關QlOl。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明實施例一的電路原理圖；
[0019]圖2是本發明實施例二的電路原理圖；
[0020]圖3是本發明實施例三的電路原理圖一；
[0021]圖4是本發明實施例三的電路原理圖二；
[0022]圖5是本發明實施例三的電路原理圖三；
[0023]圖6是本發明實施例三的電路原理圖四；
[0024]圖7是本發明實施例三的電路原理圖五。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖和實施例，進一步闡述本發明。在下面的詳細描述中，只通過說明的方式描述了本發明的某些示范性實施例。毋庸置疑，本領域的普通技術人員可以認識到，在不偏離本發明的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式對所描述的實施例進行修正。因此，附圖和描述在本質上是說明性的，而不是用于限制權利要求的保護范圍。
[0026]本發明所提及的電源供應裝置，是指能夠將交流電源轉換為直流電源，或是將直流電源轉換為直流電源的裝置，包括常見的反馳式、順向式、半橋、全橋等拓樸，也可包括功率因子校正的線路。
[0027]本發明所提及的調光，是指調整發光二極管串行的亮度的手段，而發光二極管串行可以是復數個發光二極管串接而成的燈條，也可以是復數個發光二極管燈具，當是復數個發光二極管串接而成的燈條時，還會再串接一個電阻，此為現有技術，在此不贅述。
[0028]如圖1所示，發光二極管調光開關保護電路，設置在用于驅動發光二極管的電源供應裝置與發光二極管串列之間，所述電源供應裝置包括調光控制器;所述發光二極管調光開關保護電路包括連接在所述電源供應裝置的低壓輸出端與所述發光二極管串列之間的調光開關QlOl，所述調光開關QlOl的柵極與所述調光控制器連接，所述調光開關QlOl的源極與所述電源供應裝置的低壓輸出端連接，所述調光開關QlOl的漏極與所述發光二極管串列連接，所述調光開關QlOl的柵極與漏極之間連接有開關保護反饋電路，所述開關保護反饋電路與所述電源供應裝置連接；當所述調光開關QlOl的柵極與漏極皆為高電位時，所述開關保護反饋電路產生信號至電源供應裝置，電源供應裝置執行保護措施。
[0029]在上述中的調光開關QlOl，可藉由調整其占空比的方式，來控制發光二極管串行的亮度，而調光控制器則是用于控制調光開關QlOl的占空比；調光控制器可連接外部調光器，或是藉由數字尋址燈控接口 DALI連接外部裝置來進行調光。
[0030]柵極控制信號輸入由電源供應裝置的調光控制器提供，用來控制調光開關QlOl的調光工作。在正常情況時，調光開關QlOl依照柵極控制信號來工作。開關保護反饋電路會偵測調光開關QlOl的柵極G與漏極D的電壓，當調光開關QlOl的柵極G與漏極D的電壓同時為高電位的時候，開關保護反饋電路會送信號到調光控制器，調光控制器通過停止輸出電流或者將輸出電流降低到預定值以下來保護調光開關Q101。所謂的調光開關QlOl的柵極G與漏極D的電壓同時為高電位，指的是，所述調光開關QlOl的柵極與漏極的電位皆須超過默認值，所述開關保護反饋電路才產生信號至電源供應裝置;所述默認值可依照需求調整，保護措施啟動后，當降低電源供應裝置的輸出電流至該默認值以下時，調光開關QlOl和發光二極管串列停止工作。
[0031]在本發明中，所述保護措施包括以下三種:關閉電源供應裝置、關斷所述調光控制器以關斷所述調光開關Q101、降低輸出電流至默認值以下。為了避免輸出發生短路時，通過的電流會損壞調光開關QlOl，因此，在發生短路時，可以把調光開關QlOl關斷，調光開關QlOl不導通，避免電流再流過;把調光開關QlOl關斷有兩個方法，一個是電源供應裝置接收到開關保護反饋電路所產生的信號后，關閉調光控制器，另外一個方法是電源供應裝置接收到開關保護反饋電路所產生的信號后，關閉整個電源供應裝置。另外，也可以調整電源供應裝置的輸出電流至默認值以下，讓調光開關QlOl雖通過電流，卻不至于損壞。
[0032]實施例一:
[0033]在本發明實施例一中，如圖1所示，所述開關保護反饋電路采用可編程控制器來偵測調光開關QlOl的柵極與漏極的電壓，因此，所述可編程控制器連接所述調光開關QlOl的柵極與漏極，所述可編程控制器的輸出端所述電源供應裝置連接，當所述調光開關QlOl的柵極與漏極皆為高電位時，產生信號至電源供應裝置。電源供應裝置接收到開關保護反饋電路所產生的信號后，除了執行保護措施以外，也可以顯示警告信號，告知用戶發生短路現象。可編程控制器還可偵測輸出端，連接訊號電力源，電源供應裝置的高壓輸出端提供訊號電力源，比較電源供應裝置的高壓輸出端與低壓輸出端的電壓差，當電壓差在默認值以內時，自動判斷輸出端的短路問題已經解除，此時，可再開啟調光控制器，讓調光開關QlOl恢復工作。
[0034]實施例二:
[0035]如圖2所示，所述開關保護反饋電路包括一個與非門，所述與非門的兩個輸入端分別與所述調光開關QlOl的柵極和漏極連接，所述與非門的輸出端與所述電源供應裝置連接。當調光開關QlOl的柵極G與漏極D的電壓同時為高電平的時候，與非門會送信號到電源供應裝置，電源供應裝置再執行保護措施。在圖示中，與非門采用反向輸出，實際運作時，并無限定是否采用反向輸出，只要電源供應裝置能夠判定信號即可。
[0036]實施例三:
[0037]如圖3所示，所述開關保護反饋電路包括與所述調光開關QlOl的柵極連接的二極管D2和與所述調光開關QlOl的漏極連接的二極管Dl，所述二極管D2與所述二極管Dl的陽極并聯且與所述電源供應裝置連接，所述二極管D2與所述二極管Dl的陽極并聯且通過電阻與所述訊號電力源連接。在這里，電源供應裝置的高壓輸出端是提供訊號電力源，主要是提供電力以送訊號至電源供應裝置，然而，不一定要連接電源供應裝置的高壓輸出端，可以是電源供應器內的其他電力線，或是內建的電池。
[0038]本實施例的電路包括二極管Dl以及D2，連接方式如圖3所示，當調光開關QlOl的柵極G與漏極D的電壓同時為高電位的時候，會在Out產生信號到電源供應裝置，電源供應裝置再執行保護措施。
[0039]進一步地，可以采用反饋晶體管在Out產生信號，如圖4所示，所述開關保護反饋電路還包括有反饋晶體管Q2，所述反饋晶體管Q2的集電極與所述電源供應裝置連接，所述反饋晶體管Q2的集電極還通過電阻與所述電源供應裝置的高壓輸出端連接，所述反饋晶體管Q2的發射極連接電源供應裝置的低壓輸出端，所述反饋晶體管Q2的基極與所述二極管Dl與所述二極管D2的陽極連接，所述反饋晶體管Q2的基極還通過電阻與所述電源供應裝置的高壓輸出端連接；當所述調光開關QlOl的柵極與漏極皆為高電位時，所述二極管Dl與所述二極管D2的陽極產生信號，反饋晶體管Q2被觸發，并產生信號至電源供應裝置，再執行保護措施。在這里，與所述反饋晶體管Q2的集電極以及基極連接的高壓輸出端是提供訊號電力源，主要是提供訊號驅動所述反饋晶體管Q2，以及提供電力以送訊號至電源供應裝置，因此，實際上也可以連接電源供應器內的其他電力線，或是內建的電池。如果反饋晶體管Q2要作為調節輸出電流的組件，則集電極就需要連接電源供應裝置的高壓輸出端，相關的電路設計依照現有技術即可推知，在此不贅述。在圖中可以看到所采用的是NPN雙極結型晶體管，依照本發明的技術精神，也可采用PNP雙極結型晶體管，只要依照PNP雙極結型晶體管的特性，并參考本發明所提供的電路來調整即可。
[0040]作為對上述技術方案的一個改進，本發明可以透過光耦合器來傳送訊息，如圖5所示，所述反饋晶體管Q2的集電極連接有光耦合器Opto，所述光耦合器Opto通過電阻與穩壓二極管ZD連接電源供應裝置的高壓輸出端，且電流通過所述光耦合器Opto時，能夠傳送信號至所述電源供應裝置內的主控制器。電源供應裝置內的主控制器可以執行保護措施，且可能設置在電源供應裝置的一次側，為了隔離一次側以及二次側，可以采用光耦合器來傳送信號。
[0041]進一步地，可以采用反饋MOS管產生反饋信號，如圖6所示，所述開關保護反饋電路還包括有反饋MOS管Q3，所述反饋MOS管Q3的漏極與所述電源供應裝置連接，所述反饋MOS管Q3的漏極還通過電阻與所述電源供應裝置的高壓輸出端連接，所述反饋MOS管Q3的源極連接電源供應裝置的低壓輸出端，所述反饋MOS管Q3的柵極與所述二極管Dl與所述二極管D2的陽極連接所述反饋MOS管Q3的柵極還通過電阻與所述轉換控制電路的高壓輸出端連接；當所述調光開關QlOl的柵極與漏極皆為高電位時，所述二極管Dl與所述二極管D2的陽極產生信號，通過所述反饋MOS管Q3傳送至電源供應裝置，再執行保護措施。依照本發明的技術精神，可采用P通道MOS管或N通道MOS管，只要依照P通道MOS管或N通道MOS管的特性，并參考本發明所提供的電路來調整即可。
[0042]作為對上述技術方案的一個改進，同樣的，反饋MOS管Q3也可以透過光耦合器來傳送訊息，如圖7所示，所述反饋MOS管Q3的漏極連接有光耦合器Opto，所述光耦合器Opto通過電阻與穩壓二極管ZD連接電源供應裝置的高壓輸出端，且電流通過所述光耦合器Opto時，能夠傳送信號至所述電源供應裝置內的主控制器。
[0043]無論是采用雙極結型晶體管或是MOS管，其產生的信號可以連接到現有的保護機制，例如過電壓保護線路，如此，輸出發生短路的時候，電源供應器會自動關閉，同樣達到保護的功能。
[0044]以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征及本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【主權項】
1.發光二極管調光開關保護電路，設置在用于驅動發光二極管的電源供應裝置與發光二極管串列之間；其特征在于: 所述電源供應裝置包括調光控制器； 所述發光二極管調光開關保護電路包括連接在所述電源供應裝置的低壓輸出端與所述發光二極管串列之間的調光開關QlOl，所述調光開關QlOl的柵極與所述調光控制器連接，所述調光開關QlOl的源極與所述電源供應裝置的低壓輸出端連接，所述調光開關QlOl的漏極與所述發光二極管串列連接，所述調光開關QlOl的柵極與漏極之間連接有開關保護反饋電路，所述開關保護反饋電路與所述電源供應裝置連接； 當所述調光開關QlOl的柵極與漏極皆為高電位時，所述開關保護反饋電路產生信號至電源供應裝置，電源供應裝置執行保護措施。2.如權利要求1所述的發光二極管調光開關保護電路，其特征在于，所述保護措施包括以下三種:關閉電源供應裝置、關斷所述調光控制器以關斷所述調光開關Q101、降低輸出電流至默認值以下。3.如權利要求1所述的發光二極管調光開關保護電路，其特征在于:所述開關保護反饋電路包括可編程控制器，所述可編程控制器的輸入端與所述調光開關QlOl的柵極與漏極連接，所述可編程控制器的輸出端所述電源供應裝置連接。4.如權利要求1所述的發光二極管調光開關保護電路，其特征在于:所述開關保護反饋電路包括一個與非門，所述與非門的兩個輸入端分別與所述調光開關QlOl的柵極和漏極連接，所述與非門的輸出端與所述電源供應裝置連接。5.如權利要求1所述的發光二極管調光開關保護電路，其特征在于:所述開關保護反饋電路包括與所述調光開關QlOl的漏極連接的二極管Dl和與所述調光開關QlOl的柵極連接的二極管D2，所述二極管Dl與所述二極管D2的陽極相連且與所述電源供應裝置連接，所述二極管Dl與所述二極管D2的陽極相連并通過電阻與訊號電力源連接。6.如權利要求5所述的發光二極管調光開關保護電路，其特征在于:所述訊號電力源為所述電源供應裝置的高壓輸出端。7.如權利要求6所述的發光二極管調光開關保護電路，其特征在于:所述開關保護反饋電路還包括有反饋晶體管Q2，所述反饋晶體管Q2的集電極與所述電源供應裝置連接，所述反饋晶體管Q2的集電極還通過電阻與所述訊號電力源連接，所述反饋晶體管Q2的發射極連接電源供應裝置的低壓輸出端，所述反饋晶體管Q2的基極與所述二極管Dl與所述二極管D2的陽極連接;所述反饋晶體管Q2的基極還通過電阻與所述訊號電力源連接。8.如權利要求7所述的發光二極管調光開關保護電路，其特征在于:所述反饋晶體管Q2的集電極連接有光耦合器Opto，所述光耦合器Opto通過電阻與穩壓二極管ZD連接所述訊號電力源，所述光耦合器Opto的輸出端與所述電源供應裝置內的主控制器連接。9.如權利要求6所述的發光二極管調光開關保護電路，其特征在于:所述開關保護反饋電路還包括有反饋MOS管Q3，所述反饋MOS管Q3的漏極與所述電源供應裝置連接，所述反饋MOS管Q3的漏極還通過電阻與所述訊號電力源連接，所述反饋MOS管Q3的源極連接電源供應裝置的低壓輸出端，所述反饋MOS管Q3的柵極與所述二極管Dl與所述二極管D2的陽極連接；所述反饋MOS管Q3的柵極還通過電阻與所述訊號電力源連接。10.如權利要求9所述的發光二極管調光開關保護電路，其特征在于:所述反饋MOS管Q3的漏極連接有光耦合器Opto，所述光耦合器Opto通過電阻與穩壓二極管ZD連接所述訊號電力源，所述光耦合器Opto的輸出端與所述電源供應裝置內的主控制器連接。
【文檔編號】H05B33/08GK105960058SQ201610395585
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月6日
【發明人】劉亞哲
【申請人】明緯(廣州)電子有限公司