具有开路输出保护的驱动器的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明总体涉及开关模式驱动器。具体地，但不排他地，本发明涉及供作为LED驱动器使用的开关模式驱动器。
【背景技术】
[0002]在开关模式驱动器(诸如用于驱动LED的那些开关模式驱动器)中，输出缓冲电容器被反复充电和放电。假使被驱动的LED有缺陷而提供开路，或者没有LED连接到输出端子，则输出缓冲电容器上的电压可能变得非常高，并且由此，输出端子上的电压可能变得非常高，这是潜在的危险，并且可能引起电子部件的损坏。已知保护电路包括相对大数目的部件，并且因此相对昂贵。例如，大量晶体管、稳压管、电容器等用于感测指示负载电压的二次变压器绕组的电压。另外，当前的开路保护电路交替地启动和停止，并且引起驱动器的打嗝:一次又一次地重启。
[0003]US2012/0299480公开了基于IC的LED驱动器。功率开关MOS 461的开关由LED线路驱动器IC 420来控制。功率开关的启动由IC来处理，而不由经由负载来自电源的电流来处理。这种基于IC的解决方案成本高。
[0004]US2005/0093488也公开了基于IC的驱动器。但它是线性驱动器，而不是开关功率驱动器。晶体管与负载并联，并且供作为电阻元件而用于从负载分流一部分功率。同样地，这一现有技术中的晶体管108由IC来控制，并且不是通过经由负载来自电源的启动电流而导通。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供具有相对小数目的部件并具有良好的保护性能的、具有过电压/开路负载保护的开关模式驱动器。
[0006]在一个方面中，本发明提供了用于向用于驱动负载的驱动器提供启动电流的方法，该方法包括以下步骤:经由要被驱动的负载提供启动电流。
[0007]在另一个方面中，本发明提供了用于在用于驱动负载的驱动器中的参考点处提供操作电流或操作电压的方法，其中所述操作电流或操作电压分别通过将所述参考点经由要被驱动的负载耦合到功率电压母线而从所述功率电压母线导出。
[0008]在又一方面中，本发明提供了用于驱动负载的负载驱动器，该负载驱动器包括:输出缓冲电容器;两个输出端子，该两个输出端子耦合到输出缓冲电容器，以便耦合到负载；耦合二极管，该耦合二极管以正向连接从一个输出端子耦合到输出缓冲电容器的第一端子；以及转换器电路，该转换器电路包括启动端子，该启动端子用于接收启动电流，其中所述启动端子親合到所述一个输出端子。由此，如果被驱动的负载存在以传导这一启动电流，则所述启动端子将经由被驱动的负载接收启动电流。
[0009]在所有上述方面中，本发明提供的优点在于:提供了在没有负载存在或者这种负载有缺陷而提供开路的情况下，防止驱动器启动的相对简单的电路。本发明进一步提供的优点在于:过电压/开路负载保护不会使驱动器打嗝。优选地，上述方法和驱动器用于LED应用。
[0010]从属权利要求中提及了进一步的有利详述。
[0011]应当理解的是，本发明的优选实施方式还可以为从属权利要求或上述实施方式与相应独立权利要求的任何组合。
【附图说明】
[0012]将参照附图通过一个或更多个优选实施方式的以下描述来进一步说明本发明的这些和其他方面、特征以及优点，附图中相同的附图标记指示相同或类似的部分，并且附图中:
[0013]图1示意性地示出了现有技术驱动器设计的电路图；
[0014]图2示意性地示出了根据本发明的驱动器的实施方式的电路图；
[0015]图3示意性地示出了根据本发明的驱动器的另一个实施方式的电路图；
[0016]图4和图5示出了用于图示如图2所示的电路的操作的电流/电压信号的图。
【具体实施方式】
[0017]虽然本发明涉及用于任何类型的负载的驱动器，但驱动器对于作为LED驱动器的应用尤其有用，并且下文中，将针对LED负载的示例具体说明并图示本发明，而该示例不将本发明的范围缩小到LED。
[0018]图1示意性地示出了当前驱动器100设计的电路图。驱动器100具有输入端子101、102，该输入端子101、102用于连接到AC市电；整流级103 ；以及输入滤波级104。输入滤波级104的输出侧连接到正电压母线105和负或接地电压母线106。块110为转换器电路。其包括参考节点111，该参考节点111经由第一电阻器112连接到正电压母线105并经由第一二极管113连接到接地电压母线106，第一二极管113的阴极端子连接到参考节点111。
[0019]在转换器电路110中，第一NPN晶体管114的基极端子连接到参考节点111，并且第一 NPN晶体管114的发射极端子经由电流感测电阻器115连接到接地电压母线106。包括两个NPN晶体管的达林顿电路116的集电极端子连接到参考节点111，该达林顿电路116的发射极端子连接到接地电压母线106，并且该达林顿电路116的基极端子经由第三电阻器117连接到第一 NPN晶体管114的发射极端子。
[0020]输出整流和滤波级120包括第二二极管121，该第二二极管121连接在正电压母线105与第一NPN晶体管114的集电极端子之间，第二二极管121的阴极端子连接到正电压母线105。反馈变压器130的一次变压器绕组122的一个端子连接到第二二极管121的阳极端子。第四电阻器123和输出缓冲电容器125的并联设置连接在正电压母线105与一次变压器绕组122的第二端子之间。
[0021]反馈变压器130的二次变压器绕组131的一个端子连接到接地电压母线106，并且第二端子经由第五电阻器132连接到达林顿电路116的基极端子。第二电容器133和第六电阻器134的串联设置连接在二次变压器绕组131的第二端子与参考节点111之间。
[0022]驱动器100的输出端子128和129分别连接到正电压母线105和一次变压器绕组122的第二端子。附图示出了连接在这两个输出端子128、129之间的被驱动的LED负载L。[0023 ]假使被驱动的LED有缺陷而提供开路，或者没有LED连接到输出端子128、129，则输出缓冲电容器125上的电压可能变得非常高，并且由此，输出端子128、129上的电压可能变得非常高，这是潜在的危险，并且可能引起电子部件的损坏。
[0024]为了防止这一问题，所图示的驱动器设计包括连接在参考节点111与地之间的输出过电压/开路负载保护电路140。如附图中可以看出的，输出过电压/开路负载保护电路140包括PNP晶体管141，其发射极端子连接到参考节点111;电阻器142，其连接在参考节点111与晶体管141的基极端子之间;齐纳二极管143，其连接在接地电压母线106与晶体管141的集电极端子之间；电阻器144，其连接到晶体管141的集电极端子;电容器145，其连接在电阻器144与接地电压母线106之间；电阻器146，其连接到电容器145与电阻器144之间的节点；二极管147，其连接在电阻器146与二次变压器绕组131的第二端子之间；以及NPN晶体管148，其基极端子连接到晶体管141的集电极端子，NPN晶体管148的集电极端子连接到晶体管141的基极端子，并且NPN晶体管148的发射极端子连接到二极管147与电阻器146之间的节点。由此，这一输出过电压保护电路140需要八个部件。
[0025]这里阐明了这一开路负载保护的工作原理。当负载L开路时，输出电容器125将被充电至高电压。经由反馈变压器130的耦合的绕组122和131，电容器145将被充电。当电容器145两端的电压超过齐纳二极管143的齐纳电压时，齐纳二极管143被击穿。然后，晶体管148和141导通，并将节点111处的电压拉至接地，从而关断第一晶体管114。然而，当电容器145放电至低电平时，其不能保持晶体管148和141导通，由此保护电路140停止将节点111拉至接地。功率母线105经由节点111再次对晶体管114的基极施加启动电压，使得晶体管114再次导通，并且电容器125被再次充电。只要开路负载条件持续，则上述过程重复。因此，保护电路140周期性地启动和停止，这称为“打嗝”。这对于驱动器是不期望的。
[0026]图2示意性地示出了根据本发明的驱动器200的电路图。
[0027]在第一实施方案中，驱动器200包括输出电容器125;两个输出端子128和129，输出