专利名称：用于多灯逆变电源的独立保护电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种保护电路，更具体地说，涉及一种用于多灯逆变电源的独立 保护电路。
背景技术：
在由多路驱动芯片所构成的多灯管逆变电源中，如果其中哪一路灯管出现故障， 不会影响其它灯管的正常工作，因此不会造成图像的中断(虽然图像的亮度均勻性较差)， 这种分路独立保护功能在一些重要应用中(如工业监控或军事上的用途)是非常重要 的。如图9为用于多灯逆变电源的多路驱动芯片的电路结构示意图，所述多路驱动芯片为 DS3988的8通道荧光灯管驱动芯片，其中GA1-GA8和GB1-GB8为控制信号发出端，可同时发 出8组控制信号，0VD1-0VD8为8路电压保护端口，LCM1-LCM8为8路电流稳定端口。工作 状态如图10所示，每一组控制信号控制相应的场效应管(如Ml)和变压器(如T1)驱动荧 光灯管发光，由于使用多路驱动芯片控制多灯逆变电源，控制成本较高。但在由单路控制信号所构成的多灯管逆变电源中，如果其中一根灯管开路或其它 故障，就会造成全部灯管同时熄灭。现在常用逆变电源的保护方式几乎都时采用这种工作 模式。这种保护方式，虽然成本低，但对实际应用而言无疑是一种缺陷。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述多灯逆变电源不能方 便、低成本地实现分路独立保护功能缺陷，提供一种用于多灯逆变电源的方便、低成本的独 立保护电路。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种用于多灯逆变电源的 独立保护电路，包括发出驱动逆变电源工作的驱动信号的逆变电源驱动芯片，其中，还包括 提供基准电压的基准电源，采样负载电路的电压信号、获得采样电压的采样电路，比较所述 采样电压与所述基准电压、获得比较信号的比较电路以及根据所述比较信号对所述驱动信 号进行控制的控制电路。本实用新型所述的用于多灯逆变电源的独立保护电路中，所述控制电路为根据所 述比较信号和所述驱动信号，控制所述驱动信号输出的与门控制电路。在本实用新型所述的用于多灯逆变电源的独立保护电路中，还包括开机稳定电 路，所述开机稳定电路包括稳定电容和稳定电阻，所述稳定电容连接在供电电源和所述比 较电路之间，所述稳定电阻一端连接到所述比较电路，另一端接地。在本实用新型所述的用于多灯逆变电源的独立保护电路中，还包括整流滤波电 路，还包括整流滤波电路，所述整流滤波电路包括整流二极管、滤波电阻和滤波电容，所述 整流二极管阳极连接所述采样电路，阴极连接所述比较电路；所述滤波电阻一端连接所述 比较电路，另一端接地；所述滤波电容一端连接所述比较电路，另一端接地。在本实用新型所述的用于多灯逆变电源的独立保护电路中，还包括基准电压形成电路，所述基准电压形成电路包括第一分压电阻和第二分压电阻，所述第一分压电阻连接 在所述比较电路和所述基准电源之间，所述第二分压电阻一端连接所述比较电路，另一端 接地。在本实用新型所述的用于多灯逆变电源的独立保护电路中，还包括阳极连接所述 比较电路，阴极连接所述开机稳定电路的隔离二极管。在本实用新型所述的用于多灯逆变电源的独立保护电路中，还包括连接在所述比 较电路和所述供电电源之间的上拉电阻。在本实用新型所述的用于多灯逆变电源的独立保护电路中，包括采样至少两个所 述负载电路的电压信号、获得至少两个相应的采样电压的采样电路，所述比较电路包括比 较所述至少两个相应的采样电压和与所述至少两个相应的采样电压相应的基准电压、同时 获得至少两个相应的比较信号的比较模块。在本实用新型所述的用于多灯逆变电源的独立保护电路中，所述控制电路包括根 据至少两个所述比较信号和相应的驱动信号，控制所述相应的驱动信号输出的与门控制模 块。实施本实用新型的用于多灯逆变电源的独立保护电路，具有以下有益效果由于 根据所述采样电压与所述基准电压的比较结果对驱动信号进行控制，使得可以使用单路控 制芯片对多灯逆变电路进行控制，如果多灯逆变电路中一路或几路出现了故障，不会影响 其他电路的正常工作，方便、低成本地实现了多灯逆变电路的分路独立保护功能。与门控制电路的使用，实现了使用比较信号来控制驱动信号的输出，简单方便。在 电路接通瞬间，由于电路电流尚未稳定建立，比较电路的输出可能出现瞬间的低电位，导致 电路无法接通，开机稳定电路可以在开机时产生一个瞬间的高电位保证比较电路的正常输 出。整流滤波电路将正弦波的采样电压转换为直流电压，以实现所述采样电压与所述基准 电压更好的比较。基准电压形成电路避免了由于电路板设计以及相邻电路干扰造成的电路 开路时，电路也产生采样电压导致比较信号错误的情况。上拉电阻很好的确保了比较信号 的高电位。隔离二极管使得开机稳定电路不会对比较电路产生影响。多个比较模块和多个 与门控制模块的设置使得可以同时进行多个逆变电源负载电路的控制。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中图1是本实用新型用于多灯逆变电源的独立保护电路的第一优选实施例的结构 示意图；图2是本实用新型用于多灯逆变电源的独立保护电路的第二优选实施例的结构 示意图；图3是本实用新型用于多灯逆变电源的独立保护电路的第三优选实施例的结构 示意图；图4是本实用新型用于多灯逆变电源的独立保护电路的第四优选实施例的结构 示意图；图5是本实用新型用于多灯逆变电源的独立保护电路的第五优选实施例的结构 示意4[0022]图6是本实用新型用于多灯逆变电源的独立保护电路的优选实施例的电路结构 示意图；图7是本实用新型用于多灯逆变电源的独立保护电路的优选实施例的比较电路 的电路结构示意图；图8是本实用新型用于多灯逆变电源的独立保护电路的优选实施例的控制电路 的电路结构示意图；图9是用于多灯逆变电源的多路驱动芯片的电路结构示意图；图10是多路驱动芯片控制的多灯逆变电源给多灯管供电的电路结构示意图。
具体实施方式
如图1、6所示，在本实用新型的用于多灯逆变电源的独立保护电路第一优选实施 例中，所述用于多灯逆变电源的独立保护电路包括逆变电源驱动芯片、基准电源1、采样电 路2、比较电路3和控制电路4。所述逆变电源驱动芯片用于发出驱动逆变电源工作的驱动 信号，基准电源1用于提供基准电压，采样电路2用于采样负载电路的电压信号、获得采样 电压，比较电路3用于比较所述采样电压与所述基准电压、获得比较信号，控制电路4用于 根据所述比较信号对所述驱动信号进行控制。本用于多灯逆变电源的独立保护电路工作 时，由串接在逆变电源负载电路上的采样电阻将电流转换为电压信号得到采样电压，当逆 变电源工作正常时，其上就会建立起相应的采样电压，而电路出现故障时，在理论上该电压 则为零(这由电路板设计水平和各电路之间的干扰大小确定)；将所述采样电压和基准电 源1产生的基准电压送至比较电路3，比较电路3比较所述采样电压与所述基准电压，如图 6所示，采样电压被加到比较电路3的“ + ”端，而在电路出现故障时，由于流过电路的电流为 零，因此该采样电压也会为零，该采样电压与比较电路3的“_”端的基准电压进行比较后， 在比较电路3的输出端产生与电路工作状态相关联的比较信号，控制电路4接收所述比较 信号对逆变电源驱动芯片发出的驱动信号进行控制，确定是否输出所述驱动信号。作为本实用新型的一个优选实施例，所述控制电路4为与门控制电路，如图6、8所 示，与门控制电路由74AS808A的“与门驱动器”构成，它在电路中一方面用来对比较电路的 比较信号进行分配，以实现多电路的驱动，同时利用“与门”的特点，由所述比较信号对逆变 电源驱动芯片发出的驱动信号进行控制。图6中，逆变电源驱动芯片产生一组驱动信号被 分别加到“与门驱动器”的1A和2A端，“与门驱动器”的B端作为开关的控制端。当此点电 压为高时(电路正常工作)，开关接通，驱动信号就会从“与门驱动器”的1Y和2Y端输出。 当此点为低电位时(对应电路开路状态，比较电路3输出低电平)，“与门驱动器”被关断， 在1Y和2Y端的输出被切断，高压消失，从而实现了电路开路保护功能。如图2、6所示，在本实用新型的用于多灯逆变电源的独立保护电路第二优选实施 例中，所述用于多灯逆变电源的独立保护电路还包括开机稳定电路5，开机稳定电路5包括 稳定电容C2和稳定电阻R6，所述稳定电容C2连接在供电电源和比较电路3之间，所述稳定 电阻R6—端连接到比较电路3，另一端接地。在逆变电源开启的瞬间，由于电路的电流尚未 稳定建立，比较电路3的输出端可能在瞬间出现低电位，这就使得“与门驱动器”的门处于 关闭状态，造成在“与门驱动器”的1Y和2Y上无驱动信号输出，该路电路就永远无法启动。 C2和R6就是为解决这一问题而加入的电路。在开机瞬间，由于C2上电压不能突变，5v电
5压加到“与门驱动器”的B门上，从而在“与门驱动器”的1Y和和2Y上便可输出逆变电源 的高压电路所需的A0L1和B0L1驱动信号，完成了电路的启动过程。当电容C2上被充满电 后，由此电路所决定的高电位就会消失，于是，“与门驱动器”的门的开关就由比较电路3的 输出电位所决定。该点高电位维持时间取决于RC电路所决定的时间常数T = RC当C2 = 47iiF，R6 = 10KQ时，高电位的维持时间约为470ms，也就是说，在此期 间，比较电路3的输出端必需进入正常工作状态，以保证电路的正常工作。在实际电路中， 可通过调整R6、C2的大小改变该电压的保持时间，以确保电路能正常启动。如图3、6所示，在本实用新型的用于多灯逆变电源的独立保护电路第三优选实施 例中，所述用于多灯逆变电源的独立保护电路还包括整流滤波电路6，整流滤波电路6包括 整流二极管D1、滤波电阻R2和滤波电容C1，所述整流二极管D1连接在采样电路2和比较 电路3之间；所述滤波电阻R2 —端连接比较电路3，另一端接地；所述滤波电容C1 一端连 接比较电路3，另一端接地。在采样电阻R1上形成的采样电压是与电路电流同步的正弦波， 经D1整流，R2、C1滤波后处理为脉冲的直流电压，可以更好的实现所述采样电压与所述基 准电压的比较。如图4、6所示，在本实用新型的用于多灯逆变电源的独立保护电路第四优选实施 例中，所述用于多灯逆变电源的独立保护电路还包括基准电压形成电路7，基准电压形成电 路7包括第一分压电阻R3和第二分压电阻R4，所述第一分压电阻R3连接在比较电路3和 基准电源1之间，所述第二分压电阻R4 —端连接比较电路3，另一端接地。在本实施例中， 基准电压由R3和R4从5V基准电源1分压后取得。从理论上讲，该电压可设置为零，也就 是说，只要电路工作，比较电路的“ + ”端的电压永远会高于“_”端电压，比较电路3的输出 端就会为高电位(反之为低电位)。但在实际电路中，由于电路板设计及相邻电路干扰的影 响，即使电路已经开路或出现故障，也会在采样电阻R1上产生一定的电压，从而比较电路3 的“+”端电压并不为零。面对这种情况，如果基准电压设置为零，就会使比较电路3发出错 误信息。为避免此问题的出现，比较电路3的基准电压应调整到高于由以上原因所产生的 电压，才能确保在电路出现故障时比较电路3的输出端为低电位。该基准电压的高低取决 于电路开路时在比较电路3的“ + ”端所产生电压的高低。这一点在实际应用中是非常重要 的。如图6所示，作为本实用新型的一个优选实施例，所述用于多灯逆变电源的独立 保护电路还包括连接在比较电路3和供电电源之间的上拉电阻R5。基准电源1通过上拉电 阻R5提高了比较信号的电位值，很好地确保了比较信号的高电位。如图5、6所示，在本实用新型的用于多灯逆变电源的独立保护电路第五优选实施 例中，所述用于多灯逆变电源的独立保护电路还包括连接在开机稳定电路5和比较电路3 之间的隔离二极管D2。在开机瞬间，比较电路3的输出端可能为低电位，而开机稳定电路5 在此期间输出为高电位。这样就会造成整机启动状态的不确定性。该隔离二极管D2加入 后，能有效地对以上相互冲突的状态进行隔离，而在电路启动后，比较电路3的输出已为高 电位(此时不管开机稳定电压是否消失，都能确保灯管工作正常时，“与门驱动器”的B门输 入端所需的高电位。如图6、7、8所示，比较电路3包括至少两个根据所述采样电压与所述基准电压获得驱动信号的比较模块，控制电路4包括至少两个根据所述比较信号和所述驱动信号输出 所述驱动信号的与门控制模块。如图6所示，该比较电路3由LM2901比较器构成，该比较 电路3包括4组采样电压和基准电压的输入口，可同时进行比较，再从相应的输出口输出 比较信号。而如图8所示，控制电路4由74AS808A “与门驱动器”构成，该控制电路4包括 6组比较信号和驱动信号的输入口，可同时进行与逻辑运算，再确定是否从相应的输出口输 出驱动信号。由于多路电路开路保护电路是分别设置的，因此其中一路电路开路只会使该路高 压消失，而不会因此影响其它工作正常的电路。从而实现了单路驱动芯片控制各路电路开 路的独立保护功能。以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是 利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的 技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
权利要求一种用于多灯逆变电源的独立保护电路，包括发出驱动逆变电源工作的驱动信号的驱动芯片，其特征在于，还包括提供基准电压的基准电源(1)，采样负载电路的电压信号、获得采样电压的采样电路(2)，比较所述采样电压与所述基准电压、获得比较信号的比较电路(3)以及根据所述比较信号对所述驱动信号进行控制的控制电路(4)。
2.根据权利要求1所述的用于多灯逆变电源的独立保护电路，其特征在于，所述控制 电路(4)为根据所述比较信号和所述驱动信号，控制所述驱动信号输出的与门控制电路。
3.根据权利要求2所述的用于多灯逆变电源的独立保护电路，其特征在于，还包括开 机稳定电路(5)，所述开机稳定电路包括稳定电容(C2)和稳定电阻(R6)，所述稳定电容 (C2)连接在供电电源和所述比较电路(3)之间，所述稳定电阻(R6) —端连接到所述比较电 路(3)，另一端接地。
4.根据权利要求2或3所述的用于多灯逆变电源的独立保护电路，其特征在于，还包括 整流滤波电路(6)，所述整流滤波电路(6)包括整流二极管(Dl)、滤波电阻(R2)和滤波电 容(Cl)，所述整流二极管(Dl)阳极连接所述采样电路(2)，阴极连接所述比较电路(3)；所 述滤波电阻(R2) —端连接所述比较电路(3)，另一端接地；所述滤波电容(Cl) 一端连接所 述比较电路(3)，另一端接地。
5.根据权利要求2或3所述的用于多灯逆变电源的独立保护电路，其特征在于，还包括 基准电压形成电路(7)，所述基准电压形成电路(7)包括第一分压电阻(R3)和第二分压电 阻(R4)，所述第一分压电阻(R3)连接在所述比较电路(3)和所述基准电源(1)之间，所述 第二分压电阻(R4) —端连接所述比较电路(3)，另一端接地。
6.根据权利要求2或3所述的用于多灯逆变电源的独立保护电路，其特征在于，还包括 连接在所述比较电路(3)和所述供电电源之间的上拉电阻(R5)。
7.根据权利要求3所述的用于多灯逆变电源的独立保护电路，其特征在于，还包括阳 极连接所述比较电路(3)，阴极连接所述开机稳定电路(5)的隔离二极管(D2)。
8.根据权利要求1所述的用于多灯逆变电源的独立保护电路，其特征在于，包括采样 至少两个所述负载电路的电压信号、获得至少两个相应的采样电压的采样电路(2)，所述比 较电路(3)包括比较所述至少两个相应的采样电压和与所述至少两个相应的采样电压相 应的基准电压、同时获得至少两个相应的比较信号的比较模块。
9.根据权利要求1所述的用于多灯逆变电源的独立保护电路，其特征在于，所述控制 电路(4)包括根据至少两个所述比较信号和相应的驱动信号，同时控制所述相应的驱动信 号输出的与门控制模块。
专利摘要本实用新型涉及一种用于多灯逆变电源的独立保护电路，包括发出驱动逆变电源工作的驱动信号的逆变电源驱动芯片，其中，还包括提供基准电压的基准电源，采样负载电路的电压信号、获得采样电压的采样电路，将所述采样电压与所述基准电压进行比较、获得驱动信号的比较电路以及根据所述比较信号对所述驱动信号进行控制的控制电路。所述控制电路根据所述比较信号和所述驱动信号控制所述驱动信号输出的与门控制电路。采用本实用新型的用于多灯逆变电源的独立保护电路能够方便、低成本地使用单路驱动芯片实现分路独立保护功能，使得逆变电源控制多路电路时，如果其中一路出现故障，不会影响其他电路的正常工作。
文档编号H05B41/36GK201752157SQ20102024750
公开日2011年2月23日 申请日期2010年7月5日 优先权日2010年7月5日
发明者付万钧, 刘金锐, 王雪芳 申请人:深圳市新超亮特种显示设备有限公司