一种过温保护电路及驱动电源的制作方法

本发明涉及驱动电源的技术领域，更具体地说，涉及一种过温保护电路及驱动电源。

背景技术：

led照明具有高效、节能、环保、寿命长等独特优点，近年来正逐步取代传统照明，在各个照明领域得到越来越广泛的应用。然而，作为led照明核心部件的驱动电源，往往面临着高温、高湿、雷击浪涌等恶劣环境。其中，温度作为衡量驱动电源寿命的关键指标，对于led灯具的使用寿命具有重要意义，因此，精确控制驱动电源的温度显得尤为重要。

现有过温保护电路主要有三种保护形式：第一种是触发过温保护电路后关闭电源输出；第二种是触发过温保护电路后，驱动电源功率下降到一个固定值；第三种是随着温度升高，驱动电源功率逐渐下降。这三种方案有如下弊端：

1、驱动电源关闭后，led灯将失去照明作用，这在某些需要持续照明的应用场合是不可接受的。

2、驱动电源减小输出功率到某一固定值，在一定程度上可以起到保护驱动电源的目的以及满足持续照明的要求，但是，在持续高温环境下，尽管驱动电源实现了过温保护，长时间工作于某一固定负载条件下，驱动电源外壳温度仍然会超过规格书承诺的质保年限，从而影响led灯具使用寿命。

3、第三种方法是比较理想的，然而该方案实现效果不理想，一方面驱动电源功率随温度下降率小，需要在一个非常宽的温度范围内才能实现完全的保护，实际使用效果不佳，另一方面，驱动电源功率下降的变化不可控。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种过温保护电路及驱动电源。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种过温保护电路，包括：供电电路、温控电压基准电路、以及隔离电路；

所述温控电压基准电路的输入端与所述供电电路连接，所述温控电压基准电路的输出端与所述隔离电路的输入端连接，所述隔离电路的输出端连接调光电路；

所述温控电压基准电路实时检测电路的温度并根据电路温度变化产生基准电压，以通过所述隔离电路传送至所述调光电路；所述调光电路根据所述基准电压调节输出功率。

优选地，还包括：与所述隔离电路的输入端连接的温控开关电路。

优选地，所述温控电压基准电路包括：第一温度检测电路、基准电压调节电路以及基准电压产生电路；

所述第一温度检测电路的第一端与所述供电电路连接，所述第一温度检测电路的第二端与所述基准电压调节电路连接；

所述基准电压调节电路的第一端与所述供电电路连接，所述基准电压调节电路的第二端接地，所述基准电压调节电路的输出端与所述基准电压产生电路的参考端连接，所述基准电压产生电路的输出端与所述隔离电路连接；

所述第一温度检测电路的第一端为所述温控电压基准电路的输入端，所述基准电压产生电路的输出端为所述温控电压基准电路的输出端。

优选地，所述第一温度检测电路包括：温度传感器或者热敏电阻。

优选地，所述第一温度检测电路包括：第一热敏电阻；所述基准电压调节电路包括：第三电阻和第四电阻；所述基准电压产生电路包括：第一基准稳压源；

所述第一热敏电阻的第一端和所述第三电阻的第一端通过第一电阻连接所述供电电路，所述第三电阻的第二端连接所述第四电阻的第一端，所述第四电阻的第一端接地，所述第一热敏电阻的第二端连接所述第三电阻的第二端和所述第四电阻的第一端的连接端，所述第三电阻的第二端和所述第四电阻的第一端的连接端还连接至所述第一基准稳压源的参考端；

所述第一基准稳压源的第一端输出所述基准电压，所述第一基准稳压源的第二端接地。

优选地，所述隔离电路包括：运算放大器或者缓冲器。

优选地，还包括：设置在所述温控电压基准电路的输出端与所述隔离电路的输入端之间的偏置电阻。

优选地，所述温控开关电路包括：第二温度检测电路、温度设定电路、保护阈值产生电路、以及开关控制电路

所述第二温度检测电路的第一端连接所述供电电路，所述第二温度检测电路的第二端连接所述温度设定电路的输入端，所述温度设定电路的输出端连接所述保护阈值产生电路的参考端，所述保护阈值产生电路的输出端连接所述开关控制电路，所述开关控制电路与所述偏置电阻并联设置。

优选地，所述第二温度检测电路包括：第二热敏电阻；所述温度设定电路包括：第六电阻和第七电阻；所述保护阈值产生电路包括：第二基准稳压源；所述开关控制电路包括：光电耦合器和第五电阻；

所述第二热敏电阻的第二端连接所述供电电路，所述第二热敏电阻的第一端连接所述第七电阻的第二端和所述第六电阻的第一端，所述第六电阻的第一端还连接至所述第二基准稳压源的参考端，所述第七电阻的第一端和所述第二基准稳压源的第一端连接并连接至所述光电耦合器的第二端，所述第二基准稳压源的第二端接地；

所述光电耦合器的第一端通过所述第五电阻连接所述供电电路，所述光电耦合器的第三端连接所述温控电压基准电路的输出端，所述光电耦合器的第四端连接所述隔离电路的输入端；

所述第二热敏电阻的第二端为所述第二温度检测电路的输入端。

本发明还提供一种驱动电源，包括以上所述的过温保护电路。

实施本发明的过温保护电路及驱动电源，具有以下有益效果：包括：供电电路、温控电压基准电路、以及隔离电路；温控电压基准电路的输入端与供电电路连接，温控电压基准电路的输出端与隔离电路的输入端连接，隔离电路的输出端连接调光电路；温控电压基准电路实时检测电路的温度并根据电路温度变化产生基准电压，以通过隔离电路传送至调光电路；调光电路根据基准电压调节输出功率。本发明可以控制驱动电源输出功率随温度的变化率，灵活控制过温保护电路的温度范围，可以根据温度改变的变化率，控制驱动电源的输出功率随温度改变的变化率，保证驱动电源的稳定性和可靠性，延长驱动电源及负载的使用寿命。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例提供的过温保护电路的原理框图；

图2是本发明实施例提供的过温保护电路的电路原理图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

参考图1，图1为本发明提供的各实施例一可选实施例的原理框图。该过温保护电路可应用于驱动电源中，包括但不限于led驱动电源。

如图1所示，该过温保护电路包括：供电电路、温控电压基准电路10、以及隔离电路20。

其中，温控电压基准电路10的输入端与供电电路连接，温控电压基准电路10的输出端与隔离电路20的输入端连接，隔离电路20的输出端连接调光电路。

具体的，温控电压基准电路10实时检测电路的温度并根据电路温度变化产生基准电压，以通过隔离电路20传送至调光电路；调光电路根据基准电压调节输出功率。其中，温控电压基准电路所实时检测电路可以是检测电路的温度，当其应用于驱动电源中时，其也可以为检测驱动电源的温度。

进一步地，在一些实施例中，该温控电压基准电路10可以对电路的温度进行实时检测，并随着温度变化输出改变基准电压，即可使所产生的基准电压可以根据温度改变的变化率而改变，以输出随温度改变的变化率而改变的基准电压。

可选的，在一些实施例中，该温控电压基准电路10可包括：第一温度检测电路、基准电压调节电路以及基准电压产生电路。

第一温度检测电路的第一端与供电电路连接，第一温度检测电路的第二端与基准电压调节电路连接；基准电压调节电路的第一端与供电电路连接，基准电压调节电路的第二端接地，基准电压调节电路的输出端与基准电压产生电路的参考端连接，基准电压产生电路的输出端与隔离电路20连接。其中，第一温度检测电路的第一端为温控电压基准电路10的输入端，基准电压产生电路的输出端为温控电压基准电路10的输出端。

进一步地，该第一温度检测电路可包括但不限于温度传感器或者热敏电阻。可选的，热敏电阻可为负温度系数的热敏电阻，即当温度升高时，该负温度系数的热敏电阻可随温度升高而阻值降低。

可选的，在一些实施例中，该基准电压调节电路可由多个电阻串联实现，其串联分压随第一温度检测电路的阻值的变化而变化，从而改变基准电压产生电路的基准电压。

在一些实施例中，该基准电压产生电路可由可控精密稳压源实现，其中，可控精密稳压源可以使用分立器件或者其他具体同等功能的集成电路实现。

进一步地，如图1所示，在一些实施例中，该过温保护电路还可包括：与隔离电路20的输入端连接的温控开关电路30。其中，该温控开关电路30可用于单独设定过温保护的保护阈值，并且具有滞回功能。

可选的，在一些实施例中，该温控开关电路30可包括：第二温度检测电路、温度设定电路、保护阈值产生电路、以及开关控制电路。

该第二温度检测电路的第一端连接供电电路，第二温度检测电路的第二端连接温度设定电路的输入端，温度设定电路的输出端连接保护阈值产生电路的参考端，保护阈值产生电路的输出端连接开关控制电路，开关控制电路与偏置电阻r2并联设置。

可选的，该第二温度检测电路可包括但不限于温度传感器或者热敏电阻。其中，该热敏电阻可为负温度系数的热敏电阻，即当温度升高时，该负温度系数的热敏电阻可随温度升高而阻值降低。

可选的，在一些实施例中，该温度设定电路可由多个电阻串联、并联/或者串并联实现。

进一步地，在一些实施例中，该保护阈值产生电路要包括：可控精密稳压源，其中，可控精密稳压源可以使用分立器件或者其他具体同等功能的集成电路实现。

当然，可以理解地，在其他一些实施例中，该温控开关电路30还可以类似的具有开关功能的电路实现。本发明不作具体限定。

进一步地，在一些实施例中，该隔离电路20包括：运算放大器u3或者缓冲器。其可实现将温控电压基准电路10与调光电路之间的隔离，避免互相干扰，保证信号完整、稳定传输。

进一步地，参考图2，图2为本发明提供的各实施例一可选实施例的电路原理图。

如图2所示，该供电电路为vcc，其中，调光电路仅示出了其输入接口(如图2的dim+所示)。

如图2所示，该第一温度检测电路包括：第一热敏电阻rt1；基准电压调节电路包括：第三电阻r3和第四电阻r4；基准电压产生电路包括：第一基准稳压源u1。

第一热敏电阻rt1的第一端和第三电阻r3的第一端通过第一电阻r1连接供电电路，第三电阻r3的第二端连接第四电阻r4的第一端，第四电阻r4的第一端接地，第一热敏电阻rt1的第二端连接第三电阻r3的第二端和第四电阻r4的第一端的连接端，第三电阻r3的第二端和第四电阻r4的第一端的连接端还连接至第一基准稳压源u1的参考端；第一基准稳压源u1的第一端输出基准电压，第一基准稳压源u1的第二端接地。其中，该实施例中，第一基准稳压源u1为可控精密稳压源，例如，可以为tl431，或者其他型号。

进一步地，如图2所示，该实施例中，该过温保护电路还包括：第一电容c1。该温控电压基准电路10还包括：第二电容c2、第三电容c3和第四电容c4。

其中，第一电阻r1的第一端连接供电电路，第一电阻r1的第二端还连接第一电容c1的第一端和第三电容c3的第一端；第一电容c1的第二端接地。第二电容c2的第一端连接第一热敏电阻rt1的第二端，第二电容c2的第二端接地；第三电容c3的第一端连接第三电阻r3的第二端，第三电容c3的第二端连接第一基准稳压源u1的第一端。第四电容c4的第二端接地，即如图2所示，第四电容c4并联在第一基准稳压源u1的第一端和第二端上。

如图2所示，该实施例中，隔离电路20包括：运算放大器u3。

进一步地，如图2所示，该实施例中，还包括：设置在温控电压基准电路10的输出端与隔离电路20的输入端之间的偏置电阻r2。其中，如图2所示，偏置电阻r2的第一端连接第一基准稳压源u1的第一端，偏置电阻r2的第二端连接运算放大器u3的同向输入端。进一步地，如图2所示，运算放大器u3的反向输入端与其输出端短接，运算放大器u3的输出端连接至调光电路的输入端(dim+)。可选的，该偏置电阻可为兆欧姆级别的电阻。

如图2所示，该实施例中，第二温度检测电路包括：第二热敏电阻rt2；温度设定电路包括：第六电阻r6和第七电阻r7；保护阈值产生电路包括：第二基准稳压源u2；开关控制电路包括：光电耦合器ot1和第五电阻r5。

第二热敏电阻rt2的第二端连接供电电路，第二热敏电阻rt2的第一端连接第七电阻r7的第二端和第六电阻r6的第一端，第六电阻r6的第一端还连接至第二基准稳压源u2的参考端，第七电阻r7的第一端和第二基准稳压源u2的第一端连接并连接至光电耦合器ot1的第二端，第二基准稳压源u2的第二端接地。

光电耦合器ot1的第一端通过第五电阻r5连接供电电路，光电耦合器ot1的第三端连接温控电压基准电路10的输出端，光电耦合器ot1的第四端连接隔离电路20的输入端。其中，第二热敏电阻rt2的第二端为第二温度检测电路的输入端。

具体的，如图2所示，第一热敏电阻rt1、第二电容c2、第三电阻r3、第四电阻r4、第三电容c3、第一基准稳压源u1和第四电容c4组成的温控电压基准电路10，可产生一个随温度变化而变化的基准电压。其中，当温度升高时，由于第一热敏电阻rt1的特性(电阻值随温度升高而降低)，因此，其可改变第三电阻r3和第四电阻r4的串联分压，从而改变输入至第一基准稳压源u1的参考端的电压，从而使得第一基准稳压源u1产生的基准电压随着第三电阻r3和第四电阻r4的串联分压的变化而变化，且该随温度变化而变化的基准电压通过偏置电阻r2(光电耦合器ot1未导通)传输至运算放大器u3或者直接传输至运算放大器u3(光电耦合器ot1导通)，进而由运算放大器u3传送至调光电路，由调光电路将该随温度变化而变化的基准电压发送至驱动电源的功率模块(或者功率调节电路)，从而达到控制驱动电源输出功率随温度改变的变化率。

进一步地，如图2所示，第五电阻r5、光电耦合器ot1、第二基准稳压源u2、第七电阻r7、第六电阻r6和第二热敏电阻rt2组成的温控开关电路30可以调整驱动电源的过温保护的保护阈值。具体的，由于第二热敏电阻rt2的特性(电阻值随温度升高而降低)，因此，其可改变第六电阻r6和第七电阻r7的分压，从而调整第二基准稳压源u2的输出电压，进而达到控制光电耦合器ot1导通或关闭的目的。而通过调整第七电阻r7的分压可以改变滞回窗口的大小，进一步提高可靠性及实用性。

本发明实施例的过温保护电路通过设置该温控电压基准电路10输出随温度变化而变化的基准电压，从而达到控制驱动电源的输出功率随温度变化而变化的变化率，确保温度变化时驱动电源功率可控。另外，还可以实现基准电压变化率可调的目的，进而达到调整驱动电源输出功率对应的温度变化范围，如根据设计要求或者应用环境调整驱动电源随温度上升输出功率的变化率，从而实现对驱动电源温升的控制。

进一步地，该温控开关电路30可实现对驱动电源过温保护的保护阈值的灵活设定，以使驱动电源可满足不同的设计需求，进一步提升驱动电源的应用价值及实用性。

本发明还提供一种驱动电源，该驱动电源可包括本发明实施例公开的过温保护电路。可选的，该驱动电源包括但不限于led驱动电源。

以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。