一种开关升压型LED驱动芯片中的输出开路保护电路的制作方法

本实用新型涉及led驱动芯片技术领域，特别涉及一种开关升压型led驱动芯片中的输出开路保护电路。

背景技术：

目前，由于led灯具有能耗低、使用寿命长以及安全环保等特点，其已经成为了人们生活照明的主流产品之一。由于led灯不同于传统的白炽灯，其需要由专用的驱动芯片来进行驱动，因此市面上便出现了各式各样的驱动芯片，包括开关升压型led驱动芯片。

开关升压型led驱动芯片中通常需要对输出led开路状态进行保护。如图1所示，当led发生开路时，驱动芯片的fb引脚通过电阻rset对地短路，驱动芯片会以最大占空比工作，vout会不断升高。当sw的电压大于内部开关管的源漏击穿电压时，sw引脚会被击穿，导致驱动芯片的损坏。

目前常见的输出开路保护方法有如下两种方法：1、如图2所示，增加一个ovp引脚来检测vout电压，当vout电压等于sw引脚的击穿电压减去肖特基二极管时，驱动芯片停止工作，从而达到保护sw引脚的目的；2、驱动芯片内部采样sw引脚的电压的高电平电压，并将采样结果和一参考电压相比较，当采样电压高于参考电压时关掉驱动芯片，以保护sw引脚不会损坏。

上述实现方法中，方法1的缺点是驱动芯片会额外增加一个ovp引脚，从而增加成本；方法2的缺点是采样电路的实现较复杂。

为此，需要一种电路简单且成本低的输出开路保护电路。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种开关升压型led驱动芯片中的输出开路保护电路，电路简单且成本低。

为了解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

一种开关升压型led驱动芯片中的输出开路保护电路，包括：电阻r1、电阻r2、电阻r3、放大器amp、开关管、比较器comp、或非门n1、或非门n2和非门m1；

电阻r1的一端用于接入输入sw引脚前的电压信号vsw，电阻r1的另一端与放大器amp的同相输入端连接；

放大器amp的输出端与开关管的g极连接，开关管的d极用于输入内部电压vdd；开关管的s极与电阻r2的一端连接，电阻r2的另一端与电阻r3的一端连接，电阻r3的另一端接地；

放大器amp的反相输入端与电阻r2的另一端连接；比较器comp的同相输入端与电阻r2的另一端连接；比较器comp的反相输入端用于输入clk信号；

或非门n1的第一输入端与reset引脚连接；或非门n1的第二输入端与或非门n2的输出端连接；

或非门n1的输出端与或非门n2的第一输入端连接；或非门n2的第二输入端与比较器comp的输出端连接；或非门n2的输出端还与非门的输入端连接，非门的输出端用于输出过压保护电压值至sw引脚。

基础方案原理及有益效果如下：

由于将输入sw引脚的电压信号vsw进行滤波后再采样并进行比较，从而不会出现误采样或误触发等问题。过压保护电压值由sw引脚输入后，便于后续进行驱动芯片的关断，不再需要额外设置ovp引脚。综上，本方案电路简单且成本低。

进一步，还包括电容c2、电阻r4、cmos反向器e1和cmos反向器e2；cmos反向器e1的输入端用于输入clk信号，coms反向器e1的输出端与cmos反向器e2的输入端连接，cmos反向器e2的输出端与电阻r4的一端连接，电阻r4的另一端与比较器comp的反相输入端连接；电容c2的一端与电阻r4的另一端连接，电容c2的另一端接地。

开路保护时的sw引脚波形和内部时钟信号二者的占空比相同；当工艺变化，电源电压或者温度变化时，clk的占空比会随之变化，而sw的占空比也会变化。当clk占空比变化时，比较器comp同相输入端和反相输入端的电压也会随着同步变化，以消除clk占空比变化对过压保护电压值的影响，从而得到一个不随温度，工艺及工作电压变化的过压保护电压值。

进一步，还包括电容c1，电容c1的一端与放大器amp的同相输入端连接，电容c1的另一端接地。

通过设置电容c1，可以起到抗干扰的作用。

进一步，所述开关管采用mos管。

附图说明

图1为现有led驱动电路的电路图；

图2为现有输出开路保护电路的电路图；

图3为实施例中输出开路保护电路的电路图；

图4为实施例中sw和clk的时序图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例

本实施例的一种开关升压型led驱动芯片中的输出开路保护电路，如图3所示，包括：电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电容c1、电容c2、放大器amp、开关管、比较器comp、或非门n1、或非门n2、非门m1、cmos反向器e1和cmos反向器e2。本实施例中，开关管采用mos管q1。

电阻r1的一端用于接入输入sw引脚前的电压信号vsw，电阻r1的另一端与放大器amp的同相输入端连接；电容c1的一端与放大器amp的同相输入端连接，电容c1的另一端接地。

放大器amp的输出端与mos管q1的g极连接，mos管q1的d极用于输入内部电压vdd；mos管q1的s极与电阻r2的一端连接，电阻r2的另一端与电阻r3的一端连接，电阻r3的另一端接地。

放大器amp的反相输入端与电阻r2的另一端连接；比较器comp的同相输入端与电阻r2的另一端连接；或非门n1的第一输入端与reset引脚连接；或非门n1的第二输入端与或非门n2的输出端连接；或非门n1的输出端与或非门n2的第一输入端连接；或非门n2的第二输入端与比较器comp的输出端连接；或非门n2的输出端还与非门的输入端连接；非门的输出端与驱动芯片的sw引脚连接，用于输出过压保护电压值至sw引脚。

cmos反向器e1的输入端用于输入clk信号，coms反向器e1的输出端与cmos反向器e2的输入端连接，cmos反向器e2的输出端与电阻r4的一端连接，电阻r4的另一端与比较器comp的反相输入端连接。电容c2的一端与电阻r4的另一端连接，电容c2的另一端接地。

本实施例中，开路保护时的sw引脚波形和内部时钟信号如图4所示，二者占空比相同；当工艺变化，电源电压或者温度变化时，clk的占空比会随之变化，而sw的占空比也会变化。当clk占空比变化时，vref_ovp和vsense也会随着同步变化，以消除clk占空比变化对过压保护电压值得影响。从而得到一个不随温度，工艺及工作电压变化的过压保护电压值。由于将输入sw引脚的电压信号vsw进行滤波后再采样并进行比较，从而不会出现误采样或误触发等问题。过压保护电压值由sw引脚输入后，便于后续进行驱动芯片的关断，不再需要额外设置ovp引脚。

驱动芯片包括sw引脚和reset引脚属于现有技术，这里不再赘述。

以上的仅是本实用新型的实施例，该实用新型不限于此实施案例涉及的领域，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。