一种LED过压保护电路和LED控制电路的制作方法

一种led过压保护电路和led控制电路
技术领域
1.本实用新型涉及电子领域，具体但不限于涉及一种led过压保护电路和led控制电路。


背景技术：

2.为了提高led的系统效率，通常采用第一级控制led正端输出电压，第二级控制流过led的电流，这样组成两级或者更多级的控制系统。在led驱动电路中，为了保证芯片工作的可靠性需要对芯片进行过压保护，以防止芯片超出正常耐压范围或者由于电压太高导致芯片功率过大。
3.现有技术方案通常是第二级的电流控制芯片自己检测led负端的电压vn大小，判断是否过压，如果过压就采取减小或者关闭led输出电流对电流控制芯片进行保护。如图1所示，如果第二级的电流控制芯片进行了过压保护，减小或者关闭led的电流，则从前级抽取的能量就会减小，由于前级电压控制芯片一般采用环路控制输出能量的大小，环路要自己调节逐渐减小输出能量，调节过程缓慢容易导致前级输出电压vp继续增大，容易造成前级输出电压vp过高，甚至超出前级芯片耐压范围。
4.有鉴于此，需要提供一种新的结构或控制方法，以期解决上述至少部分问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的一个或多个问题，本实用新型提出了一种led过压保护电路，通过检测led负极电压来判断led是否发生过压，在发生过压时减小或关闭led电流，同时对前级控制电路输出过压保护信号，使前级控制电路减小或关闭输出电压，防止前级输出电压继续增大，有效、快速实现对前级和后级的过压保护。
6.实现本实用新型目的的技术解决方案为：
7.一种led过压保护电路，包括第一级控制电路和第二级控制电路，其中：
8.第一级控制电路的第一端耦接市电输入电压，控制端耦接第二级控制电路，第二端耦接led的正极，用于基于第二级控制电路的控制信号生成输出电压；
9.第二级控制电路的第一端耦接led的负极，第二端耦接第一级控制电路的控制端，用于检测led的负极电压并判断led是否发生过压，在led发生过压时调节led的电流并输出控制信号。
10.可选的，第二级控制电路包括ovp检测模块和输出电流控制模块，其中：
11.ovp检测模块，输入端耦接led的负极，输出端耦接第一级控制电路的控制端和输出电流控制模块的控制端，用于检测led的负极电压并判断led是否发生过压，并在led发生过压时输出控制信号；
12.输出电流控制模块，输入端耦接led的负极和ovp检测模块的输出端，用于在led发生过压时基于控制信号调节led的电流。
13.可选的，ovp检测模块包括比较器，比较器的同相输入端耦接led的负极，反相输入
端耦接参考电压，输出端耦接输出电流控制模块。
14.可选的，比较器的同相输入端通过分压电路耦接led的负极。
15.可选的，分压电路的第一端耦接led的负极，第二端接地，输出端耦接比较器的同相输入端。
16.可选的，分压电路包括第一电阻和第二电阻，第一电阻的第一端耦接led的负极，第一电阻的第二端、第二电阻的第一端均耦接比较器的同相输入端，第二电阻的第二端接地。
17.可选的，led包括若干个串联或并联的led灯珠。
18.根据本实用新型的另一个方面，一种led控制电路，包括如上述任一的led过压保护电路。
19.根据本实用新型的另一个方面，一种过压保护电路，包括电压控制电路和电流控制电路，其中：
20.电压控制电路，输入端耦接市电输入电压，输出端耦接负载的第一端，控制端耦接电流控制电路的过压保护信号端，用于基于过压保护信号生成输出电压；
21.电流控制电路，输入端耦接负载的第二端，过压保护信号端耦接电压控制电路的控制端，用于检测负载的第二端电压，在负载发生过压时调节负载的电流并输出过压保护信号。
22.本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
23.本实用新型的led过压保护电路，通过后级电路检测led负极电压来判断led是否发生过压，并在发生过压时减小或关闭led的电流，同时向前级电路输出过压保护信号，由前级电路根据过压保护信号减小或停止输出电压，快速有效的实现了系统前级和后级的过压保护。
附图说明
24.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，与说明描述一起用于解释本实用新型的实施例，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
25.图1示出了现有技术中led过压保护的电路示意图。
26.图2示出了本实用新型一实施例的电路结构示意图。
27.图3示出了本实用新型另一实施例的电路结构示意图。
具体实施方式
28.为了进一步理解本实用新型，下面结合实施例对本实用新型优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本实用新型的特征和优点，而不是对本实用新型权利要求的限制。
29.该部分的描述只针对几个典型的实施例，本实用新型并不仅局限于实施例描述的范围。不同实施例的组合、不同实施例中的一些技术特征进行相互替换，相同或相近的现有技术手段与实施例中的一些技术特征进行相互替换也在本实用新型描述和保护的范围内。
30.说明书中的“耦接”或“连接”既包含直接连接，也包含间接连接。间接连接为通过中间媒介进行的连接，如通过电传导媒介如导体的连接，其中电传导媒介可含有寄生电感
或寄生电容，也可通过说明书中实施例所描述的中间电路或部件的连接；间接连接还可包括可实现相同或相似功能的基础上通过其他有源器件或无源器件的连接，如通过开关、信号放大电路、跟随电路等电路或部件的连接。“多个”或“多”表示两个或两个以上。
31.根据本实用新型的一个方面，一种led过压保护电路，包括第一级控制电路和第二级控制电路，其中：第一级控制电路的第一端耦接市电输入电压，控制端耦接第二级控制电路，第二端耦接led的正极，用于基于第二级控制电路的控制信号ovp生成输出电压vp；第二级控制电路的第一端耦接led的负极，第二端耦接第一级控制电路的控制端，用于检测led的负极电压vn并判断led是否发生过压，在led发生过压时调节led的电流并输出控制信号ovp。在一个实施例中，如图2所示，第一级控制电路为电压控制芯片，第二级控制电路为电流控制芯片，控制信号ovp为过压保护信号，电压控制芯片用于将市电输入电压转换为输出电压vp，并根据电流控制芯片的过压保护信号调整输出电压，电流控制芯片根据led的负极电压vn判断led是否发生过压，在其发生过压时调整led电流并生成过压保护信号。所述led可以是若干个串联的led灯珠，也可以是若干个并联的led灯珠，还可以是若干个串并联混接的led灯珠。
32.在一个实施例中，如图3所示，第二级控制电路包括ovp检测模块和输出电流控制模块，其中：ovp检测模块，输入端耦接led的负极，输出端耦接第一级控制电路的控制端和输出电流控制模块的控制端，用于检测led的负极电压vn并判断led是否发生过压，并在led发生过压时输出控制信号ovp；输出电流控制模块，输入端耦接led的负极和ovp检测模块的输出端，用于在led发生过压时基于控制信号ovp调节led的电流。
33.本技术方案中的ovp检测模块可以有多种实现方式，包括但不限于以下方式。
34.在一个实施例中，ovp检测模块包括比较器compare，比较器compare的同相输入端耦接led的负极，反相输入端耦接参考电压v1，输出端耦接输出电流控制模块。比较器compare获取led的负极电压vn，并将led的负极电压与参考电压v1进行比较，由此判断led是否发生过压，当led的负极电压≥参考电压v1时，led发生过压，比较器compare输出过压保护信号ovp给电流控制模块；当led的负极电压＜参考电压v1时，led未发生过压。
35.在另一个实施例中，ovp检测模块包括比较器compare和分压电路，如图3所示，比较器compare的同相输入端通过分压电路耦接led的负极，反相输入端耦接参考电压v1，输出端耦接输出电流控制模块。分压电路的第一端耦接led的负极，第二端接地，输出端耦接比较器compare的同相输入端。优选的，分压电路包括第一电阻r1和第二电阻r2，第一电阻r1的第一端耦接led的负极，第一电阻r1的第二端、第二电阻r2的第一端均耦接比较器compare的同相输入端，第二电阻r2的第二端接地。比较器compare通过分压电路的第一电阻r1获取到led的负极电压vn的分压电压vdiv，并将led的负极电压vn的分压电压vdiv与参考电压v1进行比较，由此判断led是否发生过压，当分压电压vdiv≥参考电压v1时，led发生过压，比较器compare输出过压保护信号ovp给电流控制模块；当分压电压vdiv＜参考电压v1时，led未发生过压。
36.根据本实用新型的另一个方面，一种led控制电路，包括上述任一的led过压保护电路。
37.根据本实用新型的另一个方面，一种过压保护电路，包括电压控制电路和电流控制电路，其中：电压控制电路，输入端耦接市电输入电压，输出端耦接负载的第一端，控制端
耦接电流控制电路的过压保护信号端，用于基于过压保护信号ovp生成输出电压vp；电流控制电路，输入端耦接负载的第二端，过压保护信号端耦接电压控制电路的控制端，用于检测负载的第二端电压，在负载发生过压时调节负载的电流并输出过压保护信号。本方案中，如图2所示，电压控制电路采用电压控制芯片，电流控制电路采用电流控制芯片。电流控制芯片通过检测负载第二端的电压vn来判断负载是否过压，当负载过压时，电流控制芯片控制负载的电流减小或关闭，同时向前级的电压控制芯片输出一个过压保护信号ovp，此时，负载从前级的电压控制芯片抽取的能量会减小，而电压控制芯片根据过压保护信号减小或停止能量输出，防止电压控制芯片输出电压vp继续增大，进而防止输出电压vp超出电压控制芯片的耐压范围。通过后级的电流控制芯片对前级的电压控制芯片的控制，可以有效快速的实现系统前级和后级的过压保护。在一个实施例中，电流控制芯片内包括ovp检测电路和输出电流控制电路，ovp检测电路输入端耦接负载的负极，输出端耦接电压控制芯片的控制端和输出电流控制电路的控制端，用于检测负载负极电压是否发生过压，并在过压时输出过压保护信号。优选的，ovp检测电路包括比较器和分压电路，比较器的同相输入端通过分压电路耦接负载负极，反相输入端耦接参考电压，输出端耦接输出电流控制电路。分压电路的第一端耦接负载负极，第二端接地，输出端耦接比较器的同相输入端。比较器通过分压电路获取负载负极电压的分压电压，并将该分压电压与参考电压进行比较，由此判断负载是否过压，当分压电压≥参考电压时负载过压，比较器输出过压保护信号给电流控制电路，当分压电压＜参考电压时负载未发生过压。输出电流控制电路输入端耦接负载的负极和ovp检测电路的输出端，用于在负载过压时基于过压保护信号调节流过负载的电流。
38.本实用新型提出的过压保护电路，通过检测负载的负极电压来判断其是否发生过压，在负载发生过压时减小或关闭其电流，同时对前级的控制电路输出过压保护信号，使前级的控制电路减小或关闭输出电压，防止前级的输出电压继续增大，从而有效、快速实现对前级和后级的过压保护。
39.本领域技术人员应当知道，说明书或附图所涉逻辑控制中的“高电平”与“低电平”、“置位”与“复位”、“与门”与“或门”、“同相输入端”与“反相输入端”等逻辑控制可相互调换或改变，通过调节后续逻辑控制而实现与上述实施例相同的功能或目的。
40.这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。说明书中所涉及的效果或优点等相关描述可因具体条件参数的不确定或其它因素影响而可能在实际实验例中不能体现，效果或优点等相关描述不用于对实用新型范围进行限制。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。