一种过载保护装置及调光电源的制作方法

本发明涉及调光电源的过载保护，特别是一种过载保护装置及调光电源。

背景技术：

1、现有的调光电源一般通过控制芯片调节pwm占空比，控制连接负载的驱动单元的mos管实现调光，如负载过大，容易导致输出短路或者开关管因负载过大而烧毁的情况，因此对mos管进行过载保护是调光电源的重要功能之一，尤其对于工作波动较大的线路，例如不匹配的调光器、超负荷的输出负载时输出异常高等特殊情况。

2、常规方法是在驱动单元mos管附近设置采样电路，通过控制单元对采样电路的电压进行监测，以判断mos管是否过载，当出现短路或过载的情况时，控制单元输出pwm控制信号关断驱动单元的mos管以实现过载保护。由于驱动单元的输出功率较大时，电路中产生的延迟就更大，如果控制单元因输出功率过大而延迟响应时，或者遇到采样电路出现故障，或者控制单元控制出现偏差的情况下，仍然会出现mos管烧毁的问题，无法对mos管形成有效的保护。

3、本申请的目的在于提供一种解决上述问题中至少一个的过载保护装置及调光电源。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决上述技术的不足而设计的一种过载保护装置及调光电源。

2、本发明所设计了一种过载保护装置，设置于控制单元及驱动电路之间，所述驱动电路包括与控制单元连接的mos管，所述过载保护装置包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电容及用于提供给定电压的电压给定单元；所述电压给定单元包括稳压模块、第二电容、第三电容、第四电容、第一二极管、第七电阻及第八电阻；

3、所述第一开关管的基极通过第一电阻与mos管的源极电连接，以将流经mos源极的电流传递给第一开关管，并根据电流变化引起的电压变化作用于第一开关管的基极，控制第一开关管的导通状态，所述第一开关管的基极通过第四电阻与第二开关管的集电极电连接，所述第一开关管的基极与控制单元电连接，所述第一电容串接于第一开关管的基极与其发射极之间，所述第一开关管的集电极通过第三电阻与第二开关管的基极电连接，所述第一开关管的发射极与接地端连接；所述第三电阻通过第二电阻与第二开关管的发射极电连接，所述第二开关管的发射极与电压给定单元电连接，所述第二开关管的集电极通过第五电阻与第三开关管的基极电连接，通过第一开关管导通状态不同导致的电压变化与给定电压配合，控制第二开关管的导通状态；所述第三开关管的集电极通过第六电阻与第三开关管的发射极电连接；所述第三开关管的集电极与控制单元的pwm波输出端电连接，所述第三开关管的发射极与接地端电连接，通过第二开关管导通状态不同导致其集电极电压变化作用于第三开关管的基极，控制第三开关管的导通状态，实现将控制单元的pwm输出拉低到地或控制单元正常输出pwm给mos管；

4、所述稳压模块通过第一二极管与供电单元的第二输出电压电连接，所述稳压模块依次并联第二电容、第四电容后形成所述的给定电压，所述稳压模块还并联有一端与第一二极管的正极电连接的第三电容，所述第三电容、第四电容分别与接地端电连接，所述第七电阻与第八电阻串接后，其一端与第一二极管的正极电连接，其另一端与接地端电连接。

5、当驱动电路在正常工作时，流经第一开关管的电压较低，使得第一开关管、第二开关管、第三开关管均不导通，控制装置正常输出pwm波给mos管，当驱动电路过载或短路时，流经第一开关管的电压较高使其导通，然后第二开关管、第三开关管均导通，控制装置的pwm波拉低到地，通过硬件触发的方式进行有效的过载保护，且过载短路保护电路可以重复使用。

6、作为优选，所述第一开关管、第三开关管为npn三极管，所述第二开关管为pnp三极管。

7、作为优选，所述供电单元的第二输出电压为24v，所述给定电压为5v。

8、本发明还提供了一种调光电源，包括控制单元、驱动电路、供电单元、调光单元及所述的过载保护装置；

9、所述供电单元经整流滤波后形成第一输出电压，第一输出电压经电压转换为形成第二输出电压，所述第二输出电压给驱动电路、电压给定单元供电，第二输出电压与电压给定单元电连接，所述给定电压还给控制单元、调光单元供电；所述控制单元分别与第一输出电压、给定电压电连接，所述驱动电路与第二输出电压电连接，并用于连接负载，所述调光单元分别与控制单元、第一开关管的基极、给定电压及第七电阻、第八电阻的连接点电连接，所述控制单元的pwm输出通过驱动电阻与mos管的栅极电连接。

10、作为优选，所述供电单元包括依次电连接的交流输入单元、电压转换单元；所述交流输入单元的输出端提供第一输出电压，所述电压转换单元的输出端提供第二输出电压。

11、作为优选，所述控制单元依次通过工作信号检测单元、输入隔离单元与主控单元连接，所述控制单元与接地端电连接，所述给定电压与接地端之间设有第五电容，所述输入隔离单元分别与交流输入单元的输出端、电压给定单元电连接。

12、作为优选，所述交流输入单元的输出端与控制单元之间设有输入电压检测单元，所述输入电压检测单元还与电压给定单元、接地端电连接。

13、作为优选，所述输入电压检测单元包括第一光耦、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第四三极管、第六电容；所述第一光耦的引脚1、引脚2分别与交流输入单元的输出端电连接，所述第一光耦的引脚3、第四三极管的发射极分别与接地端电连接，所述第一光耦的引脚4通过第九电阻与电压给定单元电连接，所述第四三极管的基极通过第十电阻与第一光耦的引脚4电连接，所述第四三极管的集电极通过第十一电阻与第三输出电压电连接，所述第四三极管的集电极通过第十二电阻与控制单元电连接，所述第四三极管的集电极与其发射极之间连接第六电容。

14、作为优选，所述输入隔离单元包括第二光耦、第十三电阻、第十四电阻，所述第二光耦的引脚1与主控单元之间依次串接第十三电阻、第十四电阻，所述第二光耦的引脚2与第一输出电压电连接，所述第二光耦的引脚4与工作信号检测单元电连接，所述第二光耦的引脚4与电压给定单元电连接。

15、作为优选，所述工作信号检测单元包括第十五电阻、第十六电阻、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容，所述第七电容、第八电容及第十电容并联后，其一端与控制单元电连接，其另一端通过第十五电阻与所述第二光耦的引脚3电连接，所述第九电容并联于第十五电阻两端，所述第十六电阻并联于第十五电阻与第七电容两端，所述第十电容与第九电容的连接处与接地端电连接。

16、本发明的技术效果为，通过在控制单元与驱动电路的mos管之间设置过载保护装置，实现对驱动电路的mos管进行有效的硬件触发保护，防止软件控制偏差或失效的情况，且过载保护装置可以重复使用，即使单独去掉过载保护装置中的mos管的源极与控制单元之间的开关管部分，也不会影响调光电源的正常运行，电路结构简洁，适于批量生产，也可应用于需要增加过载保护的驱动电源。

技术特征：

1.一种过载保护装置，设置于控制单元(1)及驱动电路(2)之间，所述驱动电路(2)包括与控制单元(1)连接的mos管，其特征在于：所述过载保护装置包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电容及用于提供给定电压的电压给定单元(3)；所述电压给定单元(3)包括稳压模块、第二电容、第三电容、第四电容、第一二极管、第七电阻及第八电阻；

2.如权利要求1所述的过载保护装置，其特征在于：所述第一开关管、第三开关管为npn三极管，所述第二开关管为pnp三极管。

3.如权利要求1或2所述的过载保护装置，其特征在于：所述供电单元的第二输出电压为24v，所述给定电压为5v。

4.一种调光电源，其特征在于：包括控制单元(1)、驱动电路(2)、供电单元(4)、调光单元(5)及如权利要求1-3任一项所述的过载保护装置(6)；

5.如权利要求4所述的调光电源，其特征在于：所述供电单元(4)包括依次电连接的交流输入单元(41)、电压转换单元(42)；所述交流输入单元(41)的输出端提供第一输出电压，所述电压转换单元(42)的输出端提供第二输出电压。

6.如权利要求4或5所述的调光电源，其特征在于：所述控制单元(1)依次通过工作信号检测单元(7)、输入隔离单元(8)与主控单元连接，所述控制单元(1)与接地端电连接，所述给定电压与接地端之间设有第五电容，所述输入隔离单元(8)分别与交流输入单元(41)的输出端、电压给定单元(3)电连接。

7.如权利要求5所述的调光电源，其特征在于：所述交流输入单元(41)的输出端与控制单元(1)之间设有输入电压检测单元(9)，所述输入电压检测单元(9)还与电压给定单元(3)、接地端电连接。

8.如权利要求7所述的调光电源，其特征在于：所述输入电压检测单元(9)包括第一光耦、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第四三极管、第六电容；所述第一光耦的引脚1、引脚2分别与交流输入单元(41)的输出端电连接，所述第一光耦的引脚3、第四三极管的发射极分别与接地端电连接，所述第一光耦的引脚4通过第九电阻与电压给定单元(3)电连接，所述第四三极管的基极通过第十电阻与第一光耦的引脚4电连接，所述第四三极管的集电极通过第十一电阻与第三输出电压电连接，所述第四三极管的集电极通过第十二电阻与控制单元(1)电连接，所述第四三极管的集电极与其发射极之间连接第六电容。

9.如权利要求6所述的调光电源，其特征在于：所述输入隔离单元(8)包括第二光耦、第十三电阻、第十四电阻，所述第二光耦的引脚1与主控单元(1)之间依次串接第十三电阻、第十四电阻，所述第二光耦的引脚2与第一输出电压电连接，所述第二光耦的引脚3与工作信号检测单元(7)电连接，所述第二光耦的引脚4与电压给定单元(3)电连接。

10.如权利要求9所述的调光电源，其特征在于：所述工作信号检测单元(7)包括第十五电阻、第十六电阻、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容，所述第七电容、第八电容及第十电容并联后，其一端与控制单元(1)电连接，其另一端通过第十五电阻与所述第二光耦的引脚3电连接，所述第九电容并联于第十五电阻两端，所述第十六电阻并联于第十五电阻与第七电容两端，所述第十电容与第九电容的连接处与接地端电连接。

技术总结
本发明公开了过载保护装置，包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电容及电压给定单元；电压给定单元包括稳压模块、第二电容、第三电容、第四电容、第一二极管、第七电阻及第八电阻。还提供了调光电源。当驱动电路在正常工作时，流经第一开关管的电压较低，使得第一开关管、第二开关管、第三开关管均不导通，控制装置正常输出PWM波给MOS管，当驱动电路过载或短路时，流经第一开关管的电压较高使其导通，然后第二开关管、第三开关管均导通，控制装置的PWM波拉低到地，通过硬件触发的方式进行有效的过载保护，且过载短路保护电路可以重复使用。

技术研发人员：钟锦洋,张莉
受保护的技术使用者：宁波赛耐比光电科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15