一种电流源纹波抑制电路的保护电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种电流源纹波抑制电路的保护电路，包括阻抗可调管、纹波抑制控制电路、温度检测电路和比较电路，其中，比较电路用于比较所述温度检测电路输出的表征所述阻抗可调管S温度的第一电信号Vs和基准电信号Vr的大小来判断阻抗可调管S的温度和表征预设保护温度的基准电信号Vr，当所述阻抗可调管温度不小于所述预设保护温度时，所述比较电路的输出端控制阻抗可调管饱和导通，从而降低所述阻抗可调管S的温度，防止其过热损坏造成LED驱动器输出端的负载回路断路，避免了LED驱动器不会因为添加了纹波抑制电路而降低其可靠性。
【专利说明】—种电流源纹波抑制电路的保护电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电路领域，尤其涉及一种电流源纹波抑制电路的保护电路。
【背景技术】
[0002]电流源能够向负载提供在某个幅值稳定的直流电流，因此，电流源的应用范围广泛，但是，由于电流源内部的电路导致电流源输出的直流电流具有纹波，即电流源输出的直流电流不是一个恒定不变的电流值，而是在一定范围内波动。
[0003]其中，LED驱动器就是一个典型的电流源，能够为LED灯提供稳定幅值的直流电流。但一些LED驱动器，由于其电流环的速度较慢，或者其输出电容器的容量较小时，LED驱动器输出电流幅值会在一定范围内波动，即该输出电流具有纹波。为了降低纹波，通常在LED驱动器的恒流源10的输出端，与负载串联一个纹波抑制电路，包括阻抗可调管S和控制电路20，如图1所示，通过调节该阻抗可调管S的阻抗大小，限制LED驱动器输出电流的纹波大小。
[0004]然而，在LED驱动器寿命末期或是其他原因造成驱动器输出电解容值大幅减小时，使得其输出的电流纹波过大，该阻抗可调管为了抑制纹波，其阻抗会调节至很大，阻抗可调管两端电压承受很大电压，导致阻抗可调管温度上身过热而损坏，或者设有过温保护电路，一旦检测到阻抗可调管过热，控制阻抗可调管断开，避免阻抗可调管损坏。若阻抗可调管过热而导致回路断路，无论是因为过热损坏断开还是在过温保护电路作用下控制阻抗可调管断开，串联的纹波抑制电路不仅没有起到抑制作用，而且还影响了 LED驱动器的正常工作，使后级的LED灯不能正常发光。
实用新型内容
[0005]有鉴于此，本实用新型提供了一种电流源纹波抑制电路的保护电路，有效的解决了现有技术中降低电流源纹波电路中的阻抗可调管在抑制纹波过程中，由于电流源纹波过大而引起的阻抗可调管过热致使LED驱动器输出断路，降低LED驱动器可靠性的问题。
[0006]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0007]—种电流源纹波抑制电路的保护电路，所述电流源输出端连接负载，包括阻抗可调管、纹波抑制控制电路、温度检测电路和比较电路；
[0008]所述负载与阻抗可调管相串联，且串联后的支路连接在所述电流源的输出端；
[0009]所述纹波抑制控制电路输出端连接阻抗可调管，用于控制阻抗可调管的阻抗大小，抑制所述电流源的输出电流纹波；
[0010]所述温度检测电路用于检测阻抗可调管的温度，输出与阻抗可调管温度相关联的第一电信号；
[0011]所述比较电路的第一输入端连接所述温度检测电路的输出端，接收所述第一电信号，第二输入端连接与预设保护温度对应的基准电信号，当所述阻抗可调管温度不小于所述预设保护温度时，所述比较电路的输出端控制阻抗可调管饱和导通。[0012]优选的，所述比较电路的优先级高于所述纹波抑制控制电路。
[0013]优选的，所述第一电信号随着所述阻抗可调管温度的增大而增大，或者，所述第一电信号随着所述阻抗可调管温度的增大而减小。
[0014]优选的，所述比较电路包括运算放大器，所述运算放大器的正相输入端连接所述温度检测电路的输出端，其反相输入端连接所述基准电信号，其输出端连接所述阻抗可调管的控制端。
[0015]优选的，所述比较电路包括运算放大器，所述运算放大器的反相输入端连接所述温度检测电路的输出端，其正相输入端连接所述基准电信号，其输出端连接所述阻抗可调管的控制端。
[0016]优选的，所述比较电路包括运算放大器，所述运算放大器的正相输入端连接所述温度检测电路的输出端，其反相输入端连接所述基准电信号；其输出端通过所述纹波抑制控制电路连接所述阻抗可调管的控制端。
[0017]优选的，所述比较电路包括运算放大器，所述运算放大器的反相输入端连接所述温度检测电路的输出端，其正相输入端连接所述基准电信号；其输出端通过所述纹波抑制控制电路连接所述阻抗可调管的控制端。
[0018]优选的，所述第一电信号是电压信号或者电流信号。
[0019]优选的，所述阻抗可调管是P型开关管或者N型开关管。
[0020]优选的，所述阻抗可调光管是MOS管、三极管和IGBT中的任意一种。
[0021]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型提供了一种电流源纹波抑制电路的保护电路，包括阻抗可调管、纹波抑制控制电路、温度检测电路和比较电路，其中，比较电路用于比较所述温度检测电路输出表征所述阻抗可调管S温度的第一电信号Vs和表征预设保护温度的基准电信号Nr，当所述阻抗可调管温度不小于所述预设保护温度时，所述比较电路的输出端控制阻抗可调管饱和导通，从而降低所述阻抗可调管S的温度，防止其过热损坏造成LED驱动器输出端的负载回路断路，避免了 LED驱动器不会因为添加了纹波抑制电路而降低其可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0023]图1为现有技术中的降低电流源纹波电路的电路图；
[0024]图2为本实用新型提供的第一种电流源纹波抑制电路的保护电路的电路图；
[0025]图3为本实用新型提供的第二种电流源纹波抑制电路的保护电路的电路图；
[0026]图4为本实用新型提供的第三种电流源纹波抑制电路的保护电路的电路图。
【具体实施方式】
[0027]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0028]实施例一
[0029]本实用新型实施例提供了第一种电流源纹波抑制电路的保护电路，所述电流源输出端连接负载，包括阻抗可调管S、纹波抑制控制电路303、温度检测电路301和比较电路302。参照图2，该电路中，负载与阻抗可调管S相串联，且串联之路连接在所述电流源的输出端；
[0030]所述纹波抑制控制电路输出端连接阻抗可调管S，用于控制阻抗可调管S的阻抗大小，抑制所述电流源的输出电流纹波；
[0031 ] 所述温度检测电路用于检测阻抗可调管的温度，输出表征所述阻抗可调管温度的第一电信号Vs ；
[0032]所述比较电路的第一输入端连接所述温度检测电路的输出端，接收所述第一电信号Vs，所述比较电路的第二输入端连接表征预设保护温度的基准电信号Vr，当所述阻抗可调管温度不小于所述预设保护温度时，所述比较电路的输出端控制阻抗可调管饱和导通。上述电路中，电流源可以为LED驱动器，负载可以为LED灯，且所述电流源的输出电流具有纹波。
[0033]当负载为LED灯时，负载的正端，也即LED灯的阳极连接LED驱动器的正输出端；负载的负端，也即LED灯的阴极连接阻抗可调管S的高电位端，阻抗可调管S的低电位端连接LED驱动器的负输出端。
[0034]所述与阻抗可调管温度相关联的第一电信号Vs具体是指所述第一电信号Vs的电特性随着阻抗可调管温度的变化而变化，即所述温度检测电路检测所述阻抗可调光S的温度，并将该温度特性转换为第一电信号Vs的电特性输出至所述比较电路。
[0035]优选的，所述比较电路为优先级高于所述纹波抑制控制电路的比较电路。所述第一电信号随着所述阻抗可调管温度的增大而增大的电信号，或，所述第一电信号为随着所述阻抗可调管温度的增大而减小的电信号。
[0036]需要说明的是，所述第一电信号Vs随着阻抗可调管S温度的变化而变化的电特性具体可以是指电压信号或电流信号的幅值随着阻抗可调管S温度的变化而变化等。
[0037]具体的，所述基准电信号Vr对应于所述阻抗可调管S过温损坏之前的一预设保护温度。
[0038]所述比较电路通过比较所述第一电信号Vs和所述基准电信号Vr，来判断所述阻抗可调管S的温度是否达到所述预设保护温度。当所述比较电路判断为所述阻抗可调管S的温度达到所述预设保护温度时，则控制所述阻抗可调管S的饱和导通来降低其温度；当所述比较电路判断为所述阻抗可调管S的温度未达到所述预设保护温度时，所述阻抗可调管S的阻抗受所述纹波抑制控制电路控制，达到抑制电流源纹波的效果。
[0039]需要说明的是，从上述电路的描述中可以看出，所述比较电路和所述纹波抑制控制电路都对阻抗可调管S进行控制，若所述比较电路和所述纹波抑制控制电路对阻抗可调管S的控制产生竞争时，所述比较电路的优先级高于纹波抑制控制电路，即阻抗可调管S受所述比较电路控制。
[0040]需要说明的是，所述比较电路和所述纹波抑制控制电路对阻抗可调管S的控制产生竞争，具体是指所述比较电路欲控制阻抗可调管S饱和导通，同时，所述纹波抑制控制电路欲控制阻抗可调管S处于线性区，则阻抗可调管S受所述比较电路控制工作于饱和导通。
[0041]其中，阻抗可调管S可以为MOS管，三极管和IGBT等。
[0042]本实用新型的比较电路的第一输入端连接所述温度检测电路输出的第一电信号Vs，第二输入端连接所述基准电信号Vr，通过比较两者的大小来判断两者分别对应的所述阻抗可调管S的实时温度和预设保护温度的大小，一旦判断为所述阻抗可调管S的实时温度达到预设保护温度时，控制所述阻抗可调管S饱和导通，减小阻抗可调管S两端的压降，从而降低所述阻抗可调管S的温度，防止其过热损坏造成LED驱动器输出端的负载回路断路，避免了 LED驱动器不会因为添加了纹波抑制电路而降低其可靠性，而只是在LED驱动器寿命末期输出电解容大幅减小时造成纹波得不到抑制。
[0043]实施例二
[0044]请参阅图3，为本实用新型实施例公开的第二种电流源纹波抑制电路的保护电路的电路图，该电路中的恒流源10、负载、阻抗可调管S以及纹波抑制控制电路303的连接关系与实施例一中的相同，请参考实施例一中的描述，在此不再一一赘述。本实施例中的比较电路为实施例一的【具体实施方式】。
[0045]所述比较电路，包括运算放大器Al，运算放大器Al的反相输入端连接基准电信号Vr，其正相输入端连接温度检测电路的输出端；其输出端连接阻抗可调管S的控制端。
[0046]需要说明的是，本实施例中，温度检测电路输出的与所述阻抗可调管温度相关联的第一电信号Vs为电压信号，相应的，所述基准电信号为阻抗可调管的预设保护温度对应的电压信号。
[0047]所述第一电信号的幅值可以随着阻抗可调管温度的上升而增大，也可以随着阻抗可调管温度的上升而减小。
[0048]所述阻抗可调管S可以为P型开关管，也可以为N型开关管。
[0049]结合图3，描述本实施例的工作原理为:
[0050]若所述第一电信号的幅值可以随着阻抗可调管温度的上升而增大，且阻抗可调管S为N型开关管；
[0051]则当所述运算放大器Al判断为所述第一电信号Vs小于所述基准电信号Vr时，即所述阻抗可调管S温度小于预设保护温度，所述运算放大器Al的输出低电平信号不对所述阻抗可调光管S产生控制，所述阻抗可调管S在纹波抑制控制电路的作用下调节阻抗大小，从而抑制输出电流源的纹波大小；
[0052]当所述运算放大器Al判断为所述第一电信号Vs大于或等于所述基准电信号Vr时，即所述阻抗可调管S温度达到预设保护温度，所述运算放大器Al的输出高电平信号控制所述阻抗可调光管S饱和导通，则所述阻抗可调管S温度下降。
[0053]若所述第一电信号的幅值可以随着阻抗可调管温度的上升而减小，且阻抗可调管S为P型开关管；
[0054]则当所述运算放大器Al判断为所述第一电信号Vs大于所述基准电信号Vr时，即所述阻抗可调管S温度小于预设保护温度，所述运算放大器Al的输出高电平信号不对所述阻抗可调光管S产生控制，所述阻抗可调管S在纹波抑制控制电路的作用下调节阻抗大小，从而抑制输出电流源的纹波大小；[0055]当所述运算放大器Al判断为所述第一电信号Vs小于或等于所述基准电信号Vr时，即所述阻抗可调管S温度达到预设保护温度，所述运算放大器Al的输出低电平信号控制所述阻抗可调光管S饱和导通，则所述阻抗可调管S温度下降。
[0056]本实施例只是列举了本实用新型的某一具体实施电路，但并不排除其他实施电路。比如，上述运算放大器Al的连接方式可以替换为如下连接关系:运算放大器Al的正相输入端连接基准电信号Vr，其反相输入端连接温度检测电路的输出端；其输出端连接阻抗可调管S的控制端。同时相应调节所述第一电信号和阻抗可调管温度之间的关联关系(所述第一电信号的幅值随着阻抗可调管温度的上升单调变化，可以是单调递增也可以是单调递减)，以及调节阻抗可调管S的管型(可以为P管或N管)，同样能达到只在阻抗可调管S温度上升至预设保护温度时，控制阻抗可调管S饱和导通的控制效果。
[0057]实施例三
[0058]本申请的比较电路，除了如实施例二的图3所示运放Al输出端直接连接阻抗可调管S之外，还可以通过其他电路控制阻抗可调管的阻抗大小，例如本实施例三，参照图4。
[0059]本实施例与实施例二的恒流源10、负载、阻抗可调管S和纹波抑制控制电路303的工作原理和连接关系相同，不同的是:比较电路的输出端连接到纹波抑制控制电路。由于纹波抑制控制电路能够控制阻抗可调管的阻抗大小，包括控制阻抗可调管的阻抗为最小值，即控制阻抗可调管饱和导通，且所述比较电路的优先级高于所述纹波抑制控制电路，所以比较电路输出端能够输出信号作用于纹波抑制控制电路，并且使得纹波抑制控制电路输出相应信号控制阻抗可调管饱和导通，使阻抗可调管S不会在抑制纹波过热时造成负载回路断路。
[0060]综上，本实用新型提供了一种电流源纹波抑制电路的保护电路，包括阻抗可调管、纹波抑制控制电路、温度检测电路和比较电路，其中，比较电路用于比较所述温度检测电路输出表征所述阻抗可调管S温度的第一电信号Vs和表征预设保护温度的基准电信号Vr，当所述阻抗可调管温度不小于所述预设保护温度时，所述比较电路的输出端控制阻抗可调管饱和导通，从而降低所述阻抗可调管S的温度，防止其过热损坏造成LED驱动器输出端的负载回路断路，避免了 LED驱动器不会因为添加了纹波抑制电路而降低其可靠性。
[0061]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0062]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种电流源纹波抑制电路的保护电路，所述电流源输出端连接负载，其特征在于，包括阻抗可调管、纹波抑制控制电路、温度检测电路和比较电路； 所述负载与阻抗可调管相串联，且串联后的支路连接在所述电流源的输出端； 所述纹波抑制控制电路输出端连接阻抗可调管，用于控制阻抗可调管的阻抗大小，抑制所述电流源的输出电流纹波； 所述温度检测电路用于检测阻抗可调管的温度，输出表征所述阻抗可调管温度的第一电信号； 所述比较电路的第一输入端连接所述温度检测电路的输出端，接收所述第一电信号，所述比较电路的第二输入端连接表征预设保护温度的基准电信号，当所述阻抗可调管温度不小于所述预设保护温度时，所述比较电路的输出端控制阻抗可调管饱和导通。
2.根据权利要求1所述的电流源纹波抑制电路的保护电路，其特征在于，所述比较电路为优先级高于所述纹波抑制控制电路的比较电路。
3.根据权利要求2所述的电流源纹波抑制电路的保护电路，其特征在于，所述第一电信号为随着所述阻抗可调管温度的增大而增大的电信号； 或， 所述第一电信号为随着所述阻抗可调管温度的增大而减小的电信号。
4.根据权利要求1所述的电流源纹波抑制电路的保护电路，其特征在于，所述比较电路包括运算放大器，所述运算放大器的正相输入端连接所述温度检测电路的输出端，其反相输入端连接所述基准电信号，其输出端连接所述阻抗可调管的控制端。
5.根据权利要求1所述的电流源纹波抑制电路的保护电路，其特征在于，所述比较电路包括运算放大器，所述运算放大器的反相输入端连接所述温度检测电路的输出端，其正相输入端连接所述基准电信号，其输出端连接所述阻抗可调管的控制端。
6.根据权利要求1所述的电流源纹波抑制电路的保护电路，其特征在于，所述比较电路包括运算放大器，所述运算放大器的正相输入端连接所述温度检测电路的输出端，其反相输入端连接所述基准电信号；其输出端通过所述纹波抑制控制电路连接所述阻抗可调管的控制端。
7.根据权利要求1所述的电流源纹波抑制电路的保护电路，其特征在于，所述比较电路包括运算放大器，所述运算放大器的反相输入端连接所述温度检测电路的输出端，其正相输入端连接所述基准电信号；其输出端通过所述纹波抑制控制电路连接所述阻抗可调管的控制端。
8.根据权利要求1至7任一项所述的电流源纹波抑制电路的保护电路，其特征在于，所述第一电信号是电压信号或者电流信号。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的电流源纹波抑制电路的保护电路，其特征在于，所述阻抗可调管是P型开关管或者N型开关管。
10.根据权利要求9所述的电流源纹波抑制电路的保护电路，其特征在于，所述阻抗可调光管是MOS管、三极管或IGBT。
【文档编号】H05B37/02GK203691719SQ201420033572
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年1月20日 优先权日:2014年1月20日
【发明者】吴莲 申请人:英飞特电子（杭州）股份有限公司