本發(fā)明涉及一種LED電源，特別是一種具有短路保護(hù)的LED電源。

背景技術(shù)：

由于LED（Light Emitting Diode，發(fā)光二極管）具有光效高、聚光性好等優(yōu)點(diǎn)，因而LED照明得以迅速推廣應(yīng)用。同時(shí)，LED具有單向?qū)ㄐ?，且只能直流?qū)動(dòng)而需要相應(yīng)能產(chǎn)生直流的電源進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。因而，LED電源也獲得了相應(yīng)地快速發(fā)展。由于LED具有的正向伏安特性曲線非常陡，即當(dāng)電壓改變非常小時(shí)相應(yīng)電流變化會(huì)非常大而影響LED正常工作，因而現(xiàn)有技術(shù)中一般采用恒壓輸入轉(zhuǎn)化為恒流輸出的DC/DC芯片單元以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電流的控制而保障LED正常工作。而當(dāng)DC/DC芯片單元失效時(shí)，譬如該DC/DC發(fā)生短路時(shí)，該DC/DC芯片單元不能正?？刂戚敵鲭娏鳎鴮?dǎo)致輸入電壓直接加載在LED負(fù)載上而造成LED負(fù)載升溫?zé)龤А?/p>

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種在DC/DC模塊短路時(shí)提供保護(hù)以避免輸入電壓直接加載在LED上的具有短路保護(hù)的LED電源，以解決上述技術(shù)問題。

一種具有短路保護(hù)的LED電源，包括一個(gè)恒壓源，以及一個(gè)與該恒壓源耦合的DC/DC模塊。該DC/DC模塊包括一個(gè)將恒壓輸入轉(zhuǎn)變?yōu)楹懔鬏敵龅腄C/DC芯片單元。所述具有短路保護(hù)的LED電源還包括一個(gè)與所述恒壓源耦合以通斷該恒壓源的輸出的第一開關(guān)管，以及一個(gè)電性連接在所述恒壓源和所述第一開關(guān)管之間以用于控制該第一開關(guān)管通斷的開關(guān)控制模塊。所述DC/DC模塊還包括一個(gè)與所述DC/DC芯片單元電性連接的采樣電阻單元，以及一個(gè)與該采樣電阻單元電性連接的第二開關(guān)管。所述采樣電阻單元在所述DC/DC芯片單元短路時(shí)輸出低電平信號(hào)。所述第二開關(guān)管在接收到所述低電平信號(hào)時(shí)截止。所述開關(guān)控制模塊在所述第二開關(guān)管截止時(shí)關(guān)斷所述第一開關(guān)管以關(guān)閉所述恒壓源的恒壓輸出。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有短路保護(hù)的LED電源在DC/DC芯片單元短路時(shí)，所述開關(guān)控制模塊使得與所述DC/DC模塊電性連接的第一開關(guān)管斷開，從而關(guān)閉所述恒壓源的恒壓輸出以避免恒壓源輸出的電壓直接加載在LED上而造成LED過熱甚至燒毀。

附圖說明

以下結(jié)合附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中：

圖1為本發(fā)明提供的一種具有短路保護(hù)的LED電源的原理圖。

圖2為圖1所示的具有短路保護(hù)的LED電源的電路圖。

具體實(shí)施方式

以下基于附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的說明并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。

請(qǐng)參閱圖1，其為本發(fā)明提供的一種具有短路保護(hù)的LED電源100的原理圖。所述具有短路保護(hù)的LED電源100包括一個(gè)恒壓源10，一個(gè)與該恒壓源10耦合的DC/DC模塊20，一個(gè)與所述DC/DC模塊20電性連接以通斷該DC/DC模塊20的恒壓輸入的第一開關(guān)管30，以及一個(gè)電性連接在所述恒壓源10和所述第一開關(guān)管30之間以用于控制該第一開關(guān)管30的開關(guān)控制模塊40。

所述恒壓源10作為穩(wěn)定電力來源用于給整個(gè)具有短路保護(hù)的LED電源100供電。所述恒壓源10可以為任意輸出恒壓的電源，甚至可以為干電池。在本實(shí)施例中，所述恒壓源10輸出24V的恒壓。所述恒壓源10的種類、參數(shù)等都為本領(lǐng)域技術(shù)人員所習(xí)知的技術(shù)，在此就不再贅述。

請(qǐng)一并參閱圖2，所述DC/DC模塊20包括一個(gè)將恒壓輸入轉(zhuǎn)變?yōu)楹懔鬏敵龅腄C/DC芯片單元21，一個(gè)與所述DC/DC芯片單元21電性連接的采樣電阻單元22，以及一個(gè)與該采樣電阻單元22電性連接的第二開關(guān)管23。可以想到的是，所述DC/DC芯片單元21包括一個(gè)DC/DC芯片以及與該DC/DC芯片匹配的外圍電路，從而輸出穩(wěn)定的直流電流以驅(qū)動(dòng)LED負(fù)載。當(dāng)DC/DC芯片的型號(hào)不同時(shí)，使得該DC/DC芯片正常工作的外圍電路也相應(yīng)不同。所述DC/DC芯片的型號(hào)、工作原理都為本領(lǐng)域技術(shù)人員所習(xí)知的技術(shù)。在本實(shí)施例中，所述DC/DC芯片N1的型號(hào)為AL8807?？梢韵氲降氖?，所述DC/DC芯片單元21短路的原因有多種，有可能由于DC/DC芯片本身短路，也可能是DC/DC芯片的外圍電路短路等。在本實(shí)施例中，所述DC/DC芯片單元21短路的原因可能是DC/DC芯片單元N1內(nèi)部電路短路而造成用于輸出的芯片腳1和芯片腳2短接或電源腳5與接地腳2短接，也有可能是DC/DC芯片N1自身用于采樣以控制輸出電流的電阻R9和/或R10短路而造成該DC/DC芯片N1芯片腳4與芯片腳5短接，還有可能是外圍電路中用于穩(wěn)壓、濾波的電容C2和/或電容C3短路等。所述DC/DC芯片單元21短路的原因不是本發(fā)明重點(diǎn)，在此就不再贅述。所述采樣電阻單元22在所述DC/DC芯片單元21短路時(shí)輸出低電平以使得所述第二開關(guān)管23截止。在本實(shí)施例中，所述采樣電阻單元22包括一個(gè)第一采樣電阻221，以及一個(gè)與該第一采樣電阻221串聯(lián)的第二采樣電阻222。如圖2所示，所述第一采樣電阻221為一個(gè)電阻R11，所述第二采樣電阻222為一個(gè)電阻R12?？梢韵氲降氖牵鲭娮鑂11和電阻R12的阻值大小根據(jù)采樣信號(hào)的大小而設(shè)置。所述第二開關(guān)管23與所述DC/DC芯片單元21耦合且在該DC/DC芯片單元21短路時(shí)截止。所述第二開關(guān)管23電性連接在所述第一采樣電阻R11和所述第二采樣電阻R12之間。所述第二開關(guān)管23可以為一個(gè)三極管，也可以為一個(gè)MOS管（Metal-Oxide-Semiconductor，金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管）等。出于精簡(jiǎn)布圖設(shè)計(jì)及降低功耗等因素的考慮，在本實(shí)施例中，所述第二開關(guān)管23為一個(gè)N型MOS管Q2。該N型MOS管Q2的柵極與所述DC/DC芯片單元21耦合，漏極與所述開關(guān)控制模塊40電性連接，源極接地。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的是，只要相應(yīng)電路布圖匹配設(shè)計(jì)，所述第二開關(guān)管23可以是P型MOS管。

所述第一開關(guān)管30與所述DC/DC模塊20電性連接以通斷該DC/DC模塊20的恒壓輸入。所述第一開關(guān)管30受到所述開關(guān)控制模塊40的控制而在所述DC/DC芯片單元21短路時(shí)關(guān)斷以關(guān)閉所述恒壓源10的恒壓輸出。出于精簡(jiǎn)布圖設(shè)計(jì)的考慮，在本實(shí)施例中，所述第一開關(guān)管30為一個(gè)P型MOS管Q1。該P(yáng)型MOS管Q1的源極、漏極串聯(lián)在所述恒壓源10的輸出端，柵極與所述開關(guān)控制模塊40電性連接?？梢韵氲降氖?，只要相應(yīng)電路布圖匹配設(shè)計(jì)，所述第一開關(guān)管30可以為N型MOS管。

所述開關(guān)控制模塊40電性連接在所述恒壓源10和所述第一開關(guān)管30之間。所述開關(guān)控制模塊40在所述第二開關(guān)管23截止時(shí)關(guān)斷所述第一開關(guān)管30而降低所述DC/DC模塊20的恒壓輸入。在本實(shí)施例中，所述開關(guān)控制模塊40包括一個(gè)并聯(lián)在所述恒壓源10的輸出端正極的第一充電電阻41，一個(gè)與該第一充電電阻41串聯(lián)再與所述恒壓源10的負(fù)極串聯(lián)的電容42。該電容42的正極電性連接在所述第一開關(guān)管30和所述第二開關(guān)管23之間。所述第一充電電阻41用于給所述電容42充電。所述電容42在所述DC/DC芯片單元21短路而使得所述第二開關(guān)管23截止時(shí)充電至該電容42正極電壓大于所述第一開關(guān)管30的閾值電壓。即在所述DC/DC芯片單元21短路而使得所述第二開關(guān)管23截止時(shí)，所述電容42通過所述第一充電電阻41進(jìn)行充電。該電容42在充電至該電容42的正極電壓大于所述第一開關(guān)管30的閾值電壓時(shí)，使得所述第一開關(guān)管30關(guān)斷以降低所述DC/DC模塊20的輸入電壓。所述電容42在所述第二開關(guān)管23導(dǎo)通時(shí)與該第二開關(guān)管23形成回路以放電而降低該電容42正極電壓以始終低于所述第一開關(guān)管30的閾值電壓?？梢韵氲降氖?，所述開關(guān)控制模塊40也可以采用單片機(jī)等器件實(shí)現(xiàn)對(duì)所述第一開關(guān)管30的控制。在本實(shí)施例中，所述電容42為一個(gè)電容C1。

請(qǐng)繼續(xù)參閱圖2，進(jìn)一步地，所述開關(guān)控制模塊40還包括一個(gè)電性連接在所述電容42和所述第二開關(guān)管23之間的第二放電電阻43。該第二放電電阻43用于供所述電容42放電。所述第二放電電阻43在所述第二開關(guān)管23導(dǎo)通時(shí)與所述電容42形成回路以供該電容42放電，從而在所述DC/DC芯片單元21正常工作時(shí)使得所述電容42加載所述第一開關(guān)管30上的電壓始終低于該第一開關(guān)管30的閾值電壓。

另外，所述開關(guān)控制模塊40還包括一個(gè)與所述第一開關(guān)管30電性連接的第三限流電阻44。在本實(shí)施例中，所述第三限流電阻44與所述第一開關(guān)管30的P型MOS管的柵極電性連接。所述第三限流電阻44用于限流以使得所述第一開關(guān)管30正常工作。

進(jìn)一步地，所述開關(guān)控制模塊40還包括一個(gè)第一保護(hù)電阻45。該第一保護(hù)電阻45的一端與所述電容42正極電性連接，而另一端電性連接在所述第一開關(guān)管30和所述第二開關(guān)管23之間。所述第一保護(hù)電阻45用于防止所述恒壓源10產(chǎn)生瞬間高壓而損壞所述第一開關(guān)管30。當(dāng)所述恒流源10導(dǎo)通瞬間，所述電容42還沒有充電而相當(dāng)于短路從而使得第一開關(guān)管30與恒流源10負(fù)極電性連接，從而使得加載在該第一開關(guān)管30上的電壓降過大而超出安全范圍。所述第一保護(hù)電阻45能夠與所述第一充電電阻41串聯(lián)分壓。因而，在所述第一開關(guān)管30的P型MOS管Q1的柵極連接在所述第一充電電阻41和所述第一保護(hù)電阻45之間時(shí)能降低該P(yáng)型MOS管Q1柵極與源極之間的電勢(shì)差，從而使得該P(yáng)型MOS管Q1能夠在恒壓源10導(dǎo)通瞬間免受高壓沖擊。

另外，所述開關(guān)控制模塊40還包括一個(gè)第二保護(hù)電阻46。該第二保護(hù)電阻46串聯(lián)在所述恒壓源10的輸出端正極以在所述DC/DC芯片單元21的電源腳短路而接地時(shí)保護(hù)所述第一開關(guān)管30。在所述DC/DC芯片單元21的電源腳短路而接地時(shí)，會(huì)使得通過所述第一開關(guān)管30的電流急劇增大。因而，所述第二保護(hù)電阻46能夠在大電流經(jīng)過時(shí)燒斷而斷路，從而避免所述第一開關(guān)管30燒毀。

需要說明的是，如圖2所示，在本實(shí)施例中，所述第一充電電阻41為一個(gè)電阻R2，所述第二放電電阻43為一個(gè)電阻R5，所述第三限流電阻44為一個(gè)電阻R4，所述第一保護(hù)電阻45為一個(gè)電阻R3，所述第二保護(hù)電阻46為一個(gè)電阻R1。為了精簡(jiǎn)布圖設(shè)計(jì)，上述實(shí)現(xiàn)不同功能的電阻均僅采用一個(gè)電阻?？梢韵氲降氖牵鲜鲭娮枰部梢圆捎枚鄠€(gè)電阻通過串并聯(lián)的方式獲得特定阻值以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能。

進(jìn)一步地，所述具有短路保護(hù)的LED電源100為一個(gè)調(diào)光電源。在本實(shí)施例中，所述具有短路保護(hù)的LED電源100包括一個(gè)電性連接在所述DC/DC芯片單元21的調(diào)光腳以用于實(shí)現(xiàn)調(diào)光的調(diào)光模塊50。如圖2所示，在本實(shí)施例中，所述調(diào)光模塊50包括一個(gè)與DC/DC芯片N1的調(diào)光腳3電性連接的MOS管Q3，一個(gè)與該MOS管Q3電性連接以軟啟動(dòng)該MOS管Q3的電容C4，一個(gè)用于防反的二極管D1，以及三個(gè)用于分壓的電阻R6、R7和R8。

在本實(shí)施例中，所述具有短路保護(hù)的LED電源100的工作原理如下：所述DC/DC芯片單元21短路時(shí)，與該DC/DC芯片單元21并聯(lián)的采樣電阻單元22短路而輸出低電平信號(hào)，從而使得所述第二開關(guān)管23截止而使得所述電容42與所述第一開關(guān)管30形成回路。所述第一充電電阻41給所述電容42充電直至該電容42正極的電壓大于所述第一開關(guān)管30的P型MOS管Q1的柵極與源極電壓差時(shí)，該第一開關(guān)管30關(guān)斷而關(guān)閉所述恒壓源10的恒壓輸出，從而降低所述具有短路保護(hù)的LED電源100的輸出電流以避免燒毀LED負(fù)載。所述DC/DC芯片單元21正常工作時(shí)而輸出方波電壓時(shí)，所述采樣電阻單元22跟隨所述方波電壓而交替輸出高、低電平信號(hào)，從而使得所述第二開關(guān)管23跟隨該高、低電平信號(hào)而導(dǎo)通、關(guān)斷。所述電容42在所述第二開關(guān)管23導(dǎo)通時(shí)與所述第二放電電阻43形成回路而放電，而在第二開關(guān)管23關(guān)斷時(shí)通過所述第一充電電阻41充電。因而，該電容42始終處于充、放電交替過程中而不能充電至該電容42的正極電壓大于所述第一開關(guān)管30的閾值電壓，從而使得所述第一開關(guān)管30處于導(dǎo)通狀態(tài)而滿足所述具有短路保護(hù)的LED電源100正常工作需求。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有短路保護(hù)的LED電源100在DC/DC芯片單元21短路時(shí)，所述開關(guān)控制模塊40使得與所述DC/DC模塊20電性連接的第一開關(guān)管30斷開，從而關(guān)閉所述恒壓源10的恒壓輸出以避免該恒壓源10輸出的電壓直接加載在LED上而造成LED過熱甚至燒毀。

以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用于局限本發(fā)明的保護(hù)范圍，任何在本發(fā)明精神內(nèi)的修改、等同替換或改進(jìn)等，都涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。