本发明专利技术涉及集成电路技术，具体的说涉及一种LED驱动电路的开路过压保护装置。本发明专利技术的电路包括驱动电路、BUCK电路、采样比较电路和采样信号产生电路；其中，驱动电路的输出端接BUCK电路，其信号输入端接采样比较电路的输出端，其负输入端接地；采样信号产生电路的第一输入端接BUCK电路，其第二输入端接第一外部基准电压Vref1，其输出端接采样比较电路的第一输入端；采样比较电路的第二输入端接第二外部基准电压Vref2，其负输入端接地。本发明专利技术的有益效果为，减小了Buck电路处在高压状态下的时间，解决了驱动电路在负载开路时长时间处于高压状态下的问题，极大降低了Buck电路的损坏几率，延长了其使用寿命。本发明专利技术尤其适用于LED驱动电路。
【技术实现步骤摘要】
-种用于LED驱动电路的开路过压保护装置
本专利技术属于集成电路技术，具体的说是涉及一种基于Buck电路（Buck电路是一种 DC-DC的降压拓扑方式）的LED驱动电路的开路过压保护装置。
技术介绍
要想保证LED串的亮度恒定，其驱动电流必须是可调节的。调节LED串电流的典 型方法是增加一个与LED串联的检测电阻器并将其两端的电压作为脉宽调制（PWM)控制器 的反馈输入。如果串联LED中某个LED或某段导线发生故障，则电路就会呈开路负载的状 况。在这种情况下，电流检测电阻两端的电压下降到零。当通过增加 PWM导通时间来提升 输出电压失败的时候，控制电路响应将尝试增加 LED电流。在大多数情况下，输出电压会急 剧飙升，直到输出电容、二极管或功率FET过应力并被损毁。 传统的开路过压保护装置如图1所示，包括：相互并联连接的LED和输出电容 Cout，LED的正极连接到电源Vin ;电感L01，其一端与LED的负极相连；第一 M0S晶体管 M01，其漏极与电感L01的另一端相连，源极经由第一电阻器R01接地；续流二极管D01，其 正极连接到第一 M0S晶体管M01的漏极，负级连接到LED的正极；M0S管负反馈控制模块， 该模块对LED两端的输出电压进行采样，并产生输出到控制芯片使能端en的输出信号，以 控制第一 M0S晶体管M01的通断。可见传统的开路过压保护装置外围电路复杂，且由R02、 M02、R03、M03组成的反馈回路在电路过压期间形成了从电源Vin到地之间的通路，功耗很 大。
技术实现思路
本专利技术的目的，就是针对传统电路中的负载开路导致驱动电路长时间处于高压状 态下的问题，提出一种低功耗的用于LED驱动电路的开路过压保护装置。 本专利技术的技术方案是，一种用于LED驱动电路的开路过压保护装置，其特征在于， 包括驱动电路、BUCK电路、采样比较电路和采样信号产生电路；其中，驱动电路的输出端接 BUCK电路，其信号输入端接采样比较电路的输出端，其负输入端接地；采样信号产生电路 的第一输入端接BUCK电路，其第二输入端接第一外部基准电压Vrefl，其输出端接采样比 较电路的第一输入端；米样比较电路的第二输入端接第二外部基准电压Vref2,其负输入 端接地； 所述BUCK电路由开关管Q1、电感L1、第一电容C1和二极管D1构成；其中，开关管 Q1的漏极依次通过电感L1、第一电容C1后接电源VIN，其漏极还接二极管D1的正极；二极 管D1的负极接电源VIN; 所述采样比较电路由采样电阻R1、第二比较器U2、三态输出门Z组成；其中，三态 输出门Z的输入端通过R1接地，其输出端接比较器的同相输入端，其输出端接开关管Q1的 栅极； 采样信号产生电路由采样时间控制电路和信号产生电路组成；其中，采样时间控 制电路由电流源I、反相器Nl、MOS管Ml、M2、第二电容C2以及第一比较器U1组成；其中， Ml的漏极通过电流源I接电源Vcc，其源极接M2的漏极，其栅极接三态输出门Z的使能端， 其栅极还通过反相器N1接M2的栅极；M2的源极接地；Ml的源极与M2的漏极的连接点通过 第二电容C2接地，该连接点还接第一比较器U1的同相输入端；第一比较器U1的反相输入 端接第一基准电压Vrefl ; 信号产生电路由异或门X0R、第一计数器B1、第二计数器B2组成；其中，第一计数 器B1和第二计数器B2均由D触发器构成；第一计数器B1的输入端接第一比较器U1的输 出端，其Q非输出端接D输入端，其Q输出端接异或门X0R的一个输入端；第二计数器B2的 输入端接驱动电路的输出VG，其Q非输出端接D输入端，其Q输出端接异或门X0R的另一个 输入端；异或门X0R的输出端接三态输出门Z的使能端。 本专利技术的有益效果为，减小了 Buck电路处在高压状态下的时间，解决了驱动电路 在负载开路时长时间处于高压状态下的问题，极大降低了 Buck电路的损坏几率，延长了其 使用寿命；此外，本专利技术采用采样时间调整电路，可精确控制采样时间，对于各种输出电压 的Buck均适用。 【附图说明】 图1为传统的LED驱动电路过压保护结构示意图； 图2为本专利技术LED驱动电路过压保护结构框图； 图3为实施例1的电路结构示意图； 图4为实施例1中电感L1上的电流及采样信号波形图； 图5为实施例2的电路结构示意图； 图6为实施例2中电感L1上的电流及采样信号波形图。 【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本专利技术的【具体实施方式】进行描述 专利技术提出的LED驱动电路的开路过压保护装置，在Q1导通时，利用采样时间控制 电路和信号产生电路产生一个脉宽为Ts的采样信号，采样脉冲作用于采样比较电路进行 采样，通过与基准电压比较得到开路过压信号，反馈给驱动电路，驱动电路关断。 实施例1 : 如图3所示，本例包括驱动电路、BUCK电路、采样时间控制电路、信号产生电路、采 样比较电路；信号产生电路分别与采样时间控制电路、Buck电路、驱动电路、采样比较电路 相连，驱动电路与采样比较电路、Buck电路以及信号产生电路相连，Buck电路与采样比较 电路、驱动电路、信号产生电路相连。采样时间控制电路用于控制采样脉冲的脉宽Ts ;信号 产生电路用于产生采样脉冲；采样比较电路用于采样并与基准电压比较，产生开路过压信 号，从而关断驱动电路。 其中，BUCK电路由开关管Q1、电感L1、电容C1和二极管D1构成；其中，开关管Q1 的漏极依次通过电感L1、第一电容C1后接电源VIN，开关管Q1的漏极接二极管D1的正极； 二极管D1的负极接电源VIN ; 采样时间控制电路由电流源I、反相器N1、第一 M0S管Ml、第二M0S管M2、第二电 容C2以及第一比较器U1组成。第一 MOS管Ml漏端通过电流源I接Vcc，源端与第二MOS 管M2的漏端相连，栅极接信号产生电路的输出，并通过反相器N1与第二M0S管M2的栅极 相连；第二M0S管M2的源端接地；电容C2-端接地，一端与Ml的源端相连；第一比较器U1 的一个输入与第一 M0S管Ml的漏端相连，另一个输入与基准电压Vrefl相连，输出接信号 产生电路。 信号产生电路由异或门X0R、由D触发器构成的第一计数器B1、第二计数器B2组 成。由D触发器构成的第一计数器B1的CLK端接采样时间控制电路的输出，输入端接B1 的反相输出端；由D触发器构成的第二计数器B2的CLK端接VG，输入接B2的反相输出端； 异或门的输入分别接B1、B2的输出，输出接采样比较电路与采样时间控制电路。 采样比较电路由采样电阻R1、第二比较器U2、三态输出门Z组成。采样电阻R1 - 端接地，另一端接三台们的输入；三态门的控制使能端接信号产生电路的输出，输出接第二 比较器U2 ;第二比较器U2的一个输入端接三态门的输出，另一个接基准电压Vref2,输出接 驱动电路。 本例的工作原理为： 采样时间控制电路根据信号产生电路反馈的信号，通过M0S管M1、M2对电容C2进 行充放电。当VG为高电平时，电流源I通过M0S管Ml对电容C2充电，当电容C2上的电压超 过基准电压本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于LED驱动电路的开路过压保护装置，其特征在于，包括驱动电路、BUCK电路、采样比较电路和采样信号产生电路；其中，驱动电路的输出端接BUCK电路，其信号输入端接采样比较电路的输出端，其负输入端接地；采样信号产生电路的第一输入端接BUCK电路，其第二输入端接第一外部基准电压Vref1，其输出端接采样比较电路的第一输入端；采样比较电路的第二输入端接第二外部基准电压Vref2，其负输入端接地；所述BUCK电路由开关管Q1、电感L1、第一电容C1和二极管D1构成；其中，开关管Q1的漏极依次通过电感L1、第一电容C1后接电源VIN，其漏极还接二极管D1的正极；二极管D1的负极接电源VIN；所述采样比较电路由采样电阻R1、第二比较器U2、三态输出门Z组成；其中，三态输出门Z的输入端通过R1接地，其输出端接比较器的同相输入端，其输出端接开关管Q1的栅极；采样信号产生电路由采样时间控制电路和信号产生电路组成；其中，采样时间控制电路由电流源I、反相器N1、MOS管M1、M2、第二电容C2以及第一比较器U1组成；其中，M1的漏极通过电流源I接电源Vcc，其源极接M2的漏极，其栅极接三态输出门Z的使能端，其栅极还通过反相器N1接M2的栅极；M2的源极接地；M1的源极与M2的漏极的连接点通过第二电容C2接地，该连接点还接第一比较器U1的同相输入端；第一比较器U1的反相输入端接第一基准电压Vref1；信号产生电路由异或门XOR、第一计数器B1、第二计数器B2组成；其中，第一计数器B1和第二计数器B2均由D触发器构成；第一计数器B1的输入端接第一比较器U1的输出端，其Q非输出端接D输入端，其Q输出端接异或门XOR的一个输入端；第二计数器B2的输入端接驱动电路的输出端VG，其Q非输出端接D输入端，其Q输出端接异或门XOR的另一个输入端；异或门XOR的输出端接三态输出门Z的使能端。...
【技术特征摘要】
1. 一种用于LED驱动电路的开路过压保护装置，其特征在于，包括驱动电路、BUCK电 路、采样比较电路和采样信号产生电路；其中，驱动电路的输出端接BUCK电路，其信号输入 端接采样比较电路的输出端，其负输入端接地；采样信号产生电路的第一输入端接BUCK电 路，其第二输入端接第一外部基准电压Vrefl，其输出端接采样比较电路的第一输入端；采 样比较电路的第二输入端接第二外部基准电压Vref2,其负输入端接地； 所述BUCK电路由开关管Q1、电感L1、第一电容C1和二极管D1构成；其中，开关管Q1 的漏极依次通过电感L1、第一电容C1后接电源VIN，其漏极还接二极管D1的正极；二极管 D1的负极接电源VIN ; 所述采样比较电路由采样电阻R1、第二比较器U2、三态输出门Z组成；其中，三态输出 门Z的输入端通过R1接地，其输出端接比较器的同相输入端，其输出端接开关管Q1的栅 极； 采样信号产生电路由采样时间控...
【专利技术属性】
技术研发人员：方健，杜士才，马佳佳，赵帅，胥林江，伍滔，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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