一种用于调光电路的过流保护电路的制作方法

1.本实用新型涉及电路技术领域，尤其涉及一种用于调光电路的过流保护电路。


背景技术：

2.在智能调光的应用场合，经常将mos管串联在输出的回路中，通过对其栅极施加pwm信号，控制mos管的开通和关断，以实现调光。在这种应用的场景下，需要加入过流保护电路，以防止mos管损坏。常规的做法，通过以下方式实现：如图1所示，先在mos管的源极串联一个采样电阻r30，当电路产生过流的时候，采样电阻r30上产生较大的压差cs；再通过运算放大器将cs信号放大，得到一个过流保护信号。这种实现方法，需要借助额外的运算放大器，电路成本比较高，而且由于采样电阻r30的加入，会增加调光电路的功耗。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提出一种用于调光电路的过流保护电路，通过利用mos管的饱和导通特性和简单的分立器件组合，产生sd保护信号，无需增加额外的运算放大器和在调光电路上增加采样电阻，降低了调光电路的功耗。
4.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.一种用于调光电路的过流保护电路，包括采样电路、调光电路和控制电路，所述调光电路设有开关件q1，所述采样电路包括开关件q2、电阻r1、电阻r2、电阻r4、二极管d1和二极管d2，所述二极管d1和所述二极管d2的导通压降一致，所述二极管d2的负极和所述调光电路的开关件q1的输入端电连接，所述二极管d2的正极通过所述电阻r2和所述二极管d1的正极串联，所述二极管d1的负极和所述开关件q2的控制端电连接，所述调光电路的开关件q1的控制端通过所述电阻r1和所述二极管d1的正极串联，所述开关件q2的输入端通过所述电阻r4和电源vcc电连接，所述开关件q1的输出端和所述开关件q2的输出端均接地；
6.所述调光电路的开关件q1的控制端还和所述控制电路的输出端电连接，所述控制电路的输入端和所述采样电路的开关件q2的输入端电连接；
7.所述采样电路用于当所述调光电路处于正常状态时，所述开关件q2保持截止状态，不向所述控制电路输出sd保护信号；和当所述调光电路发生过流时所述开关件q2导通，输出sd保护信号至所述控制电路；
8.所述控制电路用于当未接收到所述sd保护信号时正常输出pwm控制信号至所述调光电路进行正常控制，和当接收到所述sd保护信号时调节输出至所述调光电路的pwm控制信号，以关断所述调光电路的开关件q1。
9.优选的，所述采样电路还包括sd保护电路，所述sd保护电路的输入端电连接所述开关件q2的输入端，所述sd保护电路的输出端电连接所述pwm调制电路的输入端；
10.所述sd保护电路用于当所述调光电路发生过流时所述第二开关件q2的输入端的输出电平由高电平变为低电平，生成所述sd保护信号。
11.优选的，所述采样电路还包括电阻r5，所述二极管d1的负极通过所述电阻r5和所
述开关件q2的控制端电连接。
12.优选的，所述采样电路还包括电容c1，所述电容c1的一端电连接所述开关件q2的控制端，所述电容c1的另一端接地。
13.优选的，所述调光电路还包括负载电路，所述负载电路的输出端和所述开关件q1的输入端电连接；
14.所述负载电路包括至少一个led管，当多个所述led管时所述led管串联。
15.优选的，所述控制电路包括pwm调制电路、电阻r3和电阻r6，所述pwm调制电路的输入端与所述sd保护电路的输入端电连接，所述pwm调制电路的输出端通过所述电阻r3与所述开关件q1的控制端串联，所述电阻r6的一端电连接至所述开关件q1的控制端，所述电阻r6的另一端接地；
16.所述pwm调制电路用于当未接收到所述sd保护信号时正常输出pwm控制信号至所述调光电路进行正常控制，和当接收到所述sd保护信号时调节输出至所述调光电路的pwm控制信号，以关断所述调光电路的开关件q1。
17.优选的，所述开关件q1为mos管，所述开关件q1的控制端为mos管的栅极，所述开关件q1的输入端为mos管的漏极，所述开关件q1的输出端为mos管的源极。
18.优选的，所述开关件q1为mos管，所述开关件q1的控制端为mos管的栅极，所述开关件q1的输入端为mos管的漏极，所述开关件q1的输出端为mos管的源极。
19.与现有技术相比，上述技术方案具有以下有益效果：本实用新型通过增加采样电路与控制电路，利用了调光电路中开关件q1的导通特性控制输出sd保护信号，具体为当过流现象越严重，开关件q1的输入端的电位越高，采样电路响应越快，使得在调光电路发生过流情况时能及时关断，避免了产品的损坏，且有效地提高了产品工作的稳定性和安全性。
附图说明
20.图1是现有技术过流保护电路的电路结构示意图；
21.图2是本实用新型用于调光电路的过流保护电路的原理示意图；
22.图3是本实用新型用于调光电路的过流保护电路的电路结构示意图；
23.附图中：采样电路1、调光电路2、控制电路3、负载电路21。
具体实施方式
24.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
25.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
26.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.如图2-3所示，一种用于调光电路的过流保护电路，采样电路1、调光电路2和控制电路3，所述调光电路2设有开关件q1，所述采样电路1包括开关件q2、电阻r1、电阻r2、电阻r4、二极管d1和二极管d2，所述二极管d1和所述二极管d2的导通压降一致，所述二极管d2的负极和所述调光电路2的开关件q1的输入端电连接，所述二极管d2的正极通过所述电阻r2和所述二极管d1的正极串联，所述二极管d1的负极和所述开关件q2的控制端电连接，所述调光电路2的开关件q1的控制端通过所述电阻r1和所述二极管d1的正极串联，所述开关件q2的输入端通过所述电阻r4和电源vcc电连接，所述开关件q1的输出端和所述开关件q2的输出端均接地；
29.所述调光电路2的开关件q1的控制端还和所述控制电路3的输出端电连接，所述控制电路3的输入端和所述采样电路1的开关件q2的输入端电连接；
30.所述采样电路1用于当所述调光电路2处于正常状态时，所述开关件q2保持截止状态，不向所述控制电路3输出sd保护信号；和当所述调光电路2发生过流时所述开关件q2导通，输出sd保护信号至所述控制电路3；
31.所述控制电路3用于当未接收到所述sd保护信号时正常输出pwm控制信号至所述调光电路2进行正常控制，和当接收到所述sd保护信号时调节输出至所述调光电路2的pwm控制信号，以关断所述调光电路2的开关件q1。
32.进一步的本实施例中电路的工作原理如下：当调光电路2正常状态时，控制电路3正常输出pwm控制信号至调光电路2的开关件q1的控制端进行正常控制，开关件q1导通未过流，且二极管d1和二极管d2正向导通，则二极管d1、二极管d2和电阻r1之间电连接的a点电压为二极管d2的导通压降，并根据开关件q1的导通特性，二极管d2的负极电压接近于0，而由于二极管d1和二极管d2的连接方向相反且导通压降一致，则二极管d1和二极管d2的导通压降相互抵消，二极管d1的负极电压也接近于0，不满足开关件q2导通条件，此时开关件q2处于截止状态，而开关件q2的输入端与电源vcc电连接，此时开关件q2的输入端的电平为高电平，未输出sd保护信号；
33.当调光电路2发生过流现象时，开关件q1的输入端电压抬升，二极管d2的负极电压随之抬升，而二极管d1和二极管d2的连接方向相反且导通压降一致，则二极管d1和二极管d2的导通压降相互抵消，则二极管d1、二极管d2和电阻r1之间电连接的a点电压由电阻r1、电阻r2和开关件q1的输入端电压所决定，并且二极管d1负极电压也随之抬升，当满足开关件q2导通条件时，开关件q2会由截止状态变为导通状态，此时开关件q2的输入端电平由高电平变为低电平，输出sd保护信号至控制电路3，控制电路3从而调节输出可关断所述调光电路2的开关件q1的pwm控制信号，实现过流保护。
34.进一步的，图2中a点的电平由电阻r1、电阻r2和开关件q1所决定，在本实施例中，电阻r1和电阻r2形成串联分压电阻组合，通过调节电阻r1和电阻r2的阻值比例，可以调整启动sd保护信号的电流阈值。并且本实施例中二极管d1和二极管d2应选取相同型号，且导通压降为0.7v，以抵消采样电路1自身的压降对输出sd保护信号的影响，从而获得准确的sd
保护信号，提高采样电路1的可靠性。同时二极管d2还能防止开关件q1关断时开关件q1的输入端的高压进入控制电路3，造成控制电路3上的电路元件损毁的情况发生。
35.本实用新型通过增加采样电路1与控制电路3，利用了调光电路2中开关件q1的导通特性控制输出sd保护信号，具体为当过流现象越严重，开关件q1的输入端的电位越高，采样电路1响应越快，使得在调光电路2发生过流情况时能及时关断，避免了产品的损坏，且有效地提高了产品工作的稳定性和安全性。
36.更进一步的说明，所述采样电路1还包括sd保护电路，所述sd保护电路的输入端电连接所述开关件q2的输入端，所述sd保护电路的输出端电连接所述pwm调制电路的输入端；
37.所述sd保护电路用于当所述调光电路2发生过流时所述第二开关件q2的输入端的输出电平由高电平变为低电平，生成所述sd保护信号。
38.本实施例中，采用sd保护电路的高低电平变换输出的sd保护信号直接控制pwm调制电路的pwm控制信号输出，可以产生过流自锁的效果，实现过流保护。
39.更进一步的说明，所述采样电路1还包括电阻r5，所述二极管d1的负极通过所述电阻r5和所述开关件q2的控制端电连接。本实施例中电阻r5作为限流电阻，起到限制电流的作用，防止发生过流现象时，通过开关件q2的电流过大，导致开关件q2损毁的情况。
40.更进一步的说明，所述采样电路1还包括电容c1，所述电容c1的一端电连接所述开关件q2的控制端，所述电容c1的另一端接地。本实施例中电容c1作为开关件q2的滤波电容，能够防止瞬间的干扰导致sd保护电路误动作，进一步提高采样电路的可靠性。
41.更进一步的说明，所述调光电路2还包括负载电路21，所述负载电路21的输出端和所述开关件q1的输入端电连接；
42.所述负载电路21包括至少一个led管，当多个所述led管时所述led管串联。本实施例可以通过开关件q1对多个led管进行统一的调光处理，保证每个led管电压一致和亮度一致。
43.更进一步的说明，所述控制电路3包括pwm调制电路、电阻r3和电阻r6，所述pwm调制电路的输入端与所述采样电路1的开关件q2的输入端电连接，所述pwm调制电路的输出端通过所述电阻r3与所述开关件q1的控制端串联，所述电阻r6的一端电连接至所述开关件q1的控制端，所述电阻r6的另一端接地；
44.所述pwm调制电路用于当未接收到所述sd保护信号时正常输出pwm控制信号至所述调光电路进行正常控制，和当接收到所述sd保护信号时调节输出至所述调光电路的pwm控制信号，以关断所述调光电路的开关件q1。
45.本实施例中pwm调制电路通过第三电阻r3、第六电阻r6和开关件q1控制负载电路中led管的占空比，从而可以调整led管的照度，进一步的，为改变pwm调制电路的控制脉冲的前后沿陡度和防止震荡，减小开关件q1的控制端出现电压尖峰，因此在pwm调制电路和开关件q1的控制端串联电阻r3。
46.更进一步的说明，所述开关件q1为mos管，所述开关件q1的控制端为mos管的栅极，所述开关件q1的输入端为mos管的漏极，所述开关件q1的输出端为mos管的源极。
47.更进一步的说明，所述开关件q2为三极管，所述开关件q2的控制端为三极管的基极，所述开关件q2的输入端为三极管的集电极，所述开关件q2的输出端为三极管的发射极；
48.或者所述开关件q2为mos管，所述开关件q2的控制端为mos管的栅极，所述开关件
q2的输入端为mos管的漏极，所述开关件q2的输出端为mos管的源极。本实施例中开关件q1和开关件q2均为带有控制功能的元件，根据控制端输入的电压信号导通或截止，可实现对应电路的精准同步驱动控制。
49.以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些等同的变型或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。