一種交流輸入過欠壓保護電路的製作方法
2024-03-23 22:45:05 2
專利名稱:一種交流輸入過欠壓保護電路的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種交流輸入過欠壓保護電路，包括：第一至第十電阻、第一至第六二極體、薄膜場效應管、第一電壓比較器、第二電壓比較器、三極體、第一電容、穩壓二極體以及電壓源。本實用新型交流輸入過欠壓保護電路通過電壓比較器來檢測輸入的交流電的實時電壓，並通過薄膜場效應管來拉低三極體基極的電壓，從而使得脈衝控制調製（PWM）晶片的電壓輸入端為零，該脈衝控制調節晶片停止工作，以保護LED驅動電源，有利於延長LED驅動電源的使用壽命，並且該電路結構簡單。
【專利說明】一種交流輸入過欠壓保護電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及LED驅動【技術領域】，尤其涉及一種交流輸入過欠壓保護電路。
【背景技術】
[0002]LED具有低電流消耗、使用壽命長等特徵，並且其應用不僅擴展至顯示設備還擴展至照明設備等。在照明裝置中，為了獲得要求的亮度，經常使用多個LED。
[0003]一般的照明裝置經常使用22V的市電交流電源，並且在考慮用LED照明器件代替例如白熾燈等普通照明器件的情形中，希望LED照明器件如同普通照明器件那樣也具有使用220V的市電交流電源結構。在實際LED驅動電源中，常常會出現以下情形，由於戶外的電力電網環境複雜，電網波動很大，忽高忽低，低至85V以下，高至305V以上，因此，戶外的LED驅動電源面臨巨大的挑戰與威協，如果LED驅動電源中沒有加裝輸入過欠壓保護電路，意味著將會有大批LED驅動電源受到損壞，造成巨大的損失，對此缺陷，在LED驅動電源輸入端加裝了過欠壓保護功能，從而可以解決LED驅動電源損壞的問題。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在於提供一種交流輸入過欠壓保護電路，可以很好地解決現有技術中交流電電壓不穩定造成LED驅動電源損壞這一問題。
[0005]本實用新型的技術方案如下:本實用新型提供一種交流輸入過欠壓保護電路，包括:第一至第十電阻、第一至第六二極體、薄膜場效應管、第一電壓比較器、第二電壓比較器、三極體、第一電容、穩壓二極體以及電壓源，所述第一電壓比較器具有第一正輸入引腳、第一負輸入引腳、第一輸出引腳、電源引腳及接地引腳，所述第二電壓比較器具有第二正輸入引腳、第二負輸入引腳及第二輸出引腳，所述第一二極體的陽極與輸入的交流電一端連接，陰極與第一電阻的一端連接，所述第一電阻的另一端與第二電阻的一端連接，所述第二電阻的另一端與第八電阻的一端連接，所述第二二極體的陽極與輸入的交流電的另一端連接，陰極與第三電阻的一端連接，所述第三電阻的另一端與第四電阻的一端連接，所述第四電阻的另一端分別與第五電阻的一端、第一電容的一端、及第一負輸入引腳連接，所述第一正輸入引腳與第七電阻的一端連接，所述第七電阻的另一端與電壓源連接，所述第一輸出引腳分別與第六電阻的一端、及第一電容的另一端連接，所述第六電阻的另一端與第三二極體的陽極連接，所述第三二極體的陰極與薄膜場效應管的柵極連接，所述第二負輸入引腳與第九電阻的一端連接，所述第九電阻的另一端與電壓源連接，所述第二正輸入引腳與第八電阻的一端、第五二極體的陰極、及第二電阻的另一端連接，所述第二輸出引腳分別與第五二極體的陽極、第十電阻的一端連接，所述第十電阻的另一端與第四二極體的陽極連接，所述第四二極體的陰極與薄膜場效應管的柵極連接，所述薄膜場效應管的漏極與第六二極體的陰極連接，所述第六二極體的陽極與所述三極體的基極、及穩壓二極體的一端連接，所述三極體的發射極用於連接脈衝控制調製晶片，所述三極體的集電極用於接入脈衝控制調製晶片的工作電源，所述第五電阻的另一端、接地引腳、第八電阻的另一端、薄膜場效應管的源極以及穩壓二極體的另一端均與連接地線。
[0006]所述交流輸入過欠壓保護電路還包括:第二電容至第八電容、以及第十一電阻至第十三電阻；所述第二電容一端分別與第一二極體的陰極、及第二二極體的陰極連接，另一端連接至地線；所述第三電容一端與第一負輸入引腳連接，另一端與地線連接；所述第四電容一端與第一正輸入引腳連接，另一端與地線連接；所述第五電容一端與第二正輸入引腳連接，另一端與地線連接；所述第六電容一端第二負輸入引腳連接，另一端與地線連接；所述第七電容一端與柵極連接，另一端與地線連接；所述第八電容一端與三極體的發射極連接，另一端與地線連接；所述十一電阻一端與第二負輸入引腳連接，另一端與地線連接；所述第十二電阻一端與柵極連接，另一端與地線連接；所述第十三電阻一端與穩壓管的一端連接，另一端與三極體的發射極連接。
[0007]所述第八電容為極性電容，所述第八電容的正極與三極體的發射極連接，所述第八電容的負極與地線連接。
[0008]所述第一電壓比較器與第二電壓比較器集成在一晶片中。
[0009]所述晶片為AP4310。
[0010]採用上述方案，本實用新型的交流輸入過欠壓保護電路，通過電壓比較器來檢測輸入的交流電的實時電壓，並通過薄膜場效應管來拉低三極體基極的電壓，從而使得脈衝控制調製(PWM)晶片的電壓輸入端為零，該脈衝控制調節晶片停止工作，以保護LED驅動電源，有利於延長LED驅動電源的使用壽命，並且該電路結構簡單。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型交流輸入過欠壓保護電路的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012]以下結合附圖和具體實施例，對本實用新型進行詳細說明。
[0013]請參閱圖1，本實用新型提供一種交流輸入過欠壓保護電路，包括:第一至第十電阻 Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、第一至第六二極體 Dl、D2、D3、D4、D5、D6、薄膜場效應管Q1、第一電壓比較器U1、第二電壓比較器U2、三極體Q2、第一電容Cl、穩壓二極體ZD以及電壓源Vcc，所述第一電壓比較器Ul具有第一正輸入引腳3、第一負輸入引腳2、第一輸出引腳1、電源引腳8及接地引腳4，所述第二電壓比較器U2具有第二正輸入引腳5、第二負輸入引腳6及第二輸出引腳7，所述第一二極體Dl的陽極與輸入的交流電一端a連接，陰極與第一電阻Rl的一端連接，所述第一電阻Rl的另一端與第二電阻R2的一端連接，所述第二電阻R2的另一端與第八電阻R8的一端連接，所述第二二極體D2的陽極與輸入的交流電的另一端b連接，陰極與第三電阻R3的一端連接，所述第三電阻R3的另一端與第四電阻R4的一端連接,所述第四電阻R4的另一端分別與第五電阻R5的一端、第一電容Cl的一端、及第一負輸入引腳2連接，所述第一正輸入引腳3與第七電阻R7的一端連接，所述第七電阻R7的另一端與電壓源Vcc連接，所述第一輸出引腳I分別與第六電阻R6的一端、及第一電容Cl的另一端連接，所述第六電阻R6的另一端與第三二極體D3的陽極連接，所述第三二極體D3的陰極與薄膜場效應管Ql的柵極g連接，所述第二負輸入引腳6與第九電阻R9的一端連接，所述第九電阻R9的另一端與電壓源Vcc連接，所述第二正輸入引腳5與第八電阻R8的一端、第五二極體D5的陰極、及第二電阻R2的另一端連接，所述第二輸出引腳7分別與第五二極體D5的陽極、第十電阻RlO的一端連接，所述第十電阻RlO的另一端與第四二極體D4的陽極連接，所述第四二極體D4的陰極與薄膜場效應管Ql的柵極g連接，所述薄膜場效應管Ql的漏極d與第六二極體D6的陰極連接，所述第六二極體D6的陽極與所述三極體Q2的基極b、及穩壓二極體ZD的一端連接，所述三極體Q2的發射極e用於連接脈衝控制調製晶片U3，所述三極體Q2的集電極c用於接入脈衝控制調製晶片U3的工作電源，所述第五電阻R5的另一端、接地引腳4、第八電阻R8的另一端、薄膜場效應管Ql的源極s以及穩壓二極體ZD的另一端均與地線連接。
[0014]為了提升該交流輸入過欠壓保護電路的準確性，可以接入數個電容來進行濾波穩壓。所述交流輸入過欠壓保護電路還包括:第二電容至第八電容C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、以及第十一電阻至第十三電阻Rll、R12、R13，通過該些電容的濾波穩壓功能來提升電路的穩定度。所述第二電容C2 —端分別與第一二極體Dl的陰極、及第二二極體D2的陰極連接，另一端連接至地線；所述第三電容C3 —端與第一負輸入引腳2連接，另一端與地線連接；所述第四電容C4 一端與第一正輸入引腳3連接,另一端與地線連接；所述第五電容C5 —端與第二正輸入引腳5連接，另一端與地線連接；所述第六電容C6 —端第二負輸入引腳6連接，另一端與地線連接；所述第七電容C7 —端與柵極g連接，另一端與地線連接；所述第八電容C8 —端與三極體Q2的發射極c連接，另一端與地線連接；所述i^一電阻Rll —端與第二負輸入引腳6連接，另一端與地線連接；所述第十二電阻R12 —端與柵極g連接，另一端與地線連接；所述第十三電阻R13 —端與穩壓管ZD的一端連接，另一端與三極體Q2的發射極連接。所述第八電容CS為極性電容，所述第八電容CS的正極與三極體的發射極C連接，所述第八電容C8的負極與地線連接。
[0015]所述第一電壓比較器Ul與第二電壓比較器U2可以集成在一晶片中。所述晶片優選為 AP4310。
[0016]該交流輸入過欠壓保護電路的保護原理如下:
[0017]欠壓保護:當輸入的交流電電壓低於最小值(如85V)時，經第一二極體Dl與第二二極體D2整流後的電壓偏低，使得第五電阻R5兩端得到的分壓偏低，造成第一電壓比較器Ul第一負輸入引腳2 (即晶片AP4310的引腳2)電壓低於第一正輸入引腳3 (即晶片AP4310的引腳3)的電壓，使得第一輸出端I (即晶片AP4310的引腳I)輸出高電平，使得薄膜場效應管Ql導通，此時第六二極體D6兩端的壓降很低，只有0.7V左右，相當於把穩壓二極體ZD對地進行了短路，使得三極體Q2工作狀態處於截止狀態，從而使得脈衝控制調製(PWM)晶片U3的電壓輸入端為零，該脈衝控制調節晶片U3停止工作，以保護LED驅動電源。
[0018]過壓保護:當輸入的交流電電壓高於最大值(如305V)時，經第一二極體Dl與第二二極體D2整流後的電壓偏高，使得第八電阻R8兩端得到的分壓偏高，造成第二電壓比較器U2的第二正輸入引腳5 (即晶片AP4310的引腳5)的電壓高於第二負輸入引腳6 (即晶片AP4310的引腳6)的電壓，通過第五二極體D5補償，便得第二正輸入引腳5 (即晶片AP4310的引腳5)電壓更高，使得第二輸出端7 (即晶片AP4310的引腳7)輸出高電平，使得薄膜場效應管Ql導通，此時第六二極體D6兩端的壓降很低，只有0.7V左右，相當於把穩壓二極體ZD對地進行了短路，使得三極體Q2工作狀態處於截止狀態，從而使得脈衝控制調製(PWM)晶片U3的電壓輸入端為零，該脈衝控制調節晶片U3停止工作，以保護LED驅動電源。
[0019]綜上所述，本實用新型提供一種交流輸入過欠壓保護電路，通過電壓比較器來檢測輸入的交流電的實時電壓，並通過薄膜場效應管來拉低三極體基極的電壓，從而使得脈衝控制調製晶片的電壓輸入端為零，該脈衝控制調節晶片停止工作，以保護LED驅動電源，有利於延長LED驅動電源的使用壽命，並且該電路結構簡單。
[0020]以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用於限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種交流輸入過欠壓保護電路，其特徵在於，包括:第一至第十電阻、第一至第六二極體、薄膜場效應管、第一電壓比較器、第二電壓比較器、三極體、第一電容、穩壓二極體以及電壓源，所述第一電壓比較器具有第一正輸入引腳、第一負輸入引腳、第一輸出引腳、電源引腳及接地引腳，所述第二電壓比較器具有第二正輸入引腳、第二負輸入引腳及第二輸出引腳，所述第一二極體的陽極與輸入的交流電一端連接，陰極與第一電阻的一端連接，所述第一電阻的另一端與第二電阻的一端連接，所述第二電阻的另一端與第八電阻的一端連接，所述第二二極體的陽極與輸入的交流電的另一端連接，陰極與第三電阻的一端連接，所述第三電阻的另一端與第四電阻的一端連接，所述第四電阻的另一端分別與第五電阻的一端、第一電容的一端、及第一負輸入引腳連接，所述第一正輸入引腳與第七電阻的一端連接，所述第七電阻的另一端與電壓源連接，所述第一輸出引腳分別與第六電阻的一端、及第一電容的另一端連接，所述第六電阻的另一端與第三二極體的陽極連接，所述第三二極體的陰極與薄膜場效應管的柵極連接，所述第二負輸入引腳與第九電阻的一端連接，所述第九電阻的另一端與電壓源連接，所述第二正輸入引腳與第八電阻的一端、第五二極體的陰極、及第二電阻的另一端連接，所述第二輸出引腳分別與第五二極體的陽極、第十電阻的一端連接，所述第十電阻的另一端與第四二極體的陽極連接，所述第四二極體的陰極與薄膜場效應管的柵極連接，所述薄膜場效應管的漏極與第六二極體的陰極連接，所述第六二極體的陽極與所述三極體的基極、及穩壓二極體的一端連接，所述三極體的發射極用於連接脈衝控制調製晶片，所述三極體的集電極用於接入脈衝控制調製晶片的工作電源，所述第五電阻的另一端、接地引腳、第八電阻的另一端、薄膜場效應管的源極以及穩壓二極體的另一端均與連接地線。2.根據權利要求1所述的交流輸入過欠壓保護電路，其特徵在於，還包括:第二電容至第八電容、以及第十一電阻至第十三電阻；所述第二電容一端分別與第一二極體的陰極、及第二二極體的陰極連接，另一端連接至地線；所述第三電容一端與第一負輸入引腳連接，另一端與地線連接；所述第四電容一端與第一正輸入引腳連接，另一端與地線連接；所述第五電容一端與第二正輸入引腳連接，另一端與地線連接；所述第六電容一端第二負輸入引腳連接，另一端與地線連接；所述第七電容一端與柵極連接，另一端與地線連接；所述第八電容一端與三極體的發射極連接，另一端與地線連接；所述十一電阻一端與第二負輸入引腳連接，另一端與地線連接；所述第十二電阻一端與柵極連接，另一端與地線連接；所述第十三電阻一端與穩壓管的一端連接，另一端與三極體的發射極連接。3.根據權利要求2所述的交流輸入過欠壓保護電路，其特徵在於，所述第八電容為極性電容，所述第八電容的正極與三極體的發射極連接，所述第八電容的負極與地線連接。4.根據權利要求1所述的交流輸入過欠壓保護電路，其特徵在於，所述第一電壓比較器與第二電壓比較器集成在一晶片中。5.根據權利要求4所述的交流輸入過欠壓保護電路，其特徵在於，所述晶片為AP4310。
【文檔編號】H05B37-02GK204271611SQ201420686669
【發明者】王宗友, 鄒超洋, 凌彩萌 [申請人]深圳市崧盛電子有限公司