本實用新型涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種過壓保護電路及負載電壓調(diào)節(jié)電路。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)的LED驅(qū)動電路一般可以應(yīng)用于多種LED驅(qū)動拓撲結(jié)構(gòu)當(dāng)中，例如，Buck、Boost、Buck-Boost，等等。由于需要在LED驅(qū)動電路的基礎(chǔ)上設(shè)置過壓保護電路，因此，需要設(shè)置相應(yīng)的外圍電路與之配合。

現(xiàn)有技術(shù)的過壓保護電路一般通過分壓電路采樣LED驅(qū)動電路的輸出電壓，并通過該采樣信號與芯片內(nèi)部基準進行比較，以判斷是否過壓。然后，由于芯片內(nèi)部的基準是固定的，在適用不同拓撲結(jié)構(gòu)中，在負載不共地的情況下，實際上其過壓的判斷基準是不同的，因此現(xiàn)有技術(shù)很難適用于多種拓撲結(jié)構(gòu)。因此，需要增加外圍電路并改變相應(yīng)參數(shù)來實現(xiàn)過壓保護，即針對不同的拓撲設(shè)置不同的外圍電路。

如圖1、2或3所示，分別示意了應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)過壓保護電路的LED驅(qū)動電路，圖1為Boost拓撲結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，圖2為Buck拓撲結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，圖3為Buck-Boost拓撲結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。在圖2和圖3中，因負載不共地，所以需要設(shè)置復(fù)雜的外圍電路來適應(yīng)現(xiàn)有技術(shù)的過壓保護電路。由于采用了現(xiàn)有技術(shù)的過壓保護電路，不僅存在兼容性差的問題，而且復(fù)雜的外圍電路會增加功耗和元器件成本。此外，現(xiàn)有技術(shù)中，在負載不共地的情況下，由于芯片內(nèi)部基準固定，因此不利于負載恒壓的調(diào)節(jié)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型提供一種兼容性好，簡化外圍電路的過壓保護電路及負載電壓調(diào)節(jié)電路，用以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題。

本實用新型的技術(shù)解決方案是，提供一種以下結(jié)構(gòu)的過壓保護電路，包括：

分壓采樣電路，其兩端分別連接于負載兩端，所述分壓采樣電路的采樣輸出端輸出表征負載兩端電壓值的采樣電壓信號；

比較電路，其第一輸入端接收所述的采樣電壓信號，其第二輸入端接收基準信號，所述的基準信號為負載的高端電壓或低端電壓；

其中，所述采樣電壓信號和所述基準信號在比較電路中進行比較，在發(fā)生過壓時，所述比較電路的輸出端發(fā)生高低電平轉(zhuǎn)換。

可選地，所述的過壓保護電路還包括采樣電阻，所述的采樣電阻與所述負載串聯(lián)，所述的連接于負載兩端可以是直接連接在負載的兩端，也可以是連接在采樣電阻與負載組成的串聯(lián)結(jié)構(gòu)的兩端，負載的高端電壓或低端電壓可以直接為負載高端或低端上的電位，也可以是所述串聯(lián)結(jié)構(gòu)的高端電壓或低端電壓。

可選地，所述的采樣電阻與負載的高壓端連接，所述分壓采樣電路的一端連接在采樣電阻的另一端，分壓采樣電路的另一端連接在負載的低壓端，所述采樣電阻的任意一端的電位作為所述負載的高端電壓，該高端電壓作為基準信號。

可選地，所述的采樣電阻與負載的低壓端連接，所述分壓采樣電路的一端連接在采樣電阻的另一端，分壓采樣電路的另一端連接在負載的高壓端，所述采樣電阻與負載的公共端電位作為所述負載的低端電壓，該低端電壓作為基準信號。

可選地，在所述比較電路的其中一個輸入端連接參考電壓信號，所述的參考電壓信號連接在所述基準信號與比較電路的該輸入端之間。

可選地，所述的過壓保護電路應(yīng)用于Buck、Boost或Buck-Boost拓撲結(jié)構(gòu)的LED驅(qū)動電路中。

可選地，所述的比較電路集成于芯片內(nèi)。

本實用新型的技術(shù)解決方案是，提供一種以下結(jié)構(gòu)的負載電壓調(diào)節(jié)電路，包括：

分壓采樣電路，其兩端分別連接于負載兩端，所述分壓采樣電路的采樣輸出端輸出表征負載兩端電壓值的采樣電壓信號；

運算放大器，其第一輸入端接收所述的采樣電壓信號，其第二輸入端接收基準信號，所述的基準信號為負載的高端電壓或低端電壓；

其中，所述采樣電壓信號和所述基準信號在運算放大器中進行運算處理，輸出電壓調(diào)節(jié)信號，根據(jù)所述的電壓調(diào)節(jié)信號來調(diào)節(jié)負載兩端電壓的大小，使得表征負載兩端電壓值的采樣電壓信號趨近于所述基準信號。

采用本實用新型的結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點：本實用新型將負載的高端電壓或低端電壓作為基準信號，所述分壓采樣電路的兩端分別連接于負載兩端，將表征負載兩端電壓的采樣電壓信號與所述基準信號進行比較，正常工作下二者的比較結(jié)果與過壓情況下的比較結(jié)果相反，從而判斷過壓以進行過壓保護。利用本實用新型還可以解決負載不共地情況下的負載電壓調(diào)節(jié)中。本實用新型適用于多種拓撲結(jié)構(gòu)，具有良好的兼容性，不需要復(fù)雜的外圍電路。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用于Boost拓撲的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用于Buck拓撲的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用于Buck-Boost拓撲的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實用新型應(yīng)用于Boost拓撲的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實用新型應(yīng)用于Buck拓撲的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實用新型應(yīng)用于Buck-Boost拓撲的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本實用新型之過壓保護電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本實用新型之負載電壓調(diào)節(jié)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行詳細描述，但本實用新型并不僅僅限于這些實施例。本實用新型涵蓋任何在本實用新型的精神和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。

為了使公眾對本實用新型有徹底的了解，在以下本實用新型優(yōu)選實施例中詳細說明了具體的細節(jié)，而對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細節(jié)的描述也可以完全理解本實用新型。

在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本實用新型。需說明的是，附圖均采用較為簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。

參考圖4所示，示意了本實用新型應(yīng)用于Boost拓撲的電路結(jié)構(gòu)，以應(yīng)用于LED驅(qū)動電路為例。所述的LED驅(qū)動電路包括電感L1、續(xù)流二極管D00和集成有開關(guān)管M的芯片IC，所述的芯片IC具有過壓保護功能，LED負載與采樣電阻R3串聯(lián)，采樣電阻R3用于電流采樣，其另一端與續(xù)流二極管D00的負端連接，LED負載的負端接地。采樣電阻R3的兩端分別于與芯片IC的引腳ISP和ISN連接，以取得其兩端的兩端并得到采樣電流，引腳ISP或ISN上所接收到的電壓可以作為基準信號。

本實用新型的過壓保護電壓包括分壓采樣電路和比較電路，所述的分壓采樣電路為由電阻R1和R2組成的分壓電路，分壓電路高壓端與采樣電阻R3的高壓端連接，分壓電路的低壓端與LED負載的負端連接，即接地。所述電阻R1和R2的公共端輸出表征負載兩端電壓(因采樣電阻R3阻值很小，故其上的電壓可以忽略不計)的采樣電壓信號；

所述比較電路的第一輸入端接收所述的采樣電壓信號，其第二輸入端接收基準信號，所述的基準信號為負載的高端電壓，在本實施例中為采樣電阻R3高壓端的電位。正常工作的情況下，所述采樣電壓信號大于所述基準信號，在發(fā)生過壓時，所述比較電路的輸出端發(fā)生高低電平轉(zhuǎn)換。

參考圖5所示，示意了本實用新型應(yīng)用于Buck拓撲的電路結(jié)構(gòu)，過壓保護電路的連接關(guān)系的原理與圖4一致，也同樣以應(yīng)用于LED驅(qū)動電路為例，負載為LED。芯片IC內(nèi)的開關(guān)管M與電感L1、續(xù)流管D00組成Buck拓撲的LED驅(qū)動電路。LED負載與采樣電阻R3串聯(lián)，采樣電阻R3用于電流采樣，其另一端與續(xù)流二極管D00的負端連接，LED負載的負端與續(xù)流二極管D00的正端之間連接有電感L1。采樣電阻R3的兩端分別于與芯片IC的引腳ISP和ISN連接，以取得其兩端的兩端并得到采樣電流，引腳ISP或ISN上所接收到的電壓可以作為基準信號。所述的分壓采樣電路也為由電阻R1和R2組成的分壓電路，分壓電路高壓端與采樣電阻R3的高壓端連接，分壓電路的低壓端與LED負載的負端連接。所述電阻R1和R2的公共端輸出表征負載兩端電壓(因采樣電阻R3阻值很小，故其上的電壓可以忽略不計)的采樣電壓信號。對于比較電路的實現(xiàn)，則將在后面附圖中予以闡釋和說明。

參考圖6所示，示意了本實用新型應(yīng)用于Buck-Boost拓撲的電路結(jié)構(gòu)，過壓保護電路的連接關(guān)系的原理與圖4、5一致，也同樣以應(yīng)用于LED驅(qū)動電路為例，負載為LED。本發(fā)明圖4、5和6實施例中，其核心內(nèi)容為：LED過壓保護的基準信號為LED電流采樣高端；LED過壓保護設(shè)置分壓電路接在LED負載的兩端。由于采樣電阻R3的阻值很小，所以其上的電壓可以忽略不計，因此所述的LED電流采樣高端也可以指的是LED負載的高壓端，所述LED負載的兩端也指的是LED負載和采樣電阻組成的串聯(lián)結(jié)構(gòu)的兩端。

參考圖7所示，示意了本實用新型過壓保護電路的結(jié)構(gòu)，進一步示意了比較電路。比較器U01作為比較電路，集成于芯片IC內(nèi)，ISP電流采樣高端，ovp為采樣電壓信號，比較器U01的正端與ISP連接，即接收基準信號，比較器的負端與ovp連接，即接收表征負載兩端電壓的采樣電壓信號。正常工作的情況下，所述采樣電壓信號小于所述基準信號，比較器輸出為高電平，在發(fā)生過壓時，則跳變?yōu)樗霾蓸与妷盒盘柎笥谒龌鶞市盘枺藭r所述比較器U01的輸出端發(fā)生高電平向低電平轉(zhuǎn)換。根據(jù)實際情況，可在比較器U01的至少一個輸入端設(shè)置參考電壓信號Vref，在本實施例中，所述參考電壓信號Vref加在比較器的正端，優(yōu)選方案為所述的參考電壓信號連接在所述基準信號與比較電路其中一個輸入端之間。

參考圖8所示，示意了負載電壓調(diào)節(jié)電路。若采用運算放大器作為比較電路，則圖7電路可以作為負載電壓調(diào)節(jié)電路，即得到圖8所示的負載電壓調(diào)節(jié)電路。本實用新型的負載電壓調(diào)節(jié)電路包括分壓采樣電路和運算放大器U02，分壓采樣電路為由電阻R1和R2組成的分壓電路，其兩端分別連接于負載兩端，所述分壓采樣電路的采樣輸出端輸出表征負載兩端電壓值的采樣電壓信號。所述運算放大器的第一輸入端接收所述的采樣電壓信號，其第二輸入端接收基準信號，所述的基準信號為負載的高端電壓或低端電壓。在負載電壓調(diào)節(jié)電路中，一般不需要電流采樣，所以也可以不用采樣電阻R3。

所述采樣電壓信號和所述基準信號在運算放大器U02中進行運算處理，輸出電壓調(diào)節(jié)信號，根據(jù)所述的電壓調(diào)節(jié)信號來調(diào)節(jié)負載兩端電壓的大小，使得表征負載兩端電壓值的采樣電壓信號趨近于所述基準信號，即負載電壓保持恒壓。

在所述運算放大器U02的其中一個輸入端連接參考電壓信號Vref，所述的參考電壓信號連接在所述基準信號與運算放大器U02的該輸入端之間。在具體的應(yīng)用中，可以在負載上串聯(lián)一個調(diào)整管，所述的運算放大器的輸出端與所述的調(diào)整管的控制端連接。

為了便于理解，圖8中與圖7相同的部分，均采用了同樣的標記，同時為了便于理解，引腳ovp、ISP在圖8也沿用了圖7的標記。

除此之外，雖然以上將實施例分開說明和闡述，但涉及部分共通之技術(shù)，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員看來，可以在實施例之間進行替換和整合，涉及其中一個實施例未明確記載的內(nèi)容，則可參考有記載的另一個實施例。

以上所述的實施方式，并不構(gòu)成對該技術(shù)方案保護范圍的限定。任何在上述實施方式的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在該技術(shù)方案的保護范圍之內(nèi)。