[发明专利]一种输出过压保护电路

说明书

技术领域

本发明涉及LED驱动领域，尤其涉及一种输出过压保护电路。

背景技术

LED驱动芯片通常需要集成输出过压保护功能以防止异常情况下输出电压过高损坏系统。当LED驱动电路的输出端开路或者异常过压时，LED驱动芯片必须触发输出过压保护功能关断输出功率管以控制输出电压的进一步上升，否则会使输出电压失控持续升高，超出器件的极限耐压造成系统损坏。

随着LED应用的普及和成本的降低，LED驱动应用的环境也越来越复杂恶劣，因此面对各种极端情况时必然要求芯片的保护功能能够在不影响正常应用前提下可靠及时地触发，从而有效保护电路。目前，常见的过压保护方案有以下两种：

第一种如图1所示，通过电阻R1、R2分压采样退磁阶段电感两端电压fb并与芯片(虚框所示)内部的参考电压vref比较，当采样到的电压大于芯片内参考电压时触发过压保护OVP并关断输出功率管M0。该方案的主要缺点在于：在极限应用中电感的退磁时间有可能短至小于芯片内部为防止干扰而设置的屏蔽时间leboff，从而导致过压保护失效；或者由于噪声的影响导致R1、R2的采样电压fb出现扰动而误触发过压保护导致灯闪。

第二种如图2所示，通过芯片(虚框所示)外部管脚Rovp接电阻R1以设置芯片内部的最小退磁时间作为过压阈值。随着输出电压逐渐升高，电感的退磁时间也逐渐减小，当输出过压时电感退磁时间小于R1设定的最小退磁时间时，触发过压保护并关断输出功率管M0。其中，图2中swon信号为功率管的开关信号，uvlob为电源电压的欠压锁定信号，leboffb为防止干扰的屏蔽时间，tdfin为电感退磁结束的检测信号，ovp为过压保护信号。

如图3所示，在swon＝1功率管导通期间，MOS管M1将电容Cramp的上极板拉低，固定电流源Iovp流经芯片外的电阻Rovp在比较器comp负相输入端产生固定电压，此时比较器comp输出tdmin＝0，D触发器保持初始值输出ovp＝0。在swon＝0功率管关断期间，电感开始退磁，Cramp在电流源Iramp的充电下线性上升，当ramp上升至Rovp电压时，比较器comp输出tdmin＝1，此时如果已经检测到退磁信号tdfin＝1，则D触发器输出OVP＝1触发输出过压保护并锁定。为防止tdfin误检测，在功率管关断后设置屏蔽时间leboffb，在此期间内触发的tdfin＝1无效，不会触发OVP，触发OVP后只有当芯片下电uvlob＝0，复位OVP。

此方案的主要缺点在于：当输入电压较低，励磁不够时有可能导致退磁时间很短误触发过压保护，甚至引起灯闪；或者极限条件下系统实际退磁时间小于芯片为防止干扰而设置的内部屏蔽时间leboffb，则过压保护失效。

综上所述，以上两种方案都存在过压保护的不可靠性，不是误触发过压保护就是过压保护失效。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种输出过压保护电路，以可靠准确地触发输出过压保护功能，从而有效避免过压保护的误触发和失效。

为了实现上述目的，本发明提供一种输出过压保护电路，该保护电路包括：

输出电压采集模块，其第一输入端与正电压输出端连接，第二输入端与负电压输出端连接，第三输入端接地；

电阻R0，其一端接地并接所述输出电压采集模块的第三输入端，另一端接所述输出电压采集模块的输出端；

运算放大器，其正输入端接电阻R0的一端；

MOS管M1，其栅极接所述运算放大器的输出端，源极接所述运算放大器的负输入端；

电阻R1，其一端接所述MOS管M1的源极，另一端接所述电阻R0的另一端；

电流镜模块，其输入端接所述MOS管M1的漏极；

电阻R2，其一端接所述电流镜模块的输出端，另一端接地；以及

比较器，其正输入端接所述电流镜模块的输出端，负输入端接一基准电压端，输出端接一过压信号端。

进一步地，所述输出电压采集模块包括：

电感L0，其一端接所述负电压输出端；

电阻R4，其一端接所述负电压输出端，另一端接所述电阻R0的另一端；以及

二极管D5，其阳极接所述电感L0的另一端，阴极接电阻R0的一端以及所述正电压输出端。

进一步地，所述输出电压采集模块包括：

电阻R4，其一端接所述负电压输出端；

电阻R5，其一端接所述电阻R4的另一端，另一端接所述电阻R0的另一端；