[实用新型]用于负载开关的控制电路、驱动电路和照明设备

说明书

本实用新型涉及用于负载开关的控制电路、驱动电路和照明设备。一种用于负载开关(M1)的控制电路，该负载开关适于连接在电源(SMPS)与负载(LED)之间。最重要的是，所述控制电路设有保护电路(R4、D2)，所述保护电路适于当已经检测到所述异常情况时，禁用供给所述转换器电路的电源电压(V2)，从而防止所述转换器电路将所述电源电压(V2)转换为驱动电压以接通所述负载开关(M1)；其特征在于，所述保护电路包括电压偏置电路，该电压偏置电路被连接在所述输入与所述负载端子的正端子之间，以便使所述电源电压偏置在所述正端子上的电位，并且所述电压偏置电路适于：当所述负载短路时，将所述电源电压(V2)拉到所述负载端子的正端子的电位以及负端子的电位。

技术领域

本实用新型涉及一种功率电子器件。

背景技术

开关模式电源(SMPS)广泛用于不同的应用中。例如，LED灯驱动器、电视、冰箱、洗衣机、手机充电器适配器…，所有这些都具有现代生活不可或缺的SMPS。SMPS给负载供电。为了切断负载，可以关闭SMPS。或者，有时我们仅需要整个设备进入待机模式而不关闭SMPS，于是我们需要断开SMPS与负载的连接。在一些其它应用中，当负载遭受泄漏危险时，SMPS与负载断开。为了实现这种讨论内容，通常使用在SMPS和负载之间的串联开关。通过控制开关的接通或断开，可以容易地相对于电源连接或断开负载。开关需要由控制电路供电/驱动。图1示出了包括电源、负载开关和负载以及用于负载开关的控制电路的拓扑。

图2示出了用于负载开关的已知控制电路。M1是高侧负载开关，其它部件是驱动M1的电平移位电路。

对于正常操作，由于存在负载(LED)，在M1的源极上总是出现高阻抗。开关驱动器电流来自V2，V2是通常来自与电源的主功率电感器磁耦合的偏置绕组的Vcc，并且当M2接通(M2以～10kHz接通/断开)时，V2电压通过D4对C2充电。当M2关断时，C2中的能量使M3导通，并通过D1、C1、M3对C1充电以保持M1导通。Vcc与电源的主功率电感器上的电压有关，该电压于是与电源供给负载的输出电压有关。由于存在负载，输出电压可以正常建立，并且Vcc也足以以完全导通模式驱动M1。

从一开始，M2关闭，V2的能量就开始建立。如果此时在负载处存在短路，则来自V2的电流将通过D4、D1和R3直接到达地，并且驱动M1以线性模式导通。但是从电源的输出看到的阻抗很小，并且输出电压被钳位为小幅度。所以，偏置绕组上的电压(反映输出电压)也是有限的。Vcc再次将M1保持在线性模式。在这种情况下，SMPS通常工作在打嗝模式(因为Vcc不能维持其工作)以保护其自身，并且V2(Vcc)也不能完全建立(大约4－5V)，V2电压驱动器M1的低电平总是工作在放大/线性模式。电流总是流过M1并在其上消耗大量能量，直到设备M1失效。

在组装期间比在操作中更可能发生短路，因此需要简单的保护机构来防止在这种情况下的电路损坏。

实用新型内容

本实用新型的基本构思是，检测负载的异常，并禁止电源电压为负载开关供电，从而确保负载开关断开并避免损坏。本实用新型的更具体的构思是，检测负载的短路，并且禁用电源电压以完全关断负载开关，从而避免负载开关持续地以线性模式操作。更具体的构思是，将电源电压箝位到地/负输出端子，因此负载开关不能被供电。