一种LED驱动装置及其浪涌防护电路、浪涌防护方法

摘要

本发明公开了一种LED驱动装置及其浪涌防护电路、浪涌防护方法，其中，所述LED驱动装置的浪涌防护电路包括浪涌检测模块、控制模块和恒流驱动模块；由浪涌检测模块检测恒流驱动模块的电压，并根据是否检测到浪涌电压输出相应的控制信号至控制模块，控制模块根据所述控制信号控制恒流驱动模块的开启或关断，可根据输入电压是否存在浪涌实时控制恒流驱动模块的工作状态，在不增加系统浪涌防护器件成本的情况下，显著提高系统的浪涌防护能力。

权利要求

1.一种LED驱动装置的浪涌防护电路，其特征在于，包括浪涌检测模块、控制模块和恒流驱动模块；由浪涌检测模块检测恒流驱动模块的电压，并根据是否检测到浪涌电压输出相应的控制信号至控制模块，控制模块根据所述控制信号控制恒流驱动模块的开启或关断；

所述浪涌检测模块在检测到浪涌电压时输出第一控制信号，否则输出第二控制信号；

所述第一控制信号和第二控制信号为电压信号或电流信号；

所述控制模块在接收到第一控制信号时，控制恒流驱动模块关断；所述控制模块在接收到第二控制信号时，控制恒流驱动模块开启；

所述控制模块包括第一MOS管，所述第一MOS管的栅极连接浪涌检测模块，所述第一MOS管的漏极连接恒流驱动模块，所述第一MOS管的源极接地；

所述恒流驱动模块包括第一电源、运算放大器和高压MOS管，所述第一电源的正极连接运算放大器的同相输入端，所述第一电源的负极接地；所述运算放大器的反相输入端连接高压MOS管的源极、还通过第一电阻接地，所述运算放大器的输出端连接第一MOS管的漏极和高压MOS管的栅极；所述高压MOS管的漏极连接浪涌检测模块；

所述浪涌检测模块包括第二MOS管和第三电阻，所述第二MOS管的一端连接高压MOS管的漏极，所述第二MOS管的栅极连接第二MOS管的源极和第一MOS管的栅极、还通过第三电阻接地，其中第二MOS管为具有栅漏寄生电容的高压管。

2.根据权利要求1所述的LED驱动装置的浪涌防护电路，其特征在于，所述第一MOS管、第二MOS管和高压MOS管均为N沟道MOS管。

3.一种LED驱动装置的浪涌防护方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、由浪涌检测模块检测恒流驱动模块的电压，并根据是否检测到浪涌电压输出相应的控制信号至控制模块；

B、控制模块根据所述控制信号控制恒流驱动模块的开启或关断；

所述步骤A中，所述浪涌检测模块在检测到浪涌电压时输出第一控制信号，否则输出第二控制信号；所述第一控制信号和第二控制信号为电压信号或电流信号；

所述步骤B中，所述控制模块在接收到第一控制信号时，控制恒流驱动模块关断；所述控制模块在接收到第二控制信号时，控制恒流驱动模块开启；

其中，所述控制模块包括第一MOS管，所述第一MOS管的栅极连接浪涌检测模块，所述第一MOS管的漏极连接恒流驱动模块，所述第一MOS管的源极接地；

所述恒流驱动模块包括第一电源、运算放大器和高压MOS管，所述第一电源的正极连接运算放大器的同相输入端，所述第一电源的负极接地；所述运算放大器的反相输入端连接高压MOS管的源极、还通过第一电阻接地，所述运算放大器的输出端连接第一MOS管的漏极和高压MOS管的栅极；所述高压MOS管的漏极连接浪涌检测模块；

所述浪涌检测模块包括第二MOS管和第三电阻，所述第二MOS管的一端连接高压MOS管的漏极，所述第二MOS管的栅极连接第二MOS管的源极和第一MOS管的栅极、还通过第三电阻接地，第二MOS管为具有栅漏寄生电容的高压管。

4.一种LED驱动装置，包括保险丝、压敏电阻和用于对输入交流电进行整流的整流模块，其特征在于，还包括如权利要求1-2任意一项所述的浪涌防护电路，所述整流模块的输入端连接交流电，所述整流模块的输出端通过LED灯串连接浪涌防护电路；所述压敏电阻与整流模块的输入端并联，所述保险丝与整流模块的输入端串联。

说明书

一种LED驱动装置及其浪涌防护电路、浪涌防护方法

技术领域

[0001] 本发明涉及LED照明技术领域，特别涉及一种LED驱动装置及其浪涌防护电路、浪涌防护方法。

背景技术

[0002] 浪涌是超出正常工作电压的瞬间过电压，给用电设备带来不利影响，传统的LED照明驱动电路，如图1所示，为提高系统的抗浪涌能力，在整流桥的交流输入端并联一个压敏电阻MOV，在浪涌测试过程中，需要在交流电的不同相位进行测试，通常有0°，90°，180°，270°四个相位，测试中发现在0°和180°两个相位系统的可以承受浪涌电压比9°和270°两个相位要高1000V以上。

[0003] 然而，在0°和180°两个相位测试时，输入市电电压为0，恒流驱动芯片处于掉电的状态，芯片内部的高压管M11处于关断的状态；在90°和270°两个相位测试时，输入市电电压为最高电压，恒流驱动芯片处于工作的状态，芯片内部的高压管M11处于开启的状态。以常规的应用于恒流驱动芯片的500V高压MOS管为例，在关断状态可以承受的最高电压为550V，但在开启状态可以承受的最高电压会在100V左右。由于两者工作状态的差异，导致0°和180°相位下浪涌测试和90°和270°相位下浪涌测试的结果有较大差异，系统的抗浪涌能力还存在较大的不确定性。

[0004] 因而现有技术还有待改进和提高。

发明内容

[0005] 鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种LED驱动装置及其浪涌防护电路、浪涌防护方法，可根据输入电压是否存在浪涌实时控制恒流驱动模块的工作状态，在不增加系统浪涌防护器件成本的情况下，显著提高系统的浪涌防护能力。

[0006] 为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

[0007] 一种LED驱动装置的浪涌防护电路，其包括浪涌检测模块、控制模块和恒流驱动模块；由浪涌检测模块检测恒流驱动模块的电压，并根据是否检测到浪涌电压输出相应的控制信号至控制模块，控制模块根据所述控制信号控制恒流驱动模块的开启或关断。

[0008] 所述的LED驱动装置的浪涌防护电路中，所述浪涌检测模块在检测到浪涌电压时输出第一控制信号，否则输出第二控制信号。

[0009] 所述的LED驱动装置的浪涌防护电路中，所述控制模块在接收到第一控制信号时，控制恒流驱动模块关断；所述控制模块在接收到第二控制信号时，控制恒流驱动模块开启。

[0010] 所述的LED驱动装置的浪涌防护电路中，所述控制模块包括第一MOS管，所述第一MOS管的栅极连接浪涌检测模块，所述第一MOS管的漏极连接恒流驱动模块，所述第一MOS管的源极接地。

[0011] 所述的LED驱动装置的浪涌防护电路中，所述恒流驱动模块包括第一电源、运算放大器和高压MOS管，所述第一电源的正极连接运算放大器的同相输入端，所述第一电源的负极接地；所述运算放大器的反相输入端连接高压MOS管的源极、还通过第一电阻接地，所述运算放大器的输出端连接第一MOS管的漏极和高压MOS管的栅极；所述高压MOS管的漏极连接浪涌检测模块。

[0012] 所述的LED驱动装置的浪涌防护电路中，所述浪涌检测模块包括第一电容和第二电阻，所述第一电容的一端连接高压MOS管的漏极，所述的第一电容的另一端连接第一MOS管的栅极、还通过第二电阻接地。

[0013] 所述的LED驱动装置的浪涌防护电路中，所述浪涌检测模块包括第二MOS管和第三电阻，所述第二MOS管的一端连接高压MOS管的漏极，所述第二MOS管的栅极连接第二MOS管的源极和第一MOS管的栅极、还通过第三电阻接地。

[0014] 所述的LED驱动装置的浪涌防护电路中，所述第一MOS管、第二MOS管和高压MOS管均为N沟道MOS管。

[0015] 一种LED驱动装置的浪涌防护方法，其包括如下步骤：

[0016] A、由浪涌检测模块检测恒流驱动模块的电压，并根据是否检测到浪涌电压输出相应的控制信号至控制模块；

[0017] B、控制模块根据所述控制信号控制恒流驱动模块的开启或关断。

[0018] 一种LED驱动装置，包括保险丝、压敏电阻和用于对输入交流电进行整流的整流模块，其还包括如上所述的浪涌防护电路，所述整流模块的输入端连接交流电，所述整流模块的输出端通过LED灯串连接浪涌防护电路；所述压敏电阻与整流模块的输入端并联，所述保险丝与整流模块的输入端串联。

[0019] 相较于现有技术，本发明提供的LED驱动装置及其浪涌防护电路、浪涌防护方法中，所述LED驱动装置的浪涌防护电路包括浪涌检测模块、控制模块和恒流驱动模块；由浪涌检测模块检测恒流驱动模块的电压，并根据是否检测到浪涌电压输出相应的控制信号至控制模块，控制模块根据所述控制信号控制恒流驱动模块的开启或关断，可根据输入电压是否存在浪涌实时控制恒流驱动模块的工作状态，在不增加系统浪涌防护器件成本的情况下，显著提高系统的浪涌防护能力。

附图说明

[0020] 图1为现有技术中LED照明驱动电路的电路图。

[0021] 图2为本发明提供的LED驱动装置的原理图。

[0022] 图3为本发明提供的LED驱动装置的浪涌防护电路第一实施例的电路图。

[0023] 图4为本发明提供的LED驱动装置的浪涌防护电路第二实施例的电路图。

[0024] 图5为本发明提供的LED驱动装置的浪涌防护方法的流程图。

具体实施方式

[0025] 鉴于现有技术中浪涌测试不确定性大，无法保证系统的抗浪涌能力等缺点，本发明的目的在于提供一种LED驱动装置及其浪涌防护电路、浪涌防护方法，可根据输入电压是否存在浪涌实时控制恒流驱动模块的工作状态，在不增加系统浪涌防护器件成本的情况下，显著提高系统的浪涌防护能力。

[0026] 为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0027] 请参阅图2，本发明提供的LED驱动装置包括保险丝F1、压敏电阻Rv、用于对输入交流电进行整流的整流模块11和浪涌防护电路12，所述整流模块11的输入端连接交流电，所述整流模块11的输出端通过LED灯串连接浪涌防护电路12；所述压敏电阻Rv与整流模块11的输入端并联，所述保险丝F1与整流模块11的输入端串联，在现有技术压敏电阻Rv的基础上，增设浪涌防护电路12进一步保证在产生浪涌电压时系统的稳定性，提供其抗浪涌能力。本实施例中，所述整流模块11为整流桥。

[0028] 具体地，所述浪涌防护电路12包括浪涌检测模块10、控制模块20和恒流驱动模块30，所述浪涌检测模块10通过控制模块20连接恒流驱动模块30，所述浪涌检测模块10和恒流驱动模块30还连接LED灯串，通过浪涌检测模块10检测LED灯串下方、即恒流驱动模块30的电压，根据是否检测到浪涌电压输出相应的控制信号至控制模块20，由控制模块20进一步根据所述控制信号控制恒流驱动模块30的开启或关断，使恒流驱动模块30可根据是否有浪涌事件调整其工作状态，消除浪涌测试中由于相位不同带来的工作状态的差异，导致系统抗浪涌能力不稳定的现象。

[0029] 优选地，所述浪涌检测模块10在检测到浪涌电压时输出第一控制信号，否则输出第二控制信号，例如当产生一瞬时高压500V时，LED灯串下方电压会随着整流输入电压而快速上升，此时浪涌检测模块10检测到该瞬时高压后输出第一控制信号，在没有检测到瞬时高压时则保持输出第二信号，所述第一控制信号和第二控制信号可以为电压信号或电流信号。

[0030] 相应地，所述控制模块20在接收到第一控制信号时，控制恒流驱动模块30关断；所述控制模块20在接收到第二控制信号时，控制恒流驱动模块30开启。即控制模块20根据浪涌检测模块10输出的控制信号控制恒流驱动模块30的工作状态，当存在浪涌事件时，控制恒流驱动模块30关断提高其电压承受能力，当不存在浪涌事件时，则控制恒流驱动模块30开启，保证其正常工作，根据输入电压是否存在浪涌实时控制恒流驱动模块30的工作状态，在不增加系统浪涌防护器件（如压敏电阻Rv）成本的情况下，显著提高系统的浪涌防护能力。

[0031] 具体地，所述控制模块20包括第一MOS管M1，所述第一MOS管M1的栅极连接浪涌检测模块10，所述第一MOS管M1的漏极连接恒流驱动模块30，所述第一MOS管M1的源极接地。所述恒流驱动模块30包括第一电源U1、运算放大器Q1和高压MOS管M0，所述第一电源U1的正极连接运算放大器Q1的同相输入端，所述第一电源U1的负极接地；所述运算放大器Q1的反相输入端连接高压MOS管M0的源极和地，具体所述LED驱动装置还包括用于电流采样的第一电阻R1，所述运算放大器Q1的反相输入端通过所述第一电阻R1接地，所述运算放大器Q1的输出端连接第一MOS管M1的漏极和高压MOS管M0的栅极；所述高压MOS管M0的漏极连接浪涌检测模块10。

[0032] 控制模块20根据浪涌检测模块10的输出信号控制高压MOS管M0的栅极信号，当浪涌检测模块10检测到浪涌事件并输出第一控制信号时，高压MOS管M0的栅极下拉到地，此时高压MOS管M0处于关断状态，恒流驱动芯片处于掉电状态，以500V高压MOS管M0为例，在关断状态可以承受的最高电压为550V，保证系统的浪涌防护能力；而当浪涌检测模块10输出第二控制信号时，高压MOS管M0的栅极由运算放大器Q1控制，此时处于正常工作状态，实现了在无浪涌事件时芯片的正常工作。

[0033] 进一步地，本发明中所述浪涌检测模块10提供两种实施例，如图3所示，第一实施例中，所述浪涌检测模块10包括第一电容C1和第二电阻R2，所述第一电容C1的一端连接高压MOS管M0的漏极，所述的第一电容C1的另一端连接第一MOS管M1的栅极、还通过第二电阻R2接地。当浪涌事件发生时，LED灯串下方的电压快速变化，第二电阻R2上会同步产生一个快速变化的电压信号，而第一MOS管M1的栅级接到第二电阻R2的上方，此时第一MOS管M1开启，高压MOS管M0被下拉到地，高压MOS管M0处于关断状态，避免系统由于浪涌电压导致的工作异常。

[0034] 如图4所示，第二实施例中，所述浪涌检测模块10包括第二MOS管M2和第三电阻R3，所述第二MOS管M2的一端连接高压MOS管M0的漏极，所述第二MOS管M2的栅极连接第二MOS管M2的源极和第一MOS管M1的栅极、还通过第三电阻R3接地。其中第二MOS管M2为高压管，其具有栅漏寄生电容，该寄生电容与第三电阻R3共同构成浪涌检测模块10，而采用高压管可以将浪涌检测电路、控制电路和恒流电流集成到同一个芯片中，提高集成度，降低系统的成本。当浪涌事件发生时，灯串下方的电压快速变化，第三电阻R3上会同步产生一个快速变化的电压信号，第一MOS管M1的栅级连接到第三电阻R3的上方，此时第一MOS管M1开启，高压MOS管M0被下拉到地，高压MOS管M0处于关断状态，同样达到了浪涌防护的目的。

[0035] 具体实施时，所述第一MOS管M1、第二MOS管M2和高压MOS管M0均为N沟道MOS管。

[0036] 相应地，本发明还提供一种LED驱动装置的浪涌防护方法，如图5所示，所述LED驱动装置的浪涌防护方法包括如下步骤：

[0037] S100、由浪涌检测模块检测恒流驱动模块的电压，并根据是否检测到浪涌电压输出相应的控制信号至控制模块；

[0038] S200、控制模块根据所述控制信号控制恒流驱动模块的开启或关断。

[0039] 本发明还相应提供一种LED驱动装置的浪涌防护电路，由于上文已对所述浪涌防护电路进行了详细介绍，此处不再详述。

[0040] 综上所述，本发明提供的LED驱动装置及其浪涌防护电路、浪涌防护方法中，所述LED驱动装置的浪涌防护电路包括浪涌检测模块、控制模块和恒流驱动模块；由浪涌检测模块检测恒流驱动模块的电压，并根据是否检测到浪涌电压输出相应的控制信号至控制模块，控制模块根据所述控制信号控制恒流驱动模块的开启或关断，可根据输入电压是否存在浪涌实时控制恒流驱动模块的工作状态，在不增加系统浪涌防护器件成本的情况下，显著提高系统的浪涌防护能力。

[0041] 可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。