保護(hù)LED電源電路的若干方法介紹
引言
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/178876.htm近年來,隨著LED技術(shù)的日趨成熟,LED光源因其具有使用低壓電源、耗能少、適用性強(qiáng)、穩(wěn)定性高、響應(yīng)時(shí)間短、多色發(fā)光等的優(yōu)點(diǎn)被越來越廣泛地使用。 LED電源大都采用開關(guān)電源技術(shù),輸出多為可隨LED正向壓降值變化而改變電壓的恒定電流源即恒流驅(qū)動 。根據(jù)LED的伏安特性,電壓的微小變化可導(dǎo)致電流的很大變化,有可能損壞LED, 且開關(guān)電源中控制電路比較復(fù)雜,晶體管和集成器件耐受電、熱沖擊的能力較差。因此驅(qū)動電源的可靠性影響了LED應(yīng)用產(chǎn)品的壽命,為了保護(hù)開關(guān)電源自身和負(fù)載的安全,延長使用壽命,必須設(shè)計(jì)安全可靠的保護(hù)電路。
半橋和全橋是開關(guān)電源常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),“直通”對其有很大的威脅,直通是同一橋臂兩只晶體管在同一時(shí)間內(nèi)同時(shí)導(dǎo)通的現(xiàn)象。 在換流期,開關(guān)電源易受干擾而造成直通,過大的直通電流會損壞用于逆變的電力電子器件。一旦出現(xiàn)直通現(xiàn)象,須盡快檢測到并立即關(guān)斷驅(qū)動,以避免開關(guān)器件的PN 結(jié)積累過大的熱量而燒壞。這里利用雙單穩(wěn)態(tài)集成觸發(fā)器CD4528設(shè)計(jì)了一種針對全橋和半橋的直通檢測、保護(hù)電路。
CD4528含兩個(gè)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,其真值表如圖1。芯片3腳與13腳分別為其內(nèi)部兩個(gè)獨(dú)立單穩(wěn)態(tài)電路的Clear 端,5腳和11腳為單穩(wěn)態(tài)的B輸入端,4腳與12腳為單穩(wěn)態(tài)的A輸入端。B端接高電平,只有當(dāng)Clear端為高電平時(shí),A端輸入的上升沿觸發(fā)才會有效。
PWM1與PWM2為PWM芯片輸出的兩路互補(bǔ)脈沖信號,主電路( 見圖2)中Q1、Q4的驅(qū)動與圖3中PWM1同步,Q2、Q3的驅(qū)動與PWM2同步。 在A、B、C和D4點(diǎn)進(jìn)行電流上升率采樣然后轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘枺⒎謩e給圖3中的直通信號1與直通信號2。
主電路中的左右橋臂對稱,就左橋臂的直通保護(hù)進(jìn)行分析。 正常狀態(tài)下,當(dāng)Q1、Q4導(dǎo)通時(shí),PWM1為高電平,PWM2為低電平,3腳高電平輸入有效,A點(diǎn)和D點(diǎn)沒有電流流過,不會觸發(fā)單穩(wěn)態(tài);雖然B點(diǎn)和C點(diǎn)采到了正常輸出的上升沿信號,但是13 腳低電平時(shí)輸入無效,所以不會觸發(fā)單穩(wěn)態(tài),沒有保護(hù)信號輸出; 而在直通時(shí),Q3由于某種原因誤導(dǎo)通了,A點(diǎn)將檢測到很大的電流上升率并轉(zhuǎn)換為電壓信號; 此時(shí)PWM1為高電平,圖3中左邊的單穩(wěn)態(tài)被觸發(fā)產(chǎn)生保護(hù)信號送到PWM 芯片的shutdow n 端,封鎖PWM 脈沖輸出。
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