現(xiàn)在大街上隨處可見的LED顯示屏，還有裝飾用的LED彩燈以及LED車燈，處處可見LED燈的身影，LED已經融入到生活中的每一個角落。在LED電源的研發(fā)和設計過程中，工程師需要從多個方面入手進行實驗和測試調整，其中LED電源直通保護電路的設計尤其是重要的一環(huán)。

在這里案例中，我們以30A、20V開關型的LED電源為例進行說明。在這種開關電源的設計中，半橋和全橋是都是非常常用的拓撲結構，“直通”對其有很大的威脅。這里所講到的直通，指的是同一橋臂兩只晶體管在同一時間內同時導通的現(xiàn)象。在換流期，開關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斷LED驅動，以避免開關器件的PN結積累過大的熱量而燒壞。因此，為了避免出現(xiàn)電源運行時的直通問題，我們利用雙單穩(wěn)態(tài)集成觸發(fā)器CD4528設計了一種針對全橋和半橋的直通檢測、保護電路。

圖1　CD4528真值表

雙單穩(wěn)態(tài)集成觸發(fā)器CD4528是本次所設計的直通保護電路的核心，這種集成觸發(fā)器最大的特點是含兩個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，其真值表如圖1所示。CD4528的芯片3腳與13腳分別為其內部兩個獨立單穩(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Clear端為高電平時，A端輸入的上升沿觸發(fā)才會有效。

在本次所設計的LED直通保護電路中，我們使用PWM1與PWM2作為PWM芯片輸出的兩路互補脈沖信號，所設計的主電路圖如下圖圖2所示。在主電路圖中我們可以看到，Q1、Q4的驅動與圖3中PWM1同步，Q2、Q3的驅動與PWM2同步。在A、B、C和D4點進行電流上升率采樣然后轉變?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。

在LED電源直通保護電路的設計中，該保護電路的原理圖如上圖中圖3所示。從圖3中我們可以看到，主電路中的左右橋臂對稱，就左橋臂的直通保護進行分析。正常狀態(tài)下，當Q1、Q4導通時，PWM1為高電平，PWM2為低電平，3腳高電平輸入有效，A點和D點沒有電流流過，不會觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)。雖然B點和C點采到了正常輸出的上升沿信號，但是13腳低電平時輸入無效，所以不會觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)，沒有保護信號輸出。而在直通時，Q3由于某種原因誤導通了，A點將檢測到很大的電流上升率并轉換為電壓信號。

此時PWM1為高電平，圖3中左邊的單穩(wěn)態(tài)被觸發(fā)產生保護信號送到PWM芯片的shutdown端，封鎖PWM脈沖輸出。以上就是LED技術的相關知識，相信隨著科學技術的發(fā)展，未來的LED燈回越來越高效，使用壽命也會由很大的提升，為我們帶來更大便利。