多路輸出恒流源的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及多路輸出恒流源，包括依次電性連接的AC/DC轉(zhuǎn)換單元、控制單元、輸出單元和負(fù)載，還包括PWM調(diào)光單元、POT調(diào)光單元、調(diào)光器調(diào)光單元、采樣單元和判斷單元。本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)多路輸出進(jìn)行信號(hào)采樣，利用相應(yīng)的調(diào)光功能，完成恒流源由單輸出向多輸出的轉(zhuǎn)變，在一路或者幾路輸出存在斷路故障的情況，依舊保證其它輸出電流在額度值范圍內(nèi)，保證照明系統(tǒng)的整體安全性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】多路輸出恒流源

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及高頻開(kāi)關(guān)電源【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是恒流源領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前恒流源做為L(zhǎng)ED照明的驅(qū)動(dòng)電源，對(duì)可靠性、質(zhì)量、調(diào)光等要求日趨增高，同 時(shí)由于普及使用又需要做到低成本，由此產(chǎn)生了矛盾?，F(xiàn)有的恒流源一般只能實(shí)現(xiàn)一個(gè) Buck電路供應(yīng)一路輸出，也有多路輸出的恒流源，但調(diào)光方式單一，有的使用微處理器芯 片，成本_昂。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的以上不足，本實(shí)用新型提供一種多路輸出恒流源，采用常用芯 片，僅通過(guò)優(yōu)化外圍電路，集成多種調(diào)光方式，實(shí)現(xiàn)多路輸出功能，電路具有較高的性?xún)r(jià)比。
[0004] 為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：一種多路輸出恒流源，包括依次 電性連接的AC/DC轉(zhuǎn)換單元、控制單元、輸出單元和負(fù)載，還包括PWM調(diào)光單元、P0T調(diào)光 單元、調(diào)光器調(diào)光單元、采樣單元和判斷單元，其中，所述PWM調(diào)光單元，與所述控制單元相 連，通過(guò)外界輸入脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)單路恒流輸出電流的調(diào)整，PWM信號(hào)頻率為 1 ?20KHz;
[0005] 所述P0T調(diào)光單元，與所述控制單元相連，通過(guò)調(diào)節(jié)電阻阻值，實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)單路恒 流輸出電流的調(diào)整；
[0006] 所述調(diào)光器調(diào)光單元，與所述控制單元相連，通過(guò)向外界提供lOVdc電壓信號(hào)，由 外界對(duì)該電壓信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)；也可以是外界提供O-lOVdc電壓信號(hào)，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)單路恒流輸 出電流的調(diào)整；
[0007] 所述輸出單元，將單路恒流輸出分成多路，提供給輸出負(fù)載；
[0008] 所述采樣單元，對(duì)所述輸出單元的每一路進(jìn)行電流采樣，轉(zhuǎn)換為相應(yīng)電壓信號(hào)，提 供給所述判斷單元；
[0009] 所述判斷單元，以所述采樣單元提供的電壓信號(hào)判斷輸出電流變化，對(duì)每路輸出 電流進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)其中出現(xiàn)斷路現(xiàn)象，實(shí)時(shí)將控制信號(hào)發(fā)送到所述PWM調(diào)光單元或所述P0T 調(diào)光單元或所述調(diào)光器調(diào)光單元，由所述控制單元對(duì)輸出總電流進(jìn)行調(diào)整，保證多路輸出 的每路電流保持在額度值范圍內(nèi)。
[0010] 優(yōu)選的，所述控制單元采用芯片LM3409,它是一種常見(jiàn)的LED驅(qū)動(dòng)電路芯片。
[0011] 優(yōu)選的，所述判斷單元包括一次判斷電路和二次判斷電路，所述一次判斷電路的 輸出作為所述二次判斷電路的輸入。
[0012] 所述一次判斷電路由運(yùn)算放大器U6、PNP型三極管Q3和電阻R56、R59、R62組成， 采樣信號(hào)進(jìn)入U(xiǎn)6正極，U6的負(fù)極連接在串聯(lián)的R59、R62之間，U6的輸出端連接Q3基極，Q3發(fā)射極串聯(lián)R56后接至所述P0T調(diào)光單元。此種結(jié)構(gòu)的一次判斷電路的數(shù)量與輸出單元 的恒流路數(shù)相等，即如果恒流源為三路輸出，那么一次判斷電路也為三個(gè)，每個(gè)一次判斷電 路對(duì)相應(yīng)單路輸出的電流進(jìn)行判斷。
[0013] 所述二次判斷電路由與門(mén)U7、PNP型三極管Q7和電阻R66組成，U7的輸入端連接 任意兩個(gè)所述一次判斷電路中U6的輸出端，U7的輸出端與Q7基極相連，Q的發(fā)射極串聯(lián) R66后連接所述P0T調(diào)光單元。所述二次判斷電路數(shù)量與所述一次判斷電路數(shù)量的關(guān)系滿 足關(guān)系式j(luò). =Cf，其中x為所述一次判斷電路的數(shù)量，y為所述二次判斷電路的數(shù)量。
[0014] 本實(shí)用新型的有益效果：1、通過(guò)對(duì)多路輸出進(jìn)行信號(hào)采樣，利用相應(yīng)的調(diào)光功能， 完成恒流源由單輸出向多輸出的轉(zhuǎn)變；2、在一路或者幾路輸出存在斷路故障的情況，依舊 保證其它輸出電流在額度值范圍內(nèi)，保證照明系統(tǒng)的整體安全性；3、電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)了 成本優(yōu)化。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1為本實(shí)用新型原理框圖；
[0016] 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例三種調(diào)光方式及控制單元電路連接圖；
[0017] 圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例采樣單元電路圖；
[0018] 圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例判斷單元之一次判斷電路圖；
[0019] 圖5為圖4中實(shí)施例判斷單元之二次判斷電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施 例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋 本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0021] 如圖1所示，本實(shí)用新型多路輸出恒流源包括AC/DC變換單元，將輸入的AC電壓 轉(zhuǎn)換為DC電壓，為后級(jí)恒流變換提供直流電能源，此單元信號(hào)轉(zhuǎn)換頻率通常為50?200KHz 的高頻信號(hào)；控制單元，將AC/DC變化單元轉(zhuǎn)換得到的的DC電壓轉(zhuǎn)換為需要的恒流輸出，其 輸出電流為多路輸出電流的總和，此單元信號(hào)轉(zhuǎn)換頻率通常為100?lOOOKHz的高頻信號(hào)； 可控硅調(diào)光控制單元，與控制單元相連，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制單元的調(diào)光控制，具體為調(diào)節(jié)電位器阻 值，獲得對(duì)相應(yīng)單路恒流輸出電流的調(diào)整；PWM調(diào)光控制單元，也與控制單元相連，實(shí)現(xiàn)對(duì) 控制單元的調(diào)光控制，屬于外界輸入脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)單路恒流輸出電流的 調(diào)整，此單元的PWM信號(hào)通常為1?20KHz的信號(hào)；調(diào)光器調(diào)光單元，與控制單元相連，實(shí)現(xiàn) 對(duì)控制單元的調(diào)光控制，屬于給外界提供lOVdc電壓信號(hào)，由外界對(duì)此電壓信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)， 也可以是外界提供0-lOVdc的調(diào)節(jié)電壓信號(hào)，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)單路恒流輸出電流的調(diào)整；多路輸 出單元，將單路恒流輸出簡(jiǎn)單分成多路輸出，提供給輸出負(fù)載，圖2所示的R52、R53、R55即 承載了三路輸出的功能；采樣單元，對(duì)每一路輸出進(jìn)行電流采樣，轉(zhuǎn)換為相應(yīng)電壓信號(hào)，提 供給反饋單元，作為輸出電流采樣信號(hào)；判斷單元，根據(jù)采樣單元提供的電壓信號(hào)判斷輸出 電流變化情況，對(duì)每路輸出電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)其中出現(xiàn)斷路現(xiàn)象，則將每路輸出電流信 號(hào)轉(zhuǎn)換成控制信號(hào)，發(fā)送到P0T調(diào)光單元，由P0T調(diào)光單元對(duì)輸出總電流進(jìn)行調(diào)整，保證多 路輸出的每路電流保持在額度值范圍內(nèi)，確保使用安全。
[0022] 如圖2所示，U4為L(zhǎng)M3409,為L(zhǎng)ED提供驅(qū)動(dòng)，接線端1處接PWM調(diào)光單元，屬于脈 沖寬度調(diào)光模式，在這個(gè)部分，只要接入〇?100%脈沖寬度變化的信號(hào)，就可以使輸出電流 額度值在0?100%之間變化，達(dá)到調(diào)光目的；接線端2接調(diào)光器調(diào)光單元，屬于模擬電壓變 化調(diào)光模式，只要在此接入一個(gè)調(diào)光器，使此單元的控制信號(hào)在0-10V之間變化，就可實(shí)現(xiàn) 輸出電流額度值在〇?100%之間變化，達(dá)到調(diào)光目的，需要指出，此處的調(diào)光器，可以是拉 電流（sink)或者灌電流（source)模式，均可以達(dá)到調(diào)光目的；接線端3接POT調(diào)光單元， 屬于電阻調(diào)光模式，只要在此處接入在設(shè)定范圍內(nèi)變化阻值的電阻，就可以使不同的電阻 值對(duì)應(yīng)不同的恒流輸出電流值，達(dá)到調(diào)光目的。接線端4處接負(fù)載LED。U4還可以是實(shí)現(xiàn) 同樣功能的其他型號(hào)的恒流驅(qū)動(dòng)芯片。
[0023] 圖3為采樣單元，具體為3個(gè)電阻R52、R53和R55,三個(gè)電阻分別與三個(gè)輸出端的 地回路相連接，這樣每個(gè)單獨(dú)輸出的電流采樣信號(hào)就分別由這三個(gè)電阻完成。
[0024] 圖4為一次判斷電路，為三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的電路來(lái)對(duì)應(yīng)三路輸出，分別由一個(gè)運(yùn)算 放大器、一個(gè)PNP三極管及三個(gè)電阻組成，采樣信號(hào)II、12、13作為運(yùn)算放大器的一路輸入 信號(hào)。該電路用于判斷每路輸出電流情況，判斷結(jié)果與P0T調(diào)光端口相連，完成對(duì)輸出電流 的相應(yīng)調(diào)整。
[0025] 圖5為二次判斷電路，由一個(gè)與門(mén)、一個(gè)三極管及外圍電阻組成，將一次判斷電路 判斷結(jié)果的邏輯電平送入與門(mén)，當(dāng)三路輸出的其中兩路電流出現(xiàn)異常比如斷路，該電路起 作用。調(diào)節(jié)輸出電流，使輸出電流始終保持在LED燈的設(shè)計(jì)電流容許范圍內(nèi)。該電路同樣 和P0T調(diào)光端口相連。
[0026] 根據(jù)判斷結(jié)果調(diào)節(jié)電流的方式：檢測(cè)多路輸出的每路電流，當(dāng)其中任意一路出現(xiàn) 斷路現(xiàn)象，將U4芯片2腳的外接對(duì)地電阻降低，實(shí)現(xiàn)從總輸出電流值中減去故障路輸出電 流值；當(dāng)剩下的輸出回路中再出現(xiàn)斷路情況時(shí)，再將U4芯片2腳的外接對(duì)地電阻降低，再?gòu)?輸出總電流值中減去輸出故障路輸出電流值；依次類(lèi)推，就可以實(shí)現(xiàn)將單輸出的恒流源變 為多輸出的恒流源。
[0027] 在本實(shí)施方式中，圖4和圖5的輸出均連接P0T調(diào)光單元，實(shí)際還可以連接PWM調(diào) 光單元和調(diào)光器調(diào)光單元，此時(shí)判斷單元的電路會(huì)有所改變。
[0028] 本發(fā)明提出的將單輸出恒流源改變?yōu)槎噍敵龊懔髟?，是將單輸出恒流源的輸出?接分成多路，每路輸出采用單獨(dú)采樣、控制，使每路輸出得到實(shí)時(shí)監(jiān)控，其中任意一路出現(xiàn) 斷路問(wèn)題，控制單元將單輸出恒流源的輸出電流減去故障路輸出的電流，保證其它各路輸 出的電流值始終保持在設(shè)計(jì)值范圍內(nèi)，保證安全。這種變化目前試用于多輸出的每路輸出 電流值均相同的情況。當(dāng)其中任何一路輸出出現(xiàn)短路現(xiàn)象時(shí)，單輸出恒流源的短路保護(hù)功 能啟動(dòng)，完全可以保證所有輸出燈負(fù)載的安全，當(dāng)輸出短路解除后，系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)正常工 作。
[0029] 本實(shí)用新型方案所公開(kāi)的技術(shù)手段不僅限于上述實(shí)施方式所公開(kāi)的技術(shù)手段，還 包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。
【權(quán)利要求】
1. 一種多路輸出恒流源，包括依次電性連接的AC/DC轉(zhuǎn)換單元、控制單元、輸出單元和 負(fù)載，其特征在于：還包括PWM調(diào)光單元、POT調(diào)光單元、調(diào)光器調(diào)光單元、采樣單元和判斷 單元，其中， 所述PWM調(diào)光單元，與所述控制單元相連，通過(guò)外界輸入脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)相應(yīng) 單路恒流輸出電流的調(diào)整，PWM信號(hào)頻率為1?20KHz; 所述POT調(diào)光單元，與所述控制單元相連，通過(guò)調(diào)節(jié)電阻阻值，實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)單路恒流輸 出電流的調(diào)整； 所述調(diào)光器調(diào)光單元，與所述控制單元相連，通過(guò)向外界提供IOVdc電壓信號(hào)，由外界 對(duì)該電壓信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)；也可以是外界提供O-IOVdc電壓信號(hào)，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)單路恒流輸出電 流的調(diào)整； 所述輸出單元，將單路恒流輸出分成多路，提供給輸出負(fù)載； 所述采樣單元，對(duì)所述輸出單元的每一路進(jìn)行電流采樣，轉(zhuǎn)換為相應(yīng)電壓信號(hào)，提供給 所述判斷單元； 所述判斷單元，以所述采樣單元提供的電壓信號(hào)判斷輸出電流變化，對(duì)每路輸出電流 進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)其中出現(xiàn)斷路現(xiàn)象，實(shí)時(shí)將控制信號(hào)發(fā)送到所述PWM調(diào)光單元或所述POT調(diào)光 單元或所述調(diào)光器調(diào)光單元，由所述控制單元對(duì)輸出總電流進(jìn)行調(diào)整，保證多路輸出的每 路電流保持在額度值范圍內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路輸出恒流源，其特征在于：所述控制單元為芯片LM3409。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路輸出恒流源，其特征在于：所述判斷單元包括一次判斷 電路和二次判斷電路，所述一次判斷電路的輸出作為所述二次判斷電路的輸入。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的多路輸出恒流源，其特征在于：所述一次判斷電路由運(yùn)算放 大器U6、PNP型三極管Q3和電阻R56、R59、R62組成，采樣信號(hào)進(jìn)入U(xiǎn)6正極，U6的負(fù)極連接 在串聯(lián)的R59、R62之間，U6的輸出端連接Q3基極，Q3發(fā)射極串聯(lián)R56后接至所述POT調(diào) 光單元。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的多路輸出恒流源，其特征在于：所述一次判斷電路數(shù)量與所 述輸出單元的恒流路數(shù)相等。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的多路輸出恒流源，其特征在于：所述二次判斷電路由與門(mén)U7、 PNP型三極管Q7和電阻R66組成，U7的輸入端連接任意兩個(gè)所述一次判斷電路中U6的輸 出端，U7的輸出端與Q7基極相連，Q的發(fā)射極串聯(lián)R66后連接所述POT調(diào)光單元。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的多路輸出恒流源，其特征在于：所 述二次判斷電路數(shù)量與所述一次判斷電路數(shù)量的關(guān)系滿足關(guān)系式 W卜其中X為所述一次判斷電路的數(shù)量，y為所述二次判斷電路的數(shù)量。
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK204131780SQ201420469401
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月20日
【發(fā)明者】馬生茂, 周焱, 黃思捷 申請(qǐng)人:張家港麥智電子科技有限公司