專利名稱：一種負載驅動電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及負載驅動技術，尤其涉及ー種負載驅動電路。
背景技術：
目前，在照明系統(tǒng)等存在多路負載的系統(tǒng)中，經常需要通過均流電路對多路負載支路進行均流控制，以便不同的負載支路能夠流過相同的電流。例如，在圖I所示的驅動電路中，包括一個恒流源、多路負載支路以及均流電路，所述均流電路包括多路均流支路，甸一路均流支路對應一路負載支路；甸路負載支路包括若干個串聯的發(fā)光二極管(LED)集合；每路均流支路包括一個均流単元101以及ー個均流控制單元102。其中，每個均流単元101包括串聯的取樣電阻Rsi和線性調整管Si，(I < i < n，且i為整數)，該均流単元101與其對應的負載支路串聯后接地；每個均流控制 単元102包括運算放大器IC ;均流単元的取樣電阻Rsi未接地的一側連接運算放大器IC的負相輸入端，運算放大器IC的輸出端連接線性調整管Si的柵極；均流単元101的取樣電阻Rsi未接地的一側通過轉換電阻相互連接，作為均流總線，均流總線直接連接各個運算放大器IC的正相輸入端，還通過偏置電阻Rb連接電源電壓Vcc。該驅動電路的工作原理為均流単元中的取樣電阻對本負載支路的電流取樣，取樣電阻未接地的一端作為電流取樣端，將電流取樣信號輸出給對應的均流控制單元，各個電流取樣信號經過均流控制單元中轉換電阻Ra轉換后的連接線，和其余各均流支路的連接線連接在一起，作為均流電路的均流總線，設負載支路為n路(n>= 1，且n為整數)，則該均流總線上的電壓Vshare = (Il*Rsl+I2*Rs2+. . . +In*Rsn)/n,即該均流總線電壓的值為所有路電流取樣信號的平均值，均流總線電壓連接各個運算放大器的正相輸入端，作為每路均流控制單元的參考信號，運算放大器的正相輸入端也即為均流控制單元的參考信號輸入端。每個均流控制單元接收電流取樣信號，電流取樣信號(VRsn)和均流總線電壓(Vshare)在均流控制單元內部進行比較調節(jié)后，均流控制單元的輸出信號控制對應的均流単元中線性調整管的阻抗大小，從而控制每路負載支路中電流的大小，實現均流；具體的，如某路負載支路的電流大于平均電流，則均流控制單元的輸出電壓逐步降低，使該路均流単元中的線性調整管工作在線性狀態(tài)，LED電流逐步降低直到接近平均電流；如某路負載支路的電流等于平均電流，由于偏置電阻Rb的偏置作用，則均流控制單元的輸出為高電平，從而使該路均流単元中的線性調整管飽和導通。但是在實際應用中，很多情況下LED光源內并不止含有一種顏色的LED，而是包含兩種或兩種以上不同顏色的LED，例如現有的白光LED的主流技術是用藍光LED激發(fā)黃色熒光物質，光譜分布中藍色光譜較強，紅色光譜較弱，因此通常光源的色溫較高、顯色指數較低，如果在白光LED基礎上配上少量的紅色LED，增加光源中的紅色光譜，可實現光源的色溫的調節(jié)及提高光源的顯色指數。對于其它需要顔色調節(jié)的光源，光源中也會包含兩種以上顔色的LED，這類光源通常需要對不同顔色的LED分別進行恒流驅動。也即是說圖I所示的電路中不同負載支路中的負載可能不同。
如果繼續(xù)使用圖I所示的電路進行驅動，需要根據實際應用環(huán)境，進行均流電路中取樣電阻值的適應性調整，以實現對不同顔色的LED使用不同電流的驅動，計算復雜，適
應性差。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術問題是，提供ー種負載驅動電路，無需進行電阻值的計算，能夠直接適用于各種對不同負載進行驅動的環(huán)境中。為此，本發(fā)明實施例采用如下技術方案本發(fā)明實施例提供ー種負載驅動電路，包括至少兩路第一負載支路以及至少ー路第二負載支路；每路第二負載支路與該第二負載支路對應的調整管以及進行負載電流采樣的電 流采樣單元串接于恒流源的兩個輸出端之間；每路第二負載支路對應的電流調節(jié)控制単元的參考信號輸入端連接所述至少兩路第一負載支路的均流總線，采樣電流輸入端連接該控制單元對應的電流采樣單元的采樣電流輸出端，輸出端連接調整管的控制端；所述電流調節(jié)控制単元用于通過控制調整管的阻抗，控制第二負載支路的負載電流不大于參考信號輸入端輸入電流值的預設比例。其中，所述電流調節(jié)控制単元包括第一運算放大器的正相輸入端作為控制単元的參考信號輸入端，輸出端作為控制單元的輸出端；控制單元的采樣電流輸入端通過第一電阻連接第二運算放大器的正相輸入端，第ニ運算放大器的反相輸入端連接其輸出端；第二運算放大器的輸出端連接第一運算放大器的反相輸入端，還通過第二電阻連接第一運算放大器的正相輸入端；第一運算放大器的反相輸入端通過補償網絡連接第一運算放大器的輸出端。所述電流調節(jié)控制単元包括第一運算放大器的正相輸入端作為控制単元的參考信號輸入端，輸出端作為控制單元的輸出端；控制單元的采樣電流輸入端通過串接的第一電阻以及濾波電路連接第二運算放大器的正相輸入端，第二運算放大器的反相輸入端連接其輸出端；串接的第二調整管以及電流采樣單元與第一電阻并聯；第二運算放大器的輸出端連接第一運算放大器的反相輸入端，還通過第二電阻連接第一運算放大器的正相輸入端；第一運算放大器的反相輸入端通過補償網絡連接第一運算放大器的輸出端。所述補償網絡包括串接的第三電阻以及第一電容。所述恒流源輸出的電流為直流脈沖電流；相應的，負載支路與恒流源之間串接有控制開關，以通過控制開關改變恒流源輸出電流的占空比和頻率。所述第一負載支路中的負載與第二負載支路中的負載相同或不同；和/或，不同第二負載支路中的負載相同或不同。
所述電流采樣單元通過采樣電阻實現。所述調整管為MOS管或者三極管。對于上述技術方案的技術效果分析如下對于各個第二負載支路，將第一負載支路的均流總線連接電流調節(jié)控制単元的參考信號輸入端，將均流總線上第一負載支路的平均電流作為各個電流調節(jié)控制単元進行對應的負載電流控制的參考電流，從而使得第二負載支路中的負載電流與第一負載支路的平均電流成比例，從而無需在每ー種使用環(huán)境下如現有技術般進行電阻值的計算，能夠直接適用于各種對不同負載進行驅動的環(huán)境中；且，第二負載支路中的電流為第一負載支路中負載電流均值的一定比例，因此，提高了第一負載支路中負載的驅動效率。


圖I為現有技術負載驅動電路結構示意圖；圖2為本發(fā)明實施例負載驅動電路結構示意圖；圖2a為本發(fā)明實施例另一種負載驅動電路結構意圖；圖3為本發(fā)明實施例第一種負載驅動電路結構示意圖；圖4為本發(fā)明實施例第二種負載驅動電路結構示意圖；圖5為本發(fā)明實施例第三種負載驅動電路結構示意圖。
具體實施例方式以下，結合附圖詳細說明本發(fā)明實施例負載驅動電路的實現。圖2為本發(fā)明實施例的負載驅動電路結構示意圖，如圖2所示，該電路包括至少兩路第一負載支路Al以及至少一路第二負載支路A2 ；每路第二負載支路A2與該第二負載支路A2對應的調整管Gl以及進行負載電流采樣的電流采樣單元201串接于恒流源202的兩個輸出端之間；每路第二負載支路A2對應的電流調節(jié)控制単元203的參考信號輸入端連接所述至少兩路第一負載支路Al的均流總線Vshare,采樣電流輸入端連接該控制單元203對應的電流采樣單元201的采樣電流輸出端，輸出端連接該調整管Gl的控制端；所述電流調節(jié)控制単元203用于通過控制調整管Gl的阻抗控制第二負載支路A2的負載電流不大于參考信號輸入端輸入電流值的預設比例。另外，第一負載支路Al所對應的均流單元以及均流控制單元均可以使用現有的電路實現，例如圖I中的所述均流單元以及均流控制單元的實現電路，這里并不限制。其中，第一負載支路Al和第二負載支路A2中包含的負載可以相同，也可以不同；且，不同第二負載支路A2中包含的負載可以相同也可以不同。優(yōu)選地，第一負載支路Al可以是白色LED燈，第二負載支路A2可以是紅色LED燈。例如，第一負載支路Al包括N路，第二負載支路A2包括一路，將N路白色LED的均流總線電壓信號作為紅色LED限流環(huán)的參考信號，使紅色LED的電流和白色LED電流維持一定的比例；這樣ー些顯色指數(CRI)偏低的白色LED光源，配上適當的紅色LED，可實現低色 溫、高CRI的光源。紅色LED燈和白色LED燈電流的配比關系決定整個燈具系統(tǒng)的色溫、CRI的狀態(tài)。(紅光LED的總電壓在配置上略低于白光LED的電壓)
優(yōu)選地，當本發(fā)明實施例的負載驅動電路應用于照明系統(tǒng)中時，如果需要對兩種或兩種以上顏色的LED進行驅動時，可以將光源中占比重最大的例如白色LED作為第一負載支路Al中的負載；將其他顏色的LED例如紅色LED作為第二負載支路中的負載。而且，不同第二負載支路A2中可以設置不同的所述其他顔色的LED，例如某一第二負載支路中包括的負載為紅色LED，而另ー第二負載支路中包括的負載為綠色LED。白色LED所在負載支路中白色LED燈的總電壓高于其他顔色(如紅色或緑色)所在LED負載支路中其他顏色LED燈的總電壓，恒流源輸出電壓直接加在白色LED所在的負載支路上，因此白色LED的功率大于其它顏色的LED，白色LED的驅動效率高；其它顏色的LED所在的負載支路上通過調整管進行電流控制，可能效率較低，但因為占光源整體的功率比重較低，因此對光源整體的光效影響較小。在圖2所示的負載驅動電路中，第二負載支路的路數為兩路，在實際應用中還可以為一路，如圖2a所示，或者也可以為兩路以上，這里并不限制。以上圖2所示的負載驅動電路中，對于各個第二負載支路，將第一負載支路的均 流總線連接電流調節(jié)控制単元的參考信號輸入端，將均流總線上第一負載支路的平均電流作為各個電流調節(jié)控制單元進行對應的負載電流控制的參考電流，從而使得第二負載支路中的負載電流與第一負載支路的平均電流成比例，從而無需在每ー種使用環(huán)境下如現有技術般進行電阻值的計算，能夠直接適用于各種對不同負載進行驅動的環(huán)境中；且，第二負載支路中的電流為第一負載支路中負載電流均值的一定比例，因此，對整個燈具系統(tǒng)的效率影響甚小。其中，所述恒流源202輸出的電流可以為直流脈沖電流；此時，如圖3所示，負載支路與恒流源之間串接有控制開關SO，從而可以通過控制開關SO改變恒流源202輸出總電流的占空比和頻率，從而改變恒流源202輸出總電流的平均值。如圖4和5所示，所述電流采樣單元201可以通過采樣電阻R21實現。另外，如圖4所示，所述電流調節(jié)控制単元203可以通過以下結構實現第一運算放大器ICl的正相輸入端作為電流調節(jié)控制単元203的參考信號輸入端，輸出端作為電流調節(jié)控制單元203的輸出端；電流調節(jié)控制単元203的采樣電流輸入端通過第一電阻Rl連接第二運算放大器IC2的正相輸入端，第二運算放大器IC2的反相輸入端連接其輸出端；第二運算放大器IC2的輸出端連接第一運算放大器ICl的反相輸入端，還通過第ニ電阻R2連接第一運算放大器ICl的正相輸入端；第一運算放大器ICl的反相輸入端通過補償網絡連接第一運算放大器ICl的輸出端。在圖4所示的電流調節(jié)控制単元結構下，第一運算放大器ICl將均流總線的電壓Vshare作為參考信號，與第二負載支路中的負載電流的電流采樣信號(即采樣電阻R21上的信號)進行比較，輸出控制信號控制第一調整管Gl的控制端，控制其另兩端的阻抗，從而可以使第二負載支路中的負載電流與參考信號輸入端輸入的電流值成比例?；蛘?，如圖5所示，所述電流調節(jié)控制単元203還可以通過以下結構實現第一運算放大器ICl的正相輸入端作為電流調節(jié)控制単元203的參考信號輸入端，輸出端作為電流調節(jié)控制單元203的輸出端；
電流調節(jié)控制単元203的采樣電流輸入端通過串接的第一電阻Rl以及濾波電路連接第二運算放大器IC2的正相輸入端，第二運算放大器IC2的反相輸入端連接其輸出端；串接的第二調整管G2以及電流采樣單元201與第一電阻Rl并聯；第二運算放大器IC2的輸出端連接第一運算放大器ICl的反相輸入端，還通過第ニ電阻R2連接第一運算放大器ICl的正相輸入端；第一運算放大器ICl的反相輸入端通過補償網絡連接第一運算放大器ICl的輸出端。圖5所示的電路中，相對于圖4其區(qū)別僅在于，在采樣電阻R21的兩端分別連接第ー電阻Rl以及第二調整管G2，第一電阻Rl和第二調整管G2的公共端通過濾波電路連接第ニ運算放大器IC2的正相輸入端，從而通過調節(jié)第二調整管G2的阻抗，可以實現第二負載支路中負載電流與參考信號輸入端輸入電流值之間的比例可調。
其中，所述補償網絡可以是任何環(huán)路補償網絡，例如圖4和圖5所示，所述補償網絡包括串接的第三電阻R3以及第ー電容Cl。在圖4和圖5中僅示出了包括一路第二負載支路的情況下，電流調節(jié)控制単元的實現，在實際應用中，當包括兩路或者兩路以上的第二負載支路時，不同第二負載支路所對應的電流調節(jié)控制単元可以相同或不同，可以選用例如圖4或圖5中的實現結構實現，這里并不限制。另外，調整管可以通過MOS管或者三極管實現，通過MOS管實現時，其控制端為MOS管的柵極；調整管通過三極管實現時，其控制端為三極管的基板。在本發(fā)明實施例的附圖中，均以LED作為負載為例進行說明，在實際應用中，也可以為其他負載，從而通過本發(fā)明所述的負載驅動電路進行負載的驅動，這里并不限制。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.ー種負載驅動電路，其特征在于，包括至少兩路第一負載支路以及至少一路第二負載支路； 每路第二負載支路與該第二負載支路對應的調整管以及進行負載電流采樣的電流采樣單元串接于恒流源的兩個輸出端之間； 每路第二負載支路對應的電流調節(jié)控制単元的參考信號輸入端連接所述至少兩路第一負載支路的均流總線，采樣電流輸入端連接該控制單元對應的電流采樣單元的采樣電流輸出端，輸出端連接調整管的控制端； 所述電流調節(jié)控制単元用于通過控制調整管的阻抗，控制第二負載支路的負載電流不大于參考信號輸入端輸入電流值的預設比例。
2.根據權利要求I所述的電路，其特征在于，所述電流調節(jié)控制単元包括 第一運算放大器的正相輸入端作為控制単元的參考信號輸入端，輸出端作為控制単元的輸出端； 控制單元的采樣電流輸入端通過第一電阻連接第二運算放大器的正相輸入端，第二運算放大器的反相輸入端連接其輸出端； 第二運算放大器的輸出端連接第一運算放大器的反相輸入端，還通過第二電阻連接第一運算放大器的正相輸入端； 第一運算放大器的反相輸入端通過補償網絡連接第一運算放大器的輸出端。
3.根據權利要求I所述的電路，其特征在于，所述電流調節(jié)控制単元包括 第一運算放大器的正相輸入端作為控制単元的參考信號輸入端，輸出端作為控制単元的輸出端； 控制單元的采樣電流輸入端通過串接的第一電阻以及濾波電路連接第二運算放大器的正相輸入端，第二運算放大器的反相輸入端連接其輸出端；串接的第二調整管以及電流采樣單元與第一電阻并聯； 第二運算放大器的輸出端連接第一運算放大器的反相輸入端，還通過第二電阻連接第一運算放大器的正相輸入端； 第一運算放大器的反相輸入端通過補償網絡連接第一運算放大器的輸出端。
4.根據權利要求2或3所述的電路，其特征在于，所述補償網絡包括串接的第三電阻以及第一電容。
5.根據權利要求I至3任一項所述的電路，其特征在于，所述恒流源輸出的電流為直流脈沖電流；相應的，負載支路與恒流源之間串接有控制開關，以通過控制開關改變恒流源輸出電流的占空比和頻率。
6.根據權利要求I至3任一項所述的電路，其特征在于，所述第一負載支路中的負載與第二負載支路中的負載相同或不同； 和/或，不同第二負載支路中的負載相同或不同。
7.根據權利要求I至3任一項所述的電路，其特征在于，所述電流采樣單元通過采樣電阻實現。
8.根據權利要求I至3任一項所述的電路，其特征在于，所述調整管為MOS管或者三極管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種負載驅動電路，包括至少兩路第一負載支路以及至少一路第二負載支路；每路第二負載支路與該第二負載支路對應的調整管以及進行負載電流采樣的電流采樣單元串接于恒流源的兩個輸出端之間；每路第二負載支路對應的電流調節(jié)控制單元的參考信號輸入端連接所述至少兩路第一負載支路的均流總線，采樣電流輸入端連接該控制單元對應的電流采樣單元的采樣電流輸出端，輸出端連接調整管的控制端；所述電流調節(jié)控制單元用于通過控制調整管的阻抗，控制第二負載支路的負載電流不大于參考信號輸入端輸入電流值的預設比例。該負載驅動電路無需進行電阻值的計算，能夠直接適用于各種對不同負載進行驅動的環(huán)境中。
文檔編號H05B37/02GK102651924SQ20111004315
公開日2012年8月29日 申請日期2011年2月23日 優(yōu)先權日2011年2月23日
發(fā)明者姚曉莉, 葛良安 申請人:英飛特電子(杭州)有限公司