多路輸出恒流源的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及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。本發(fā)明通過對多路輸出進行信號采樣，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。
【專利說明】多路輸出恒流源

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高頻開關(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led照明的驅(qū)動電源，對可靠性、質(zhì)量、調(diào)光等要求日趨增高，同 時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現(xiàn)一個 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，成本尚昂。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的以上不足，本發(fā)明提供一種多路輸出恒流源，釆用常用芯片，僅 通過優(yōu)化外圍電路，集成多種調(diào)光方式，實現(xiàn)多路輸出功能，電路具有較高的性價比。
[0004] 為達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(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、輸出單元和負載，還包括PWM調(diào)光單元、Ρ0Τ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 過外界輸入脈沖寬度調(diào)制信號，實現(xiàn)相應(yīng)單路恒流輸出電流的調(diào)整，PWM信號頻率為1? 20KHz ； 所述Ρ0Τ調(diào)光單元，與所述控制單元相連，通過調(diào)節(jié)電阻阻值，實現(xiàn)對相應(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，通過向外界提供lOVdc電壓信號，由外界 對該電壓信號進行調(diào)節(jié)；也可以是外界提供O-lOVdc電壓信號，實現(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，提供給輸出負載； 所述采樣單元，對所述輸出單元的每一路進行電流采樣，轉(zhuǎn)換為相應(yīng)電壓信號，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判斷輸出電流變化，對每路輸出電流 進行監(jiān)控，當其中出現(xiàn)斷路現(xiàn)象，實時將控制信號發(fā)送到所述PWM調(diào)光單元或所述Ρ0Τ調(diào)光 單元或所述調(diào)光器調(diào)光單元，由所述控制單元對輸出總電流進行調(diào)整，保證多路輸出的每 路電流保持在額度值范圍內(nèi)。
[0005] 優(yōu)選的，所述控制單元采用芯片LM3409,它是一種常見的LED驅(qū)動電路芯片。
[0006] 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。
[0007] 所述一次判斷電路由運算放大器U6、PNP型三極管Q3和電阻R56、R59、R62組成， 采樣信號進入U6正極，TO的負極連接在串聯(lián)的R5 9、冊2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Ρ0Τ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，每個一次判斷電 路對相應(yīng)單路輸出的電流進行判斷。
[0008] 所述二次判斷電路由與門U7、PNP型三極管Q7和電阻R66組成，U7的輸入端連接 任意兩個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。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= C:.，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。
[0009]本發(fā)明的有益效果：1、通過對多路輸出進行信號采樣，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)簡單，實現(xiàn)了成本 優(yōu)化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1為本發(fā)明原理框圖； 圖2為本發(fā)明實施例三種調(diào)光方式及控制單元電路連接圖； 圖3為本發(fā)明實施例采樣單元電路圖； 圖4為本發(fā)明實施例判斷單元之一次判斷電路圖； 圖5為圖4中實施例判斷單元之二次判斷電路圖。

【具體實施方式】
[0011]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
[0012] 如圖1所示，本發(fā)明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，為后級恒流變換提供直流電能源，此單元信號轉(zhuǎn)換頻率通常為50?200KHZ的 高頻信號；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，此單元信號轉(zhuǎn)換頻率通常為100?ΙΟΟΟΚΗζ的高頻信號； 可控硅調(diào)光控制單元，與控制單元相連，實現(xiàn)對控制單元的調(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，實現(xiàn)對 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，以實現(xiàn)相應(yīng)單路恒流輸出電流的 調(diào)整，此單元的PWM信號通常為1?20KHz的信號；調(diào)光器調(diào)光單元，與控制單元相連，實現(xiàn) 對控制單元的調(diào)光控制，屬于給外界提供lOVdc電壓信號，由外界對此電壓信號進行調(diào)節(jié)， 也可以是外界提供Ο-lOVdc的調(diào)節(jié)電壓信號，實現(xiàn)相應(yīng)單路恒流輸出電流的調(diào)整；多路輸 出單元，將單路恒流輸出簡單分成多路輸出，提供給輸出負載，圖2所示的R52、R53、R55即 承載了三路輸出的功能；采樣單元，對每一路輸出進行電流采樣，轉(zhuǎn)換為相應(yīng)電壓信號，提 供給反饋單元，作為輸出電流采樣信號；判斷單元，根據(jù)采樣單元提供的電壓信號判斷輸出 電流變化情況，對每路輸出電流進行實時監(jiān)控，當其中出現(xiàn)斷路現(xiàn)象，則將每路輸出電流信 號轉(zhuǎn)換成控制信號，發(fā)送到Ρ0Τ調(diào)光單元，由Ρ0Τ調(diào)光單元對輸出總電流進行調(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。
[0013] 如圖2所示，U4為LM3409,為LED提供驅(qū)動，接線端1處接PWM調(diào)光單元，屬于脈 沖寬度調(diào)光模式，在這個部分，只要接入〇?1〇〇%脈沖寬度變化的信號，就可以使輸出電流 額度值在0?100%之間變化，達到調(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，只要在此接入一個調(diào)光器，使此單元的控制信號在0-10V之間變化，就可實現(xiàn) 輸出電流額度值在0?100%之間變化，達到調(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 值對應(yīng)不同的恒流輸出電流值，達到調(diào)光目的。接線端4處接負載LED。U4還可以是實現(xiàn) 同樣功能的其他型號的恒流驅(qū)動芯片。
[0014] 圖3為采樣單元，具體為3個電阻R52、R53和R55,三個電阻分別與三個輸出端的 地回路相連接，這樣每個單獨輸出的電流采樣信號就分別由這三個電阻完成。
[0015] 圖4為一次判斷電路，為三個結(jié)構(gòu)相同的電路來對應(yīng)三路輸出，分別由一個運算 放大器、一個PNP三極管及三個電阻組成，采樣信號II、12、13作為運算放大器的一路輸入 信號。該電路用于判斷每路輸出電流情況，判斷結(jié)果與Ρ0Τ調(diào)光端口相連，完成對輸出電流 的相應(yīng)調(diào)整。
[0016] 圖5為二次判斷電路，由一個與門、一個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，當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)計電流容許范圍內(nèi)。該電路同樣 和Ρ0Τ調(diào)光端口相連。
[0017] 根據(jù)判斷結(jié)果調(diào)節(jié)電流的方式：檢測多路輸出的每路電流，當其中任意一路出現(xiàn) 斷路現(xiàn)象，將U4芯片2腳的外接對地電阻降低，實現(xiàn)從總輸出電流值中減去故障路輸出電 流值；當剩下的輸出回路中再出現(xiàn)斷路情況時，再將U4芯片2腳的外接對地電阻降低，再從 輸出總電流值中減去輸出故障路輸出電流值；依次類推，就可以實現(xiàn)將單輸出的恒流源變 為多輸出的恒流源。
[0018] 在本實施方式中，圖4和圖5的輸出均連接Ρ0Τ調(diào)光單元，實際還可以連接PWM調(diào) 光單元和調(diào)光器調(diào)光單元,此時判斷單元的電路會有所改變。
[0019] 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，每路輸出采用單獨采樣、控制，使每路輸出得到實時監(jiān)控，其中任意一路出現(xiàn) 斷路問題，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。當其中任何一路輸出出現(xiàn)短路現(xiàn)象時，單輸出恒流源的短路保護功 能啟動，完全可以保證所有輸出燈負載的安全，當輸出短路解除后，系統(tǒng)自動恢復(fù)正常工 作。
[0020] 以上是本發(fā)明的較佳實施方式，但本發(fā)明的保護范圍不限于此。任何熟悉本領(lǐng)域 的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，未經(jīng)創(chuàng)造性勞動想到的變換或替換，都應(yīng)涵蓋 在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求所限定的保護范圍為準。
【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，通過外界輸入脈沖寬度調(diào)制信號，實現(xiàn)相應(yīng) 單路恒流輸出電流的調(diào)整，PWM信號頻率為1?20KHz; 所述POT調(diào)光單元，與所述控制單元相連，通過調(diào)節(jié)電阻阻值，實現(xiàn)對相應(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，通過向外界提供IOVdc電壓信號，由外界 對該電壓信號進行調(diào)節(jié)；也可以是外界提供O-IOVdc電壓信號，實現(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，提供給輸出負載； 所述采樣單元，對所述輸出單元的每一路進行電流采樣，轉(zhuǎn)換為相應(yīng)電壓信號，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判斷輸出電流變化，對每路輸出電流 進行監(jiān)控，當其中出現(xiàn)斷路現(xiàn)象，實時將控制信號發(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，由所述控制單元對輸出總電流進行調(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算放 大器U6、PNP型三極管Q3和電阻R56、R59、R62組成，采樣信號進入U6正極，U6的負極連接 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U7、 PNP型三極管Q7和電阻R66組成，U7的輸入端連接任意兩個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
，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】H05B37/02GK104244515SQ201410409710
【公開日】2014年12月24日 申請日期: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 申請人:張家港麥智電子科技有限公司