一種均流電路的製作方法
2023-05-23 03:13:11 1
專利名稱：一種均流電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及均流技術，尤其涉及一種均流電路。
背景技術：
目前，在照明系統等存在多路負載的系統中，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所示的電路中，包括一個恆流源、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，每一路均流支路對應一路負載支路；每路負載支路包括若干個串聯的發光二極體(LED)集合；每路均流支路包括一個均流單元101以及一個均流控制單元102。其中，每個均流單元101包括串聯的取樣電阻Rsi和線性調整管Si，(I < i = 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後，均流控制單元的輸出信號控制對應的均流單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於平均電流，則均流控制單元的輸出電壓逐步降低，使該路均流單元中的線性調整管工作在線性狀態，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於平均電流，由於偏置電阻Rb的偏置作用，則均流控制單元的輸出為高電平，從而使該路均流單元中的線性調整管飽和導通。但是，由於上述電路中的均流總線電壓Vshare直接作為各路均流控制單元的參考信號，當恆流源的輸出從空載切換為帶載時，如果恆流源由於內部控制系統的環路速度不夠快或者內部大容量電容放電造成恆流源的輸出電流Io發生過衝現象時，各路負載支路的電流平均值上升，均流總線電壓升高，使每路均流控制單元的參考信號升高，此時，各路負載支路的電流隨之升高，容易導致LED燈毀壞
發明內容
有鑑 於此，本發明要解決的技術問題是，提供ー種均流電路，能夠限制恆流源的輸出電流過衝現象，防止負載支路中的負載因電流過衝現象而損壞。為此，本發明實施例採用如下技術方案本發明實施例提供ー種均流電路，包括至少一路均流支路，每路均流支路包括均流單元以及均流控制單元，其中，各個均流単元的電流取樣端分別通過一轉換電阻相互連接，所述相互連接形成的均流總線通過箝位電路連接各個均流控制單元的參考信號輸入端。其中，還包括所述均流總線還通過箝位電路以及偏置電阻連接輔助電源Vcc。還包括所述均流總線與箝位電路之間串接信號放大電路；所述箝位電路與各個參考信號輸入端之間串接分壓電路。所述箝位電路為恆壓箝位電路。所述箝位電路包括所述均流總線通過第一穩壓管接地，所述均流總線還連接各個均流控制單元的參考信號輸入端；或者，所述箝位電路包括所述均流總線通過串接的第一ニ極管以及直流電壓源接地，所述均流總線還直接連接各個均流控制單元的參考信號輸入端。所述箝位電路為最小值箝位電路，相應的，所述均流總線連接所述最小值箝位電路的第一輸入端；最小值箝位電路的第二輸入端連接ー預設電壓值；最小值箝位電路的輸出端連接各個均流控制單元的參考信號輸入端。所述最小值箝位電路包括第一運算放大器的正相輸入端作為所述第一輸入端，反相輸入端通過第二ニ極管連接第一運算放大器的輸出端；第二運算放大器的正相輸入端作為所述第二輸入端，反相輸入端通過第三ニ極管連接第二運算放大器的輸出端；第一運算放大器和第二運算放大器的反相輸入端相互連接，作為最小值箝位電路的輸出端。所述信號放大電路包括第三運算放大器的正相輸入端作為信號放大電路的輸入端，反相輸入端通過第二電阻接地，還通過第一電阻連接第三運算放大器的輸出端，第三運算放大器的輸出端作為信號放大電路的輸出端；和/或，分壓電路包括分壓電路的輸入端通過第三電阻連接分壓電路的輸出端，還通過串接的第三電阻和第四電阻接地。所述信號放大電路包括信號放大電路的輸入端通過第五電阻連接第一三極體的基極，第一三極體的射極接地，集電極通過第六電阻連接輔助電源Vcc，還通過第七電阻連接第二三極體的基板；第二三極體的射極接地，第二三極體的集電極通過第八電阻連接輔助電源Vcc，集電極作為信號放大電路的輸出端；和/或，分壓電路包括分壓電路的輸入端連接第四運算放大器的正相輸入端，第四運算放大器的反相輸入端連接其輸出端，第四運算放大器的輸出端通過串接的第九電阻和第十電阻接地，還通過第九電阻連接分壓電路的輸出端。
對於上述技術方案的技術效果分析如下所述均流總線不直接連接各個均流控制單元的參考信號輸入端，而是通過箝位電路連接各個均流控制單元的參考信號輸入端，從而將箝位後的電壓信號作為均流控制單元的參考信號，在這種連接下，即使恆流源的輸出電流發生過衝現象，各路負載支路的電流平均值上升，均流總線電壓升高，但是由於均流總線電壓通過箝位電路進行了箝位，使得輸出到每路均流控制單元的參考信號不超過某一設定電壓值，從而可以控制各路負載支路的電流不超過設定的電流值，有效防止負載由於電流過衝現象導致損壞的情況出現，降低了系統損耗和成本。
圖I為現有技術均流電路實現結構示意圖；圖2為本發明實施例均流電路實現結構示意圖；圖3為本發明實施例第一種均流電路實現結構示意圖；圖4為本發明實施例第二種均流電路實現結構示意圖；圖5為本發明實施例第三種均流電路實現結構示意圖；圖6為本發明實施例第三種均流電路的具體實現結構示意圖；圖7為本發明實施例第四種均流電路實現結構示意圖；圖8為本發明實施例第四種均流電路的一種具體實現結構示意圖；圖9為本發明實施例第四種均流電路的另一種具體實現結構示意圖。
具體實施例方式以下，結合附圖詳細說明本發明實施例均流電路的實現。圖2為本發明實施例的均流電路結構示意圖，如圖2所示，該均流電路可以包括至少一路均流支路，每路均流支路包括均流單元201以及均流控制單元202，其中，各個均流單元201的電流取樣端分別通過一轉換電阻Ra相互連接，所述相互連接形成的均流總線通過箝位電路203連接各個均流控制單元202的參考信號輸入端。其中，所述箝位電路203用於控制箝位電路的輸出電壓不超過預設電壓值。另外，所述均流總線還可以通過箝位電路203以及偏置電阻Rb連接電源電壓VCC。其中，所述電流取樣端也即為均流單元中取樣電阻未接地的一端。所述參考信號輸入端也即為均流控制電路中運算放大器的正相輸入端。如圖2所示，相較於圖I所示的均流電路，所述均流總線不直接連接各個均流控制單元的參考信號輸入端，而是通過箝位電路連接各個均流控制單元的參考信號輸入端，從而將箝位後的電壓信號作為均流控制單元的參考信號，在這種連接下，即使恆流源的輸出電流Io發生過衝現象，各路負載支路的電流平均值上升，均流總線電壓升高，但是由於均流總線電壓通過箝位電路進行了箝位，使得輸出到每路均流控制單元的參考信號不超過某一設定電壓值，從而可以控制各路負載支路的電流不超過設定的電流值，有效防止負載由於電流過衝現象導致損壞的情況出現，降低了系統損耗和成本。以下，通過實施例結合附圖對本發明實施例均流電路進行更為詳細的說明。所述箝位電路可以為用於將電壓信號箝位於預設電壓值的恆值箝位電路，或者，也可以為最小值箝位電路，所述最小值箝位電路是指將電壓箝位於兩個輸入電壓中較小的電壓。圖3和圖4分別給出了恆值箝位電路的兩種不同實現結構。如圖3所示，所述箝位電路203包括所述均流總線通過第一穩壓管ZDl接地，所述均流總線還直接連 接各個均流控制單元202的參考信號輸入端。此時，第一穩壓管ZDl將均流總線電壓箝位於第一穩壓管對應的電壓值。或者，如圖4所示，所述箝位電路203包括所述均流總線通過串接的第一ニ極管Dl以及直流電壓源Vr接地，所述均流總線還直接連接各個均流控制單元202的參考信號輸入端。在圖3和圖4的均流電路結構下，通過箝位電路將輸入各個均流控制單元202的參考信號箝位於某一預設的電壓值，從而可以控制各路負載支路的電流不超過設定的電流值，因此，防止出現負載由於過衝現象導致損壞的情況，降低了系統損耗和成本。圖5給出了箝位電路為最小值箝位電路時的均流電路實現結構，其中，所述均流總線連接所述最小值箝位電路503的第一輸入端；最小值箝位電路503的第二輸入端連接ー預設電壓值Vrl ;最小值箝位電路503的輸出端連接各個均流控制單元202的參考信號輸入端。此時，最小值箝位電路503從均流總線電壓Vshare和預設電壓值Vrl中，選取電壓較小的電壓值作為均流控制單元202的參考信號，輸出給各個均流控制單元202的參考信號輸入端。從而，通過最小值箝位電路，控制輸出給均流控制單元的電壓信號Vout (也即所述參考信號)不超過所述預設電壓值Vrl。優選地，如圖6所示，所述最小值箝位電路503的實現結構可以為第一運算放大器ICl的正相輸入端作為最小值箝位電路的第一輸入端，反相輸入端通過第二ニ極管D2連接第一運算放大器ICl的輸出端；第二運算放大器IC2的正相輸入端作為最小值箝位電路的第二輸入端，連接預設電壓值Vrl，反相輸入端通過第三ニ極管D3連接第二運算放大器IC2的輸出端；第一運算放大器ICl和第二運算放大器IC2的反相輸入端相互連接，作為最小值箝位電路的輸出端，連接各個均流控制單元202的參考信號輸入端。以上的圖2 圖6所示的均流電路主要適用於各路負載支路的電流取樣信號的平均值較大的情況下，也即均流總線電壓Vshare較大(例如大於IV)的情況下，如果電流取樣信號的平均值較小時，如圖7所示，可以在均流總線與箝位電路之間串接信號放大電路604，將均流總線電壓Vshare進行放大處理；在箝位電路與各個均流控制單元之間串接分壓電路605，將箝位電路輸出的電壓進行分壓處理，得到均流控制單元的參考信號所需的電壓。如圖8所示，所述信號放大電路604可以包括第三運算放大器IC3的正相輸入端作為信號放大電路604的輸入端，反相輸入端通過第二電阻R2接地，還通過第一電阻Rl連接第三運算放大器IC3的輸出端，第三運算放大器IC3的輸出端作為信號放大電路604的輸出端；和/或，分壓電路605包括分壓電路605的輸入端通過第三電阻R3連接分壓電路605的輸出端，還通過串接的第三電阻R3和第四電阻R4接地。其中，所述第一電阻Rl和第二電阻R2的取值關係與設定均流總線電壓Vshare的放大倍數相關，箝位電路中第一穩壓二極體ZDl的值用於設定所需箝位的電壓值；分壓電路605中第三電阻R3和第四電阻R4的取值關係與箝位電路所輸出電壓與參考信號所需電壓之間的比值相關或者，如圖9所示，信號放大電路604可以包括信號放大電路604的輸入端通過第五電阻R5連接第一三極體Ql的基極，第一三極體Ql的射極接地，集電極通過第六電阻R6連接輔助電源Vcc，還通過第七電阻R7連接第二三極體Q2的基極；第二三極體Q2的射極接地，集電極通過第八電阻R8連接輔助電源Vcc，集電極同時作為信號放大電路604的輸出端；和/或，分壓電路605包括分壓電路605的輸入端連接第四運算放大器IC4的正相輸入端，第四運算放大器IC4的反相輸入端連接其輸出端，第四運算放大器IC4的輸出端通過串接的第九電阻R9和第十電阻RlO接地，還通過第九電阻R9連接分壓電路605的輸出端。在圖9所示的電路中，第五電阻R5、第一三極體Ql以及第六電阻R6構成第一級反向放大電路，第七電阻R7、第二三極體Q2以及第八電阻R8構成第二級反向放大電路；由於信號放大電路中為基於三極體的放大電路，因此，為了阻抗匹配，在圖8所示的分壓電路中添加第四運算放大器IC4構成的跟隨電路。在以上的本發明實施例中，所述負載以LED為例，在實際應用中，也可以為其他負載，這裡並不限制。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，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明的保護範圍。
權利要求
1.一種均流電路，其特徵在於，包括至少一路均流支路，每路均流支路包括均流單元以及均流控制單元，其中， 各個均流單元的電流取樣端分別通過一轉換電阻相互連接，所述相互連接形成的均流總線通過箝位電路連接各個均流控制單元的參考信號輸入端。
2.根據權利要求I所述的電路，其特徵在於，還包括所述均流總線還通過箝位電路以及偏置電阻連接輔助電源Vcc。
3.根據權利要求2所述的電路，其特徵在於，還包括 所述均流總線與箝位電路之間串接信號放大電路； 所述箝位電路與各個參考信號輸入端之間串接分壓電路。
4.根據權利要求I至3任一項所述的電路，其特徵在於，所述箝位電路為恆壓箝位電路。
5.根據權利要求4所述的電路，其特徵在於，所述箝位電路包括所述均流總線通過第一穩壓管接地，所述均流總線還連接各個均流控制單元的參考信號輸入端； 或者，所述箝位電路包括所述均流總線通過串接的第一二極體以及直流電壓源接地，所述均流總線還直接連接各個均流控制單元的參考信號輸入端。
6.根據權利要求I至3任一項所述的電路，其特徵在於，所述箝位電路為最小值箝位電路，相應的， 所述均流總線連接所述最小值箝位電路的第一輸入端；最小值箝位電路的第二輸入端連接一預設電壓值；最小值箝位電路的輸出端連接各個均流控制單元的參考信號輸入端。
7.根據權利要求6所述的電路，其特徵在於，所述最小值箝位電路包括 第一運算放大器的正相輸入端作為所述第一輸入端，反相輸入端通過第二二極體連接第一運算放大器的輸出端； 第二運算放大器的正相輸入端作為所述第二輸入端，反相輸入端通過第三二極體連接第二運算放大器的輸出端； 第一運算放大器和第二運算放大器的反相輸入端相互連接，作為最小值箝位電路的輸出端。
8.根據權利要求3所述的電路，其特徵在於，所述信號放大電路包括第三運算放大器的正相輸入端作為信號放大電路的輸入端，反相輸入端通過第二電阻接地，還通過第一電阻連接第三運算放大器的輸出端，第三運算放大器的輸出端作為信號放大電路的輸出端； 和/或，分壓電路包括分壓電路的輸入端通過第三電阻連接分壓電路的輸出端，還通過串接的第三電阻和第四電阻接地。
9.根據權利要求3所述的電路，其特徵在於，所述信號放大電路包括 信號放大電路的輸入端通過第五電阻連接第一三極體的基極，第一三極體的射極接地，集電極通過第六電阻連接輔助電源Vcc，還通過第七電阻連接第二三極體的基極；第二三極體的射極接地，第二三極體的集電極通過第八電阻連接輔助電源Vcc，集電極作為信號放大電路的輸出端； 和/或，分壓電路包括分壓電路的輸入端連接第四運算放大器的正相輸入端，第四運算放大器的反相輸入端連接其輸出端，第四運算放大器的輸出端通過串接的第九電阻和第十電阻接地，還通過第九電阻連接分壓電路的輸出端。
全文摘要
本發明公開了一種均流電路，包括至少一路均流支路，每路均流支路包括均流單元以及均流控制單元，其中，各個均流單元的電流取樣端分別通過一轉換電阻相互連接，所述相互連接形成的均流總線通過箝位電路連接各個均流控制單元的參考信號輸入端。所述均流電路能夠限制恆流源的輸出電流過衝現象，防止負載支路中的負載因電流過衝現象而損壞。
文檔編號H05B37/02GK102625512SQ201110029439
公開日2012年8月1日 申請日期2011年1月27日 優先權日2011年1月27日
發明者華桂潮, 姚曉莉, 葛良安 申請人:英飛特電子(杭州)有限公司