恆流電路及具有其的恆流系統的製作方法
2023-12-04 06:46:11
恆流電路及具有其的恆流系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種恆流電路，包括：降壓模塊，降壓模塊與電源相連，降壓模塊用於降低電源輸出的電壓，並生成第一電壓信號；和電流生成模塊，電流生成模塊與降壓模塊相連，電流生成模塊用於根據第一電壓信號生成恆定的電流，其中，電流生成模塊具有恆流子模塊，恆流子模塊隨著溫度的變化對輸出的電流進行調整以生成恆定的電流。本實用新型的恆流電路的恆流精度高，線性調整度好，且結構簡單，成本低。本實用新型還公開了一種包括該恆流電路的恆流系統。
【專利說明】恆流電路及具有其的恆流系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及恆流電路【技術領域】，特別涉及一種恆流電路和一種恆流系統。
【背景技術】
[0002]目前市場上很多電路採用傳統阻容降壓方案，圖1為傳統阻容降壓方案的電路結構圖，如圖1所示，當電網電壓出現波動時，波動增加的電壓直接加到電路的輸入端，雖然電容C1』分擔了一定的電壓，但是大部分波動增加的電壓會直接加到LED光源K』上，從而使得流過LED光源K』的電流迅速增大，進而損壞LED光源K』的驅動電路和LED光源K』。圖2為波動增加的電壓直接加到LED光源K』上後，LED光源K』的正向電壓V-正向電流I曲線。
[0003]綜上所述，採用傳統阻容降壓方案的電路存在恆流精度低，線性調整度極差的問題，尤其是在輸入端有高電壓衝擊的場合下，極容易失效。因此，需要對傳統阻容降壓方案的電路進行改進。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的旨在至少從一定程度上解決上述的技術問題之一。
[0005]為此，本實用新型的一個目的在於提出一種恆流電路，該恆流電路能夠生成恆定的電流，且恆流精度高，線性調整度好。
[0006]本實用新型的另一個目的在於提出一種恆流系統。
[0007]為達到上述目的，本實用新型一方面提出了一種恆流電路，該恆流電路包括:降壓模塊，所述降壓模塊與電源相連，所述降壓模塊用於降低所述電源輸出的電壓，並生成第一電壓信號；和電流生成模塊，所述電流生成模塊與所述降壓模塊相連，所述電流生成模塊用於根據所述第一電壓信號生成恆定的電流，其中，所述電流生成模塊具有恆流子模塊，所述恆流子模塊隨著溫度的變化對輸出的電流進行調整以生成恆定的電流。
[0008]本實用新型提出的恆流電路，在電源輸出的電壓出現波動導致降壓模塊生成的第一電壓信號突然增大或減小時，通過電流生成模塊中的恆流子模塊生成恆定的電流。該恆流電路的恆流精度高，線性調整度好。
[0009]進一步地，當所述電源為交流電源時，所述電流生成模塊包括整流子模塊、所述恆流子模塊和輸出子模塊，其中，所述整流子模塊的一端與所述降壓模塊相連，所述輸出子模塊的一端與所述整流子模塊的另一端相連，所述輸出子模塊的另一端與所述恆流子模塊相連。
[0010]進一步地，當所述電源為交流電源時，所述電流生成模塊包括整流子模塊、所述恆流子模塊和輸出子模塊，其中，所述整流子模塊的一端與所述降壓模塊相連，所述恆流子模塊的一端與所述整流子模塊的另一端相連，所述恆流子模塊的另一端與所述輸出子模塊相連。
[0011]進一步地，當所述電源為交流電源時，所述電流生成模塊包括整流子模塊、所述恆流子模塊和輸出子模塊，其中，所述恆流子模塊的一端與所述電源相連，所述整流子模塊的一端分別與所述降壓模塊和所述恆流子模塊的另一端相連，所述整流子模塊的另一端與所述輸出子模塊相連。
[0012]進一步地，所述恆流子模塊為PTC (Positive Temperature Coefficient,正溫度係數)熱敏電阻。
[0013]進一步地，所述降壓模塊包括電阻子模塊和電容子模塊，所述電阻子模塊與所述電容子模塊並聯。
[0014]進一步地，所述電阻子模塊為第一電阻，所述電容子模塊為第一電容。
[0015]為達到上述目的，本實用新型另一方面還提出了一種恆流系統，該恆流系統包括所述的恆流電路。
[0016]本實用新型提出的恆流系統，在電源輸出的電壓出現波動時，通過恆流電路生成恆定的電流。該恆流系統的恆流精度高，線性調整度好。
[0017]本實用新型附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]本實用新型上述的和/或附加的方面和優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0019]圖1為傳統阻容降壓方案的電路結構圖；
[0020]圖2為LED光源的正向電壓V-正向電流I曲線示意圖；
[0021]圖3為根據本實用新型實施例的恆流電路的結構框圖；
[0022]圖4為根據本實用新型一個實施例的恆流電路的電路結構示意圖；
[0023]圖5為根據本實用新型另一個實施例的恆流電路的電路結構示意圖；
[0024]圖6為根據本實用新型再一個實施例的恆流電路的電路結構示意圖；和
[0025]圖7為根據本實用新型一個實施例的恆流電路的PTC熱敏電阻的電阻-溫度特性曲線。
【具體實施方式】
[0026]下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本實用新型，而不能解釋為對本實用新型的限制。
[0027]下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現本實用新型的不同結構。為了簡化本實用新型的公開，下文中對特定例子的部件和設置進行描述。當然，它們僅僅為示例，並且目的不在於限制本實用新型。此外，本實用新型可以在不同例子中重複參考數字和/或字母。這種重複是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設置之間的關係。此外，本實用新型提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領域普通技術人員可以意識到其他工藝的可應用於性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特徵在第二特徵之「上」的結構可以包括第一和第二特徵形成為直接接觸的實施例，也可以包括另外的特徵形成在第一和第二特徵之間的實施例，這樣第一和第二特徵可能不是直接接觸。
[0028]在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。
[0029]下面參照附圖來描述根據本實用新型實施例提出的恆流電路1和恆流系統。
[0030]如圖3所示，本實用新型實施例的恆流電路1包括降壓模塊10和電流生成模塊20。其中，降壓模塊10與電源30相連，降壓模塊10用於降低電源30輸出的電壓，並生成第一電壓信號。電流生成模塊20與降壓模塊10相連，電流生成模塊20用於根據第一電壓信號生成恆定的電流，其中，電流生成模塊20具有恆流子模塊22，恆流子模塊22隨著溫度的變化對輸出的電流進行調整以生成恆定的電流。
[0031]進一步地，在本實用新型的一個實施例中，如圖4至圖6所示，降壓模塊10可以包括電阻子模塊11和電容子模塊12，電阻子模塊11與電容子模塊12並聯。具體地，在本實用新型的一個實施例中，如圖4至圖6所示，電阻子模塊11可以為第一電阻R1，電容子模塊12可以為第一電容C1。
[0032]進一步地，在本實用新型的一個實施例中，如圖4至圖6所示，恆流電路1還可以包括保護模塊40，保護模塊40分別與電源30和降壓模塊10相連。具體地，在本實用新型的一個實施例中，如圖4至圖6所示，保護模塊40可以包括保險絲F1和壓敏電阻TVR。其中，保險絲F1用於在電路出現異常時熔斷以保護恆流電路1。壓敏電阻TVR用於吸收浪湧。
[0033]進一步地，在本實用新型的一個實施例中，如圖4至圖6所示，當電源30為交流電源例如交流電網時，電流生成模塊20可以包括整流子模塊21、恆流子模塊22和輸出子模塊23。其中，整流子模塊21用於將交流的第一電壓信號整流為直流的第二電壓信號。恆流子模塊22用於根據第二電壓信號生成恆定的電流。輸出子模塊23用於輸出恆定的電流。具體地，在本實用新型的一個實施例中，如圖4至圖6所示，整流子模塊21可以為整流橋Q，輸出子模塊23可以包括第二電容C2和第二電阻R2，第二電容C2和第二電阻R2並聯，恆流子模塊22可以為第一 PTC熱敏電阻Rptcl、第二 PTC熱敏電阻Rptc2、第三PTC熱敏電阻Rptc3。圖7為PTC熱敏電阻的電阻-溫度特性曲線。如圖7所示，PTC熱敏電阻的電阻大小隨溫度的變化而變化，當PTC熱敏電阻的溫度升高時，PTC熱敏電阻的電阻增大，當PTC熱敏電阻的溫度降低時，PTC熱敏電阻的電阻減小。
[0034]進一步地，如圖4所示，在本實用新型的一個實施例中，整流子模塊21的一端與降壓模塊10相連，輸出子模塊23的一端與整流子模塊21的另一端相連，輸出子模塊23的另一端與恆流子模塊22相連。具體地，如圖4所示，保險絲F1的一端與交流電源的一端L相連，壓敏電阻TVR的一端與保險絲F1的另一端相連，壓敏電阻TVR的另一端與交流電源的另一端N相連，第一電阻R1的一端和第一電容C1的一端與壓敏電阻TVR的一端分別相連，整流橋Q的第一輸入端分別與第一電阻R1的另一端和第一電容C1的另一端相連,整流橋Q的第二輸入端與壓敏電阻TVR的另一端相連。第二電容C2的一端和第二電阻R2的一端與整流橋Q的第一輸出端分別相連，第二電容C2的另一端和第二電阻R2的另一端與整流橋Q的第二輸出端分別相連，第二電容C2的另一端和第二電阻R2的另一端接地，第一 PTC熱敏電阻Rptcl的一端與第二電阻R2的一端相連，第一 PTC熱敏電阻Rptcl的另一端與第二電阻R2的另一端之間可以接電子設備50。
[0035]進一步地，如圖4所示，在本實用新型的一個實施例中，第一 PTC熱敏電阻Rptcl的另一端與第二電阻R2的另一端之間接LED光源K例如LED燈珠或LED燈板，此時，第一PTC熱敏電阻Rptcl用於檢測LED光源K的溫度或環境溫度。具體地，交流電源輸出的電壓過保險絲F1和壓敏電阻TVR後，經過第一電阻R1和第一電容C1分壓、整流橋Q整流和第二電容C2濾波後，加到LED+端和LED-端，即加到第一 PTC熱敏電阻Rptcl和LED光源K上。由於第一電阻R1和第一電容C1的分壓作用基本不變，當交流電源輸出的電壓出現波動時，波動中增大或減小的電壓大部分會加到LED+端和LED-端，即LED+端電壓會隨著交流電源輸出的電壓增大而增大、隨著交流電源輸出的電壓減小而減小。
[0036]具體地，如圖4所示，在本實用新型的一個實施例中，當LED+端電壓增大時，由於LED光源K的非恆流特性，流過LED光源K的電流會突然增大，LED光源K的溫度以及環境溫度會升高，這時第一 PTC熱敏電阻Rptcl的溫度會升高，導致第一 PTC熱敏電阻Rptcl的電阻增大，實現分壓限流和抗浪湧的作用，從而減小流過LED光源K的電流，使流過LED光源K的電流恢復到LED+端電壓增大前的狀態以保持恆定。另外，如圖4所示，在本實用新型的一個實施例中，當LED+端電壓減小時，流過LED光源K的電流會減小，這時第一 PTC熱敏電阻Rptcl的溫度會降低，導致第一 PTC熱敏電阻Rptcl的電阻減小，第一 PTC熱敏電阻Rptcl減少限流，使得流過LED光源K的電流增大，並恢復到LED+端電壓減小前的狀態以保持恆定。
[0037]進一步地，如圖5所示，在本實用新型的另一個實施例中，整流子模塊21的一端與降壓模塊10相連，恆流子模塊22的一端與整流子模塊21的另一端相連，恆流子模塊22的另一端與輸出子模塊23相連。具體地，如圖5所示，保險絲F1的一端與交流電源的一端L相連，壓敏電阻TVR的一端與保險絲F1的另一端相連，壓敏電阻TVR的另一端與交流電源的另一端N相連，第一電阻R1的一端和第一電容C1的一端與壓敏電阻TVR的一端分別相連，整流橋Q的第一輸入端分別與第一電阻R1的另一端和第一電容C1的另一端相連，整流橋Q的第二輸入端與壓敏電阻TVR的另一端相連。第二 PTC熱敏電阻Rptc2的一端與整流橋Q的第一輸出端相連，第二電容C2的一端和第二電阻R2的一端與第二 PTC熱敏電阻Rptc2的另一端分別相連，第二電容C2的另一端和第二電阻R2的另一端與整流橋Q的第二輸出端分別相連，第二電容C2的另一端和第二電阻R2的另一端接地，第二電阻R2的一端與第二電阻R2的另一端之間可以接電子設備50。
[0038]需要說明的是，圖5與圖4相比只是第一 PTC熱敏電阻Rptcl和第二 PTC熱敏電阻Rptc2的感溫位置不一致，圖5中第二 PTC熱敏電阻Rptc2的感溫位置在整流橋Q之後，此時，第二 PTC熱敏電阻Rptc2用於檢測輸出子模塊23的溫度和自發熱問題。由於在該感溫位置第二 PTC熱敏電阻Rptc2無法直接檢測電子設備50例如LED光源K及其連接件(例如鋁基板)的溫度，第二 PTC熱敏電阻Rptc2的溫度相對第一 PTC熱敏電阻Rptcl較低，設計中對第二 PTC熱敏電阻Rptc2的熱穩定要求也略低，但是要求第二 PTC熱敏電阻Rptc2反應更靈敏。圖5中第二 PTC熱敏電阻Rptc2，在交流電源輸出的電壓增大時，同樣可以起到一定的抗浪湧作用。
[0039]進一步地，如圖6所示，在本實用新型的再一個實施例中，恆流子模塊22的一端與電源30相連，整流子模塊21的一端分別與降壓模塊10和恆流子模塊22的另一端相連，整流子模塊21的另一端與輸出子模塊23相連。具體地，如圖6所示，保險絲F1的一端與交流電源的一端L相連，壓敏電阻TVR的一端與保險絲F1的另一端相連，壓敏電阻TVR的另一端與交流電源的另一端N相連，第一電阻R1的一端和第一電容C1的一端與壓敏電阻TVR的一端分別相連，第三PTC熱敏電阻Rptc3的一端與壓敏電阻TVR的另一端相連，整流橋Q的第一輸入端分別與第一電阻R1的另一端和第一電容C1的另一端相連,整流橋Q的第二輸入端與第三PTC熱敏電阻Rptc3的另一端相連。第二電容C2的一端和第二電阻R2的一端與整流橋Q的第一輸出端分別相連，第二電容C2的另一端和第二電阻R2的另一端與整流橋Q的第二輸出端分別相連，第二電容C2的另一端和第二電阻R2的另一端接地，第二電阻R2的一端與第二電阻R2的另一端之間可以接電子設備50。
[0040]需要說明的是，圖6中第三PTC熱敏電阻Rptc3的感溫位置在整流橋Q的交流側，此時，第三PTC熱敏電阻Rptc3用於檢測降壓模塊10和保護模塊40的溫度和自發熱問題。當交流電源輸出的電壓波動時，第三PTC熱敏電阻Rptc3除了起到分壓穩流的作用外，抗浪湧的作用也比較顯著。另外，由於第三PTC熱敏電阻Rptc3的感溫點離電子設備50例如LED光源K及其連接件(例如鋁基板)較第一 PTC熱敏電阻Rptcl和第二 PTC熱敏電阻Rptc2更遠，因此要求第三PTC熱敏電阻Rptc3的靈敏度更高。
[0041]本實用新型提出的恆流電路，在電源輸出的電壓出現波動導致降壓模塊生成的第一電壓信號突然增大或突然減小時，通過電流生成模塊中的PTC熱敏電阻根據溫度增大電阻或減小電阻進行分壓來生成恆定的電流。該恆流電路的恆流精度高，線性調整度好，且結構簡單，成本低。
[0042]本實用新型另一方面還提出了一種恆流系統，該恆流系統包括上述的恆流電路1。
[0043]本實用新型提出的恆流系統，在電源輸出的電壓出現波動時，通過恆流電路生成恆定的電流。該恆流系統的恆流精度高，線性調整度好。
[0044]流程圖中或在此以其他方式描述的任何過程或方法描述可以被理解為，表示包括一個或更多個用於實現特定邏輯功能或過程的步驟的可執行指令的代碼的模塊、片段或部分，並且本實用新型的優選實施方式的範圍包括另外的實現，其中可以不按所示出或討論的順序，包括根據所涉及的功能按基本同時的方式或按相反的順序,來執行功能,這應被本實用新型的實施例所屬【技術領域】的技術人員所理解。
[0045]在流程圖中表示或在此以其他方式描述的邏輯和/或步驟，例如，可以被認為是用於實現邏輯功能的可執行指令的定序列表，可以具體實現在任何計算機可讀介質中，以供指令執行系統、裝置或設備(如基於計算機的系統、包括處理器的系統或其他可以從指令執行系統、裝置或設備取指令並執行指令的系統)使用，或結合這些指令執行系統、裝置或設備而使用。就本說明書而言，"計算機可讀介質"可以是任何可以包含、存儲、通信、傳播或傳輸程序以供指令執行系統、裝置或設備或結合這些指令執行系統、裝置或設備而使用的裝置。計算機可讀介質的更具體的示例(非窮盡性列表)包括以下:具有一個或多個布線的電連接部(電子裝置)，可攜式計算機盤盒(磁裝置)，隨機存取存儲器(RAM)，只讀存儲器(R0M)，可擦除可編輯只讀存儲器(EPR0M或閃速存儲器)，光纖裝置，以及可攜式光碟只讀存儲器(⑶ROM)。另外，計算機可讀介質甚至可以是可在其上列印所述程序的紙或其他合適的介質，因為可以例如通過對紙或其他介質進行光學掃描，接著進行編輯、解譯或必要時以其他合適方式進行處理來以電子方式獲得所述程序，然後將其存儲在計算機存儲器中。
[0046]應當理解，本實用新型的各部分可以用硬體、軟體、固件或它們的組合來實現。在上述實施方式中，多個步驟或方法可以用存儲在存儲器中且由合適的指令執行系統執行的軟體或固件來實現。例如，如果用硬體來實現，和在另一實施方式中一樣，可用本領域公知的下列技術中的任一項或他們的組合來實現:具有用於對數據信號實現邏輯功能的邏輯門電路的離散邏輯電路，具有合適的組合邏輯門電路的專用集成電路，可編程門陣列(PGA)，現場可編程門陣列(FPGA)等。
[0047]本【技術領域】的普通技術人員可以理解實現上述實施例方法攜帶的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關的硬體完成，所述的程序可以存儲於一種計算機可讀存儲介質中，該程序在執行時，包括方法實施例的步驟之一或其組合。
[0048]此外，在本實用新型各個實施例中的各功能單元可以集成在一個電流生成模塊中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個模塊中。上述集成的模塊既可以採用硬體的形式實現，也可以採用軟體功能模塊的形式實現。所述集成的模塊如果以軟體功能模塊的形式實現並作為獨立的產品銷售或使用時，也可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。
[0049]上述提到的存儲介質可以是只讀存儲器，磁碟或光碟等。
[0050]在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
[0051]儘管已經示出和描述了本實用新型的實施例，對於本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的範圍由所附權利要求及其等同限定。
【權利要求】
1.一種恆流電路，其特徵在於，包括: 降壓模塊，所述降壓模塊與電源相連，所述降壓模塊用於降低所述電源輸出的電壓，並生成第一電壓信號；和 電流生成模塊，所述電流生成模塊與所述降壓模塊相連，所述電流生成模塊用於根據所述第一電壓信號生成恆定的電流，其中，所述電流生成模塊具有恆流子模塊，所述恆流子模塊隨著溫度的變化對輸出的電流進行調整以生成恆定的電流。
2.如權利要求1所述的恆流電路，其特徵在於，當所述電源為交流電源時，所述電流生成模塊包括整流子模塊、所述恆流子模塊和輸出子模塊，其中，所述整流子模塊的一端與所述降壓模塊相連，所述輸出子模塊的一端與所述整流子模塊的另一端相連，所述輸出子模塊的另一端與所述恆流子模塊相連。
3.如權利要求1所述的恆流電路，其特徵在於，當所述電源為交流電源時，所述電流生成模塊包括整流子模塊、所述恆流子模塊和輸出子模塊，其中，所述整流子模塊的一端與所述降壓模塊相連，所述恆流子模塊的一端與所述整流子模塊的另一端相連，所述恆流子模塊的另一端與所述輸出子模塊相連。
4.如權利要求1所述的恆流電路，其特徵在於，當所述電源為交流電源時，所述電流生成模塊包括整流子模塊、所述恆流子模塊和輸出子模塊，其中，所述恆流子模塊的一端與所述電源相連，所述整流子模塊的一端分別與所述降壓模塊和所述恆流子模塊的另一端相連，所述整流子模塊的另一端與所述輸出子模塊相連。
5.如權利要求1-4中任一項所述的恆流電路，其特徵在於，所述恆流子模塊為正溫度係數PTC熱敏電阻。
6.如權利要求1所述的恆流電路，其特徵在於，所述降壓模塊包括電阻子模塊和電容子模塊，所述電阻子模塊與所述電容子模塊並聯。
7.如權利要求6所述的恆流電路，其特徵在於，所述電阻子模塊為第一電阻，所述電容子模塊為第一電容。
8.一種恆流系統，其特徵在於，包括如權利要求1-7中任一項所述的恆流電路。
【文檔編號】G05F1/56GK204143288SQ201420352894
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年6月26日 優先權日:2014年6月26日
【發明者】邵學亮 申請人:比亞迪股份有限公司