一種變頻多路恒流輸出電源及其應用制造技術

本發明專利技術提供一種變頻多路恒流輸出電源，包括：單向電流源Iin，多路負載支路以及循環反饋電路，其中每路負載支路、單向電流源Iin以及循環反饋電路形成電流反饋閉環，循環反饋電路按需分配每路負載支路的電流，各路負載支路循環依次導通，除末位負載支路的其他各路負載支路的電流采用單周控制，末位負載支路采用電流負反饋控制單向電流源的總輸出電流，其中循環反饋電路內設有頻率補償電路用于補償變頻電路中單周控制的電流精度，特別適用于變頻電路的組合的LED燈具使用，相比線性限流驅動的電路而言，具有電路損耗小，電源利用效率高的優勢；相比DC/DC恒流驅動的電路而言，具有電路成本低、實現方式簡單方便的優勢。

【技術實現步驟摘要】
一種變頻多路恒流輸出電源及其應用
本專利技術涉及LED照明領域，特別涉及一種變頻多路恒流輸出電源及其應用，特別地，涉及一種適用于變頻電路的控制LED電流的變頻多路恒流驅動電源。
技術介紹
LED由于其高效節能和長壽命的特性在照明領域獲得了廣泛的應用，其市場前景巨大。目前在國內外市場上已經出現了各種形式的采用LED為光源的路燈、街燈、日光燈、筒燈、球泡燈等照明器具，用于替代傳統的碘鎢燈、白熾燈和節能燈。然而LED燈具不能使用市電直接供電，需要配置低壓恒流電源進行驅動。隨著LED組合方式的不同，對應不同需求的LED電源的輸出電流和電壓不盡相同，對于此類大功率的LED組合燈具，需要LED電源具有多路恒流輸出的特性，且能夠獨立調整每路電路的電流，以實現LED燈具的獨立調光。在現有技術中，通常采用兩級或多級方案實現LED電源多路恒流輸出。具體的，前級獲得恒壓輸出，后級實現多路恒流驅動，實現方式分為線性限流和DC/DC恒流驅動兩種。后級實現多路恒流驅動的方式若為線性限流，如圖1所示，圖1中的電源前級為恒壓輸出電源，為后級提供恒壓母線，后級為多路線性限流單元。此方案的實現方式簡單，但是線性限流產生的壓降全部損耗在MOSFET上，導致該電源的電路損耗大，電源利用效率低，特別是當母線電壓與實際LED導通壓降相差較大時，該方案的缺陷就更為明顯。后級實現多路恒流驅動的方式若為DC/DC恒流驅動，如圖2所示，圖2中的電源前級為恒壓輸出電源，后級根據輸出路數要求由多個獨立的DC/DC恒流驅動電路提供相應路數的恒流輸出，這個電路結構復雜，每增加一路輸出，就需要增加一個DC/DC恒流驅動電路，由于其具有電路復雜、元件數量多的問題，采用這種電路結構的電源，設計壽命不高，而且成本高，遠遠無法滿足高質量LED電源的技術要求。另外，在變頻電路中還需要修正補償頻率以實現LED負載的多路恒流控制。有鑒于此，如今迫切需設計一種解決現有技術存在的缺陷的適用于LED負載的變頻多路恒流輸出電源方案。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種變頻多路恒流輸出電源及其應用，其在變頻電路中應用，且特別適用于組合的LED負載使用，相比線性限流驅動的電路而言，具有電路損耗小，電源利用效率高的優勢；相比DC/DC恒流驅動的電路而言，具有電路成本低、實現方式簡單方便的優勢，且可適用于變頻電路。為實現以上目的，本技術方案的第一方面，提供一種變頻多路恒流輸出電源，包括：單向電流源Iin，多路負載支路以及循環反饋電路，其中每路負載支路、單向電流源Iin以及循環反饋電路形成電流反饋閉環，循環反饋電路按需分配每路負載支路的電流，各路負載支路循環依次導通，除末位負載支路的其他各路負載支路的電流采用單周控制，末位負載支路采用電流負反饋控制單向電流源的總輸出電流，其中循環反饋電路內設有頻率補償電路，單向電流源Iin通過頻率補償電路連接循環導通電路以及支路電流控制電路。在一些實施例中，多路負載支路并聯設置，且與單向電流源Iin的輸出并聯連接。在一些實施例中，負載支路包括輸出負載,輸出濾波電容Co,二極管D,開關S，采樣電阻Rcs，其中輸出濾波電容Co和輸出負載并聯，二極管D、開關S、輸出負載以及采樣電阻Rcs串聯設置，開關S的控制端和輸出端連接循環反饋電路。在一些實施例中，循環反饋電路包括多個支路電流控制電路，循環導通電路、頻率補償電路以及閉環電流反饋電路，其中支路電流控制電路連接循環導通電路以及對應的除末位負載支路外的負載支路，循環導通電路連接末位負載支路，支路電流控制電路和循環導通電路之間傳輸時鐘信號CLK和復位信號RST；單向電流源Iin通過頻率補償電路連接循環導通電路以及支路電流控制電路；閉環電流反饋電路連接末位的負載支路和單向電流源Iin。在一些實施例中，循環導通電路傳輸給時鐘信號給前序支路電流控制電路，當前序負載支路達到電流設定值時，傳輸復位信號給循環導通電路，循環導通電路輸出控制后續負載支路的時鐘信號。在一些實施例中，針對末位負載支路，當循環導通電路接收到前級周期同步信號時，觸發關斷末位負載支路，且輸出時鐘信號給控制初位負載支路的支路電流控制電路。在一些實施例中，支路電路控制電路的觸發器的G端連接對應負載支路的開關S的控制端,S端連接循環導通電路，R端連接比較器Comp的輸出端以及循環導通電路，端連接開關Sa的控制端；比較器Comp的輸入端分別連接運放器Op的輸出端以及頻率補償電路產生的電壓信號Vref(Ts)，積分電容Cint兩端連接在運放器Op的輸入端和輸出端，開關Sa的輸入端和輸出端并聯在積分電容Cint的兩端，運放器Op的輸入端通過積分電阻Rint連接對應的負載支路。在一些實施例中，頻率補償電路的電容Ct、電容Cα以及開關Sb并聯設置，電阻Rα置于電容Ct和電容Cα之間，電流源It供電開關Sb的輸入端和輸出端，開關Sb的控制端連接循環導通電路獲取時鐘信號CLK，產生的電壓信號Vref(Ts)輸入比較器Comp的基準端。在一些實施例中，閉環電流反饋電路檢測末位負載支路的電流，當對應末位負載支路的采樣電流信號大于設定值時，降低前級單向電流源Iin的輸出電流；當對應末位負載支路的采樣電流信號小于設定值時，增加前級單向電流源Iin的輸出電流。本方案提供的變頻多路恒流輸出電源可被應用于組合式LED電源。相較現有技術，本技術方案具有以下特點和有益效果：通過依次導通與各負載支路的開關，并對導通的負載支路依次分配電流，末位負載支路采用電流負反饋控制，調節前級電流源的總電流輸出量，使末位負載支路的電流達到設定值，其它各負載支路采用單周電流控制，自動控制對應負載支路的導通占空比，實現了各負載支路的開關周期平均電流恒定，針對變頻電路的單周控制加入頻率補償，以精準控制電流量。附圖說明圖1是現有技術的后級線性限流實現多路恒流輸出的電源電路。圖2是現有技術的后級DC/DC恒流驅動實現多路恒流輸出的電源電路。圖3是本方案的一實施例的變頻多路恒流輸出電源的電路示意圖。圖4是根據本方案的一實施例的變頻多路恒流輸出電源的電路示意圖，展示負載支路的電路圖。圖5是根據本方案的一實施例的變頻多路恒流輸出電源的電路示意圖，展示循環反饋電路的電路圖。圖6是根據本方案的一實施例的變頻多路恒流輸出電源的電路示意圖，展示支路電流控制電路以及頻率補償電路的電路圖。具體實施方式下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍之內正如
技術介紹
中所述，針對組合式大功率LED燈具而言，需要LED電源具有多路恒流輸出，且能夠獨立調整單路支路的電流的特性，然而不論是后級線性限流的電路還是后級DC/DC恒流驅動的電路，在為LED供電時都存在著缺陷，本申請人針對現有技術本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種變頻多路恒流輸出電源，其特征在于，包括：單向電流源Iin，多路負載支路以及循環反饋電路，其中每路負載支路、單向電流源Iin以及循環反饋電路形成電流反饋閉環，循環反饋電路按需分配每路負載支路的電流，各路負載支路循環依次導通，除末位負載支路的其他各路負載支路的電流采用單周控制，末位負載支路采用電流負反饋控制單向電流源的總輸出電流，其中循環反饋電路內設有頻率補償電路，單向電流源Iin通過頻率補償電路連接循環導通電路以及支路電流控制電路。/n

【技術特征摘要】
1.一種變頻多路恒流輸出電源，其特征在于，包括：單向電流源Iin，多路負載支路以及循環反饋電路，其中每路負載支路、單向電流源Iin以及循環反饋電路形成電流反饋閉環，循環反饋電路按需分配每路負載支路的電流，各路負載支路循環依次導通，除末位負載支路的其他各路負載支路的電流采用單周控制，末位負載支路采用電流負反饋控制單向電流源的總輸出電流，其中循環反饋電路內設有頻率補償電路，單向電流源Iin通過頻率補償電路連接循環導通電路以及支路電流控制電路。


2.根據權利要求1所述的變頻多路恒流輸出電源，其特征在于，多路負載支路并聯設置，且與單向電流源Iin的輸出并聯連接。


3.根據權利要求1所述的變頻多路恒流輸出電源，其特征在于，負載支路包括輸出負載,輸出濾波電容Co,二極管D,開關S以及采樣電阻Rcs，其中輸出濾波電容Co和輸出負載并聯，二極管D、開關S、輸出負載以及采樣電阻Rcs串聯設置，開關S的控制端和輸出端連接循環反饋電路。


4.根據權利要求1所述的變頻多路恒流輸出電源，其特征在于，循環反饋電路包括多個支路電流控制電路，循環導通電路、頻率補償電路以及閉環電流反饋電路，其中支路電流控制電路連接循環導通電路以及對應的除末位負載支路外的負載支路，循環導通電路連接末位負載支路，支路電流控制電路和循環導通電路之間傳輸時鐘信號CLK和復位信號RST；閉環電流反饋電路連接末位的負載支路和單向電流源Iin。


5.根據權利要求4所述的變頻多路恒流輸出電源，其特征在于，循環導通電路傳輸給時鐘信號給前序支路電流控制電路，當前序負載支路達到電流設定值時，傳輸復位信號給循環導通電路，循環導通電路輸...

【專利技術屬性】
技術研發人員：毛昭祺，
申請(專利權)人：毛昭祺，
類型：發明
國別省市：浙江;33