專利名稱：增強(qiáng)型電壓調(diào)節(jié)恒流器件及其構(gòu)成的恒流電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電壓調(diào)節(jié)恒流器件及其構(gòu)成的恒流電源，具體涉及增強(qiáng)型電壓調(diào)節(jié)恒流 器件及其構(gòu)成的恒流電源。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，電壓調(diào)節(jié)恒流器件，例如LM117、 LM317、 LM388等，由于其構(gòu)成 的恒流電源比開關(guān)器件的成本低，因而常被用來構(gòu)成恒流電源，對(duì)諸如發(fā)光二極管或發(fā) 光二極管組等需要恒流供電的負(fù)載進(jìn)行恒流供電。所謂"恒流供電"是指外加電壓(電 源電壓)變化情況下，通過負(fù)載的電流保持不變(這里的"不變"是指負(fù)載電流的變化 與外加電壓的變化相比可不予考慮或忽略不計(jì))。這種電壓調(diào)節(jié)恒流器件雖然具有效率高 的優(yōu)點(diǎn)，但其構(gòu)成的恒流電源存在器件最大允許功耗下恒流供電的電流小的缺點(diǎn)。也就 是說，為了增大電流，必須使得電壓調(diào)節(jié)恒流器件的最大允許功耗大，這樣就提高了器 件的制作成本和增大了器件的體積，或使得恒流電源的電壓調(diào)節(jié)范圍減小，導(dǎo)致恒流電 源適應(yīng)外加電壓的變化范圍小。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為了解決上述問題，其目的在于提供一種能提高恒流電流和/或電壓調(diào)節(jié)范圍 寬的增強(qiáng)型電壓調(diào)節(jié)恒流器件及其構(gòu)成的恒流電源。本發(fā)明的增強(qiáng)型電壓調(diào)節(jié)恒流器件，包含輸入端和輸出端的電壓調(diào)節(jié)恒流器件，其 特征在于，在所述輸入端和輸出端之間電連接有分流電阻。本發(fā)明的恒流電源，包含電壓調(diào)節(jié)恒流器件，該電壓調(diào)節(jié)恒流器件包含輸入端和輸 出端，其特征在于，在所述輸入端與所述輸出端之間電連接有分流電阻。按照上述構(gòu)成的本發(fā)明增強(qiáng)型電壓調(diào)節(jié)恒流器件和恒流電源具有恒流電流大和/或 電壓調(diào)節(jié)范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。


圖1為顯示本發(fā)明一實(shí)施例增強(qiáng)型電壓調(diào)節(jié)恒流器件及其構(gòu)成的恒流電源的電原理圖。
具體實(shí)施方式
圖1示出了本發(fā)明一實(shí)施例的增強(qiáng)型電壓調(diào)節(jié)恒流器件及其構(gòu)成的恒流電源的電原理圖。在圖1中，除了分流電阻Rf外，其余部分為現(xiàn)有技術(shù)中用電壓調(diào)節(jié)恒流器件4， 例如LM117、 LM317、 LM388等，構(gòu)成的向負(fù)載5，例如發(fā)光二極管，進(jìn)行恒流供電的恒 流電源的電原理圖的典型例。這種現(xiàn)有技術(shù)的恒流電源的構(gòu)成以電壓調(diào)節(jié)恒流器件4為 核心，電壓調(diào)節(jié)恒流器件4包含反饋端(取樣端)3、輸入端1和輸出端2，在反饋端3 與輸出端2之間電連接有恒流電阻Rb。該恒流電源在外加電壓(電源電壓)V。供電進(jìn)行 工作時(shí)，在電壓源VD的一端，例如正端，與輸入端之間電連接有負(fù)載5，例如發(fā)光二極 管或發(fā)光二極管組，電壓源V。的另一端電連接于反饋端3。該恒流器件4的特點(diǎn)是，外 加電壓(電源電壓)V。在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，反饋端3與輸出端2之間的電壓V32保持基 本不變，因而流過恒流電阻Rb的電流I^也不變，即L。d是恒流電流。作為電壓調(diào)節(jié)恒流 器件4構(gòu)成的上述現(xiàn)有的恒流電源的負(fù)載電流由于等于電流I 。d，因而負(fù)載5得到了 恒流供電，電源電壓V。的變化落在了電壓調(diào)節(jié)恒流器件4的輸入端1和輸出端2之間。 本發(fā)明的改進(jìn)之處在于，在現(xiàn)有的電壓調(diào)節(jié)恒流器件4的輸入端1和輸出端2之間 電連接有分流電阻Rf以構(gòu)成本發(fā)明的增強(qiáng)型電壓調(diào)節(jié)恒流器件，以及如圖l例示的用該 增強(qiáng)型電壓調(diào)節(jié)恒流器件構(gòu)成的本發(fā)明的恒流電源。本發(fā)明的增強(qiáng)型電壓調(diào)節(jié)恒流器件 及其構(gòu)成的恒流電源，由于在現(xiàn)有的電壓調(diào)節(jié)恒流器件4的輸入端1和輸出端2兩端上 并聯(lián)電連接有分流電阻Rf，對(duì)負(fù)載電流I^進(jìn)行了分流，因而使流經(jīng)電壓調(diào)節(jié)恒流器件4 的輸入端1和輸出端2的電流減小，這樣減小了電壓調(diào)節(jié)恒流器件4的功率損耗，或在 電壓調(diào)節(jié)恒流器件4的功率損耗不變的情況下，增大了向負(fù)載5的恒流供電的負(fù)載電流Iledo作為上述實(shí)施例的變化例，其中分流電阻Rf可以是線性電阻、非線性電阻、或線性 電阻和非線性電阻的組合。分流電阻Rf可以以分立方式與電壓調(diào)節(jié)恒流器件4電連接， 也可以與電壓調(diào)節(jié)恒流器件4集成在一起。在上述實(shí)施例中，雖然分流電阻Rf直接電連 接在輸入端1和輸出端2之間，但也應(yīng)當(dāng)包含出于測(cè)試、控制等其它功能需要而與分流4電阻Rf串、并聯(lián)諸如感測(cè)、開關(guān)等電子器件的各種變化電連接方式。恒流電阻Rb雖然直 接電連接在反饋端3和輸出端2之間，但也應(yīng)當(dāng)包含如上分流電阻Rf的各種變化電連接 方式。上述實(shí)施例中的負(fù)載5雖然是發(fā)光二極管，但也可以是多個(gè)發(fā)光二極管通過各種 串、并聯(lián)方式構(gòu)成的發(fā)光二極管組，或發(fā)光二極管外的需要恒流供電的其它負(fù)載。在上 述實(shí)施例中，雖然電源電壓VD的正端連接于負(fù)載的一端和負(fù)端連接于反饋端，但電源電 壓的正、負(fù)端也可作相反連接，這取決于電壓調(diào)節(jié)恒流器件4內(nèi)部集成電路的供電極性 需要的設(shè)計(jì)。當(dāng)分流電阻Rf直接電連接在輸入端1和輸出端2之間時(shí)，電壓調(diào)節(jié)恒流器件4的最 大允許功耗(功率損耗)P,，負(fù)載電流I^和分流電阻Rf之間的關(guān)系式推導(dǎo)如下。設(shè)輸入端1和輸出端2之間的電壓為Vx，則流經(jīng)分流電阻Rf的電流為Vx/Rf，電壓調(diào) 節(jié)恒流器件4的功耗(功率損耗)P,為px= (iw—vyRf) VxVx—V// Rf 將R對(duì)Vx求導(dǎo)，得到 Px' =Iled—2 Vx/ Rf令P-' =0，獲得電壓調(diào)節(jié)恒流器件4的最大功耗點(diǎn)為-Vi=RfIled/2，此時(shí)流經(jīng)電壓調(diào)節(jié)恒流器件4的輸入、輸出端(1， 2)的電流I,和流 經(jīng)分流電阻Rf的電流If都為1^/2,因此，在該最大功耗點(diǎn)上的電壓調(diào)節(jié)恒流器件4的 最大功耗Pm為P =VXIX = (Rf Iled/2) ( Iled/2)=Rf ——(1)令Pm《P,，則獲得P^、 Iw、和Rf的關(guān)系式(2)為Rf《4Pnax/ Iled2 ——(2)從式(2)可見，分流電阻Rf可根據(jù)電壓調(diào)節(jié)恒流器件4的最大允許功耗P,和負(fù)載 電流Iw進(jìn)行計(jì)算。下面結(jié)合上面的分析，定量比較本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的貢獻(xiàn)。 首先確定本發(fā)明的恒流電源中電壓調(diào)節(jié)恒流器件4的最大電壓調(diào)節(jié)范圍(即輸入端 l和輸出端2之間的電壓變化范圍)，也是恒流電壓源的最大電壓變化范圍。為了保證電 壓調(diào)節(jié)恒流器件4的正常工作(即保證施加在輸入端1和輸出端2之間的電壓極性不發(fā)生反轉(zhuǎn))，則取該最大電壓調(diào)節(jié)范圍的下限K》0;為了保證電壓調(diào)節(jié)恒流器件4的正常工作(即保證在最大電壓調(diào)節(jié)下流經(jīng)輸入端1和輸出端2的電流D0)，則取該最大電 壓調(diào)節(jié)范圍的上限Vh《:UdRf。由此可見，本發(fā)明的恒流電源中電壓調(diào)節(jié)恒流器件4的最 大電壓調(diào)節(jié)范圍為Uf》V^0?，F(xiàn)有技術(shù)的恒流電源，即圖1中除去分流電阻Rf外的部分，該部分中的電壓調(diào)節(jié)恒 流器件4的最大功耗點(diǎn)V/應(yīng)當(dāng)發(fā)生在上述最大電壓調(diào)節(jié)范圍的上限Vh，即V/二Vh，此 時(shí)流經(jīng)輸入端1和輸出端2的電流I/ ^:Ud，因此電壓調(diào)節(jié)恒流器件4的最大功耗P:=Vx Iled = Vh Iled=IledRf Iled = RfIled。從上述式(1)可見，本發(fā)明的恒流電源(圖1中包含分流電阻Rf在內(nèi)的部分)中 的電壓調(diào)節(jié)恒流器件4的最大功耗Pm二Rf Ij/4。與上述現(xiàn)有技術(shù)相比，可見在兩者的 電壓調(diào)節(jié)恒流器件4承載相同的電壓調(diào)節(jié)范圍和相同的負(fù)載電流的情況下，電壓調(diào)節(jié)恒 流器件4在本發(fā)明中的最大功耗Pm相當(dāng)于在現(xiàn)有技術(shù)中的最大功耗Pra'的四分之一，也 就是說，現(xiàn)有技術(shù)恒流電源中的電壓調(diào)節(jié)恒流器件4所承載的最大功耗是本發(fā)明恒流電 源中的電壓調(diào)節(jié)恒流器件4所承載的最大功耗的四倍。換句話說，用最大允許功耗相同 的電壓調(diào)節(jié)恒流器件組成本發(fā)明的恒流電源，在電壓調(diào)節(jié)范圍不變的情況下能提供最大 至四倍的恒流負(fù)載電流，或負(fù)載電流相同時(shí)能提供最大至四倍的電壓調(diào)節(jié)范圍(即電源 電壓變化范圍)。以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域中技術(shù)人員根據(jù)說明書所揭示的本 發(fā)明的構(gòu)思，還可作出除說明書中描述的變化例外的其它各種變化例，因此本說明書所 描述的實(shí)施例及其變化例不應(yīng)當(dāng)構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定，而應(yīng)當(dāng)用體現(xiàn)本發(fā)明構(gòu)思的所附 權(quán)利要求書對(duì)本發(fā)明加以限定。
權(quán)利要求
1、一種增強(qiáng)型電壓調(diào)節(jié)恒流器件，包含輸入端和輸出端的電壓調(diào)節(jié)恒流器件，其特征在于，在所述輸入端和輸出端之間電連接有分流電阻。
2、 如權(quán)利要求l所述的增強(qiáng)型電壓調(diào)節(jié)恒流器件，其特征在于，所述分流電阻直接 電連接在所述輸入端和輸出端之間。
3、 如權(quán)利要求2所述的增強(qiáng)型電壓調(diào)節(jié)恒流器件，其特征在于，所述增強(qiáng)型電壓調(diào) 節(jié)恒流器件的負(fù)載電流、所述電壓調(diào)節(jié)恒流器件的最大允許功耗和所述分流電阻三者之 間滿足下述關(guān)系式Rf《4P隨/Iled其中，Rf為所述分流電阻；P皿為所述最大允許功耗；Iw為所述負(fù)載電流。
4、 一種恒流電源，包含電壓調(diào)節(jié)恒流器件，該電壓調(diào)節(jié)恒流器件包含輸入端和輸出 端，其特征在于，在所述輸入端與所述輸出端之間電連接有分流電阻。
5、 如權(quán)利要求4所述的恒流電源，其特征在于，所述分流電阻直接電連接在所述輸 入端與所述輸出端之間。
6、 如權(quán)利要求5所述的恒流電源，其特征在于，所述恒流電源的負(fù)載電流、所述電 壓調(diào)節(jié)恒流器件的最大允許功耗和所述分流電阻三者之間滿足下述關(guān)系式其中，Rf為所述分流電阻；P皿為所述最大允許功耗；Iw為所述負(fù)載電流。
7、 如權(quán)利要求4至6任一權(quán)利要求所述的恒流電源，其特征在于，.所述電壓調(diào)節(jié)恒 流器件還包含反饋端，在所述反饋端和所述輸出端之間電連接有恒流電阻，在所述恒流 電源工作時(shí)，在一電壓源的一端與所述輸入端之間電連接有負(fù)載，所述電壓源的另一端 電連接于所述反饋端，。
8、 如權(quán)利要求7所述的恒流電源，其特征在于，所述負(fù)載直接電連接在所述電壓源 的一端和所述輸入端之間。
9、 如權(quán)利要求8所述的恒流電源，其特征在于，所述恒流電阻直接電連接在所述反饋端和所述輸出端之間。
10、 如權(quán)利要求9所述的恒流電源，其特征在于，所述負(fù)載為一發(fā)光二極管或發(fā)光二極管組。
全文摘要
一種增強(qiáng)型電壓調(diào)節(jié)恒流器件及其構(gòu)成的恒流電源，包含輸入端和輸出端的電壓調(diào)節(jié)恒流器件，其特征在于，在所述輸入端和輸出端之間電連接有分流電阻。按照上述構(gòu)成的本發(fā)明增強(qiáng)型電壓調(diào)節(jié)恒流器件和恒流電源，由于減低了其中的電壓調(diào)節(jié)恒流器件的功耗，因而具有恒流電流大和/或電壓調(diào)節(jié)范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G05F1/63GK101261526SQ200810036169
公開日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2008年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月17日
發(fā)明者俞志龍 申請(qǐng)人:上海威廉照明電氣有限公司