專利名稱：一種多通道恒流控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多通道恒流控制電路，應(yīng)用于多路負載恒流控制，主要用于多組 LED恒流控制。
背景技術(shù)：
由于LED的亮度是通過恒流控制的，而中大功率的LED照明主要通過多組LED的 串聯(lián)來實現(xiàn)的，由于LED結(jié)電壓的區(qū)別，多組并聯(lián)的結(jié)構(gòu)無法保證LED的恒流，同時存在骨 牌效應(yīng)的可能，即一組損壞，導(dǎo)致連環(huán)損壞。多路恒流是最佳的方案，采用AC/DC電壓源+多 路P麗恒流源是很好的方案，但是成本太高，120W以下的恒流源采用此方案價位難以承受。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對目前國內(nèi)照明LED恒流源成本太高的問題，提出一種性價 比高的多通道恒流控制電路。 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種多通道恒流控制電路，包括多個連接負載端子、多路 恒流電路、多路反饋電壓比較電路、光耦隔離電路，多個連接負載端子，其每一個與地之間 連接一路恒流電路，其每一個的電壓信號經(jīng)一路反饋電壓比較電路輸出比較信號，所述多 路反饋電壓比較電路輸出的比較信號均輸至光耦隔離電路的輸入端，光耦隔離電路的輸出 端輸出反饋信號。 上述每一個連接負載端子和反饋電壓比較電路的輸入端之間還可設(shè)置采樣電壓 驅(qū)動電路。 還可包括一個連接供電端子，上述多路反饋電壓比較電路，再增加一路，連接供電
端子的電壓信號經(jīng)該反饋電壓比較電路輸出比較信號至光耦隔離電路的輸入端。 在一種實施方式中，上述恒流電路包含連接在連接負載端子與地之間的采樣電阻。 在一種優(yōu)選實施方式中，上述恒流電路包含電流調(diào)整元件、采樣電阻、電壓比較電 路，電流調(diào)整元件和采樣電阻串聯(lián)后連接在連接負載端子與地之間，電流調(diào)整元件和采樣 電阻連接點的電壓信號輸入電壓比較電路的輸入端，電壓比較電路的輸出端輸出比較信號 至電流調(diào)整元件的控制端。電流調(diào)整元件可為場效應(yīng)管，則該電流調(diào)整元件的控制端為場 效應(yīng)管的柵極，電流調(diào)整元件還可為三極管，則該電流調(diào)整元件的控制端為三極管的基極。
本發(fā)明采用多路獨立的恒流電路實現(xiàn)多路恒流，避免一組損壞，導(dǎo)致連環(huán)損壞，通 過對每一個連接負載端子的電壓信號采樣反饋，實現(xiàn)電源輸出電壓的閉環(huán)控制，使之達到 最佳恒流條件的最小電壓，降低功耗。通過對連接供電端子的電壓信號采樣反饋，實現(xiàn)電源 輸出電壓的閉環(huán)控制，避免開路輸出電壓過高。在一種優(yōu)選實施方式中，采用多路獨立的閉 環(huán)控制場效應(yīng)管或三極管實現(xiàn)多路獨立恒流，通過對場效應(yīng)管或三極管極間電壓的采樣反 饋，實現(xiàn)電源輸出電壓的調(diào)整，使之達到最佳恒流條件的最小電壓和場效應(yīng)管或三極管最 低功耗，從而達到最高的效率。
本發(fā)明融合了 P麗恒壓技術(shù)和直流恒流技術(shù)，成本低廉，同時實現(xiàn)了多路獨立恒 流，效率高，完全滿足中小功率照明燈具多組LED的恒流要求。 不同于獨立結(jié)構(gòu)的AC/DC電壓源+多路P麗恒流源方案以及AC/DC單路恒流源方 案。電壓源+多路P麗電流源方案成本高，AC/DC單路恒流源無法滿足組間LED的均流，還 存在骨牌效應(yīng)隱患。本發(fā)明很好地解決了成本問題和均流問題，同時效率高。


圖1為應(yīng)用本發(fā)明的電路工作原理示意圖；
圖2為本發(fā)明實施例一的工作原理框圖； 圖3為圖2恒流電路An和采樣電壓驅(qū)動電路Bn的電路原理圖； 圖4為圖2反饋電壓比較電路El、E2…En、F和光耦隔離電路G的電路原理圖； 圖5為本發(fā)明實施例二的電路原理圖。
具體實施例方式
如圖1所示，多組LED為開關(guān)電源的輸出負載，本發(fā)明M4CM的多個連接負載端子 Hl、H2…Hn分別串接組LED的負極LEDl-、LED2-…LEDn-， 一個連接供電端子0VP連接多組 LED的供電端LED+，為直觀起見，實施例描述的多個連接負載端子為LEDl-至LEDn-， 一個連 接供電端子為LED+，本發(fā)明M4CM輸出反饋信號FB至開關(guān)電源的PWMMCU控制芯片。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例進行詳細描述。
實施例一 如圖2所示，本發(fā)明實施例一包括多個連接負載端子LED1-至LEDn-、一個連接供 電端子LED+、多路恒流電路A1至An、多路采樣電壓驅(qū)動電路Bl至Bn和反饋電壓比較電路 El至En和F，光耦隔離電路G，多個連接負載端子LED1-至LEDn-，其每一個與地之間連接 一路恒流電路，其每一個的電壓信號依次經(jīng)一路采樣電壓驅(qū)動電路、反饋電壓比較電路輸 出比較信號， 一個連接供電端子LED+的電壓信號經(jīng)反饋電壓比較電路F輸出比較信號，多 路采樣連接負載端子的反饋電壓比較電路El至En、一路采樣連接供電端子的反饋電壓比 較電路F輸出的比較信號均輸至光耦隔離電路G的輸入端，光耦隔離電路G的輸出端輸出 反饋信號FB。 如圖3所示，為圖2—路恒流電路An和一路采樣電壓驅(qū)動電路Bn的電路原理 圖；恒流電路An包含電流調(diào)整元件場效應(yīng)管Q2、采樣電阻Rsense、電壓比較電路，電壓比 較電路包括運算放大器U6A，場效應(yīng)管Q2和采樣電阻Rsense串聯(lián)后連接在連接負載端子 LEDn-與地之間，場效應(yīng)管Q2和采樣電阻Rsense連接點的電壓信號經(jīng)電阻R6輸入運算放 大器U6A的一個輸入端，運算放大器U6A的另一個輸入端連接基準電壓Ve，運算放大器U6A 的輸出端輸出比較信號至場效應(yīng)管Q2的柵極。恒流電路An為采用運算放大器輸出控制場 效應(yīng)管Q2，實現(xiàn)電路導(dǎo)通，并通過采樣電阻Rsense的電壓反饋與基準電壓Ve形成閉環(huán)控 制，實現(xiàn)電流的恒定。采樣電壓驅(qū)動電路Bn為運算放大器U6B放大電路，是同相放大電路， 實現(xiàn)連接負載端子LEDn-的電壓信號Vd的采樣驅(qū)動放大。 如圖4所示，為圖2多路采樣連接負載端子的反饋電壓比較電路E1至En、一路采 樣連接供電端子的反饋電壓比較電路F和光耦隔離G的電路原理圖；反饋電壓比較電路包括電壓調(diào)整TL431，電壓調(diào)整TL431的輸入端輸入對應(yīng)的電壓信號。圖4是多路連接負載端 子和一路連接供電端子的電壓采樣反饋，通過光耦隔離U2控制P麗MCU控制芯片。
Vcc為工作電壓，圖3和圖4中采用了 +12￥，若采用其他電壓，對應(yīng)的電阻1 21/ R31/R22/R32…等需要進行相關(guān)調(diào)整。 通過調(diào)整采樣電壓的信號放大，實現(xiàn)電源輸出電壓的調(diào)整，使之達到最佳恒流條
件的最小電壓和場效應(yīng)管最低功耗，從而達到最高的效率。不同型號的場效應(yīng)管內(nèi)阻不同， 管壓降略有偏差，因此采用不同型號的場效應(yīng)管，采樣電路也需要適當(dāng)調(diào)整。 上述電流調(diào)整元件為場效應(yīng)管Q2，也可以采用三極管。上述采樣電壓驅(qū)動電路Bn 為運算放大器放大電路，也可以采用三極管放大電路。上述反饋電壓比較電路采用電壓調(diào) 整TL431，電壓調(diào)整TL431的輸入端輸入對應(yīng)的電壓信號，也可以采用運算放大器，運算放 大器的一個輸入端輸入對應(yīng)的電壓信號，另一個輸入端連接基準電壓，等等。工作原理相
同，不--列舉。 實施例二 如圖5所示，為本發(fā)明實施例二的電路原理圖。和實施例一不同的是，用采樣電 阻Rs 1 、 Rs2…Rsn代替了實施例一 的恒流電路Al 、 A2…An，省去了采樣電壓驅(qū)動電路B1 、 B2* *Bn。采樣電阻Rsl、Rs2…Rsn的取值保證流經(jīng)負載的最大電流小于額定電流，通過 多個連接負載端子LED1-至LEDn-的電壓采樣反饋，實現(xiàn)多路恒流。
其余和實施例一相同，不多描述。
權(quán)利要求
一種多通道恒流控制電路，其特征在于，包括多個連接負載端子、多路恒流電路、多路反饋電壓比較電路、光耦隔離電路，多個連接負載端子，其每一個與地之間連接一路恒流電路，其每一個的電壓信號經(jīng)一路反饋電壓比較電路輸出比較信號，所述多路反饋電壓比較電路輸出的比較信號均輸至光耦隔離電路的輸入端，光耦隔離電路的輸出端輸出反饋信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于所述每一個連接負載端子和反饋電壓比 較電路的輸入端之間設(shè)置采樣電壓驅(qū)動電路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于所述采樣電壓驅(qū)動電路為運算放大器放 大電路，或者，為三極管放大電路。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于還包括一個連接供電端子，所述多路反饋 電壓比較電路，再增加一路，連接供電端子的電壓信號經(jīng)該反饋電壓比較電路輸出比較信 號至光耦隔離電路的輸入端。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電路，其特征在于還包括一個連接供電端子，所述多路反饋 電壓比較電路，再增加一路，連接供電端子的電壓信號經(jīng)該反饋電壓比較電路輸出比較信 號至光耦隔離電路的輸入端。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項所述的電路，其特征在于所述反饋電壓比較電路包括 運算放大器，運算放大器的一個輸入端輸入對應(yīng)的電壓信號，另一個輸入端連接基準電壓； 或者，所述反饋電壓比較電路包括電壓調(diào)整TL431，電壓調(diào)整TL431的輸入端輸入對應(yīng)的電 壓信號。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項所述的電路，其特征在于所述恒流電路包含連接在連 接負載端子與地之間的采樣電阻。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項所述的電路，其特征在于所述恒流電路包含電流調(diào)整 元件、采樣電阻、電壓比較電路，電流調(diào)整元件和采樣電阻串聯(lián)后連接在連接負載端子與地 之間，電流調(diào)整元件和采樣電阻連接點的電壓信號輸入電壓比較電路的輸入端，電壓比較 電路的輸出端輸出比較信號至電流調(diào)整元件的控制端。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電路，其特征在于所述電壓比較電路包括運算放大器，運算放大器的一個輸入端輸入電流調(diào)整元件和采樣電阻連接點的電壓信號，另一個輸入端連接 基準電壓。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電路，其特征在于所述電流調(diào)整元件為場效應(yīng)管，該電流 調(diào)整元件的控制端為場效應(yīng)管的柵極；或者，所述電流調(diào)整元件為三極管，該電流調(diào)整元件 的控制端為三極管的基極。
全文摘要
一種多通道恒流控制電路，包括多個連接負載端子、多路恒流電路、多路反饋電壓比較電路、光耦隔離電路，多個連接負載端子，其每一個與地之間連接一路恒流電路，其每一個的電壓信號經(jīng)一路反饋電壓比較電路輸出比較信號，所述多路反饋電壓比較電路輸出的比較信號均輸至光耦隔離電路的輸入端，光耦隔離電路的輸出端輸出反饋信號。還可設(shè)置采樣電壓驅(qū)動電路。還可包括一個連接供電端子，增加一路反饋電壓比較電路，連接供電端子的電壓信號經(jīng)該反饋電壓比較電路輸出比較信號至光耦隔離電路的輸入端。本發(fā)明融合了PWM恒壓技術(shù)和直流恒流技術(shù)，成本低廉，同時實現(xiàn)了多路獨立恒流，效率高，完全滿足中小功率照明燈具多組LED的恒流要求。
文檔編號H05B37/02GK101790265SQ20091021447
公開日2010年7月28日 申請日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者楊文峰, 肖國龍, 龔正平 申請人:中國科學(xué)院廣州電子技術(shù)研究所