一種用于LED燈具的多種電流輸出的恒流電源的制作方法

本發明涉及一種燈具照明的應用電流領域，特別是一種用于LED燈具的多種電流輸出的恒流電源。

背景技術：

一般的日常生活中，隨處都可見到各種照明設備，例如，日光燈、路燈、臺燈、藝術燈等。在上述的照明設備中，傳統上大部分是以鎢絲燈泡作為發光光源。近年來，由于科技日新月異，已利用發光二極管(LED)作為發光光源。甚者，除照明設備外，對于一般交通號志、廣告牌、車燈等，亦都改為使用發光二極管作為發光光源。使用發光二極管作為發光光源，其好處在于省電，且亮度更大，故于使用上已逐漸普通化。

但LED燈具作為一種直流功率損耗元件，在使用市電為其供電時，通常一般都要將該市電轉換為適合LED燈具使用的直流電，或者是恒壓，或者是恒流。在現有技術中，將市電輪換為適合LED燈具使用的直流電的功率元件一般為DC/DC控制模塊。該DC/DC控制模塊為一種集成電路，其內部設置有振蕩器和斬波模塊，利用其內部震蕩部分控制其占空比來改變輸出電壓的大小，從而達到輸出功率變換的目的。例如，把在一個時間段允許10V通過，另一時間段內不允許10V通過(等于0v)。而在輸出端有一個電容進行濾波，只要電容足夠大，其結果就等于將中間的那個脈沖波形進行微積分，而輸出一個5V的直流波形。現有的DC/DC控制模塊具有很多功能輸入端，如過壓保護輸入端，反饋輸入端等等。然而，在實際使用中，因為負載的不同，要使用不同的電流值的恒流電源，如果一個電源只有一個電流值，此不僅會造成資源的浪費，也會給生產造成很大的成本，因此，無論是用戶還是生產商都期望能夠在一個恒流電源中有多個不同的電流值的輸出。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明提供了一種可以提供多種電流值輸出的用于LED燈具的多種電流輸出的恒流電源，以解決上述技術問題。

一種用于LED燈具的多種電流輸出的恒流電源，其包括一個用于控制輸出恒定電流值的DC/DC控制模塊，一個與所述DC/DC控制模塊電性連接的過壓檢測電路，一個串聯在所述恒流電源的回路中的電流取樣電阻，至少一個與所述電流取樣電阻并聯的輸出電流變換電路，以及至少一個電性連接在所述輸出電流變換電路與過壓檢測電路之間的過壓保護電阻。所述DC/DC控制模塊具有過壓保護功能。所述輸出電流變換電路包括一個開關，一個柵極與開關電性連接的MOS管，以及一個電性連接在所述MOS管的漏極與所述恒流電源的輸出之間的電流變換取樣電阻。所述MOS管的源極接地。所述過壓檢測電路包括兩個串聯的電壓取樣電阻。所述DC/DC控制模塊的過壓保護輸入端電性連接在兩個電壓聯樣電阻之間。所述過壓保護電阻串聯在所述兩個電壓取樣電阻與MOS管的柵極之間。每一個輸出電流變換電路都電性連接一個過壓保護電阻。

與現有技術相比，本發明的恒流電源利用所述的輸出電流變換電路可以完成多種電流值的輸出，從而可以適應不同的LED負載，使得一個電源可以應用多種場合，既降低了生產成本，也節約了資源，同時還利于用戶的使用。而且由于所述過壓保護電阻的使用，可以避免由于DC/DC控制模塊10輸出功率變大，而導致發熱過多可能會引起的損壞或火災隱患。

附圖說明

以下結合附圖描述本發明的實施例，其中：

圖1為本發明提供的一種用于LED燈具的多種電流輸出的恒流電源的原理框圖

圖2為圖1的一種用于LED燈具的多種電流輸出的恒流電源的電路圖。

圖3為圖2的一種用于LED燈具的多種電流輸出的恒流電源的簡化電路圖。

具體實施方式

以下基于附圖對本發明的具體實施例進行進一步詳細說明。應當理解的是，此處對本發明實施例的說明并不用于限定本發明的保護范圍。

請參閱圖1至圖2，其為本發明提供的第一實施例提供的一種用于LED燈具的多種電流輸出的恒流電源100的原理框圖及電路圖。所述用于LED燈具的多種電流輸出的恒流電源100包括一個用于控制輸出恒定電流值的DC/DC控制模塊10，一個與所述DC/DC控制模塊10電性連接的過壓檢測電路20，一個串聯在所述恒流電源100的回路中的電流取樣電阻30，至少一個與所述電流取樣電阻30并聯的輸出電路變換電路40，以及至少一個電性連接在所述輸出電流變換電路40與過壓檢測電路20之間的過壓保護電阻50。可以理解的是，所述恒流電源100還包括其他的一些功能模塊，如電性連接于所述DC/DC控制模塊10的前端輸入的變壓器以提供給該DC/DC控制模塊10合適的電壓，整流電路，濾波電路、欠壓保護電路等等，其為本領域技術人員所習知的技術，在此不再贅述。同時在圖1所示的電路中，也不再示出上述的電路模塊，但在圖2中的電路圖中已經示出。

可以一并參閱圖3，為了便于閱讀電路圖，圖3是圖2的簡化電路圖，圖2是實物的電路圖。所述DC/DC控制模塊10包括一個DC/DC控制芯片N4，以及一些配合該DC/DC控制芯片N4工作的外圍電路。所述DC/DC控制芯片N4如本領域技術人員所述習知的，其內部的具體的電路結構及工作原理在此就不再詳細說明，其有很多輸入端，如電壓輸入端(VDD腳)，功率開關輸出端(SW腳)，過壓保護輸入端(OVP腳)，以及恒流反饋輸入端(FB腳)等。所述外圍電路用于為所述DC/DC控制芯片N4提供合適的工作環境，如圖2所示，EN腳上電性連接的電容、電阻元件，是為了讓所述DC/DC控制芯片N4可以工作，還有VSS腳與INGND都接地。

所述過壓檢測電路20用于為所述DC/DC控制模塊10提供整個恒流電源100的回路中的電壓大小的信號，以在適當的時候由所述DC/DC控制芯片N4觸發過壓保護開關，從而對整個電路進行過壓保護。所述過壓檢測電路20與DC/DC控制模塊10的輸出的高電平端電性連接，并包括兩個串聯的電壓取樣電阻R42、R43。該兩個串聯的電壓取樣電阻R42、R43的一端與該恒流電源100的高電平輸出端電性連接，另一端接地。根據一般的電壓取樣原理，所述DC/DC控制芯片N4的OVP腳電性連接在所述兩個取樣電阻R42、R43之間。在正常情況下，加載在所述取樣電阻R43上的電壓即為取樣電壓，因為取樣電阻R43的一端接地，電壓為0。當回路中電壓升高，取樣電壓也升高，當超過所述DC/DC控制芯片N4所設定的過壓闕值時，該DC/DC控制芯片N4便關斷功率開關輸出端，即SW腳關斷整個電路回路。

所述電流取樣電阻30，即電阻R51，其串聯在所述恒流電源100的回路中，用于獲取該整個回路中的電流大小，并將該電流值回傳給所述DC/DC控制芯片N4，即DC/DC控制芯片N4的恒流反饋輸入端即FB腳。根據該反饋，所述DC/DC控制芯片N4可以控制或調節其輸出的電流值一致，從而達到輸出恒流的目的。因此，所述恒流反饋輸入端與電流取樣電阻30的一端電性連接。為了保證輸入電壓不是太大而損壞所述DC/DC控制芯片N4，所述恒流反饋輸入端即FB腳與電流取樣電阻30之間還串聯一個保護電阻R45。為了取樣簡單，所述電阻R51的另一端接地，因此，流過R51的電流I₁＝V_FB/R51。

所述輸出電流變換電路40與所述電流取樣電阻30并聯，并包括一個開關N5，一個柵極與開關N5電性連接的MOS管Q55，以及一個電性連接在所述MOS管Q5的漏極與所述恒流電源100的輸出之間的電流變換取樣電阻R55。當然，可以理解的是，為了讓所述輸出電流變換電路40正常工作，其還包括其他一些功能元件，如限流電阻R71，可以使MOS管保持打開狀態的穩壓管D52等。對于本領域技術人員來說，當選擇了上述的輸出電流變換電路40，如開關N5，MOS管Q55，電阻R55，以及其電性連接方法，為了讓其可以正常工作，必然會加入上述的功能元器件。還需要說明的是，如圖2所示，所述N5為一種撥碼開關，當合上K1-1與K1-2時，則該K1路導通，當合上K2-1和K2-2時，則K2路導通，以此類推。當然可以想到的是，所述K1路至K4路可以同時將其中的一路或多路同時導通或關閉，以獲得不同的輸出。所述MOS管Q55的源極接地，當開關N5斷開時，MOS管Q55的柵極為低電平，因此該MOS管Q55關斷，所述恒流電源100的整個回路中的電流仍然是I₁。而當開關N5合上時，MOS管Q55的柵極為高電平，該MOS管Q55導通，相當于短路，所述恒流電源100的整個回路中的電流將流過電阻R55，其上加載的電流值I₂＝V_FB/R55，因此所述恒流電源100的整個回路中的電流值為I₁與I₂的和。因此，所述恒流電源100的整個回路中的電流值變大了，達到電流變換的目的。可以想到的是，所述恒流電源100中，可以包括多個所述輸出電流變換電路40，如兩個。該多個輸出電流變換電路40并聯連接，從而使得所述恒流電源100的整個回路中的電流值為I₁與流過每一個電流變換取樣電阻的電流的和。當使用開關N5來開關每個輸出電流變換電路40時，便可以得到多種不同電流值的輸出，達到一個所述恒流電源100可以有多種輸出的目的。

然而，由于DC/DC控制芯片N4的恒流反饋輸入端所得到反饋僅僅是電流取樣電阻R51上電流值I₁，但是實際上當開關N5至少有一路合上以后，該恒流電源100的輸出電流值增大了，因此輸出的功率也會增大，從而會導致發熱過多而損壞其它各電子元器件，甚至引發火災等安全事故。因此本發明的恒流電源100還包括一個電性連接在所述輸出電流變換電路40與過壓檢測電阻20之間的過壓保護電阻50，即圖2的電阻R60。具體地，所述過壓保護電阻50串聯在所述兩個電壓取樣電阻R42、R43的中間與MOS管Q55的柵極之間。具體工作原理為，當開關N5全部斷開時，MOS管Q55的柵極電壓接近于0，為低電平，處于關斷狀態，所述過壓保護電阻20上也沒有電流流過。當開關N5至少有一路合上時，如上所述，所述恒流電源100的輸出電流增加了，MOS管Q55的柵極的電壓升高到一定值，在本電路中，其升高到穩壓管D52的穩壓值，并在該電壓的作用下，有一個小的控制電流將流過該過壓保護電阻50，從而使電壓取樣電阻R43上額外增加了一個電壓降，進而使DC/DC控制芯片N4的過壓保護輸入端的電位增加。假定沒有電性連接所述過壓保護電阻50，所述DC/DC控制芯片N4的過壓保護輸入端的電位為1.4伏時就會啟動過壓保護，而增加了該過壓保護電阻50，使得電壓取樣電阻R43上額外增加了一個電壓降，相對于僅有電壓取樣電阻R42、R43來說，其上加載的電壓還沒有達到1.4伏就會使所述DC/DC控制芯片N4啟動過壓保護，從而使該恒流電源100的最大輸出電流增加的同時，最大輸出電壓降低，輸出功率受到了限制，從而避免了發熱過多而損壞。同時該過壓保護電阻50上加載的電壓來自于MOS管Q55的柵極點的電壓，其電壓與整個輸出電流變換電路40的電路設計有關，而不能是隨意設置的一個電壓，否則會使該恒流電源100難以啟動或不起作用。可以想到的是，當所述恒流電源100包括多個所述輸出電流變換電路40時，每一個輸出電流變換電路40都電性連接一個過壓保護電阻50。

如前所述，所述DC/DC控制芯片N4是利用其內部震蕩部分控制其占空比來改變輸出電壓的大小，因此其在某一時段其是沒有功率輸出的，而為了輸出的平穩性，所述恒流電源100在所述DC/DC控制模塊10的輸出端還串聯一個蓄能電感L5。所述蓄能電感的一端與過壓檢測電路20電性連接，另一端與DC/DC控制芯片N4的功率開關輸出端電性連接。同時，所述恒流電源100還包括一個連接在所述蓄能電感L5的一端與地之間的蓄流二極管D50，所述二極管D50的陰極接地。

與現有技術相比，本發明的恒流電源100利用所述的輸出電流變換電路40可以完成多種電流值的輸出，從而可以適應不同的LED負載，使得一個電源可以應用多種場合，既降低了生產成本，也節約了資源，同時還利于用戶的使用。而且由于所述過壓保護電阻50的使用，可以避免由于DC/DC控制模塊10輸出功率變大，而導致發熱過多可能會引起的損壞或火災隱患。

以上僅為本發明的較佳實施例，并不用于局限本發明的保護范圍，任何在本發明精神內的修改、等同替換或改進等，都涵蓋在本發明的權利要求范圍內。