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恒流恒压隔离电源及应用其的低压电阻限流型光源

阅读:65发布:2020-05-08

专利汇可以提供恒流恒压隔离电源及应用其的低压电阻限流型光源专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了恒流恒压隔离电源,包括电源 电路 ;电源电路包括:驱动模 块 ,能够为电源电路持续提供无压降 电压 ;第一控 制模 块,能够为驱动模块提供恒压恒流控制 信号 ,与驱动模块的输入端相连接;第二 控制模块 ,能够采集并反馈驱动模块的 输出电压 ,与驱动模块的输出端相连接;主控芯片,能够统筹控制第一控制模块,以及根据第二控制模块所反馈电压对驱动模块执行补偿稳压调节,分别连接到驱动模块、第一控制模块和第二控制模块;还公开了应用其的低压 电阻 限流型 光源 。本发明能够节省成本和制造难度,方便实现低压电阻限流型光源的长距离布设安装,且发光 亮度 能够在各段均保持一致,维持高光效,优化了低压电阻限流型光源的发光效果。,下面是恒流恒压隔离电源及应用其的低压电阻限流型光源专利的具体信息内容。

1.恒流恒压隔离电源,其特征在于,包括电源电路;所述电源电路包括:
驱动模,能够为所述电源电路持续提供无压降电压
第一控制模块,能够为所述驱动模块提供恒压恒流控制信号,与所述驱动模块的输入端相连接;
第二控制模块,能够采集并反馈所述驱动模块的输出电压,与所述驱动模块的输出端相连接;
主控芯片,能够统筹控制所述第一控制模块,以及根据所述第二控制模块所反馈电压对所述驱动模块执行补偿稳压调节,分别连接到所述驱动模块、所述第一控制模块和所述第二控制模块。
2.根据权利要求1所述的恒流恒压隔离电源,其特征在于:所述驱动模块包括场效应管、变压器、第一电阻、第二电阻和第三电阻,所述场效应管的栅极通过所述第一电阻连接到并联相接的所述第二电阻和所述第三电阻,所述第三电阻两端还分别连接到所述场效应管的源极和参考地,所述场效应管的漏极连接到所述变压器。
3.根据权利要求2所述的恒流恒压隔离电源,其特征在于:所述第一控制模块包括第四电阻、第五电阻和第一电容,所述第四电阻一端连接到所述主控芯片的片选信号端且另一端连接到所述第一电阻与所述第二电阻之间的连接处,所述第一电容设置于所述主控芯片的电源电压端与参考地之间,所述主控芯片的驱动控制端通过所述第五电阻连接到所述场效应管的栅极。
4.根据权利要求1-3任一所述的恒流恒压隔离电源,其特征在于:所述第二控制模块包括光电耦合器、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第二电容、第三电容以及稳压二极管,所述第三电容与所述第九电阻串联形成第一支路,所述第二电容与所述第一支路并联相接且还分别通过所述稳压二极管和所述第十电阻连接到参考地;所述第六电阻和所述第八电阻串联形成第二支路,所述第七电阻与所述第二支路并联相接且分别与所述驱动模块的输出端以及所述光电耦合器的发光端连接,所述光电耦合器的受光端连接到所述主控芯片的反馈控制端。
5.根据权利要求1所述的恒流恒压隔离电源,其特征在于:还包括用于为所述驱动模块提供稳定直流电能输入的第一整流模块,所述第一整流模块与所述驱动模块的输入端相连接。
6.根据权利要求1所述的恒流恒压隔离电源,其特征在于:还包括用于对所述驱动模块输出到负载的输出电压进行滤波的第二整流模块,所述第二整流模块设置于所述驱动模块的输出端与所述第二控制模块之间。
7.根据权利要求6所述的恒流恒压隔离电源,其特征在于:所述第二整流模块的输出电压为直流3V至64V。
8.根据权利要求1所述的恒流恒压隔离电源,其特征在于:所述主控芯片采用LZC8611A芯片。
9.根据权利要求4所述的恒流恒压隔离电源,其特征在于:所述光电耦合器采用PC817芯片。
10.低压电阻限流型光源,其特征在于:包括如权利要求1-9任一所述的恒流恒压隔离电源。

说明书全文

恒流恒压隔离电源及应用其的低压电阻限流型光源

技术领域

[0001] 本发明涉及电子电路驱动领域,尤其是恒流恒压隔离电源及应用其的低压电阻限流型光源。

背景技术

[0002] 随着人们消费平的提高,对于灯光要求也随之提高,其中,线状照明灯,比如洗墙灯、护栏管、线条灯以及灯带等,是一种应用于辅助照明、氛围照明或户外化的灯类,使用非常广泛。目前,这类灯常常用在大型公共场所,由低压进行驱动,一般需要长段式架设安装,但是这样存在着压降问题,即随着线状结构的安装铺长,会依次存在着压降,造成该灯各段的亮度不一,光效低,整体发光效果不佳,根据发明人了解,目前市面上一些灯具采用分段供电的方式来规避上述问题,但是,这样会增加安装及维护成本。

发明内容

[0003] 为了解决上述问题,本发明的目的是提供恒流恒压隔离电源及应用其的低压电阻限流型光源电阻限流型光源,相比于传统技术,更加节省成本和安装难度,能够方便实现低压电阻限流型光源的长距离布设安装,且发光亮度能够整体保持一致,优化了低压电阻限流型光源的发光效果。
[0004] 为了弥补现有技术的不足,本发明实施例采用的技术方案是:
[0005] 恒流恒压隔离电源,包括电源电路;所述电源电路包括:
[0006] 驱动模,能够为所述电源电路持续提供无压降电压
[0007] 第一控制模块,能够为所述驱动模块提供恒压恒流控制信号,与所述驱动模块的输入端相连接;
[0008] 第二控制模块,能够采集并反馈所述驱动模块的输出电压,与所述驱动模块的输出端相连接;
[0009] 主控芯片,能够统筹控制所述第一控制模块,以及根据所述第二控制模块所反馈电压对所述驱动模块执行补偿稳压调节,分别连接到所述驱动模块、所述第一控制模块和所述第二控制模块。
[0010] 进一步地,所述驱动模块包括场效应管、变压器、第一电阻、第二电阻和第三电阻,所述场效应管的栅极通过所述第一电阻连接到并联相接的所述第二电阻和所述第三电阻,所述第三电阻两端还分别连接到所述场效应管的源极和参考地,所述场效应管的漏极连接到所述变压器。
[0011] 进一步地,所述第一控制模块包括第四电阻、第五电阻和第一电容,所述第四电阻一端连接到所述主控芯片的片选信号端且另一端连接到所述第一电阻与所述第二电阻之间的连接处,所述第一电容设置于所述主控芯片的电源电压端与参考地之间,所述主控芯片的驱动控制端通过所述第五电阻连接到所述场效应管的栅极。
[0012] 进一步地,所述第二控制模块包括光电耦合器、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第二电容、第三电容以及稳压二极管,所述第三电容与所述第九电阻串联形成第一支路,所述第二电容与所述第一支路并联相接且还分别通过所述稳压二极管和所述第十电阻连接到参考地;所述第六电阻和所述第八电阻串联形成第二支路,所述第七电阻与所述第二支路并联相接且分别与所述驱动模块的输出端以及所述光电耦合器的发光端连接,所述光电耦合器的受光端连接到所述主控芯片的反馈控制端。
[0013] 进一步地,本技术方案还包括用于为所述驱动模块提供稳定直流电能输入的第一整流模块,所述第一整流模块与所述驱动模块的输入端相连接。
[0014] 进一步地,本技术方案还包括用于对所述驱动模块输出到负载的输出电压进行滤波的第二整流模块,所述第二整流模块设置于所述驱动模块的输出端与所述第二控制模块之间。
[0015] 进一步地,所述第二整流模块的输出电压为直流3V至64V。
[0016] 优选地,所述主控芯片采用LZC8611A芯片。
[0017] 优选地,所述光电耦合器采用PC817芯片。
[0018] 低压电阻限流型光源,包括上述任一技术方案所述的恒流恒压隔离电源。
[0019] 本发明实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下有益效果:通过驱动模块输出电压至低压负载,在这一过程中,一路利用第一控制模块配合主控芯片对驱动模块实施恒压恒流控制,保证输出到负载的低压是无压降的,另一路由第二控制模块所执行,能够采集驱动模块的输出电压并将其反馈至主控芯片,由主控芯片进一步地实现对于驱动模块的恒压反馈控制;可见,通过两路控制的配合,能够分别对驱动模块的输入端以及输出端进行监控调节,能够大大减少输出电压出现压降的几率,从而使之维持无压降驱动输出状态,便于实现低压电阻限流型光源的长距离稳定无压降铺设,因此,无需额外设置分段式电源电路来防备出现压降的情况,更加节省成本和制造难度,能够方便实现低压电阻限流型光源的长距离布设安装,且发光亮度能够在各段均保持一致,维持高光效,优化了低压电阻限流型光源的发光效果。
[0020] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。附图说明
[0021] 下面结合附图给出本发明较佳实施例,以详细说明本发明的实施方案。
[0022] 图1是本发明实施例恒流恒压隔离电源的电源电路的结构原理示意框图
[0023] 图2是本发明实施例恒流恒压隔离电源的电源电路的电路原理图。
[0024] 其中,附图标记:第一控制模块100、第二控制模块200、驱动模块300、第一整流模块400、第二整流模块500、主控芯片U1、场效应管Q1、变压器T1、第一电阻R7、第二电阻R9、第三电阻R10、第四电阻R8、第五电阻R6、第一电容C2、光电耦合器U2、第六电阻R15、第七电阻R16、第八电阻R17、第九电阻R18、第十电阻R19、第二电容C9、第三电容C10、稳压二极管Q2。

具体实施方式

[0025] 本部分将详细描述本发明的具体实施例,本发明之较佳实施例在附图中示出,附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述,使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案,但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
[0026] 在本发明的描述中,如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
[0027] 本发明的描述中,除非另有明确的限定,设置、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
[0028] 下面结合附图,对本发明实施例作进一步阐述。
[0029] 参照图1,本发明实施例提供的恒流恒压隔离电源,包括电源电路;所述电源电路包括:
[0030] 驱动模块300,能够为电源电路持续提供无压降电压;
[0031] 第一控制模块100,能够为驱动模块300提供恒压恒流控制信号,与驱动模块300的输入端相连接;
[0032] 第二控制模块200,能够采集并反馈驱动模块300的输出电压,与驱动模块300的输出端相连接;
[0033] 主控芯片U1,能够统筹控制第一控制模块100,以及根据第二控制模块200所反馈电压对驱动模块300执行补偿稳压调节,分别连接到驱动模块300、第一控制模块100和第二控制模块200。
[0034] 在本实施例中,通过驱动模块300输出电压至低压负载,在这一过程中,一路利用第一控制模块100配合主控芯片U1对驱动模块300实施恒压恒流控制,保证输出到负载的低压是无压降的,另一路由第二控制模块200所执行,能够采集驱动模块300的输出电压并将其反馈至主控芯片U1,由主控芯片U1进一步地实现对于驱动模块300的恒压反馈控制;可见,通过两路控制的配合,能够分别对驱动模块300的输入端以及输出端进行监控调节,相比于现有技术中的采用分段供电的手段或是单路驱动控制的手段,两路控制能够大大提升电路的监控稳定性,能够大大减少输出电压出现压降的几率,从而使之维持无压降驱动输出状态,便于实现低压电阻限流型光源的长距离稳定无压降铺设,因此,本实施例无需额外设置分段式电源电路来防备出现压降的情况,更加节省成本和安装维护难度,能够方便实现低压电阻限流型光源的长距离布设安装,且发光亮度能够在各段均保持一致,维持高光效,优化了低压电阻限流型光源的发光效果。
[0035] 其中,优选地,参照图2,主控芯片U1采用LZC8611A芯片,LZC8611A芯片是一款性能稳定、驱动强的电源驱动芯片,能够执行诸如驱动、反馈以及调节等功能,适配于本实施例中的主控芯片U1所使用,但并不完全限定,只要能够实现与LZC8611A芯片功能类似的电路芯片,也可以与之替换。
[0036] 更进一步地,参照图2,发明人所设计的驱动模块300包括场效应管Q1、变压器T1、第一电阻R7、第二电阻R9和第三电阻R10,场效应管Q1的栅极通过第一电阻R7连接到并联相接的第二电阻R9和第三电阻R10,第三电阻R10两端还分别连接到场效应管Q1的源极和参考地,场效应管Q1的漏极连接到变压器T1。
[0037] 具体地,场效应管Q1作为开关响应部件使用,通过第一电阻R7为其栅极提供偏置输出电压,并进一步由其漏极将该偏置输出电压传至变压器T1,最终通过变压器T1将其转化为输出电压输出,在这一过程中,第二电阻R9和第三电阻R10配合为场效应管Q1的源极供电保持稳压;可见,通过场效应管Q1以及第一电阻R7、第二电阻R9和第三电阻R10的配合,能够稳定输出电压至变压器T1,并最终实现转换输出,表明了驱动模块300具有整体性。
[0038] 并且,发明人还设计了第一整流模块400,其用于为驱动模块300提供稳定直流电能输入,第一整流模块400与驱动模块300的输入端相连接;通过第一整流模块400能够对初始输入到驱动模块300的电压电流进行初次滤波,减小其杂质成分,可尽量防止杂质成分在后续驱动中造成影响,有利于提升驱动模块300的驱动稳定性。
[0039] 另一方面,由于变压器T1直接输出的电压伴随着交流成分以及一些干扰电流成分等,因此,为了保证输出到负载的电压的质量,发明人还设计了第二整流模块500,其用于对驱动模块300输出到负载的输出电压进行滤波,设置于驱动模块300的输出端与第二控制模块200之间。具体地,通过第二整流模块500能够对驱动模块300的输出进行净化,使得负载端接收电压的质量更高,有利于提升负载驱动效果。优选地,第二整流模块500的输出电压为直流3V至64V,可以通过控制初始输入电压的值来进行调控,直流3V至64V属于低压范畴,能够适配于市面上极大多数的低压电阻限流型光源,这是发明人根据市场调查所得到的。
[0040] 更进一步地,参照图2,前述的第一控制模块100包括第四电阻R8、第五电阻R6和第一电容C2,第四电阻R8一端连接到主控芯片U1的片选信号端且另一端连接到第一电阻R7与第二电阻R9之间的连接处,第一电容C2设置于主控芯片U1的电源电压端与参考地之间,主控芯片U1的驱动控制端通过第五电阻R6连接到场效应管Q1的栅极。
[0041] 具体地,主控芯片U1首先完成片选,然后就能通过驱动控制端发送驱动信号至场效应管Q1的栅极,从而为场效应管Q1提供恒压驱动信号输出,实现恒压恒流控制;其中,第四电阻R8用于将片选信号发送至场效应管Q1,第五电阻R6用于将驱动控制信号发送给场效应管Q1,第一电容C2在这一过程中起到耦合及滤波作用。可见,第四电阻R8、第五电阻R6和第一电容C2的配合设置,使得主控芯片U1的相应控制信号能够准确地传送至场效应管Q1,具有良好稳定的控制效果。
[0042] 更进一步地,参照图2,第二控制模块200包括光电耦合器U2、第六电阻R15、第七电阻R16、第八电阻R17、第九电阻R18、第十电阻R19、第二电容C9、第三电容C10以及稳压二极管Q2,第三电容C10与第九电阻R18串联形成第一支路,第二电容C9与第一支路并联相接且还分别通过稳压二极管Q2和第十电阻R19连接到参考地;第六电阻R15和第八电阻R17串联形成第二支路,第七电阻R16与第二支路并联相接且分别与驱动模块300的输出端以及光电耦合器U2的发光端连接,光电耦合器U2的受光端连接到主控芯片U1的反馈控制端。
[0043] 在本实施例中,光电耦合器U2的发光端用于发送所采集的负载端电压,相应地,其受光端能够接收该电压,并将其传送给主控芯片U1的反馈控制端,由其实现对于驱动模块300恒压的反馈调节;其中,第六电阻R15、第七电阻R16和第八电阻R17用于为光电耦合器U2的发光端提供负载端所采集电压,第九电阻R18、第十电阻R19、第二电容C9和第三电容C10组成RC电路结构,配合起到隔除负载端电压杂质的净化作用,稳压二极管Q2能够使光电耦合器U2的发光端接收负载电压的成功率变大,防止烧坏光电耦合器U2部件。可见,通过主控芯片U1、光电耦合器U2、第六电阻R15、第七电阻R16、第八电阻R17、第九电阻R18、第十电阻R19、第二电容C9、第三电容C10以及稳压二极管Q2的配合,考虑了这一电路模块的工作稳定性,能够完整实现从负载端电压采集、传输直至反馈调节的整体流程,尤其是,本实施例仅依靠光电耦合器U2以及主控芯片U1配合简单无源电路即可实现,由主控芯片U1内部功能引脚来实现对于驱动模块300的电压反馈调节,无需额外设置反馈器件(比如现有技术中常用到的电压比较器、放大器等),因此,整体电路结构更加简便,整体性更强,这也是本实施例相对现有技术的一大改进点。优选地,在本实施例中,光电耦合器U2采用PC817芯片,PC817型号的光耦广泛运用在电脑终端机、可控系统设备、测量仪器、影印机等家用电器中,可以加强电路之间的信号传输,使之前端与后端实现隔离,目的在于增加安全性,减小电路干扰,简化电路设计,完整适配于本实施例中的光电耦合器U2。
[0044] 在上述任一实施例的基础上,发明人还提供了一种低压电阻限流型光源,其包括上述任一实施例的恒流恒压隔离电源,该低压电阻限流型光源由恒流恒压隔离电源承载,无需额外设置分段式电源电路来防备出现压降的情况,更加节省成本和安装维护难度,能够方便实现低压电阻限流型光源的长距离布设安装,且发光亮度能够在各段均保持一致,维持高光效,优化了发光效果,相比于市面上现有的电阻限流型光源,本实施例的低压电阻限流型光源,无论是具体应用在洗墙灯、护栏管、线条灯或是灯带上等,也不分户外或户内场合使用,均更加简易、可靠且实用,具有良好的设计优越性。
[0045] 以上内容对本发明的较佳实施例和基本原理作了详细论述,但本发明并不局限于上述实施方式,熟悉本领域的技术人员应该了解在不违背本发明精神的前提下还会有各种等同变形和替换,这些等同变形和替换都落入要求保护的本发明范围内。
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