專利名稱：一種負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電路領(lǐng)域，尤其涉及一種負(fù)載驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的發(fā)光二極管(LED)燈具絕大多數(shù)是參考了傳統(tǒng)氣體放電燈和鎢絲燈的燈 具結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)，在驅(qū)動(dòng)方案上也沿襲了一個(gè)光源配置一個(gè)驅(qū)動(dòng)器的傳統(tǒng)思路，和傳統(tǒng)的單 路或多路輸出AC/DC變換技術(shù)。如圖1所示，一個(gè)燈具中包括一個(gè)光源和一個(gè)驅(qū)動(dòng)器，由配 電開關(guān)進(jìn)行所述燈具的控制。其中，如圖1所示，所述驅(qū)動(dòng)器設(shè)置于燈具內(nèi)部，靠近光源。具體的，圖2中給出了一種LED燈具的具體電路結(jié)構(gòu)，其中，前級(jí)的輸出電壓可 調(diào)電壓源201通過最小值采樣電路202，采樣后級(jí)的多路線性調(diào)整限流電路203中調(diào)整管 Ql Qn漏極電壓的最小值，并通過輸出電壓控制電路204將此最小值做反饋控制，使該最 小值始終保持為一個(gè)較小的值，從而使輸出電壓可調(diào)電壓源201的輸出電壓Vo始終比多路 LED負(fù)載中電壓最高的一路LED負(fù)載的電壓略高，使線性調(diào)整限流電路203在保證每路LED 負(fù)載按限流點(diǎn)恒流驅(qū)動(dòng)的基礎(chǔ)上，功耗始終接近最小。其中，輸出電壓可調(diào)電壓源201、最小 值采樣電路202以及輸出電壓控制電路204構(gòu)成燈具的驅(qū)動(dòng)器；多路LED組合以及多路的 線性調(diào)整限流電路(每一組LED組合和對(duì)應(yīng)的線性調(diào)整限流電路構(gòu)成LED支路)構(gòu)成光源 單元。但是，以上的電路結(jié)構(gòu)具有以下缺點(diǎn)首先，為了方便驅(qū)動(dòng)器中的最小值采樣電路從后級(jí)電路進(jìn)行電壓采樣，各個(gè)LED 支路中的線性調(diào)整限流電路203通常需要封裝在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部，多路LED支路間壓差較大時(shí) 調(diào)整管損耗較大，導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)器發(fā)熱嚴(yán)重；而且，驅(qū)動(dòng)器一般放置于LED燈具內(nèi)部，靠近LED光 源，則溫度將更高，嚴(yán)重影響驅(qū)動(dòng)器的可靠性；其次，前級(jí)的輸出電壓可調(diào)電壓源201的輸出電壓控制電路204需要從每路LED 和線性調(diào)整限流電路203共同構(gòu)成的后級(jí)電路中采樣電壓，使前級(jí)的輸出電壓可調(diào)電壓源 201和后級(jí)電路間接線復(fù)雜；而且，某路LED負(fù)載出現(xiàn)開路故障時(shí)，該路線性調(diào)整管的漏極 電壓為零，因此，需要為每路LED負(fù)載額外增加開路保護(hù)才能保證這種情況下其他路未發(fā) 生故障的LED負(fù)載的正常工作，這進(jìn)一步增加了實(shí)現(xiàn)電路的復(fù)雜度。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是，提供一種負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置及系統(tǒng)，能夠 提高驅(qū)動(dòng)裝置的可靠性；并且，還能夠降低電路的復(fù)雜度。為此，本實(shí)用新型實(shí)施例采用如下技術(shù)方案本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置，包括電能提供單元，包括至少兩個(gè)輸出電壓可調(diào)單元，各個(gè)所述輸出電壓可調(diào)單元的 第一輸出端連接電能提供單元的第一輸出端，第二輸出端連接電能提供單元的第二輸出 端；[0011]進(jìn)行電流采樣的采樣單元的輸入端與電能提供單元的任一端連接，輸出端與進(jìn)行 電能提供單元輸出電壓控制的輸出電壓控制器的輸入端連接；輸出電壓控制器，其進(jìn)行電壓控制信號(hào)輸出的輸出端分別連接電能提供單元中的 各個(gè)輸出電壓可調(diào)單元，以控制各個(gè)輸出電壓可調(diào)單元的輸出電壓與后級(jí)的負(fù)載支路中最 大負(fù)載電壓之間的差值不大于預(yù)設(shè)差值閾值，所述差值閾值大于等于零。每個(gè)輸出電壓可調(diào)單元包括進(jìn)行電壓變換的開關(guān)變換主電路；根據(jù)采樣電壓和輸出電壓控制器的電壓控制信號(hào)控制開關(guān)變換主電路輸出電壓 的電壓環(huán)，其進(jìn)行輸出電壓采樣的輸入端與開關(guān)變換主電路的兩個(gè)輸出端連接，輸出端連 接開關(guān)變換主電路。所述輸出電壓可調(diào)單元還可以包括控制開關(guān)變換主電路輸出電壓的變化方向與采樣電流的變化方向相反的均流單 元，其進(jìn)行電流采樣的輸入端與開關(guān)變換主電路的任一輸出端連接，輸出端連接電壓環(huán)的 輸入端。所述電壓環(huán)包括第一電阻和第二電阻串接于對(duì)應(yīng)的開關(guān)變換主電路的兩個(gè)輸出端之間；第一電阻和第二電阻的連接點(diǎn)連接第一運(yùn)算放大器的反相輸入端，該反相輸入端 還連接輸出電壓控制器的輸出端，并且，還通過補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)連接第一運(yùn)算放大器的輸出端；第一運(yùn)算放大器的正相輸入端連接預(yù)設(shè)輸出電壓值；第一運(yùn)算放大器的輸出端作為電壓環(huán)的輸出端，控制開關(guān)變換主電路的輸出電 壓。均流單元包括串接于開關(guān)變換主電路的輸出端與電能提供單元的對(duì)應(yīng)輸出端之間的第三電阻; 第三電阻與電能提供單元輸出端連接的一端通過第四電阻連接第一運(yùn)算放大器的反相輸 入端。均流單元包括串接于開關(guān)變換主電路的輸出端與電能提供單元的對(duì)應(yīng)輸出端之間的第三電阻; 第三電阻與電能提供單元輸出端連接的一端通過第四電阻連接第二運(yùn)算放大器的正相輸 入端；第二運(yùn)算放大器的反相輸入端通過第五電阻接地，還通過第六電阻連接第二運(yùn)算放 大器的輸出端；第二運(yùn)算放大器的輸出端連接第一運(yùn)算放大器的反相輸入端。電能提供單元的輸出端與負(fù)載單元的對(duì)應(yīng)輸入端之間通過調(diào)光開關(guān)連接。所述電能提供單元、采樣單元和輸出電壓控制器組合封裝，負(fù)載單元獨(dú)立封裝。輸出電壓可調(diào)單元的輸出端與電能提供單元的對(duì)應(yīng)輸出端之間串聯(lián)有進(jìn)行故障 隔斷的故障隔斷電路。本實(shí)用新型還提供一種負(fù)載驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括負(fù)載單元，所述負(fù)載單元包括至少一路負(fù)載支路，所述負(fù)載支路的第一端連接負(fù) 載單元的第一端，負(fù)載支路的第二端連接負(fù)載單元的第二端；電能提供單元，包括至少兩個(gè)輸出電壓可調(diào)單元，各個(gè)所述輸出電壓可調(diào)單元的第一輸出端連接電能提供單元的第一輸出端，第二輸出端連接電能提供單元的第二輸出 端；電能提供單元的第一輸出端連接負(fù)載單元的第一端，第二輸出端連接負(fù)載單元的第二 端；進(jìn)行電流采樣的采樣單元的輸入端與電能提供單元的任一端連接，輸出端與進(jìn)行 電能提供單元輸出電壓控制的輸出電壓控制器的輸入端連接；輸出電壓控制器，其進(jìn)行電壓控制信號(hào)輸出的輸出端分別連接電能提供單元中的 各個(gè)輸出電壓可調(diào)單元，以控制各個(gè)輸出電壓可調(diào)單元的輸出電壓與后級(jí)的負(fù)載支路中最 大負(fù)載電壓之間的差值不大于預(yù)設(shè)差值閾值，所述差值閾值大于等于零。所述負(fù)載支路包括串接的負(fù)載集合以及該負(fù)載支路的限流電路。限流電路包括串接的第一開關(guān)以及電阻，電阻的兩端分別連接限流控制器的兩個(gè)輸入端，限流 控制器的輸出端控制第一開關(guān)的開關(guān)，以使對(duì)應(yīng)負(fù)載支路的電流不高于預(yù)設(shè)電流值。對(duì)于上述技術(shù)方案的技術(shù)效果分析如下電能提供單元包括至少兩個(gè)輸出電壓可調(diào)單元，輸出電壓可調(diào)單元的輸出端并 聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的擴(kuò)容，并且可以實(shí)現(xiàn)電能提供的冗余備份，從而提高了驅(qū)動(dòng)裝置的可靠 性；而且，采樣單元的輸入端與電能提供單元的任一端連接，對(duì)電能提供單元輸出的總電流 進(jìn)行電流采樣，也即是對(duì)后級(jí)負(fù)載支路的總電流進(jìn)行電流采樣，從而可以將驅(qū)動(dòng)裝置與負(fù) 載單元分開封裝，且可以增加驅(qū)動(dòng)裝置與負(fù)載單元之間的設(shè)置距離，從而減少了驅(qū)動(dòng)裝置 的發(fā)熱來源，進(jìn)一步提高了驅(qū)動(dòng)裝置的可靠性；同時(shí)輸出電壓可調(diào)單元的輸出電壓使后級(jí) 負(fù)載單元的限流電路的損耗最低，從而減少了負(fù)載單元的發(fā)熱，進(jìn)一步提高了負(fù)載驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)的可靠性。而且，電能提供單元和負(fù)載單元之間通過兩條連接線即可實(shí)現(xiàn)電能的傳輸，接線 簡單，降低了電路的復(fù)雜度；且，當(dāng)負(fù)載支路的數(shù)量發(fā)生變化，如開路或者增加支路時(shí)，通過 采集單元以及輸出電壓控制單元的控制，使得電能提供單元可以自動(dòng)調(diào)整輸出電壓，實(shí)現(xiàn) 其余負(fù)載支路的恒流驅(qū)動(dòng)，從而無需單獨(dú)為各路負(fù)載支路設(shè)置開路保護(hù)電路，從而進(jìn)一步 降低了電路的復(fù)雜度，節(jié)約成本。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)燈具設(shè)置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)LED燈具的具體電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例一種負(fù)載驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例另一種負(fù)載驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例又一種負(fù)載驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例負(fù)載驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中各個(gè)組成部分的具體實(shí)現(xiàn)電路示例；圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例均流電路的另一種實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例負(fù)載支路中限流電路的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下，結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型實(shí)施例負(fù)載驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。[0051]本實(shí)用新型實(shí)施例的負(fù)載驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括負(fù)載單元，所述負(fù)載單元包括至少一路負(fù)載支路，所述負(fù)載支路的第一端連接負(fù) 載單元的第一端，負(fù)載支路的第二端連接負(fù)載單元的第二端；電能提供單元，包括至少兩個(gè)輸出電壓可調(diào)單元，各個(gè)所述輸出電壓可調(diào)單元的 第一輸出端連接電能提供單元的第一輸出端，第二輸出端連接電能提供單元的第二輸出 端；電能提供單元的第一輸出端連接負(fù)載單元的第一端，第二輸出端連接負(fù)載單元的第二 端；進(jìn)行電流采樣的采樣單元的輸入端與電能提供單元的任一端連接，輸出端與進(jìn)行 電能提供單元輸出電壓控制的輸出電壓控制器的輸入端連接；輸出電壓控制器，其進(jìn)行電壓控制信號(hào)輸出的輸出端分別連接電能提供單元中的 各個(gè)輸出電壓可調(diào)單元，以控制各個(gè)輸出電壓可調(diào)單元的輸出電壓與后級(jí)的負(fù)載支路中最 大負(fù)載電壓之間的差值不大于預(yù)設(shè)差值閾值，所述差值閾值大于等于零。其中，電能提供單元、采樣單元以及輸出電壓控制器構(gòu)成進(jìn)行負(fù)載單元驅(qū)動(dòng)的本 實(shí)用新型實(shí)施例的負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置，而該負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置與后級(jí)的負(fù)載單元共同構(gòu)成本實(shí)用新 型實(shí)施例的所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。對(duì)于以上的負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置及系統(tǒng)，電能提供單元包括至少兩個(gè)輸出電壓可調(diào)單 元，輸出電壓可調(diào)單元的輸出端并聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的擴(kuò)容，并且可以實(shí)現(xiàn)電能提供的冗余備 份，從而提高了驅(qū)動(dòng)裝置的可靠性；而且，采樣單元的輸入端與負(fù)載單元的任一端連接，通 過負(fù)載支路的總電流進(jìn)行電流采樣，而不需要對(duì)后級(jí)每路負(fù)載支路進(jìn)行采樣，從而可以將 負(fù)載單元與驅(qū)動(dòng)裝置分開封裝，且可以增加驅(qū)動(dòng)裝置與負(fù)載單元之間的設(shè)置距離，從而減 少了驅(qū)動(dòng)裝置的發(fā)熱來源，進(jìn)一步提高了驅(qū)動(dòng)裝置的可靠性；進(jìn)一步地，所述限流電路可以 設(shè)置于其所在負(fù)載支路的負(fù)載基板上，有利于散熱，提高了限流電路的可靠性；同時(shí)輸出電 壓可調(diào)單元的輸出電壓使后級(jí)負(fù)載單元的限流電路的損耗最低，從而減少了負(fù)載單元的發(fā) 熱，進(jìn)一步提高了負(fù)載驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性。而且，電能提供單元和負(fù)載單元之間通過兩條連接線即可實(shí)現(xiàn)電能的傳輸，接線 簡單；且，當(dāng)負(fù)載支路的數(shù)量發(fā)生變化，如開路或者增加支路時(shí)，通過采樣單元以及輸出電 壓控制單元的控制，使得電能提供單元可以自動(dòng)調(diào)整輸出電壓，實(shí)現(xiàn)其余負(fù)載支路的恒流 驅(qū)動(dòng)，從而無需單獨(dú)為各路負(fù)載支路設(shè)置開路保護(hù)電路，從而進(jìn)一步降低了電路的復(fù)雜度， 節(jié)約成本。其中，電能提供單元、采樣單元以及輸出電壓控制器可以組合封裝，作為進(jìn)行負(fù)載 單元驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，負(fù)載單元可以獨(dú)立封裝。另外，驅(qū)動(dòng)裝置也可以是采樣單元和輸 出電壓控制器組合封裝，電能提供單元的各個(gè)輸出電壓可調(diào)單元可以模塊化或分別獨(dú)立封 裝，當(dāng)任一個(gè)輸出電壓可調(diào)單元出現(xiàn)故障情況時(shí)，方便替換。另外，負(fù)載單元還可以根據(jù)實(shí) 際需要封裝成一個(gè)或多個(gè)單元，這里并不限定。例如，若干路負(fù)載支路組成一個(gè)單元，其他 路負(fù)載支路組成其他單元；或者，也可以所有路負(fù)載支路封裝成一個(gè)單元。這里由驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)這些負(fù)載單元進(jìn)行集中控制，降低了負(fù)載驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電路復(fù)雜 度，進(jìn)而降低了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)成本；而且，由于驅(qū)動(dòng)裝置和負(fù)載單元分別獨(dú)立封裝，驅(qū)動(dòng)裝置無 需靠近負(fù)載單元，從而降低了驅(qū)動(dòng)裝置的溫度，提高了驅(qū)動(dòng)裝置的可靠性，進(jìn)而提高了負(fù)載 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性。
7[0061]以上的驅(qū)動(dòng)裝置和獨(dú)立封裝的負(fù)載單元在照明系統(tǒng)中分別對(duì)應(yīng)進(jìn)行光源驅(qū)動(dòng)的 驅(qū)動(dòng)器以及光源單元。在照明系統(tǒng)中，封裝之后的單元也即為光源單元。由驅(qū)動(dòng)器對(duì)這些光 源單元進(jìn)行集中控制，降低了照明系統(tǒng)的電路復(fù)雜度，進(jìn)而降低了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)成本；而且，由 于驅(qū)動(dòng)器和光源單元分別獨(dú)立封裝，驅(qū)動(dòng)器無需靠近光源單元，從而降低了驅(qū)動(dòng)器的溫度， 提高了驅(qū)動(dòng)器的可靠性，進(jìn)而提高了照明系統(tǒng)的可靠性。以下，通過具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置和系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行更 為詳細(xì)的說明。圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例一種負(fù)載驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，該系統(tǒng)包 括負(fù)載單元31，所述負(fù)載單元31包括至少一路負(fù)載支路311，所述負(fù)載支路311的 第一端連接負(fù)載單元31的第一端，負(fù)載支路311的第二端連接負(fù)載單元31的第二端；也 即負(fù)載支路相互之間并聯(lián)連接。其中，每路負(fù)載支路311包括串聯(lián)的光源組以及對(duì)應(yīng)的限 流電路。其中，所述光源組為串聯(lián)的若干個(gè)光源，如LED燈等。電能提供單元32，包括至少兩個(gè)輸出電壓可調(diào)單元321，各個(gè)所述輸出電壓可調(diào) 單元321的第一輸出端連接電能提供單元32的第一輸出端，第二輸出端連接電能提供單元 32的第二輸出端；電能提供單元32的第一輸出端連接負(fù)載單元31的第一端，第二輸出端 連接負(fù)載單元31的第二端；電能提供單元包括至少兩個(gè)輸出電壓可調(diào)單元，從而當(dāng)其中部分輸出電壓可調(diào)單 元出現(xiàn)故障時(shí)，其他輸出電壓可調(diào)單元可以繼續(xù)正常輸出電流，依然能夠滿足負(fù)載所需的 額定電流，從而使得電能提供單元具有冗余備份能力，提高了負(fù)載驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)裝置的
可靠性。采樣單元33，輸入端與電能提供單元32的任一端連接，進(jìn)行該端的電流采樣，將 采樣電流發(fā)送給輸出電壓控制器34;這里，所述采樣電流既可以為所有輸出電壓可調(diào)單 元輸出的總電流，也可以為所有輸出電壓可調(diào)單元輸出電流的平均電流。輸出電壓控制器34，輸入端與采樣單元34的輸出端連接，輸出端與各個(gè)輸出電壓 可調(diào)單元321的一個(gè)輸入端連接，根據(jù)所述采樣電流確定輸出電壓可調(diào)單元321的輸出電 壓控制策略，根據(jù)控制策略向各個(gè)輸出電壓可調(diào)單元321輸出控制信號(hào)，以控制各個(gè)輸出 電壓可調(diào)單元的輸出電壓與負(fù)載支路中最大負(fù)載電壓之間的差值不大于預(yù)設(shè)差值閾值，所 述差值閾值大于等于零。具體地，輸出電壓控制器在實(shí)現(xiàn)時(shí)可以通過數(shù)字控制方式實(shí)現(xiàn)，當(dāng)采樣的是輸出 的總電流時(shí)，調(diào)整每路輸出電壓的具體工作過程可以為根據(jù)采樣電流和輸出電壓的變化關(guān)系，確定輸出電壓可調(diào)單元的輸出電壓的調(diào)整 方向和步長；根據(jù)所述調(diào)整方向和步長調(diào)節(jié)各個(gè)所述輸出電壓可調(diào)單元的輸出電壓的大小，使 輸出電壓與電壓最高的一路負(fù)載支路的負(fù)載電壓之間的差值不大于預(yù)設(shè)的差值閾值。以上過程的具體實(shí)現(xiàn)可以為首先，根據(jù)采樣電流和輸出電壓的變化關(guān)系，確定輸出電壓可調(diào)單元的輸出電壓 大小的調(diào)整方向，即(1)輸出電壓可調(diào)單元在前一輸出電壓基礎(chǔ)上以一定步長升高輸出電壓時(shí)，判斷采樣電流的變化方向，若所述采樣電流隨輸出電壓的升高而增加，則輸出電壓的調(diào)整方向 為升高；若所述采樣電流隨輸出電壓的升高而不變，則輸出電壓的調(diào)整方向?yàn)榻档停?2)輸出電壓可調(diào)單元在前一輸出電壓基礎(chǔ)上以一定步長降低輸出電壓時(shí)，判斷 采樣電流的變化方向，若所述采樣電流隨輸出電壓的降低而不變，則輸出電壓的調(diào)整方向 為降低；若所述采樣電流隨輸出電壓的降低而降低，則輸出電壓的調(diào)整方向?yàn)樯?；然后，根?jù)所述輸出電壓大小的調(diào)整方向，按照一定的預(yù)設(shè)步長調(diào)節(jié)所述輸出電 壓可調(diào)單元的輸出電壓的大??；其中，可以根據(jù)上述步驟調(diào)節(jié)一次輸出電壓或者重復(fù)上述步驟調(diào)節(jié)輸出電壓，使 輸出電壓與電壓最高的一路負(fù)載支路的負(fù)載電壓的差值在預(yù)設(shè)的差值閾值內(nèi)。其中以上所述的負(fù)載電壓是指負(fù)載支路中串聯(lián)的負(fù)載集合兩端的電壓。優(yōu)選地，如圖3所示，輸出電壓可調(diào)單元321可以包括開關(guān)變換主電路3211，在電壓環(huán)的控制下對(duì)輸入電壓進(jìn)行電壓變換；電壓環(huán)3212，與開關(guān)變換主電路3211的兩個(gè)輸出端連接，進(jìn)行開關(guān)變換主電路 3211的輸出電壓采樣；并且，與輸出電壓控制器34的輸出端連接，根據(jù)采樣電壓和輸出電 壓控制器的電壓控制信號(hào)，控制開關(guān)變換主電路3211的輸出電壓。另外，輸出電壓可調(diào)單元321還可以包括均流單元3213，與開關(guān)變換主電路3211的任一輸出端連接，對(duì)輸出端的電流進(jìn)行 采樣，將采樣信號(hào)傳輸?shù)诫妷涵h(huán)3212的輸入端，以通過電壓環(huán)3212控制開關(guān)變換主電路 3211的輸出電壓的變化方向與采樣電流的變化方向相反。所述均流單元通過電壓環(huán)對(duì)開關(guān)變換主電路的輸出電壓進(jìn)行控制，達(dá)到對(duì)輸出電 壓可調(diào)單元所輸出電流的均流；當(dāng)電能提供單元中各個(gè)輸出電壓可調(diào)單元正常工作或者有 部分可調(diào)單元故障時(shí)，各路輸出電壓之間可能會(huì)有差異，即使很小的電壓差異都會(huì)造成輸 出電壓可調(diào)單元間的電流不均衡；均流電路的作用是可以在上述任何一種情況下，實(shí)現(xiàn)多 個(gè)輸出電壓可調(diào)單元之間輸出電流的均衡分配。另外，所述負(fù)載支路可以包括串接的負(fù)載集合以及對(duì)應(yīng)的限流電路。其中，所述負(fù)載集合可以為背景技術(shù)中多個(gè)串接的LED燈，也可以為其他類似LED 的直流負(fù)載，這里并不限制。優(yōu)選地，為了實(shí)現(xiàn)冗余備份功能，即當(dāng)一個(gè)或多個(gè)輸出電壓可調(diào)單元出現(xiàn)故障情 況時(shí)，其余輸出電壓可調(diào)單元依然能夠滿足負(fù)載的要求，需要在每個(gè)輸出電壓可調(diào)單元的 輸出端與電能提供單元的對(duì)應(yīng)輸出端之間串聯(lián)一個(gè)故障隔斷電路。所述的故障隔斷電路可 以為二極管，如圖4所示；也可以是由故障信號(hào)控制下的單向開關(guān)管(如MOS管)，或其他 開關(guān)器件，如繼電器；還可以是保險(xiǎn)絲等器件。所述的故障隔斷電路為保險(xiǎn)絲或者繼電器 時(shí)，當(dāng)對(duì)應(yīng)的輸出電壓可調(diào)單元為正常工作時(shí)，所述的故障隔斷電路呈現(xiàn)低阻抗，當(dāng)對(duì)應(yīng)的 輸出電壓可調(diào)單元出現(xiàn)故障時(shí)，所述的故障隔斷電路呈現(xiàn)高阻抗；所述的故障隔斷電路為 MOS管時(shí)，MOS管的體二極管的方向與對(duì)應(yīng)的輸出電壓可調(diào)單元的輸出電流方向相同，當(dāng)對(duì) 應(yīng)的輸出電壓可調(diào)單元為正常工作時(shí)，所述的MOS管導(dǎo)通，當(dāng)對(duì)應(yīng)的輸出電壓可調(diào)單元出 現(xiàn)故障時(shí)，所述的MOS管關(guān)斷；所述的故障隔斷電路為二級(jí)管時(shí)，二極管的方向與對(duì)應(yīng)的輸 出電壓可調(diào)單元的輸出電流方向相同。每個(gè)故障隔斷電路可以與對(duì)應(yīng)的輸出電壓可調(diào)單元 封裝到一起，也可以是單獨(dú)封裝的模塊。[0088]當(dāng)所述負(fù)載為LED負(fù)載時(shí)，如圖5所示，電能提供單元320的輸出端與負(fù)載單元 310的對(duì)應(yīng)輸入端之間可以通過一調(diào)光開關(guān)S連接，當(dāng)調(diào)光控制信號(hào)控制調(diào)光開關(guān)S導(dǎo)通 時(shí)，LED負(fù)載從前級(jí)的電能提供單元獲得電流，當(dāng)調(diào)光控制信號(hào)控制調(diào)光開關(guān)S關(guān)斷時(shí)，LED 負(fù)載中沒有電流，通過改變調(diào)光開關(guān)S的占空比，可以改變后級(jí)LED負(fù)載的總電流的平均 值，達(dá)到對(duì)LED負(fù)載調(diào)光的目的。以下，將分別對(duì)各個(gè)單元的具體實(shí)現(xiàn)進(jìn)行說明。其中，開關(guān)變換主電路可以通過AC-DC變換器，或DC-DC變換器，也就是說，所述開 關(guān)變換主電路的輸入電壓Vin可以是交流電壓，也可以是直流電壓；這里并不限制。如圖6所示，所述電壓環(huán)3212可以包括第一電阻Rl和第二電阻R2串接于對(duì)應(yīng) 的開關(guān)變換主電路3211的兩個(gè)輸出端之間；第一電阻Rl和第二電阻R2的連接點(diǎn)連接第一 運(yùn)算放大器ICl的反相輸入端，該反相輸入端還連接輸出電壓控制器34的輸出端，并且，還 通過補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)連接第一運(yùn)算放大器ICl的輸出端；第一運(yùn)算放大器ICl的正相輸入端連接 預(yù)設(shè)輸出電壓值Vref ；第一運(yùn)算放大器ICl的輸出端作為電壓環(huán)3212的輸出端，控制開關(guān) 變換主電路3211的輸出電壓為預(yù)設(shè)輸出電壓值Vref ；所述補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)可以是閉環(huán)控制電路 的任何一種補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，用以實(shí)現(xiàn)電壓環(huán)3212的閉環(huán)控制，輸出電壓的閉環(huán)調(diào)節(jié)。輸出電壓控制器34輸出的電壓控制信號(hào)，與第一電阻Rl和第二電阻R2的連接點(diǎn) 處的輸出電壓采樣信號(hào)，二者疊加后，作為反饋信號(hào)輸入到電壓環(huán)3212的反相輸入端，與 電壓環(huán)3212正相輸入端的電壓基準(zhǔn)信號(hào)相比較后，經(jīng)過電壓環(huán)3212的調(diào)節(jié)，控制開關(guān)變換 主電路3211的輸出電壓大小。所述均流單元可以包括串接于開關(guān)變換主電路3211的輸出端與電能提供單元 32的對(duì)應(yīng)輸出端之間的第三電阻R3 ；第三電阻R3與電能提供單元32輸出端連接的一端通 過第四電阻R4連接第一運(yùn)算放大器ICl的反相輸入端。通過這種連接，均流單元采樣開關(guān)變換主電路的輸出電流II，通過第四電阻R4直 接輸入到電壓環(huán)中第一運(yùn)算放大器ICI的反相輸入端，使得開關(guān)變換主電路的輸出電壓隨 輸出電流Ii的升高而降低，或隨電流Ii的降低而升高。但是，一般均流單元通過第三電阻R3采樣到的電流Il較小，不能直接輸入到電壓 環(huán)進(jìn)行輸出電壓的控制，此時(shí)，可以在將采樣電流傳輸給第一運(yùn)算放大器ICI的反相輸入 端之前，進(jìn)行采樣電流的放大，如圖7所示，所述第四電阻R4連接一第二運(yùn)算放大器IC2的 正相輸入端，第二運(yùn)算放大器IC2的反相輸入端通過第五電阻R5接地，還通過第六電阻連 接第二運(yùn)算放大器IC2的輸出端；第二運(yùn)算放大器IC2的輸出端連接第一運(yùn)算放大器ICl 的反相輸入端。其中，第五電阻R5和第六電阻R6的取值決定于采樣電流所需放大的倍數(shù)，可以在 實(shí)際應(yīng)用中自主設(shè)置，這里不贅述。圖8中示出了負(fù)載支路中限流電路的實(shí)現(xiàn)實(shí)例，所述限流電路可以為線性調(diào)整電 路，具體的，每個(gè)限流電路包括串接的第一開關(guān)Sl以及電阻Rs，電阻Rs的兩端分別連接 限流控制器的兩個(gè)輸入端，限流控制器的輸出端控制第一開關(guān)Sl的開關(guān)，以使對(duì)應(yīng)負(fù)載支 路的電流不高于預(yù)設(shè)電流值，實(shí)現(xiàn)對(duì)于負(fù)載支路的限流。所述第一開關(guān)可以通過調(diào)整管實(shí) 現(xiàn)，當(dāng)調(diào)整管工作在線性狀態(tài)時(shí)，負(fù)載支路中的電流為直流電流；當(dāng)調(diào)整管工作在開關(guān)狀態(tài) 或者全導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，負(fù)載支路中的電流為脈沖斬波電流(如PWM電流)或者直流電流。[0098]或者，所述限流電路也可以通過恒流二極管實(shí)現(xiàn)。對(duì)于以上所述的本實(shí)用新型實(shí)施例負(fù)載驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，輸出電壓控制器根據(jù)電能提 供單元輸出的總電流的變化對(duì)各個(gè)輸出電壓可調(diào)單元的輸出電壓進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)，而輸出 電壓可調(diào)單元中自身的均流電路也會(huì)對(duì)輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，常見的最大值或平均值均流電 路都是通過均流環(huán)路調(diào)節(jié)輸出電壓，且調(diào)節(jié)過程是一個(gè)緩慢的動(dòng)態(tài)過程，均流電路的調(diào)節(jié) 作用無疑將影響輸出電壓自適應(yīng)調(diào)節(jié)方向的判斷；而通過上述均流方法也是常用的一種方 法(DROOP法)，但利用該方法使輸出電壓可調(diào)單元的輸出電壓隨輸出電流增大而下降進(jìn)行 多個(gè)輸出電壓可調(diào)單元間的均流特性則不會(huì)影響集中的輸出電壓自適應(yīng)調(diào)節(jié)過程，具備新 的特點(diǎn)。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和 潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1 一種負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，包括電能提供單元，包括至少兩個(gè)輸出電壓可調(diào)單元，各個(gè)所述輸出電壓可調(diào)單元的第一 輸出端連接電能提供單元的第一輸出端，第二輸出端連接電能提供單元的第二輸出端；進(jìn)行電流采樣的采樣單元的輸入端與電能提供單元的任一端連接，輸出端與進(jìn)行電能 提供單元輸出電壓控制的輸出電壓控制器的輸入端連接；輸出電壓控制器，其進(jìn)行電壓控制信號(hào)輸出的輸出端分別連接電能提供單元中的各個(gè) 輸出電壓可調(diào)單元，以控制各個(gè)輸出電壓可調(diào)單元的輸出電壓與后級(jí)的負(fù)載支路中最大負(fù) 載電壓之間的差值不大于預(yù)設(shè)差值閾值，所述差值閾值大于等于零。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，每個(gè)輸出電壓可調(diào)單元包括 進(jìn)行電壓變換的開關(guān)變換主電路；根據(jù)采樣電壓和輸出電壓控制器的電壓控制信號(hào)控制開關(guān)變換主電路輸出電壓的電 壓環(huán)，其進(jìn)行輸出電壓采樣的輸入端與開關(guān)變換主電路的兩個(gè)輸出端連接，輸出端連接開 關(guān)變換主電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述輸出電壓可調(diào)單元還可以包括 控制開關(guān)變換主電路輸出電壓的變化方向與采樣電流的變化方向相反的均流單元，其進(jìn)行電流采樣的輸入端與開關(guān)變換主電路的任一輸出端連接，輸出端連接電壓環(huán)的輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的裝置，其特征在于，所述電壓環(huán)包括 第一電阻和第二電阻串接于對(duì)應(yīng)的開關(guān)變換主電路的兩個(gè)輸出端之間；第一電阻和第二電阻的連接點(diǎn)連接第一運(yùn)算放大器的反相輸入端，該反相輸入端還連 接輸出電壓控制器的輸出端，并且，還通過補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)連接第一運(yùn)算放大器的輸出端； 第一運(yùn)算放大器的正相輸入端連接預(yù)設(shè)輸出電壓值；第一運(yùn)算放大器的輸出端作為電壓環(huán)的輸出端，控制開關(guān)變換主電路的輸出電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，均流單元包括串接于開關(guān)變換主電路的輸出端與電能提供單元的對(duì)應(yīng)輸出端之間的第三電阻；第三 電阻與電能提供單元輸出端連接的一端通過第四電阻連接第一運(yùn)算放大器的反相輸入端。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，均流單元包括串接于開關(guān)變換主電路的輸出端與電能提供單元的對(duì)應(yīng)輸出端之間的第三電阻；第三 電阻與電能提供單元輸出端連接的一端通過第四電阻連接第二運(yùn)算放大器的正相輸入端； 第二運(yùn)算放大器的反相輸入端通過第五電阻接地，還通過第六電阻連接第二運(yùn)算放大器的 輸出端；第二運(yùn)算放大器的輸出端連接第一運(yùn)算放大器的反相輸入端。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，電能提供單元的輸出端與負(fù)載 單元的對(duì)應(yīng)輸入端之間通過調(diào)光開關(guān)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述電能提供單元、采樣單元 和輸出電壓控制器組合封裝，負(fù)載單元獨(dú)立封裝。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，輸出電壓可調(diào)單元的輸出端與 電能提供單元的對(duì)應(yīng)輸出端之間串聯(lián)有進(jìn)行故障隔斷的故障隔斷電路。
10.一種負(fù)載驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，包括負(fù)載單元，所述負(fù)載單元包括至少一路負(fù)載支路，所述負(fù)載支路的第一端連接負(fù)載單 元的第一端，負(fù)載支路的第二端連接負(fù)載單元的第二端；電能提供單元，包括至少兩個(gè)輸出電壓可調(diào)單元，各個(gè)所述輸出電壓可調(diào)單元的第一 輸出端連接電能提供單元的第一輸出端，第二輸出端連接電能提供單元的第二輸出端；電 能提供單元的第一輸出端連接負(fù)載單元的第一端，第二輸出端連接負(fù)載單元的第二端；進(jìn)行電流采樣的采樣單元的輸入端與電能提供單元的任一端連接，輸出端與進(jìn)行電能 提供單元輸出電壓控制的輸出電壓控制器的輸入端連接；輸出電壓控制器，其進(jìn)行電壓控制信號(hào)輸出的輸出端分別連接電能提供單元中的各個(gè) 輸出電壓可調(diào)單元，以控制各個(gè)輸出電壓可調(diào)單元的輸出電壓與后級(jí)的負(fù)載支路中最大負(fù) 載電壓之間的差值不大于預(yù)設(shè)差值閾值，所述差值閾值大于等于零。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述負(fù)載支路包括串接的負(fù)載集合以 及該負(fù)載支路的限流電路。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，限流電路包括串接的第一開關(guān)以及電阻，電阻的兩端分別連接限流控制器的兩個(gè)輸入端，限流控制 器的輸出端控制第一開關(guān)的開關(guān)，以使對(duì)應(yīng)負(fù)載支路的電流不高于預(yù)設(shè)電流值。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置，該裝置包括電能提供單元，包括至少兩個(gè)輸出電壓可調(diào)單元；采樣單元，輸入端與負(fù)載單元的任一端連接，進(jìn)行該端的電流采樣，將采樣電流發(fā)送給輸出電壓控制器；輸出電壓控制器，輸入端與采樣單元的輸出端連接，根據(jù)所述采樣電流輸出電壓控制信號(hào)到各個(gè)輸出電壓可調(diào)單元，以控制各個(gè)輸出電壓可調(diào)單元的輸出電壓與負(fù)載支路中最大負(fù)載電壓之間的差值不大于預(yù)設(shè)差值閾值，所述差值閾值大于等于零。該負(fù)載驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能夠提高驅(qū)動(dòng)裝置的可靠性；并且，能夠降低電路的復(fù)雜度。
文檔編號(hào)H05B37/02GK201919217SQ20102068241
公開日2011年8月3日 申請日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者俞杭冬, 華桂潮, 葛良安 申請人:英飛特電子(杭州)有限公司