一種恒流驅(qū)動電路的制作方法
【專利摘要】一種恒流驅(qū)動電路，包括：提供輸入電壓的輸入電壓源、恒流驅(qū)動負載和電壓取樣電路，與輸入電壓和第一參考電壓耦接，輸出一具有恒定平均值的第二參考電壓；恒流控制電路，與輸入電壓和所述第二參考電壓耦接，輸出一平均值恒定的電流給恒流驅(qū)動負載。
【專利說明】—種恒流驅(qū)動電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及恒流驅(qū)動領域，尤其涉及一種恒流驅(qū)動電路。
【背景技術】
[0002]LED (發(fā)光二極管)的電流-電壓關系與常規(guī)的二極管都是指數(shù)型關系，當施加以較小dV/dt變化率的正向電壓時，會導致較大di/dt變化率的正向電流。因此，要求采用恒流驅(qū)動。圖1是一種傳統(tǒng)恒流驅(qū)動電路100的應用示意圖，其包括提供輸入電壓VIN的輸入電壓源，比例取樣電路107、第一恒流控制電路108和恒流驅(qū)動負載106。比例取樣電路107包括取樣電阻101和102，比例取樣輸入電壓VIN，輸出取樣信號Vinl做為第一恒流控制電路108的參考電壓，用于設定恒流驅(qū)動負載106的電流。第一恒流控制電路108為一低壓差電流調(diào)節(jié)器，包括第一誤差放大器104，功率晶體管105和電流檢測電阻103。第一恒流控制電路108接收所述取樣信號Vinl，通過第一誤差放大器104，使取樣電阻Rcsl03上流過的電流為Vinl/Rcs。該電流也為恒流驅(qū)動負載106的電流。
[0003]如果輸入電壓VIN具有恒定平均值，那么該恒流驅(qū)動負載106將能夠?qū)崿F(xiàn)恒定的電流驅(qū)動。但這給恒流驅(qū)動電路的前級電路提出了太嚴格的要求和限制。因為日常的220V交流電壓可能會在176VAC-264VAC之間波動，所以不管前級電路采用何種交流-直流轉(zhuǎn)換芯片，也很難能夠確保在各種條件下，傳統(tǒng)恒流驅(qū)動電路100都能夠得到具有恒定平均值的輸入電壓VIN。VIN平均值的波動，不僅會造成恒流驅(qū)動負載106上的電流發(fā)生變化，而且還可能會損壞恒流驅(qū)動負載106，或使其壽命顯著降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有恒流驅(qū)動電路的缺點，本實用新型提出一種恒流驅(qū)動電路，采用本實用新型的恒流驅(qū)動電路能夠讓恒流驅(qū)動負載在各種輸入電壓下都能夠?qū)崿F(xiàn)恒定電流驅(qū)動。
[0005]依據(jù)本實用新型的一種恒流驅(qū)動電路，包括:提供輸入電壓的輸入電壓源、恒流驅(qū)動負載和電壓取樣電路，與輸入電壓和第一參考電壓稱接，輸出一具有恒定平均值的第二參考電壓；恒流控制電路，與輸入電壓和所述第二參考電壓耦接，輸出一平均值恒定的電流給恒流驅(qū)動負載。
[0006]可選地，所述輸入電壓源提供的輸入電壓包括:交流-直流轉(zhuǎn)換器輸出的直流電壓、直流-直流轉(zhuǎn)換器輸出的直流電壓、或是交流電壓直接經(jīng)過整流橋以后的直流電壓。
[0007]可選地，所述第二參考電壓的平均值和第一參考電壓的平均值成比例關系。
[0008]可選地，所述電壓取樣電路包括:比例取樣電路，與輸入電壓和地耦接，并輸出一和輸入電壓相關的輸入電壓取樣信號；平均值電路，與所述輸入電壓取樣信號和第一參考電壓耦接，輸出一具有恒定平均值的第二參考電壓。
[0009]可選地，所述比例取樣電路至少包括:電阻分壓取樣電路、電容分壓取樣電路、或二極管分壓取樣電路。[0010]可選地，所述平均值電路包括：低通濾波電路，與所述的輸入電壓取樣信號耦接，并輸出第二參考電壓；誤差放大電路，與第一參考電壓和第二參考電壓I禹接，并輸出誤差電壓信號，用于實現(xiàn)第二參考電壓具有恒定的平均值。
[0011 ] 可選地，所述誤差放大電路輸出的誤差電壓信號和第二參考電壓耦接。
[0012]可選地，所述誤差放大電路包括具有兩輸入端和一輸出端的第二誤差放大器，其第一輸入端與第一參考電壓稱接，第二輸入端與第二參考電壓稱接，輸出端與第二輸入端耦接。
[0013]可選地，所述低通濾波電路至少包括：一電阻和一電容構(gòu)成的一階RC濾波器、兩電阻和兩電容構(gòu)成的二階RC濾波器、一電阻兩電容構(gòu)成的π型濾波器。
[0014]可選地，所述恒流控制電路為低壓差線性調(diào)節(jié)器（LD0)。
[0015]可選地，所述恒流控制電路為開關型電流調(diào)節(jié)器，至少包括降壓調(diào)節(jié)器Buck、升壓調(diào)節(jié)器Boost、升降壓調(diào)節(jié)器Buck-Boost、反激式調(diào)節(jié)器flyback。
[0016]可見，采用本實用新型的恒流驅(qū)動電路的有益效果是：不管恒流驅(qū)動電路的輸入電壓有怎樣的變化，都能夠?qū)崿F(xiàn)對恒流驅(qū)動負載進行恒定電流驅(qū)動，極大的簡化了恒流驅(qū)動電路的前級電路。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖I所示為采用現(xiàn)有技術的一種恒流驅(qū)動電路的應用框圖。
[0018]圖2所示為依據(jù)本實用新型的一種恒流驅(qū)動電路的應用框圖。
[0019]圖3所示為依據(jù)本實用新型的一種恒流驅(qū)動電路的電壓取樣電路的第一實施例原理框圖。
[0020]圖4所示為依據(jù)本實用新型的一種恒流驅(qū)動電路的電壓取樣電路的第二實施例原理框圖。
[0021]附圖標號
[0022]100傳統(tǒng)恒流驅(qū)動電路；101第一取樣電阻；102第二取樣電阻；103電流檢測電阻；104第一誤差放大器；105功率晶體管；106恒流驅(qū)動負載；107比例取樣電路；108第一恒流控制電路；200第二恒流驅(qū)動電路；201電壓取樣電路；202恒流控制電路；300電壓取樣電路第一實施例；302平均值電路；400電壓取樣電路第二實施例；403低通濾波電路；404第二誤差放大器；405濾波電容；406濾波電阻；408誤差放大電路
[0023]【具體實施方式】
[0024]下面將詳細描述本實用新型的具體實施例，應當注意，這里描述的實施例只用于舉例說明，并不用于限制本實用新型。在以下描述中，為了提供對本實用新型的透徹理解，闡述了大量特定細節(jié)。然而，對于本領域普通技術人員顯而易見的是：不必采用這些特定細節(jié)來實行本實用新型。在其他實施例中，為了避免混淆本實用新型，未具體描述公知的電路、材料或方法。
[0025]在整個說明書中，對“ 一個實施例”、“實施例”、“ 一個示例”或“示例”的提及意味著：結(jié)合該實施例或示例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性，被包含在本實用新型至少一個實施例中。因此，在整個說明書的各個地方出現(xiàn)的短語“在一個實施例中”、“在實施例中”、“一個示例”或“示例”不一定都指同一實施例或示例。此外，可以以任何適當?shù)慕M合和/或子組合將特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性，組合在一個或多個實施例或示例中。此外，本領域普通技術人員應當理解，在此提供的附圖都是為了說明的目的，并且附圖不一定是按比例繪制的。應當理解，當稱元件“連接”、“連接到”或“耦接”、“耦接到”另一元件時，它可以是直接連接或耦接到另一元件或者可以存在中間元件。相反，當稱元件“直接連接到”或“直接耦接到”另一元件時，不存在中間元件。相同的附圖標記指示相同的元件。這里使用的術語“和/或”包括一個或多個相關列出的項目的任何和所有組合。
[0026]參考圖2，依據(jù)本實用新型一實施例的一種恒流驅(qū)動電路200，包括提供輸入電壓VIN的輸入電壓源、恒流驅(qū)動負載106、電壓取樣電路201和恒流控制電路202。輸入電壓源提供的輸入電壓VIN包括：交流-直流轉(zhuǎn)換器輸出的直流電壓、直流-直流轉(zhuǎn)換器輸出的直流電壓、或是交流電壓直接經(jīng)過整流橋以后的直流電壓其；電壓取樣電路，與輸入電壓VIN和第一參考電壓VRl耦接，輸出一具有恒定平均值的第二參考電壓VR2。。在一個實施例中，第二參考電壓VR2的平均值可以等于第一參考電壓VRl的平均值，或是和第一參考電壓VRl的平均值成比例關系；恒流控制電路202，與輸入電壓VIN和所述第二參考電壓VR2耦接，并輸出和第二參考電壓VR2平均值成比例的恒定電流給恒流驅(qū)動負載106，負載106可以為發(fā)光二極管、等效電阻或是電池。所述恒流驅(qū)動電路200的恒流控制電路202由低壓差線性電流調(diào)節(jié)器（LDO)或是開關型的電流調(diào)節(jié)器(包括降壓調(diào)節(jié)器BUCK、升壓調(diào)節(jié)器Boost、升降壓調(diào)節(jié)器Buck-Boost、反激式調(diào)節(jié)器flyback)。
[0027]參考圖3，所述恒流驅(qū)動電路200的電壓取樣電路201包括比例取樣電路107，其與輸入電壓VIN和地稱接,并輸出一和輸入電壓VIN相關的輸入電壓取樣信號Vinl。所述比例取樣電路107至少包括：電阻分壓取樣、電容分壓取樣、二極管分壓取樣。在一個實施例中，比例取樣電路107為兩電阻分壓實現(xiàn)，得到的電壓取樣信號Vinl為：

R2
[0028]Vml = VIN* 二——(I)

Rl+ R2
[0029]平均值電路302,與所述輸入電壓取樣信號Vinl和第一參考電壓VRl稱接，輸出一具有恒定平均值的第二參考電壓VR2。
[0030]參考圖4，所述平均值電路302包括一低通濾波電路403和誤差放大電路408。低通濾波電路403其輸入端與所述的電壓取樣信號Vinl耦接，輸出端為第二參考電壓VR2，低通濾波電路403可以由一電阻和一電容構(gòu)成的一階RC濾波器、兩電阻和兩電容構(gòu)成的二階RC濾波器或是一電阻兩電容構(gòu)成的31型濾波器組成。在一個實施例中，低通濾波電路403由一電阻406和一電容405構(gòu)成的一階RC濾波器；誤差放大電路408,與第一參考電壓VRl和第二參考電壓VR2耦接，輸出誤差電壓信號，用于實現(xiàn)第二參考電壓VR2具有恒定的平均值；或是讓第一參考電壓VRl和第二參考電壓VR2的平均值相等或成比例，在一個實施例中，第一參考電壓VRl和第二參考電壓VR2的平均值相等。誤差放大電路408進一步包括第二誤差放大器404,其第一輸入端與第一參考電壓VRl稱接,第二輸入端與第二參考電壓VR2耦接，輸出端與第二輸入端耦接。第一參考電壓VRl和第二參考電壓VR2的關系如下：
Trn? r? 1 gm*(RB2 + Rli. i'R2)I
[0031]FJU=FRh--+Ηη--- (2)
l+gm.(A52 + i?l//i?2)1+gm·(前2+il//i?2)、,
[0032]其中，gm為第二誤差放大器404的跨導，RB2為低通濾波電阻，Rl和R2為取樣電阻，R1//R2表示電阻Rl和電阻R2并聯(lián)。
[0033]如果(2)中的 ,那么(2)可以簡化為：VR2=VR1。
[0034]通過公式（2)可以看出，在一定條件下，電壓取樣電路400輸出的第二參考電壓VR2幾乎和輸入電壓VIN沒有關系，第二參考電壓VR2與恒流控制電路202耦接，得到的輸出電流也和輸入電壓VIN沒有關系，輸入電壓VIN的波動不會影響恒流驅(qū)動負載106的平均電流。所以本實用新型較好的解決了恒流驅(qū)動電路100因輸入電壓VIN波動而導致恒流驅(qū)動負載106平均電流波動的問題。
[0035]雖然已參照幾個典型實施例描述了本實用新型，但應當理解，所用的術語是說明和示例性、非限制性的術語。由于本實用新型能夠以多種形式具體實施而不脫離實用新型的精神或?qū)嵸|(zhì)，所以應當理解，上述實施例不限于任何前述的細節(jié)，而應在隨附權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)廣泛地解釋， 因此落入權(quán)利要求或其等效范圍內(nèi)的全部變化和改型都應為隨附權(quán)利要求所覆蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種恒流驅(qū)動電路，包括:提供輸入電壓的輸入電壓源、恒流驅(qū)動負載和 電壓取樣電路，與輸入電壓和第一參考電壓稱接，輸出一具有恒定平均值的第二參考電壓； 恒流控制電路，與輸入電壓和所述第二參考電壓耦接，輸出一平均值恒定的電流給恒流驅(qū)動負載。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種恒流驅(qū)動電路，其特征在于，所述輸入電壓源提供的輸入電壓包括:交流-直流轉(zhuǎn)換器輸出的直流電壓、直流-直流轉(zhuǎn)換器輸出的直流電壓、或是交流電壓直接經(jīng)過整流橋以后的直流電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種恒流驅(qū)動電路，其特征在于，所述第二參考電壓的平均值和第一參考電壓的平均值成比例關系。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種恒流驅(qū)動電路，其特征在于，所述電壓取樣電路包括: 比例取樣電路，與輸入電壓和地稱接，并輸出一和輸入電壓相關的輸入電壓取樣信號; 平均值電路，與所述輸入電壓取樣信號和第一參考電壓耦接，輸出一具有恒定平均值的第二參考電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種恒流驅(qū)動電路，其特征在于，所述比例取樣電路至少包括:電阻分壓取樣電路、電容分壓取樣電路、或二極管分壓取樣電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種恒流驅(qū)動電路，其特征在于，所述平均值電路包括: 低通濾波電路，與所述的輸入電壓取樣信號耦接，并輸出第二參考電壓； 誤差放大電路，與第一參考電壓和第二參考電壓耦接，并輸出誤差電壓信號，用于實現(xiàn)第二參考電壓具有恒定的平均值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種恒流驅(qū)動電路，其特征在于，所述誤差放大電路輸出的誤差電壓信號和第二參考電壓耦接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種恒流驅(qū)動電路，其特征在于，所述誤差放大電路包括具有兩輸入端和一輸出端的第二誤差放大器，其第一輸入端與第一參考電壓稱接，第二輸入端與第二參考電壓耦接，輸出端與第二輸入端耦接。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種恒流驅(qū)動電路，其特征在于，所述低通濾波電路至少包括:一電阻和一電容構(gòu)成的一階RC濾波器、兩電阻和兩電容構(gòu)成的二階RC濾波器、一電阻兩電容構(gòu)成的η型濾波器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種恒流驅(qū)動電路，其特征在于，所述恒流控制電路為低壓差線性調(diào)節(jié)器(LDO)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種恒流驅(qū)動電路，其特征在于，所述恒流控制電路為開關型電流調(diào)節(jié)器，至少包括降壓調(diào)節(jié)器Buck、升壓調(diào)節(jié)器Boost、升降壓調(diào)節(jié)器Buck-Boost、反激式調(diào)節(jié)器flyback。
【文檔編號】H05B37/02GK203378100SQ201320406111
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月10日
【發(fā)明者】鄭儒富 申請人:鄭儒富