输入限流模块、线性恒流系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种输入限流模块、线性恒流系统及方法。输入限流模块，适用于线性恒流系统，系统包括：电性连接交流电源的整流桥和电性连接整流桥的输出端的输入电解电容，交流电源通过整流桥整流后输入到输入电解电容上为输入电解电容充电，输入电解电容输出直流形式的输出电流至负载；输入限流模块，串联在整流桥的第二输出端与输入电解电容的下极板之间，输入电解电容的上极板电性连接整流桥的第一输出端；通过输入限流模块限定为输入电解电容充电的充电电流的大小。本发明专利技术既能实现提高功率因数值又能实现输出无纹波，优化系统效率，以及实现较低输入电压启动LED灯串功能，同时可以简化应用线路，节省线路成本。

Input current limiting module, linear constant current system and method

The invention discloses an input current limiting module, a linear constant current system and a method thereof. The input current limiting module is applicable to linear constant current system, including: input output system of electrolytic capacitor is electrically connected to the AC power rectifier and electrically connected rectifier terminal of the AC power supply through the rectifier bridge rectifier input to the electrolytic capacitor for electrolytic capacitor charging input, input and output current electrolytic capacitor DC output form to load; input current limiting module is connected in series between the bottom plate second bridge rectifier output and input of the electrolytic capacitor, the first output end of the input of the electrolytic capacitor plate is electrically connected to the rectifier bridge; the input current limiting module charging current input is limited to the size of the electrolytic capacitor charging. The invention can improve the power factor and output ripple free, to optimize the efficiency of the system, and the realization of low input voltage startup LED lamp string function, also can simplify the application line, save the cost line.

【技术实现步骤摘要】
输入限流模块、线性恒流系统及方法
本专利技术涉及电力电子
，尤其涉及一种驱动发光LED无频闪、高功率因数的输入限流模块、线性恒流系统及方法。
技术介绍
功率因数(PF)是电力电子系统的一个重要的技术数据，是衡量电力电子设备效率高低的一个系数，越来越多的电力电子设备要求较高的功率因数。现有的线性恒流系统主要是采用整流桥整流将交流电压转换为正弦半波形式的输入电压，然后通过输入电压为输入电解电容充电，将正弦半波形式的输入电压滤波成高压直流输出至LED灯串，输出电流通过线性恒流芯片控制。这种方式的缺点是输入电解电容并联在整流桥与地之间，导致为输入电解电容充电的充电电流畸变严重，功率因数比较低。现有的线性恒流系统中较高的功率因数值与输出纹波之间存在矛盾。现有的线性恒流系统还存在当输入电压较低时LED不发光的问题。因此，亟需对现有的线性恒流系统进行改进，提供一种既能实现较高的功率因数值又能实现输出无纹波的方式，优化系统效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种输入限流模块、线性恒流系统及方法，实现提高功率因数值同时输出无纹波，优化系统效率，以及实现较低输入电压启动LED功能。为实现上述目的，本专利技术提供了一种输入限流模块，适用于线性恒流系统，所述系统包括：电性连接交流电源的整流桥和电性连接所述整流桥的输出端的输入电解电容，所述交流电源通过所述整流桥整流后输入到所述输入电解电容上为所述输入电解电容充电，所述输入电解电容输出直流形式的输出电流至负载；所述输入限流模块，串联在所述整流桥的第二输出端与所述输入电解电容的下极板之间，所述输入电解电容的上极板电性连接所述整流桥的第一输出端；通过所述输入限流模块限定为所述输入电解电容充电的充电电流的大小。为实现上述目的，本专利技术还提供了一种线性恒流系统，所述系统包括：电性连接交流电源的整流桥和电性连接所述整流桥的输出端的输入电解电容，所述交流电源通过所述整流桥整流后输入到所述输入电解电容上为所述输入电解电容充电，所述输入电解电容输出直流形式的输出电流至负载；所述系统包括本专利技术所述的输入限流模块。为实现上述目的，本专利技术还提供了一种线性恒流系统，所述系统包括：电性连接交流电源的整流桥和电性连接所述整流桥的输出端的输入电解电容，所述交流电源通过所述整流桥整流后输入到所述输入电解电容上为所述输入电解电容充电，所述输入电解电容输出直流形式的输出电流至负载；所述系统进一步包括至少一输入限流模块，所有所述输入限流模块彼此并联；每一所述输入限流模块，串联在所述整流桥的第二输出端与所述输入电解电容的下极板之间，所述输入电解电容的上极板电性连接所述整流桥的第一输出端；通过所述输入限流模块限定为所述输入电解电容充电的充电电流的大小。为实现上述目的，本专利技术还提供了一种线性恒流方法，采用本专利技术所述的线性恒流系统，所述方法包括：通过输入限流模块限定为输入电解电容充电的充电电流的大小。本专利技术的优点在于，既能实现提高功率因数值又能实现输出无纹波，优化系统效率，以及实现较低输入电压启动LED灯串功能，同时可以简化应用线路，节省线路成本。附图说明图1，本专利技术所述的线性恒流系统一实施例的架构示意图；图2为图1所示系统的输入限流模块电路图；图3为图1所示系统的输出恒流模块电路图；图4，本专利技术所述的线性恒流系统另一实施例的架构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术提供的输入限流模块、线性恒流系统及方法做详细说明。参考图1-3，其中，图1为本专利技术所述的线性恒流系统一实施例的架构示意图；图2为图1所示系统的输入限流模块电路图；图3为图1所示系统的输出恒流模块电路图。所述的系统包括：电性连接交流电源AC的整流桥11和电性连接所述整流桥11的输出端的输入电解电容Cin，所述交流电源AC通过所述整流桥11整流后输入到所述输入电解电容Cin上为所述输入电解电容Cin充电，所述输入电解电容Cin输出直流形式的输出电流至负载13，其中，所述负载13可以为LED灯串。所述系统还包括一输入限流模块12。如图1所示，所述输入限流模块12，串联在所述整流桥11的第二输出端与所述输入电解电容Cin的下极板之间，所述输入电解电容Cin的上极板电性连接所述整流桥11的第一输出端；通过所述输入限流模块12限定为所述输入电解电容Cin充电的充电电流的大小。输入限流模块12通过限定为输入电解电容Cin充电的充电电流的大小，以校正畸变的交流电源AC的输入电流信号，从而提高线性恒流系统的功率因素值。通过设置输入限流模块12，可以提高线性恒流系统的功率因素值至大于等于0.7。结合图1-2，所述输入限流模块12包括：第一运算放大器OP1以及第一MOS管M1。所述第一运算放大器OP1，正相输入端用于接收第一基准电压Vrefa，反相输入端通过一第一CS电阻RCS1电性连接所述整流桥11的第二输出端同时接地，输出端电性连接所述第一MOS管M1的控制端。所述第一MOS管M1，第一端电性连接所述输入电解电容Cin的下极板，第二端电性连接所述第一运算放大器OP1的反相输入端。所述输入限流模块12通过所述第一CS电阻RCS1采样为所述输入电解电容Cin充电的充电电流并反馈到所述第一运算放大器OP1的反相输入端，通过所述第一运算放大器OP1调节所述第一MOS管M1的导通状态，使得通过所述第一MOS管M1的电流为第一基准电压Vrefa的电压值与所述第一CS电阻RCS1的电阻值的比值(Vrefa/RCS1)，从而限定所述充电电流的大小。其中，可以通过调节所述第一CS电阻RCS1的阻值的大小来调节所述充电电流的大小。优选的，所述输入限流模块12可以进一步包括线电压补偿单元21。所述线电压补偿单元21，分别电性连接所述第一运算放大器OP1的正相输入端以及通过一VD电阻RVD电性连接至所述负载13的第二端，所述负载13的第一端电性连接所述输入电解电容Cin的上极板。所述线电压补偿单元21通过所述VD电阻RVD采样所述交流电源AC的电压与所述负载13上电压的差值获取采样电压，以调节所述第一运算放大器OP1的正相输入端接收到的所述第一基准电压Vrefa大小，使得所述充电电流随所述采样电压升高而减小。具体的，所述线电压补偿单元21包括：第一电流镜I1以及第一电阻R1。所述第一电流镜I1，第一端通过所述VD电阻RVD电性连接至所述负载13的第二端以接收所述VD电阻RVD根据所述采样电压获取的VD电流，第二端接地，输出端电性连接所述第一运算放大器OP1的正相输入端同时电性连接所述第一电阻R1的一端。所述第一电阻R1，另一端用于接收一第一参考电压Vref1。通过所述线电压补偿单元21调节，使得所述第一运算放大器OP1的正相输入端接收到的所述第一基准电压Vrefa大小为：Vrefa＝Vref1-R1*I1/k。其中，Vrefa为所述第一基准电压的电压值，Vref1为所述第一参考电压的电压值，R1为所述第一电阻的电阻值，I1为所述第一电流镜接收到的VD电流的电流值，k为所述第一电流镜的镜像比。通过VD电阻RVD采样电压信号，当交流电源AC的输入电压越高时，采样电压也越高，VD电阻RVD根据所述采样电压获取的VD电流(I1)越大；由于第一基准电压Vrefa＝Vref1-R1*I1/k，则第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输入限流模块，适用于线性恒流系统，所述系统包括：电性连接交流电源的整流桥和电性连接所述整流桥的输出端的输入电解电容，所述交流电源通过所述整流桥整流后输入到所述输入电解电容上为所述输入电解电容充电，所述输入电解电容输出直流形式的输出电流至负载；其特征在于，所述输入限流模块，串联在所述整流桥的第二输出端与所述输入电解电容的下极板之间，所述输入电解电容的上极板电性连接所述整流桥的第一输出端；通过所述输入限流模块限定为所述输入电解电容充电的充电电流的大小。

【技术特征摘要】
1.一种输入限流模块，适用于线性恒流系统，所述系统包括：电性连接交流电源的整流桥和电性连接所述整流桥的输出端的输入电解电容，所述交流电源通过所述整流桥整流后输入到所述输入电解电容上为所述输入电解电容充电，所述输入电解电容输出直流形式的输出电流至负载；其特征在于，所述输入限流模块，串联在所述整流桥的第二输出端与所述输入电解电容的下极板之间，所述输入电解电容的上极板电性连接所述整流桥的第一输出端；通过所述输入限流模块限定为所述输入电解电容充电的充电电流的大小。2.根据权利要求1所述的输入限流模块，其特征在于，所述输入限流模块进一步用于提高线性恒流系统的功率因素值至大于等于0.7。3.根据权利要求1所述的输入限流模块，其特征在于，所述输入限流模块包括：第一运算放大器以及第一MOS管；所述第一运算放大器，正相输入端用于接收第一基准电压，反相输入端通过一第一CS电阻电性连接所述整流桥的第二输出端同时接地，输出端电性连接所述第一MOS管的控制端；所述第一MOS管，第一端电性连接所述输入电解电容的下极板，第二端电性连接所述第一运算放大器的反相输入端；所述输入限流模块通过所述第一CS电阻采样为所述输入电解电容充电的充电电流并反馈到所述第一运算放大器的反相输入端，通过所述第一运算放大器调节所述第一MOS管的导通状态，使得通过所述第一MOS管的电流为第一基准电压的电压值与所述第一CS电阻的电阻值的比值，从而限定所述充电电流的大小。4.根据权利要求3所述的输入限流模块，其特征在于，所述输入限流模块进一步包括：线电压补偿单元；所述线电压补偿单元，分别电性连接所述第一运算放大器的正相输入端以及通过一VD电阻电性连接至所述负载的第二端，所述负载的第一端电性连接所述输入电解电容的上极板；所述线电压补偿单元通过所述VD电阻采样所述交流电源的输入电压与所述负载上电压的差值获取采样电压，以调节所述第一运算放大器的正相输入端接收到的所述第一基准电压大小，使得所述充电电流随所述采样电压升高而减小。5.根据权利要求4所述的输入限流模块，其特征在于，所述线电压补偿单元包括：第一电流镜以及第一电阻；所述第一电流镜，第一端通过所述VD电阻电性连接至所述负载的第二端以接收所述VD电阻根据所述采样电压获取的VD电流，第二端接地，输出端电性连接所述第一运算放大器的正相输入端同时电性连接所述第一电阻的一端；所述第一电阻，另一端用于接收一第一参考电压；所述第一基准电压大小为：Vrefa＝Vref1-R1*I1/k，其中，Vrefa为所述第一基准电压的电压值，Vref1为所述第一参考电压的电压值，R1为所述第一电阻的电阻值，I1为所述第一电流镜接收到的VD电流的电流值，k为所述第一电流镜的镜像比。6.根据权利要求4所述的输入限流模块，其特征在于，通过调节所述VD电阻和/或所述第一CS电阻的阻值的大小来调节所述充电电流的大小。7.一种线性恒流系统，所述系统包括：电性连接交流电源的整流桥和电性连接所述整流桥的输出端的输入电解电容，所述交流电源通过所述整流桥整流后输入到所述输入电解电容上为所述输入电解电容充电，所述输入电解电容输出直流形式的输出电流至负载；其特征在于，所述系统包括权利要求1-6任一项所述的输入限流模块。8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括一输出恒流模块；所述输出恒流模块，串联在所述输入电解电容的下极板与所述负载的第二端之间，所述负载的第一端电性连接所述输入电解电容的上极板；通过所述输出恒流模块使得输出至所述负载的输出电流为恒定值。9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述输出恒流模块包括：第二运算放大器以及第二MOS管；所述第二运算放大器，正相输入端用于接收第二参考电压，反相输入端通过一第二CS电阻电性连接所述输入电解电容的下极板，输出端电性连接所述第二MOS管的控制端；所述第二MOS管，第一端电性连接所述负载的第二端，第二端...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙顺根，朱伟巨，胡黎强，
申请(专利权)人：上海晶丰明源半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31