一种具有高转换效率的线性恒流电路及其控制方法技术

本发明专利技术属于恒流电路的技术领域，具体涉及一种具有高转换效率的线性恒流电路，包括主控模块、直流电压控制模块、电压反馈模块和恒流模块，所述主控模块与所述直流电压控制模块、所述电压反馈模块及所述恒流模块电连接，所述直流电压控制模块、所述电压反馈模块及所述恒流模块分别与负载电连接，所述主控模块、所述直流电压控制模块、所述恒流模块以及所述负载串接形成回路。本发明专利技术通过保持电路中驱动管两端最小工作电压，恒定高转换效率，实现降低发热量和自身功耗，有助于减少电路的体积，扩大输出电压的范围，并提高电流转换效率。此外，本发明专利技术还公开了一种具有高转换效率的线性恒流电路的控制方法。

【技术实现步骤摘要】
一种具有高转换效率的线性恒流电路及其控制方法
本专利技术属于恒流电路的
，具体涉及一种具有高转换效率的线性恒流电路及其控制方法。
技术介绍
如今，在照明灯具出现的失效故障中，大部分的故障是电路设计问题，所以电路设计方案的选择也具有举足轻重的，这就要求在产品设计中选择合适的电路，可靠、低成本的电路是生产照明灯具的前提。根据LED的光学特性可得，若正向电流增加，LED的亮度也随着增加，为了保持LED发光亮度的恒定，就要保证LED正向电流的稳定。因此设计合理的线性恒流电路对于LED照明灯具就显得十分重要。其中，中国专利文献公开了一种LED线性恒流电源(公开号：CN202679742U)，包括：EMC电路、整流电路、恒流控制电路以及负载，交流输入电源经EMC电路滤波后送入整流电路，经整流电路进行整流后的电流送入恒流控制电路，恒流控制电路的输出电流接入负载，所述的恒流控制电路包括多路电路结构相同的局部恒流电路，所述的局部恒流电路为对应的独立的一组负载进行供电。上述的方案在一定程度上能局部进行恒流控制，但是这种方案至少还存在以下缺陷：第一，结构复杂且不易拆卸和安装，第二，在输出大电流时需要增加的散热片，这样就会增加产品的体积，第三，输出电压范围很小，不能满足各种额定电压的负载。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于：针对现有技术的不足，提供一种具有高转换效率的线性恒流电路，通过保持直流电压控制模块的驱动管两端最小工作电压，恒定高转换效率，实现降低发热量和自身功耗，有助于减少电路的体积，扩大输出电压的范围，从而提高电流转换效率。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种具有高转换效率的线性恒流电路，包括主控模块、直流电压控制模块、电压反馈模块和恒流模块，所述主控模块与所述直流电压控制模块、所述电压反馈模块及所述恒流模块电连接，所述直流电压控制模块、所述电压反馈模块及所述恒流模块分别与负载电连接，所述主控模块、所述直流电压控制模块、所述恒流模块以及所述负载串接形成回路。增加电压反馈模块，对缓慢变化的电压偏差进行连续的监测和统计，并反馈给主控模块，具备监测、分析、记忆、查询、参数设置等功能；直流电压控制模块使输出电压慢慢变化，直到恒流模块反馈的电流与预设值相同才停止；恒流模块用于输出与设定值对应的电流值，并反馈给主控模块。作为本专利技术所述的一种具有高转换效率的线性恒流电路的一种改进，所述电压反馈模块包括输出电压检测模块和负载电压检测模块，所述输出电压检测模块与所述主控模块、所述直流电压控制模块及所述负载电连接，所述负载电压检测模块与所述负载的两端及所述主控模块电连接。输出电压检测模块和负载电压检测模块都将监测和统计的电压反馈给主控模块，输出电压检测模块用于监测直流电压控制模块的输出电压，负载电压监测模块用于监测负载两端的电压。作为本专利技术所述的一种具有高转换效率的线性恒流电路的一种改进，所述恒流模块包括依次串联的可调线性恒流驱动模块和负载电流检测模块，所述可调线性恒流驱动模块与所述主控模块及所述负载电连接，所述负载电流检测模块与所述主控模块电连接。将恒流模块拆分为可调线性恒流驱动模块和负载电流检测模块，避免其中一个模块损坏导致整个装置失效，降低维修成本，可调线性恒流驱动模块根据主控模块里的预设值，自动调节对应的电流值，负载电流检测模块用于监控电路的电流值，并反馈给主控模块。作为本专利技术所述的一种具有高转换效率的线性恒流电路的一种改进，所述线性恒流电路还包括A/D开关电源模块和通信模块，所述A/D开关电源模块的输出端与所述直流电压控制模块电连接，所述通信模块的输出端与所述主控模块电连接。A/D开关电源模块使交流电通过高压整流滤波得到一个直流高压，同时提供给直流控制模块；用户可以通过通信模块对主控模块进行远距离修改或增加设定值，有助于远程监控电路的运行，提高电路的可靠性。作为本专利技术所述的一种具有高转换效率的线性恒流电路的一种改进，所述主控模块为单片机和可编程逻辑控制器中的一种，所述直流电压控制模块的调控范围为5V~48V。单片机和可编程逻辑控制器均拥有较强的扩展能力，且编程步骤较为简单，有助于降低电路的生产成本，限定直流电压控制模块的调控范围，防止调控范围过窄，导致主控模块调控负载的电压值的范围也缩窄，同时避免调控范围过宽，增加直流电压控制模块的成本。作为本专利技术所述的一种具有高转换效率的线性恒流电路的一种改进，所述可调线性恒流驱动模块的调控范围为10mA~20A。限定可调线性恒流驱动模块的调控范围，防止调控范围过窄，造成适配的负载种类少，降低电路的拓展能力，同时防止调控范围过宽，导致可调线性恒流驱动模块的成本上升。作为本专利技术所述的一种具有高转换效率的线性恒流电路的一种改进，所述A/D开关电源模块的输出范围为DC10V~DC60V，所述通信模块为无线通信电路和有线通信电路中的一种。限定A/D开关电源模块的输出范围，防止输出范围过宽窄，无法与直流电压控制模块相匹配，同时防止输出范围过宽，导致部分输出范围无法有效利用。作为本专利技术所述的一种具有高转换效率的线性恒流电路的一种改进，所述直流电压控制模块和所述可调线性恒流驱动模块均设置有DAC芯片。DAC芯片，将主控模块发出的数字信号转化为模拟信号，有助于实现主控模块对直流电压控制模块和可调线性恒流驱动模块的控制。作为本专利技术所述的一种具有高转换效率的线性恒流电路的一种改进，所述主控模块、所述直流电压控制模块和所述可调线性恒流驱动模块具有在应用编程功能。由于主控模块、直流电压控制模块和可调线性恒流驱动模块均具有应用编程的功能，降低电路各部分的相互依赖，提高各模块的独立性，从而提高电路的维护性和扩展性。本专利技术的目的之二在于还提供了一种具有高转换效率的线性恒流电路的控制方法，包括如下步骤：1)用户将设定值输入到主控模块内；2)主控模块根据设定值控制恒流模块输出对应的电流值，然后在接入负载后，主控模块控制直流电压控制模块的输出电压缓慢改变；3)当恒流模块检测的电流与设定值相等，主控模块根据电压反馈模块的反馈，计算此时直流电压控制模块的驱动管两端最小的工作电压；4)主控模块通过控制直流电压控制模块保持最小工作电压不变，从而恒定转换效率。本专利技术的控制方法中，步骤3)中由于驱动管的功耗与转换效率成反比，此时电路的转换效率最高，电路热量随之减少，只要保持最小工作电压不变，就可恒定转换效率。附图说明图1为本专利技术的流程结构示意图；其中：1-主控模块；2-直流电压控制模块；3-电压反馈模块；31-输出电压检测模块；32-负载电压检测模块；4-恒流模块；41-可调线性恒流驱动模块；42-负载电流检测模块；5-负载；6-A/D开关电源模块；7-通信模块。具体实施方式如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有高转换效率的线性恒流电路，其特征在于：包括主控模块(1)、直流电压控制模块(2)、电压反馈模块(3)和恒流模块(4)，所述主控模块(1)与所述直流电压控制模块(2)、所述电压反馈模块(3)及所述恒流模块(4)电连接，所述直流电压控制模块(2)、所述电压反馈模块(3)及所述恒流模块(4)分别与负载(5)电连接，所述主控模块(1)、所述直流电压控制模块(2)、所述恒流模块(4)以及所述负载(5)串接形成回路。

【技术特征摘要】
1.一种具有高转换效率的线性恒流电路，其特征在于：包括主控模块(1)、直流电压控制模块(2)、电压反馈模块(3)和恒流模块(4)，所述主控模块(1)与所述直流电压控制模块(2)、所述电压反馈模块(3)及所述恒流模块(4)电连接，所述直流电压控制模块(2)、所述电压反馈模块(3)及所述恒流模块(4)分别与负载(5)电连接，所述主控模块(1)、所述直流电压控制模块(2)、所述恒流模块(4)以及所述负载(5)串接形成回路。2.如权利要求1所述的一种具有高转换效率的线性恒流电路，其特征在于：所述电压反馈模块(3)包括输出电压检测模块(31)和负载电压检测模块(32)，所述输出电压检测模块(31)与所述主控模块(1)、所述直流电压控制模块(2)及所述负载(5)电连接，所述负载电压检测模块(32)与所述负载(5)的两端及所述主控模块(1)电连接。3.如权利要求1所述的一种具有高转换效率的线性恒流电路，其特征在于：所述恒流模块(4)包括依次串联的可调线性恒流驱动模块(41)和负载电流检测模块(42)，所述可调线性恒流驱动模块(41)与所述主控模块(1)及所述负载(5)电连接，所述负载电流检测模块(42)与所述主控模块(1)电连接。4.如权利要求1所述的一种具有高转换效率的线性恒流电路，其特征在于：所述线性恒流电路还包括A/D开关电源模块(6)和通信模块(7)，所述A/D开关电源模块(6)的输出端与所述直流电压控制模块(2)电连接，所述通信模块(7)的输出端与所述主控模块(1)电连接。5.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志荣，
申请(专利权)人：广东奥普特科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44