专利名称：增强型电压调节恒流器件及其构成的恒流电源的制作方法
技术领域：
本发明涉及电压调节恒流器件及其构成的恒流电源，具体涉及增强型电压调节恒流 器件及其构成的恒流电源。
背景技术：
在现有技术中，电压调节恒流器件，例如LM117、 LM317、 LM388等，由于其构成 的恒流电源比开关器件的成本低，因而常被用来构成恒流电源，对诸如发光二极管或发 光二极管组等需要恒流供电的负载进行恒流供电。所谓"恒流供电"是指外加电压(电 源电压)变化情况下，通过负载的电流保持不变(这里的"不变"是指负载电流的变化 与外加电压的变化相比可不予考虑或忽略不计)。这种电压调节恒流器件虽然具有效率高 的优点，但其构成的恒流电源存在器件最大允许功耗下恒流供电的电流小的缺点。也就 是说，为了增大电流，必须使得电压调节恒流器件的最大允许功耗大，这样就提高了器 件的制作成本和增大了器件的体积，或使得恒流电源的电压调节范围减小，导致恒流电 源适应外加电压的变化范围小。发明内容本发明为了解决上述问题，其目的在于提供一种能提高恒流电流和/或电压调节范围 宽的增强型电压调节恒流器件及其构成的恒流电源。本发明的增强型电压调节恒流器件，包含输入端和输出端的电压调节恒流器件，其 特征在于，在所述输入端和输出端之间电连接有分流电阻。本发明的恒流电源，包含电压调节恒流器件，该电压调节恒流器件包含输入端和输 出端，其特征在于，在所述输入端与所述输出端之间电连接有分流电阻。按照上述构成的本发明增强型电压调节恒流器件和恒流电源具有恒流电流大和/或 电压调节范围宽等优点。
图1为显示本发明一实施例增强型电压调节恒流器件及其构成的恒流电源的电原理图。
具体实施方式
图1示出了本发明一实施例的增强型电压调节恒流器件及其构成的恒流电源的电原理图。在图1中，除了分流电阻Rf外，其余部分为现有技术中用电压调节恒流器件4， 例如LM117、 LM317、 LM388等，构成的向负载5，例如发光二极管，进行恒流供电的恒 流电源的电原理图的典型例。这种现有技术的恒流电源的构成以电压调节恒流器件4为 核心，电压调节恒流器件4包含反馈端(取样端)3、输入端1和输出端2，在反馈端3 与输出端2之间电连接有恒流电阻Rb。该恒流电源在外加电压(电源电压)V。供电进行 工作时，在电压源VD的一端，例如正端，与输入端之间电连接有负载5，例如发光二极 管或发光二极管组，电压源V。的另一端电连接于反馈端3。该恒流器件4的特点是，外 加电压(电源电压)V。在一定范围内变化时，反馈端3与输出端2之间的电压V32保持基 本不变，因而流过恒流电阻Rb的电流I^也不变，即L。d是恒流电流。作为电压调节恒流 器件4构成的上述现有的恒流电源的负载电流由于等于电流I 。d，因而负载5得到了 恒流供电，电源电压V。的变化落在了电压调节恒流器件4的输入端1和输出端2之间。 本发明的改进之处在于，在现有的电压调节恒流器件4的输入端1和输出端2之间 电连接有分流电阻Rf以构成本发明的增强型电压调节恒流器件，以及如图l例示的用该 增强型电压调节恒流器件构成的本发明的恒流电源。本发明的增强型电压调节恒流器件 及其构成的恒流电源，由于在现有的电压调节恒流器件4的输入端1和输出端2两端上 并联电连接有分流电阻Rf，对负载电流I^进行了分流，因而使流经电压调节恒流器件4 的输入端1和输出端2的电流减小，这样减小了电压调节恒流器件4的功率损耗，或在 电压调节恒流器件4的功率损耗不变的情况下，增大了向负载5的恒流供电的负载电流Iledo作为上述实施例的变化例，其中分流电阻Rf可以是线性电阻、非线性电阻、或线性 电阻和非线性电阻的组合。分流电阻Rf可以以分立方式与电压调节恒流器件4电连接， 也可以与电压调节恒流器件4集成在一起。在上述实施例中，虽然分流电阻Rf直接电连 接在输入端1和输出端2之间，但也应当包含出于测试、控制等其它功能需要而与分流4电阻Rf串、并联诸如感测、开关等电子器件的各种变化电连接方式。恒流电阻Rb虽然直 接电连接在反馈端3和输出端2之间，但也应当包含如上分流电阻Rf的各种变化电连接 方式。上述实施例中的负载5虽然是发光二极管，但也可以是多个发光二极管通过各种 串、并联方式构成的发光二极管组，或发光二极管外的需要恒流供电的其它负载。在上 述实施例中，虽然电源电压VD的正端连接于负载的一端和负端连接于反馈端，但电源电 压的正、负端也可作相反连接，这取决于电压调节恒流器件4内部集成电路的供电极性 需要的设计。当分流电阻Rf直接电连接在输入端1和输出端2之间时，电压调节恒流器件4的最 大允许功耗(功率损耗)P,，负载电流I^和分流电阻Rf之间的关系式推导如下。设输入端1和输出端2之间的电压为Vx，则流经分流电阻Rf的电流为Vx/Rf，电压调 节恒流器件4的功耗(功率损耗)P,为px= (iw—vyRf) VxVx—V// Rf 将R对Vx求导，得到 Px' =Iled—2 Vx/ Rf令P-' =0，获得电压调节恒流器件4的最大功耗点为-Vi=RfIled/2，此时流经电压调节恒流器件4的输入、输出端(1， 2)的电流I,和流 经分流电阻Rf的电流If都为1^/2,因此，在该最大功耗点上的电压调节恒流器件4的 最大功耗Pm为P =VXIX = (Rf Iled/2) ( Iled/2)=Rf ——(1)令Pm《P,，则获得P^、 Iw、和Rf的关系式(2)为Rf《4Pnax/ Iled2 ——(2)从式(2)可见，分流电阻Rf可根据电压调节恒流器件4的最大允许功耗P,和负载 电流Iw进行计算。下面结合上面的分析，定量比较本发明相对于现有技术的贡献。 首先确定本发明的恒流电源中电压调节恒流器件4的最大电压调节范围(即输入端 l和输出端2之间的电压变化范围)，也是恒流电压源的最大电压变化范围。为了保证电 压调节恒流器件4的正常工作(即保证施加在输入端1和输出端2之间的电压极性不发生反转)，则取该最大电压调节范围的下限K》0;为了保证电压调节恒流器件4的正常工作(即保证在最大电压调节下流经输入端1和输出端2的电流D0)，则取该最大电 压调节范围的上限Vh《:UdRf。由此可见，本发明的恒流电源中电压调节恒流器件4的最 大电压调节范围为Uf》V^0。现有技术的恒流电源，即图1中除去分流电阻Rf外的部分，该部分中的电压调节恒 流器件4的最大功耗点V/应当发生在上述最大电压调节范围的上限Vh，即V/二Vh，此 时流经输入端1和输出端2的电流I/ ^:Ud，因此电压调节恒流器件4的最大功耗P:=Vx Iled = Vh Iled=IledRf Iled = RfIled。从上述式(1)可见，本发明的恒流电源(图1中包含分流电阻Rf在内的部分)中 的电压调节恒流器件4的最大功耗Pm二Rf Ij/4。与上述现有技术相比，可见在两者的 电压调节恒流器件4承载相同的电压调节范围和相同的负载电流的情况下，电压调节恒 流器件4在本发明中的最大功耗Pm相当于在现有技术中的最大功耗Pra'的四分之一，也 就是说，现有技术恒流电源中的电压调节恒流器件4所承载的最大功耗是本发明恒流电 源中的电压调节恒流器件4所承载的最大功耗的四倍。换句话说，用最大允许功耗相同 的电压调节恒流器件组成本发明的恒流电源，在电压调节范围不变的情况下能提供最大 至四倍的恒流负载电流，或负载电流相同时能提供最大至四倍的电压调节范围(即电源 电压变化范围)。以上结合附图对本发明进行了详细说明，本领域中技术人员根据说明书所揭示的本 发明的构思，还可作出除说明书中描述的变化例外的其它各种变化例，因此本说明书所 描述的实施例及其变化例不应当构成对本发明的限定，而应当用体现本发明构思的所附 权利要求书对本发明加以限定。
权利要求
1、一种增强型电压调节恒流器件，包含输入端和输出端的电压调节恒流器件，其特征在于，在所述输入端和输出端之间电连接有分流电阻。
2、 如权利要求l所述的增强型电压调节恒流器件，其特征在于，所述分流电阻直接 电连接在所述输入端和输出端之间。
3、 如权利要求2所述的增强型电压调节恒流器件，其特征在于，所述增强型电压调 节恒流器件的负载电流、所述电压调节恒流器件的最大允许功耗和所述分流电阻三者之 间满足下述关系式Rf《4P隨/Iled其中，Rf为所述分流电阻；P皿为所述最大允许功耗；Iw为所述负载电流。
4、 一种恒流电源，包含电压调节恒流器件，该电压调节恒流器件包含输入端和输出 端，其特征在于，在所述输入端与所述输出端之间电连接有分流电阻。
5、 如权利要求4所述的恒流电源，其特征在于，所述分流电阻直接电连接在所述输 入端与所述输出端之间。
6、 如权利要求5所述的恒流电源，其特征在于，所述恒流电源的负载电流、所述电 压调节恒流器件的最大允许功耗和所述分流电阻三者之间满足下述关系式其中，Rf为所述分流电阻；P皿为所述最大允许功耗；Iw为所述负载电流。
7、 如权利要求4至6任一权利要求所述的恒流电源，其特征在于，.所述电压调节恒 流器件还包含反馈端，在所述反馈端和所述输出端之间电连接有恒流电阻，在所述恒流 电源工作时，在一电压源的一端与所述输入端之间电连接有负载，所述电压源的另一端 电连接于所述反馈端，。
8、 如权利要求7所述的恒流电源，其特征在于，所述负载直接电连接在所述电压源 的一端和所述输入端之间。
9、 如权利要求8所述的恒流电源，其特征在于，所述恒流电阻直接电连接在所述反馈端和所述输出端之间。
10、 如权利要求9所述的恒流电源，其特征在于，所述负载为一发光二极管或发光二极管组。
全文摘要
一种增强型电压调节恒流器件及其构成的恒流电源，包含输入端和输出端的电压调节恒流器件，其特征在于，在所述输入端和输出端之间电连接有分流电阻。按照上述构成的本发明增强型电压调节恒流器件和恒流电源，由于减低了其中的电压调节恒流器件的功耗，因而具有恒流电流大和/或电压调节范围宽等优点。
文档编号G05F1/63GK101261526SQ200810036169
公开日2008年9月10日 申请日期2008年4月17日 优先权日2008年4月17日
发明者俞志龙 申请人:上海威廉照明电气有限公司