一种用于LED灯具的多种电流输出的恒流电源的制作方法

本发明涉及一种灯具照明的应用电流领域，特别是一种用于LED灯具的多种电流输出的恒流电源。

背景技术：

一般的日常生活中，随处都可见到各种照明设备，例如，日光灯、路灯、台灯、艺术灯等。在上述的照明设备中，传统上大部分是以钨丝灯泡作为发光光源。近年来，由于科技日新月异，已利用发光二极管(LED)作为发光光源。甚者，除照明设备外，对于一般交通号志、广告牌、车灯等，亦都改为使用发光二极管作为发光光源。使用发光二极管作为发光光源，其好处在于省电，且亮度更大，故于使用上已逐渐普通化。

但LED灯具作为一种直流功率损耗元件，在使用市电为其供电时，通常一般都要将该市电转换为适合LED灯具使用的直流电，或者是恒压，或者是恒流。在现有技术中，将市电轮换为适合LED灯具使用的直流电的功率元件一般为DC/DC控制模块。该DC/DC控制模块为一种集成电路，其内部设置有振荡器和斩波模块，利用其内部震荡部分控制其占空比来改变输出电压的大小，从而达到输出功率变换的目的。例如，把在一个时间段允许10V通过，另一时间段内不允许10V通过(等于0v)。而在输出端有一个电容进行滤波，只要电容足够大，其结果就等于将中间的那个脉冲波形进行微积分，而输出一个5V的直流波形。现有的DC/DC控制模块具有很多功能输入端，如过压保护输入端，反馈输入端等等。然而，在实际使用中，因为负载的不同，要使用不同的电流值的恒流电源，如果一个电源只有一个电流值，此不仅会造成资源的浪费，也会给生产造成很大的成本，因此，无论是用户还是生产商都期望能够在一个恒流电源中有多个不同的电流值的输出。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种可以提供多种电流值输出的用于LED灯具的多种电流输出的恒流电源，以解决上述技术问题。

一种用于LED灯具的多种电流输出的恒流电源，其包括一个用于控制输出恒定电流值的DC/DC控制模块，一个与所述DC/DC控制模块电性连接的过压检测电路，一个串联在所述恒流电源的回路中的电流取样电阻，至少一个与所述电流取样电阻并联的输出电流变换电路，以及至少一个电性连接在所述输出电流变换电路与过压检测电路之间的过压保护电阻。所述DC/DC控制模块具有过压保护功能。所述输出电流变换电路包括一个开关，一个栅极与开关电性连接的MOS管，以及一个电性连接在所述MOS管的漏极与所述恒流电源的输出之间的电流变换取样电阻。所述MOS管的源极接地。所述过压检测电路包括两个串联的电压取样电阻。所述DC/DC控制模块的过压保护输入端电性连接在两个电压联样电阻之间。所述过压保护电阻串联在所述两个电压取样电阻与MOS管的栅极之间。每一个输出电流变换电路都电性连接一个过压保护电阻。

与现有技术相比，本发明的恒流电源利用所述的输出电流变换电路可以完成多种电流值的输出，从而可以适应不同的LED负载，使得一个电源可以应用多种场合，既降低了生产成本，也节约了资源，同时还利于用户的使用。而且由于所述过压保护电阻的使用，可以避免由于DC/DC控制模块10输出功率变大，而导致发热过多可能会引起的损坏或火灾隐患。

附图说明

以下结合附图描述本发明的实施例，其中：

图1为本发明提供的一种用于LED灯具的多种电流输出的恒流电源的原理框图

图2为图1的一种用于LED灯具的多种电流输出的恒流电源的电路图。

图3为图2的一种用于LED灯具的多种电流输出的恒流电源的简化电路图。

具体实施方式

以下基于附图对本发明的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本发明实施例的说明并不用于限定本发明的保护范围。

请参阅图1至图2，其为本发明提供的第一实施例提供的一种用于LED灯具的多种电流输出的恒流电源100的原理框图及电路图。所述用于LED灯具的多种电流输出的恒流电源100包括一个用于控制输出恒定电流值的DC/DC控制模块10，一个与所述DC/DC控制模块10电性连接的过压检测电路20，一个串联在所述恒流电源100的回路中的电流取样电阻30，至少一个与所述电流取样电阻30并联的输出电路变换电路40，以及至少一个电性连接在所述输出电流变换电路40与过压检测电路20之间的过压保护电阻50。可以理解的是，所述恒流电源100还包括其他的一些功能模块，如电性连接于所述DC/DC控制模块10的前端输入的变压器以提供给该DC/DC控制模块10合适的电压，整流电路，滤波电路、欠压保护电路等等，其为本领域技术人员所习知的技术，在此不再赘述。同时在图1所示的电路中，也不再示出上述的电路模块，但在图2中的电路图中已经示出。

可以一并参阅图3，为了便于阅读电路图，图3是图2的简化电路图，图2是实物的电路图。所述DC/DC控制模块10包括一个DC/DC控制芯片N4，以及一些配合该DC/DC控制芯片N4工作的外围电路。所述DC/DC控制芯片N4如本领域技术人员所述习知的，其内部的具体的电路结构及工作原理在此就不再详细说明，其有很多输入端，如电压输入端(VDD脚)，功率开关输出端(SW脚)，过压保护输入端(OVP脚)，以及恒流反馈输入端(FB脚)等。所述外围电路用于为所述DC/DC控制芯片N4提供合适的工作环境，如图2所示，EN脚上电性连接的电容、电阻元件，是为了让所述DC/DC控制芯片N4可以工作，还有VSS脚与INGND都接地。

所述过压检测电路20用于为所述DC/DC控制模块10提供整个恒流电源100的回路中的电压大小的信号，以在适当的时候由所述DC/DC控制芯片N4触发过压保护开关，从而对整个电路进行过压保护。所述过压检测电路20与DC/DC控制模块10的输出的高电平端电性连接，并包括两个串联的电压取样电阻R42、R43。该两个串联的电压取样电阻R42、R43的一端与该恒流电源100的高电平输出端电性连接，另一端接地。根据一般的电压取样原理，所述DC/DC控制芯片N4的OVP脚电性连接在所述两个取样电阻R42、R43之间。在正常情况下，加载在所述取样电阻R43上的电压即为取样电压，因为取样电阻R43的一端接地，电压为0。当回路中电压升高，取样电压也升高，当超过所述DC/DC控制芯片N4所设定的过压阙值时，该DC/DC控制芯片N4便关断功率开关输出端，即SW脚关断整个电路回路。

所述电流取样电阻30，即电阻R51，其串联在所述恒流电源100的回路中，用于获取该整个回路中的电流大小，并将该电流值回传给所述DC/DC控制芯片N4，即DC/DC控制芯片N4的恒流反馈输入端即FB脚。根据该反馈，所述DC/DC控制芯片N4可以控制或调节其输出的电流值一致，从而达到输出恒流的目的。因此，所述恒流反馈输入端与电流取样电阻30的一端电性连接。为了保证输入电压不是太大而损坏所述DC/DC控制芯片N4，所述恒流反馈输入端即FB脚与电流取样电阻30之间还串联一个保护电阻R45。为了取样简单，所述电阻R51的另一端接地，因此，流过R51的电流I₁＝V_FB/R51。

所述输出电流变换电路40与所述电流取样电阻30并联，并包括一个开关N5，一个栅极与开关N5电性连接的MOS管Q55，以及一个电性连接在所述MOS管Q5的漏极与所述恒流电源100的输出之间的电流变换取样电阻R55。当然，可以理解的是，为了让所述输出电流变换电路40正常工作，其还包括其他一些功能元件，如限流电阻R71，可以使MOS管保持打开状态的稳压管D52等。对于本领域技术人员来说，当选择了上述的输出电流变换电路40，如开关N5，MOS管Q55，电阻R55，以及其电性连接方法，为了让其可以正常工作，必然会加入上述的功能元器件。还需要说明的是，如图2所示，所述N5为一种拨码开关，当合上K1-1与K1-2时，则该K1路导通，当合上K2-1和K2-2时，则K2路导通，以此类推。当然可以想到的是，所述K1路至K4路可以同时将其中的一路或多路同时导通或关闭，以获得不同的输出。所述MOS管Q55的源极接地，当开关N5断开时，MOS管Q55的栅极为低电平，因此该MOS管Q55关断，所述恒流电源100的整个回路中的电流仍然是I₁。而当开关N5合上时，MOS管Q55的栅极为高电平，该MOS管Q55导通，相当于短路，所述恒流电源100的整个回路中的电流将流过电阻R55，其上加载的电流值I₂＝V_FB/R55，因此所述恒流电源100的整个回路中的电流值为I₁与I₂的和。因此，所述恒流电源100的整个回路中的电流值变大了，达到电流变换的目的。可以想到的是，所述恒流电源100中，可以包括多个所述输出电流变换电路40，如两个。该多个输出电流变换电路40并联连接，从而使得所述恒流电源100的整个回路中的电流值为I₁与流过每一个电流变换取样电阻的电流的和。当使用开关N5来开关每个输出电流变换电路40时，便可以得到多种不同电流值的输出，达到一个所述恒流电源100可以有多种输出的目的。

然而，由于DC/DC控制芯片N4的恒流反馈输入端所得到反馈仅仅是电流取样电阻R51上电流值I₁，但是实际上当开关N5至少有一路合上以后，该恒流电源100的输出电流值增大了，因此输出的功率也会增大，从而会导致发热过多而损坏其它各电子元器件，甚至引发火灾等安全事故。因此本发明的恒流电源100还包括一个电性连接在所述输出电流变换电路40与过压检测电阻20之间的过压保护电阻50，即图2的电阻R60。具体地，所述过压保护电阻50串联在所述两个电压取样电阻R42、R43的中间与MOS管Q55的栅极之间。具体工作原理为，当开关N5全部断开时，MOS管Q55的栅极电压接近于0，为低电平，处于关断状态，所述过压保护电阻20上也没有电流流过。当开关N5至少有一路合上时，如上所述，所述恒流电源100的输出电流增加了，MOS管Q55的栅极的电压升高到一定值，在本电路中，其升高到稳压管D52的稳压值，并在该电压的作用下，有一个小的控制电流将流过该过压保护电阻50，从而使电压取样电阻R43上额外增加了一个电压降，进而使DC/DC控制芯片N4的过压保护输入端的电位增加。假定没有电性连接所述过压保护电阻50，所述DC/DC控制芯片N4的过压保护输入端的电位为1.4伏时就会启动过压保护，而增加了该过压保护电阻50，使得电压取样电阻R43上额外增加了一个电压降，相对于仅有电压取样电阻R42、R43来说，其上加载的电压还没有达到1.4伏就会使所述DC/DC控制芯片N4启动过压保护，从而使该恒流电源100的最大输出电流增加的同时，最大输出电压降低，输出功率受到了限制，从而避免了发热过多而损坏。同时该过压保护电阻50上加载的电压来自于MOS管Q55的栅极点的电压，其电压与整个输出电流变换电路40的电路设计有关，而不能是随意设置的一个电压，否则会使该恒流电源100难以启动或不起作用。可以想到的是，当所述恒流电源100包括多个所述输出电流变换电路40时，每一个输出电流变换电路40都电性连接一个过压保护电阻50。

如前所述，所述DC/DC控制芯片N4是利用其内部震荡部分控制其占空比来改变输出电压的大小，因此其在某一时段其是没有功率输出的，而为了输出的平稳性，所述恒流电源100在所述DC/DC控制模块10的输出端还串联一个蓄能电感L5。所述蓄能电感的一端与过压检测电路20电性连接，另一端与DC/DC控制芯片N4的功率开关输出端电性连接。同时，所述恒流电源100还包括一个连接在所述蓄能电感L5的一端与地之间的蓄流二极管D50，所述二极管D50的阴极接地。

与现有技术相比，本发明的恒流电源100利用所述的输出电流变换电路40可以完成多种电流值的输出，从而可以适应不同的LED负载，使得一个电源可以应用多种场合，既降低了生产成本，也节约了资源，同时还利于用户的使用。而且由于所述过压保护电阻50的使用，可以避免由于DC/DC控制模块10输出功率变大，而导致发热过多可能会引起的损坏或火灾隐患。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用于局限本发明的保护范围，任何在本发明精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本发明的权利要求范围内。