专利名称：一种适用于多路负载的均流电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及电路领域，更具体的说，是涉及一种适用于多路负载的均流电路。
背景技术：
对于恒流驱动的负载，例如LED负载，其驱动器的多路恒流控制，常用的方案为:恒压模块+多路非隔离DC/DC恒流电路(如BUCK电路)，參照图1，恒压模块的输出作为多路恒流电路的输入，每路恒流电路单独做恒流控制，这样很容易保证多路输出电流的均流。上述方案中每路恒流源需要ー个独立控制的DC/DC变换器，而DC/DC变换器的电路复杂且成本高，进而造成整个均流电路过于复杂且成本高。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种适用于多路负载的均流电路，有效的解决了现有均流电路复杂且成本高的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:一种适用于多路负载的均流电路，包括并联在恒流源两端的多个负载支路，每个负载支路包括串连在一起的负载、调整管和采样电阻所述每个支路的负载均与调整管和采样电阻相串联；各个支路的所述调整管的控制端相连，所述公共连接线成为均流线。优选的，在每个支路的采样电阻的电流采样信号输出端和所述均流线之间还连接有与该支路对应的均流电阻。优选的，所述调整管为N型MOS管，所述N型MOS管的漏极与该N型MOS管所在负载支路的负载负端相连，每个负载支路的负载正端与所述恒流源的正极相连，所述N型MOS管的栅极为所述调整管的控制端，所述N型MOS管的源极与该N型MOS管所在负载支路的采样电阻的电流采样信号输出端相连，所述采样电阻的电流采样信号输入端与所述恒流源的负极相连。优选的，所述调整管为NPN三极管，所述NPN三极管的集电极与该NPN三极管所在负载支路的负载负端相连，每个负载支路的负载正端与所述恒流源的正极相连，所述NPN三极管的基极为所述调整管的控制端，所述NPN三极管的发射极与该NPN三极管所在负载支路的采样电阻的电流采样信号输出端相连，所述采样电阻的电流采样信号输入端与所述恒流源的负极相连。优选的，还包括保护触发器件和与各个支路负载相连的ニ极管，每个所述ニ极管的阳极与各个支路的负载负端相连，每个所述ニ极管的阴极相连，所述保护触发电路串接在所述ニ极管的阴极和所述调整管的控制端之间，所述保护触发电路为稳压管、稳压电路或具有阈值的保护器件。优选的，还包括串联在所述恒流源的正极和所述均流线之间的稳压管。优选的，所述调整管为P型MOS管，所述P型MOS管的漏极与该P型MOS管所在负载支路的负载正端相连，每个负载支路的负载负端与所述恒流源的负极相连，所述P型MOS管的栅极作为所述调整管的控制端，所述P型MOS管的源极与该P型MOS管所在负载支路的采样电阻的电流采样信号输出端相连，所述采样电阻的电流采样信号输入端与所述恒流源的正极相连。优选的，所述调整管为PNP三极管，所述PNP三极管的集电极与该PNP三极管所在负载支路的负载正端相连，每个负载支路的负载负端与所述恒流源的负极相连，所述PNP三极管的基极作为所述调整管的控制端，所述PNP三极管的发射极与该PNP三极管所在负载支路的采样电阻的电流采样信号输出端相连，所述采样电阻的电流采样信号输入端与所述恒流源的正极相连。优选的，还包括保护触发器件和与各个支路负载相连的二极管，每个所述二极管的阴极与各个支路的负载正端相连，每个所述二极管的阳极相连，所述保护触发电路串接在所述二极管的阳极和所述调整管的控制端之间，所述保护触发电路为稳压管、稳压电路或具有阈值的保护器件。优选的，还包括串联在所述恒流源的负极和所述均流线之间的稳压管。优选的，还包括偏置电阻，所述偏置电阻的一端与所述均流线相连，所述偏置电阻的另一端与所述支路负载的任意端相连；或，所述偏置电阻的另一端与辅助电源Vcc相连。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供了一种适用于多路负载的均流电路，通过将每个支路的负载均与调整管和采样电阻相串联，并将调整管的控制端相连，形成均流线，其中，采样电阻采样本支路的电流信号，各支路的电流采样信号的平均作为均流线的信号，均流线的信号控制各调整管两端的阻抗，使各负载支路电流均衡。在达到电流均分的基础上本发明提供的电路简单且所采用的器件较为常见、成本低。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为现有技术实现电路均流的电路图；图2为本发明提供的一种适用于多路负载的均流电路的实施例一的电路图；图3为本发明提供的一种适用于多路负载的均流电路的实施例一的另一电路图；图4为本发明提供的一种适用于多路负载的均流电路的实施例一的又一电路图；图5为本发明提供的一种适用于多路负载的均流电路的实施例一的又一电路图；图6为本发明提供的一种适用于多路负载的均流电路的实施例一的又一电路图；图7为本发明提供的一种适用于多路负载的均流电路的实施例一的又一电路图；图8为本发明提供的一种适用于多路负载的均流电路的实施例一的又一电路图；图9为本发明提供的一种适用于多路负载的均流电路的实施例一的电路图；图10为本发明提供的一种适用于多路负载的均流电路的实施例二的另一电路图11为本发明提供的一种适用于多路负载的均流电路的实施例ニ的又ー电路图；图12为本发明提供的一种适用于多路负载的均流电路的实施例ニ的又ー电路图；图13为本发明提供的一种适用于多路负载的均流电路的实施例ニ的又ー电路图；图14为本发明提供的一种适用于多路负载的均流电路的实施例ニ的又ー电路图；图15为本发明提供的一种适用于多路负载的均流电路的实施例ニ的又ー电路图。
具体实施例方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。请參阅附图1，为现有技术实现电路均流的电路图，现有技术通常采用恒压模块+多路非隔离DC/DC恒流电路(如BUCK电路)实现电路的均流，其中恒压模块的输出作为多路恒流电路的输入，每路恒流电路单独做恒流控制，实现多路输出电流的均流。现有技术方案中每路恒流源需要ー个独立控制的DC/DC变换器，而DC/DC变换器的电路复杂且成本高，进而造成整个均流电路过于复杂且成本高。为解决现有技术中均流电路复杂且成本高的问题，本发明提供了一种适用于多路负载的均流电路，如图2所示，包括并联在恒流源输出端的多个负载支路，如图2中所示的n
个负载支路，Al、A2......An，每个负载支路中都包括多个负载，所述的负载可以为LED灯。
其中，每个负载支路包括串联在一起的负载、调整管和采样电阻，其中每个支路的负载均与调整管和采样电阻相串联，各个支路的所述调整管的控制端相连，所述公共连接线成为均流线，该均流线连接到各个调整管的控制端，由于采样电阻的存在，使均流线的信号在各个调整管的控制端产生不同的控制，改变各调整管两端的阻抗，使各负载支路电流均衡。而且本发明提供的电路采用了成本较低的调整管和电阻，节约了成本。与现有技术相比，本发明的电路结构简单，更容易模块化，适用于任何多路负载。实施例一请參阅图3，图3为本发明提供的一种适用于多路负载的均流电路的实施例一的电路图，本实施例一中的均流电路，包括并联在恒流源输出端的多个负载支路的负载、调整管、采样电阻和均流电阻，其中每个支路的负载均与调整管和采样电阻相串联，所述调整管连接在所述支路负载和所述采样电阻之间，每个支路的所述调整管的控制端相连，所述公共连接线成为均流线，所述均流电阻分别串联在所述均流线和每个支路的所述采样电阻的
电流采样信号输出端之间。如图3所示，所述负载支路A1，A2，......，An对应的采样电阻
分别为Rsl，Rs2，......，Rsn，对应的均流电阻分别为Rl，R2，......，Rn。所述采样电阻采样本支路的电流信号，通过本支路的均流电阻，使均流线的信号为各支路电流采样信号的平均，用该均流线信号控制各支路调整管，通过控制各调整管两端的阻抗，使各负载支路电流均衡。在图3的基础上，所述的调整管可以为N型MOS管或NPN三极管，现将图3中调整管换成NPN三极管为例，请参见图4，电路的连接关系为‘所述NPN三极管的集电极与所述支路负载负端相连，所述支路负载正端与所述恒流源的正极相连，所述NPN三极管的基极为所述调整管的控制端，每个所述NPN三极管的基极相连，形成均流线，所述NPN三极管的发射极与采样电阻的电流采样信号输出端相连，所述均流电阻分别串联在所述均流线和每个支路的所述采样电阻的电流采样信号输出端之间，所述采样电阻的另一端与所述恒流源的负极相连。通过回路中的采样电阻采样各个支路的电流信号，各支路电流采样信号的平均作为均流线的信号，该均流线又与各个NPN三极管的基极相连，此时，均流线的信号控制各NPN三极管的集电极和发射极之间的阻抗，使各负载支路电流均衡。同理，现将图3中调整管换成N型MOS管，电路的连接关系为:所述N型MOS管的漏极与所述支路负载负端相连，所述支路负载正端与所述恒流源的正极相连，所述N型MOS管的栅极为所述调整管的控制端，每个所述N型MOS管的栅极相连，形成均流线，所述N型MOS管的源极与采样电阻的电流采样信号输出端相连，所述均流电阻分别串联在所述均流线和每个支路的所述采样电阻的电流采样信号输出端之间，所述采样电阻的另一端与所述恒流源的负极相连。通过采样电阻采样各个支路的电流信号，各支路电流采样信号的平均作为均流线的信号，该均流线又与各个N型MOS管的栅极相连，此时，均流线的信号控制各N型MOS管的漏极和源极之间的阻抗，使各负载支路电流均衡。在上述本发明提供的实施例一的基础上，优选的，本均流电路还增加了偏置电阻，所述偏置电阻在本均流电路中有多种连接关系，总结为:所述偏置电阻的一端与所述均流线相连，所述偏置电阻的另一端与所述支路负载的任意端相连或所述偏置电阻的另一端与辅助电源Vcc相连。请参见图5、图6和图7，其中，图5为偏置电阻的一端接均流线，另一端接辅助电源Vcc ;图6和图7为所述偏置电阻的一端与所述均流线相连、另一端与所述支路负载的任意端相连的连接关系图，其中图6为偏置电阻Rb —端连接均流线，另一端连接支路负载正端即恒流源的正极端；图7为偏置电阻Rb —端连接均流线，另一端连接支路负载的任意端。在电路中加入连接在调整管的控制端(即MOS管的栅极或三极管的基极)的偏置电阻，用于在电路启动时为调整管提供偏置电压。优选的，本发明在上述实施例的基础上，还增加了保护触发电路和与各个支路负载相连的二极管，如图8所示，每个二极管的阳极与各个支路的负载负端相连，每个二极管的阴极相连，所述保护触发电路串接在所述二极管的阴极和所述调整管的控制端之间，所述保护触发电路为稳压管或稳压电路。该均流电路增加了保护触发电路和与每个支路负载相连的二极管，用于当某一路或一些路负载开路时，使其余路负载仍然均分总电流。当某一路或一些路负载开路时，均流线的电压瞬间降低，其余路负载中调整管两端的压降升高，当两端电压升高至保护触发电路的预设值时，调整管连接负载的一端电压最高的一路其二极管导通，使均流线的电压升高，并通过均流线，使其余各路无故障的负载支路电流实现均流。其中，所述的保护触发电路可以为稳压管、稳压电路或者为一些具有阈值的保护器件，所述的保护器件的触发阈值高于其导通压降。例如，触发器导通的阈值(或门槛值)为VI，当其两端压降达到Vl后，该器件导通，且导通后的正向压降远小于VI。这样有利于减少调整管的损耗。參见图9，本发明在上述实施例的基础上，优选的，还增加了串联在均流线和恒流源正极端的稳压管ZD1，当某一路或ー些路负载开路时，均流线的电压瞬间降低，稳压管ZDl两端电压升高，当升高至稳压管ZDl的预设值时，稳压管ZDl所在支路有电流流过，使均流线的电压升高，并通过均流线，使其余各路无故障的负载支路电流实现均流。优选的，还包括连接在恒流源正端与均流线之间的与稳压管ZDl相串联的限流电阻Rp，Rp可以起到分压作用，保证了稳压管两端的电压不会过大，进而限制了流过稳压管ZDl的电流，从而保护了稳压管ZD1，使稳压管ZDl减小了由于电流过大而烧毁的几率。综上所述:与现有技术相比，本发明提供了一种适用于多路负载的均流电路，通过将各个支路的负载均与调整管和采样电阻相串联，并将调整管的控制端相连，形成均流线，其中，采样电阻采样本支路的电流信号，各支路的电流采样信号的平均作为均流线的信号，均流线的信号控制各调整管两端的阻抗，使各负载支路电流均衡。在达到电流均分的基础上本发明提供的电路简单且所采用的器件较为常见、成本低。实施例ニ请參阅图10，图10为本发明提供的一种适用于多路负载的均流电路的实施例ニ的电路图，本实施例ニ中的均流电路，包括:并联在恒流源输出端的多个负载支路的负载、调整管、采样电阻和均流电阻，其中每个支路的负载均与调整管和采样电阻相串联，所述调整管连接在所述支路负载和所述采样电阻之间，每个支路的所述调整管的控制端相连，所述公共连接线成为均流线，所述均流电阻分别串联在所述均流线和每个支路的所述采样电阻的电流采样信号输出端之间。在图10的基础上，所述的调整管可以为N型MOS管或NPN三极管，现将图10中调整管换成PNP三极管为例,请參见图11，电路的连接关系为:所述PNP三极管的集电极与该PNP三极管所在负载支路的负载正端相连，每个负载支路的负载负端与所述恒流源的负极相连，所述PNP三极管的基极作为所述调整管的控制端，每个PNP三极管的基极相连，形成均流线，所述PNP三极管的发射极与该PNP三极管所在负载支路的采样电阻的电流采样信号输出端相连，所述均流电阻分别串联在所述均流线和每个支路的所述采样电阻的电流采样信号输出端之间，所述采样电阻的另一端与所述恒流源的正极相连。通过回路中的采样电阻采样各个支路的电流信号，各支路电流采样信号的平均作为均流线的信号，该均流线又与各个PNP三极管的基极相连，此时，均流线的信号控制各PNP三极管的集电极和发射极之间的阻抗，使各负载支路电流均衡。同理，现将图10中调整管换成P型MOS管，电路的连接关系为:所述P型MOS管的漏极与该P型MOS管所在负载支路的负载正端相连，每个负载支路的负载负端与所述恒流源的负极相连，所述P型MOS管的栅极作为所述调整管的控制端，每个所述P型MOS管的栅极相连，形成均流线，所述P型MOS管的源极与该P型MOS管所在负载支路的采样电阻的电流采样信号输出端相连，所述均流电阻分别串联在所述均流线和各个支路的所述采样电阻的电流采样信号输出端之间，所述采样电阻的另一端与所述恒流源的正极相连。通过采样电阻采样各个支路的电流信号，各支路电流采样信号的平均作为均流线的信号，该均流线又与各个P型MOS管的栅极相连，此时，均流线的信号控制各P型MOS管的漏极和源极之间的阻抗，使各负载支路电流均衡。在上述本发明提供的实施例二的基础上，优选的，本均流电路还增加了偏置电阻，所述偏置电阻在本均流电路中有多种连接关系，总结为:所述偏置电阻的一端与所述均流线相连，所述偏置电阻的另一端与所述支路负载的任意端相连或所述偏置电阻的另一端与辅助电源Vcc相连。请参见图12和图13，其中，图12和图13为所述偏置电阻的一端与所述均流线相连、另一端与所述支路负载的任意端相连的连接关系图，其中图12为偏置电阻Rb 一端连接均流线，另一端连接支路负载负端即恒流源的负极端；图13为偏置电阻Rb —端连接均流线，另一端连接支路负载的任意端。在电路中加入连接在调整管的控制端(即MOS管的栅极或三极管的基极)的偏置电阻，用于在电路启动时为调整管提供偏置电压。优选的，本发明在上述实施例的基础上，还增加了保护触发电路和与各个支路负载相连的二极管，如图14所示，每个二极管的阴极与各个支路的负载正端相连，每个二极管的阳极相连，所述保护触发电路串接在所述二极管的阳极和所述调整管的控制端之间，所述保护触发电路为稳压管或稳压电路。该均流电路增加了保护触发电路和与每个支路负载相连的二极管，用于当某一路或一些路负载开路时，使其余路负载仍然均分总电流。当某一路或一些路负载开路时，均流线的电压瞬间升高，其余路负载中调整管两端的压降升高，当两端电压升高至保护触发电路的预设值时，调整管连接负载的一端电压最低的一路其二极管导通，使均流线的电压降低，并通过均流线，使其余各路无故障的负载支路电流实现均流。其中，所述的保护触发电路可以为稳压管、稳压电路或者为一些具有阈值的保护器件，所述的保护器件的触发阈值高于其导通压降。例如，触发器导通的阈值(或门槛值)为VI，当其两端压降达到Vl后，该器件导通，且导通后的正向压降远小于VI。这样有利于减少调整管的损耗。参见图15，本发明在上述实施例的基础上，优选的，还增加了串联在均流线和恒流源负极端的稳压管ZD1，当某一路或一些路负载开路时，均流线的电压瞬间升高，稳压管ZDl两端电压升高，当升高至稳压管ZDl的预设值时，稳压管ZDl所在支路有电流流过，使均流线的电压降低，并通过均流线，使其余各路无故障的负载支路电流实现均流。优选的，还包括连接在恒流源正端与均流线之间的与稳压管ZDl相串联的限流电阻Rp，Rp可以起到分压作用，保证了稳压管两端的电压不会过大，进而限制了流过稳压管ZDl的电流，从而保护了稳压管ZD1，使稳压管ZDl减小了由于电流过大而烧毁的几率。综上所述:与现有技术相比，本发明提供了一种适用于多路负载的均流电路，通过将各个支路的负载均与调整管和采样电阻相串联，并将调整管的控制端相连，形成均流线，其中，采样电阻采样本支路的电流信号，各支路的电流采样信号的平均作为均流线的信号，均流线的信号控制各调整管两端的阻抗，使各负载支路电流均衡。在达到电流均分的基础上本发明提供的电路简单且所采用的器件较为常见、成本低。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所提供的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所提供的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求
1.一种适用于多路负载的均流电路，包括并联在恒流源输出端的多个负载支路，其特征在于:每个负载支路包括串联在一起的负载、调整管和采样电阻，所述每个支路的负载均与调整管和采样电阻相串联；各个支路的所述调整管的控制端相连，所述公共连接线成为均流线。
2.根据权利要求1所述的均流电路，其特征在于，在每个支路的采样电阻的电流采样信号输出端和所述均流线之间还连接有与该支路对应的均流电阻。
3.根据权利要求1所述的均流电路，其特征在于，所述调整管为N型MOS管， 所述N型MOS管的漏极与该N型MOS管所在负载支路的负载负端相连，每个负载支路的负载正端与所述恒流源的正极相连，所述N型MOS管的栅极为所述调整管的控制端，所述N型MOS管的源极与该N型MOS管所在负载支路的采样电阻的电流采样信号输出端相连，所述采样电阻的另一端与所述恒流源的负极相连。
4.根据权利要求1所述的均流电路，其特征在于，所述调整管为NPN三极管， 所述NPN三极管的集电极与该NPN三极管所在负载支路的负载负端相连，每个负载支路的负载正端与所述恒流源的正极相连，所述NPN三极管的基极为所述调整管的控制端，所述NPN三极管的发射极与该NPN三极管所在负载支路的采样电阻的电流采样信号输出端相连，所述采样电阻的另一端与所述恒流源的负极相连。
5.根据权利要求3或4所述的均流电路，其特征在于，还包括保护触发器件和与各个支路负载相连的ニ极管，每个所述ニ极管的阳极与各个支路的负载负端相连，每个所述ニ极管的阴极相连，所述保护触发电路串接在所述ニ极管的阴极和所述调整管的控制端之间，所述保护触发电路为稳压管、稳压电路或具有阈值的保护器件。
6.根据权利要求5所述的均流电路，其特征在于，还包括串联在所述恒流源的正极和所述均流线之间的稳压管。
7.根据权利要求1所述的均流电路，其特征在于，所述调整管为P型MOS管， 所述P型MOS管的漏极与该P型MOS管所在负载支路的负载正端相连，每个负载支路的负载负端与所述恒流源的负极相连，所述P型MOS管的栅极作为所述调整管的控制端，所述P型MOS管的源极与该P型MOS管所在负载支路的采样电阻的电流采样信号输出端相连，所述采样电阻的另一端与所述恒流源的正极相连。
8.根据权利要求1所述的均流电路，其特征在于，所述调整管为PNP三极管， 所述PNP三极管的集电极与该PNP三极管所在负载支路的负载正端相连，每个负载支路的负载负端与所述恒流源的负极相连，所述PNP三极管的基极作为所述调整管的控制端，所述PNP三极管的发射极与该PNP三极管所在负载支路的采样电阻的电流采样信号输出端相连，所述采样电阻的另一端与所述恒流源的正极相连。
9.根据权利要求7或8所述的均流电路，其特征在于，还包括保护触发器件和与各个支路负载相连的ニ极管，每个所述ニ极管的阴极与各个支路的负载正端相连，每个所述ニ极管的阳极相连，所述保护触发电路串接在所述ニ极管的阳极和所述调整管的控制端之间，所述保护触发电路为稳压管、稳压电路或具有阈值的保护器件。
10.根据权利要求9所述的均流电路，其特征在于，还包括串联在所述恒流源的负极和所述均流线之间的稳压管。
11.根据权利要求1所述的均流电路，其特征在于，还包括偏置电阻，所述偏置电阻的一端与所述均流线相连， 所述偏置电阻的另一端与所述支路负载的任意端相连； 或， 所述偏置电阻的另一端与辅助 电源Vcc相连。
全文摘要
本发明提供了一种适用于多路负载的均流电路，包括并联在恒流源输出端的多个负载支路的负载、调整管和采样电阻，通过将每个支路的负载均与调整管和采样电阻相串联，并将调整管的控制端相连，形成均流线，其中，采样电阻采样本支路的电流信号，各支路的电流采样信号的平均作为均流线的信号，均流线的信号控制各调整管两端的阻抗，使各负载支路电流均衡。在达到电流均分的基础上本发明提供的电路简单且所采用的器件较为常见、节约了成本。
文档编号H05B37/02GK103096569SQ201110350568
公开日2013年5月8日 申请日期2011年11月8日 优先权日2011年11月8日
发明者韩雪强, 刘永青 申请人:英飞特电子(杭州)股份有限公司