一种新型均流电路的制作方法

本实用新型涉及高频恒流开关电源领域，尤指一种新型均流电路。

背景技术：

现技术中均流电路一般采用以下方案的结构：

方案一：把多个负载直接并联，然后联接于电源的输出端，不作均流控制。（见附图1）

方案一有以下缺点：1、当其中一个负载损坏，电源的输出损耗会均分加在其它负载上。导致其它负载的工作电流增加。随着工作时间增长，负载上的热量会积累，造成其它负载的损坏。2、由于每一路的负载等效了阻抗不会完全一致，所以每一路负载的电流不可能一样大，所以电流最大的负载损坏的机率会相当高。3、由于负载的等效了阻抗不会完全一致，所以在使用时就要对负载进行精确配对挑选使用，严重浪费工时及人力资源。

方案二：在恒压电源输出端与负载端，分别串联多个独立的恒流模块电路，或者是集成多个独立模块电路的恒流电源。（见附图2）

方案二有以下缺点：1、电路复杂；2、成本高；3、电源体积大，功率密度低，不适合小型化设计；4、电源由于是两级转换，所以输出的转换效率低；5、因为电源转换效率低，所以电源内部的温度很高；6、电源温度升高，会导致电源内部铝电解电容的寿命减短，直接影响电源的使用寿命。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提供一种新型均流电路，通过采用了多个电流采样控制电路，且它们的输出控制端都并联在一起。只要有其中一路输出电流偏大，那么这一路的电流采样控制电路就会把输出电压降下来，以保证每一路输出负载的电流都不会超过设定的最大值，且所控制信号的都是小信号，没有功率损耗，并没有改变电源的拓朴结构，大大节省成本。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是提供一种新型均流电路，包括转换电源、反馈电路、波形转换控制电路、若干个负载、与负载数量对应的检流器、与负载数量对应的电流采样控制电路；其中若干个负载的一端分别与转换电源的输出正极端连接，所述若干个负载的另一端分别与对应的检流器的输入端连接，且每个检流器的输出端均与转换电源的输出负极端连接；其中每个电流采样控制电路均设有用于接收转换电源的基准电压信号的基准电压输入端、用于接收检流器电压信号的负载电压输入端、用于输出控制信号至反馈电路的去反馈电路控制端；其中所负载电压输入端接收检流器两端的电压信号，所述基准电压输入端与转换电源的输出端连接，所述去反馈电路控制端与反馈电路的输入端连接；其中所述反馈电路的输出端与波形转换控制电路的输入端连接，所述波形转换控制电路的输出端连接与转换电源的输入端连接。

进一步，所述电流采样控制电路包括运算放大器、电阻R0，其中电阻R0的一端连接在检流器的输入端，且所述电阻R0的另一端与所述运算放大器的正相输入端连接，所述运算放大器的反相输入端与转换电源的输出端连接并接收基准电压信号，其中所述运算放大器的输出端与反馈电路的输入端连接。

进一步，所述运算放大器的具体型号为LM324。

进一步，所述电流采样控制电路包括三极管D1，其中所述三极管D1的B极与检流器的输入端连接，所述三极管的E极与检流器的输出端连接，且所述三极管D1的C极与与反馈电路的输入端连接。

本实用新型的有益效果在于：

1.开机上电时，由转换电源输出端的辅助VCC给电流采样控制电路供电，同时提供基准电压。当电源输出带载时，电流流经输出负载时，会在检流器两端产生电压降，每一路输出的电流采样控制电路会将电压与基准电压进行比较，由于所有电流采样控制电路的输出端是并联的，所有会以最先采到电流信号或者是电流最大值的电路，控制输出电压。根据欧姆定律，输出电压下降，负载是一定值，那么输出电流也因此而下降。由于本专利方案采用了多个电流采样控制电路，且它们的去反馈电路控制端都并联在一起。只要有其中一路输出电流偏大，那么这一路的电流采样控制电路就会把输出电压降下来，以保证每一路输出负载的电流都不会超过设定的最大值，这样就可以解决现有方案一的问题。

2.电流采样控制电路是独立检测每一路输出负载的电流，然后再输出对应的控制信号至反馈电路，所述反馈电路输出对应的参考信号至波形转换控制电路，所述波形转换控制电路输出PWM/PFM波形控制的转换电源，进而控制转换电源每一路的输出电流；它与现有方案二的区别在于，它所控制的都是小信号，没有功率损耗，并没有改变电源的拓朴结构。而现有方案二是电源的拓朴结构已经发生改变，同时也降低了电源的整体转换效率，增加了成本。

附图说明

图1 是现有技术方案一的电路结构框图。

图2 是现有技术方案二的电路结构框图图。

图3 是本具体实施例的电路结构框图。

图4 是本具体实施例中构成电流采样控制电路的一种电路结构图。

图5 是本具体实施例中构成电流采样控制电路的另一种电路结构图。

附图标号说明：1. 转换电源；2. 负载；3.电流采样控制电路；4.反馈电路；5.波形转换控制电路。

具体实施方式

下面结合具体实施例和说明书附图对本实用新型予以详细说明。

请参阅图3所示，在本具体实施例中本实用新型关于一种新型均流电路，包括转换电源1、反馈电路4、波形转换控制电路5、四个负载2、四个检流器（检流器对应为图3中的R1、R2、R3、R4）；四个电流采样控制电路3；其中四个负载2的一端分别与转换电源1的输出正极端连接，所述四个负载2的另一端分别与对应的检流器的输入端连接，且每个检流器的输出端均与转换电源1的输出负极端连接；其中每个电流采样控制电路3均设有用于接收转换电源1的基准电压信号的基准电压输入端、用于接收检流器电压信号的负载2电压输入端、用于输出控制信号至反馈电路4的去反馈电路4控制端；其中所负载2电压输入端接收检流器两端的电压信号，所述基准电压输入端与转换电源1的输出端连接，所述去反馈电路4控制端与反馈电路4的输入端连接；其中所述反馈电路4的输出端与波形转换控制电路5的输入端连接，所述波形转换控制电路5的输出端连接与转换电源1的输入端连接。

开机上电时，由转换电源1输出端的辅助VCC给电流采样控制电路3供电，同时提供基准电压。当电源输出带载时，电流流经输出负载2时，会在检流器两端产生电压降，每一路输出的电流采样控制电路3会将电压与基准电压进行比较，由于所有电流采样控制电路3的输出端是并联的，所有会以最先采到电流信号或者是电流最大值的电路，控制输出电压。根据欧姆定律，输出电压下降，负载2是一定值，那么输出电流也因此而下降。由于本专利方案采用了多个电流采样控制电路3，且它们的去反馈电路4控制端都并联在一起。只要有其中一路输出电流偏大，那么这一路的电流采样控制电路3就会把输出电压降下来，以保证每一路输出负载2的电流都不会超过设定的最大值，这样就可以解决现有方案一的问题。

另外，这些电流采样控制电路3是独立检测每一路输出负载2的电流，然后再输出对应的控制信号至反馈电路4，所述反馈电路4输出对应的参考信号至波形转换控制电路5，所述波形转换控制电路5输出PWM/PFM波形控制的转换电源1，进而控制转换电源1每一路的输出电流；它与现有方案二的区别在于，它所控制的都是小信号，没有功率损耗，并没有改变电源的拓朴结构。而现有方案二是电源的拓朴结构已经发生改变，同时也降低了电源的整体转换效率，增加了成本。

请参阅图1-2所示，以下通过下列实例计算可以体现出本专利比现有技术更加节能，更经济。

例如：一个电源模块，测得输入功率为320W，输出电压36V，输出4路，每一路各带2A电流。

Vout:输入电压 Pin:输入功率

采用现有技术方案一的设计：

每一路输出的功率为： （1.1式）

代入1.1式：

输出总功率为： （1.2式）

代入1.2式：

因为四路负载2是直接并联，所以当一路负载2开路后，其它三路负载2的功为：

（1.3式）

如果有两路负载2开路，那么其它两路负载2的功率为：

（1.4式）

由上述公式1.1、1.3及1.4可以看出，当负载2开路时其它负载2会均分电源的输出总功率，如果负载2是LED灯具，则会造成LED灯具温升过高，轻则光源损坏，重则酿成火灾事故。

请参阅图2所示，采用现有技术方案二的设计：

电源的输出转换效率为：

（1.5式）

假设每一个独立的恒流模块电路的转换效率=93%；电源的输出转换效率为：

（1.6式）

电源的输入功率为：

（1.7式）

电源的输入损耗比原来增加：

（1.8式）

由上述公式1.8可以看出，当增加一级恒流控制电路时会影响电效的输出转换效率。如果是保证输出功率，输入功率就会升高，浪费国家电网资源。

故采用本专利技术方案的设计: 因为本专利是把控制电路分开控制而已，此电路本身只是小信号，没有大电流信号，所以不存在有功率损耗。另一个作用是将每一路负载2的电流独立控制。所以单路的输出电流不会超过2A，以保证负载2的安全。（见附图3）

请参阅图4-5所示，以下具体列举电流采样控制电路3组成方法；

请参阅图4所示，电流采样控制电路3组成方案一：所述电流采样控制电路3包括运算放大器、电阻R0，其中电阻R0的一端连接在检流器的输入端，且所述电阻R0的另一端与所述运算放大器的正相输入端连接，所述运算放大器的反相输入端与转换电源1的输出端连接并接收基准电压信号，其中所述运算放大器的输出端与反馈电路4的输入端连接。

其中电流采样控制电路3组成方案一的原理：电流检流器的信号与基准电压（VREF)在运算放大器中进入比较，如果电流信号大于基准电压，运算放大器输出控制信号来控制反馈电路4，所述反馈电路4输出对应的参考信号至波形转换控制电路5，所述波形转换控制电路5输出PWM/PFM波形控制的转换电源1，进而控制转换电源1每一路的输出电流，从而控制输出电流下降，达到闭环控制的目的。

进一步，所述运算放大器的具体型号为LM324。

请参阅图5所示，电流采样控制电路3组成方案二：所述电流采样控制电路3包括三极管D1，其中所述三极管D1的B极与检流器的输入端连接，所述三极管的E极与检流器的输出端连接，且所述三极管D1的C极与与反馈电路4的输入端连接。

电流采样控制电路3组成方案二的原理：利用三极管D1导通电压降来做为基准电压，当检测到电流信号大于三极管D1的导通电压，三极管D1就会导通控制反馈电路4，所述反馈电路4输出对应的参考信号至波形转换控制电路5，所述波形转换控制电路5输出PWM/PFM波形控制的转换电源1，进而控制转换电源1每一路的输出电流，从而控制输出电流下降，达到闭环控制的目的。

以上实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。