一种自适应功率输出电路及LED驱动电源的制作方法

本实用新型涉及电源控制领域，更具体地说，涉及一种自适应功率输出电路及led驱动电源。

背景技术：

现有led驱动电源的多路输出方式有多种，目前比较常用的多路输出控制方式有两种：第一种是常规方式，即在每一个灯具上带上一个对应的恒流源进行供电；第二种方式是多个灯具使用一个电源供电，然而该方式每路需单独使用dc-dc的方式给每路单独供电。

对于第一种方式，因为每个灯具需要安装一个电源，所以相对成本较高，而且比较笨重。对于第二种方式，由于使用的是dc-dc方式供电，需要对每路输出加上一个dc-dc模块，成本也比较高。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种自适应功率输出电路及led驱动电源。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种自适应功率输出电路，包括：主控电路、信号检测电路、以及反馈调整电路；

所述主控电路的输入端接收输入信号，所述主控电路的输出端与至少一个负载连接；所述信号检测电路的检测端与所述至少一个负载连接，所述信号检测电路的输出端输出检测信号；所述反馈调整电路的输入端与所述信号检测电路的输出端连接、以接收所述检测信号，所述反馈调整电路的输出端与所述主控电路连接、以输出反馈调整信号至所述主控电路。

在一个实施例中，所述信号检测电路包括：电流检测电路和信号处理电路；

所述电流检测电路的第一端连接所述至少一个负载，所述电流检测电路的第二端接浮地；

所述信号处理电路的输入端连接所述电流检测电路的第一端和第二端，所述信号处理电路的输出端连接所述反馈调整电路的输入端；

所述电流检测电路的第一端为所述信号检测电路的检测端，所述信号处理电路的输出端为所述信号检测电路的输出端。

在一个实施例中，所述电流检测电路包括：至少一条检测支路；

所述至少一条检测支路与所述至少一个负载对应设置，所述至少一个负载相互独立。

在一个实施例中，所述信号处理电路包括：至少一个差分放大电路；

所述至少一个差分放大电路与所述至少一条检测支路对应设置。

在一个实施例中，所述电流检测电路包括：第一检测支路、第二检测支路、第三检测支路和第四检测支路；

所述第一检测支路包括：第一检测电阻，所述第二检测支路包括：第二检测电阻，所述第三检测支路包括：第三检测电阻，所述第四检测支路包括：第四检测电阻；

所述信号处理电路包括：第一差分放大电路、第二差分放大电路、第三差分放大电路和第四差分放大电路；

所述反馈调整电路的输入端包括：第一输入端、第二输入端、第三输入端和第四输入端；

所述负载包括：第一负载、第二负载、第三负载和第四负载；

所述第一检测电阻的第一端连接所述第一负载的负端，所述第一检测电阻的第二端接浮地；所述第二检测电阻的第一端连接所述第二负载的负端，所述第二检测电阻的第二端接浮地；所述第三检测电阻的第一端连接所述第三负载的负端，所述第三检测电阻的第二端接浮地；所述第四检测电阻的第一端连接所述第一负载的负端，所述第四检测电阻的第二端接浮地；

所述第一差分放大电路的第一输入端连接所述第一检测支路的第一端，所述第一差分放大电路的第二输入端连接所述第一检测支路的第二端，所述第一差分放大电路的输出端连接所述反馈调整电路的第一输入端；所述第一检测电阻的第一端为所述第一检测支路的第一端，所述第一检测电阻的第二端为所述第一检测支路的第二端；

所述第二差分放大电路的第一输入端连接所述第二检测支路的第一端，所述第二差分放大电路的第二输入端连接所述第二检测支路的第二端，所述第二差分放大电路的输出端连接所述反馈调整电路的第二输入端；所述第二检测电阻的第一端为所述第二检测支路的第一端，所述第二检测电阻的第二端为所述第二检测支路的第二端；

所述第三差分放大电路的第一输入端连接所述第三检测支路的第一端，所述第三差分放大电路的第二输入端连接所述第三检测支路的第二端，所述第三差分放大电路的输出端连接所述反馈调整电路的第三输入端；所述第三检测电阻的第一端为所述第三检测支路的第一端，所述第三检测电阻的第二端为所述第三检测支路的第二端；

所述第四差分放大电路的第一输入端连接所述第四检测支路的第一端，所述第四差分放大电路的第二输入端连接所述第四检测支路的第二端，所述第四差分放大电路的输出端连接所述反馈调整电路的第四输入端；所述第四检测电阻的第一端为所述第四检测支路的第一端，所述第四检测电阻的第二端为所述第四检测支路的第二端。

在一个实施例中，所述反馈调整电路包括：反馈调整控制器；

所述反馈调整控制器的信号检测端形成所述反馈调整电路的输入端，所述反馈调整控制器的输出端形成所述反馈调整电路的输出端。

在一个实施例中，所述反馈调整电路还包括：信号转换电路；

所述信号转换电路的输入端连接所述反馈调整控制器的输出端，所述信号转换电路的输出端连接所述主控电路。

在一个实施例中，所述信号转换电路包括：第二十七电阻、第二十八电阻、第二十九电阻、第三十电阻、第三十一电阻、第三十二电阻和转换芯片；

所述第二十七电阻的第一端连接所述反馈调整控制器的输出端，所述第二十七电阻的第二端连接所述第二十八电阻的第一端，所述第二十八电阻的第二端接地；

所述第二十九电阻的第一端连接所述第二十七电阻与所述第二十八电阻的连接端，所述第二十九电阻的第二端连接所述转换芯片的第三引脚；

所述第三十电阻的第一端接地，所述第三十电阻的第二端连接所述转换芯片的第二引脚；所述第三十一电阻的第一端连接所述第三十电阻的第二端，所述第三十一电阻的第二端连接所述转换芯片的第一引脚和所述第三十二电阻的第二端，所述第三十二电阻的第一端连接所述主控电路。

在一个实施例中，所述主控电路包括：主控芯片和供电电路；

所述主控芯片的检测端连接所述反馈调整电路的输出端，所述主控芯片的输出端连接所述至少一个负载；

所述供电电路的输入端接收所述输入信号，所述供电电路的输出端连接所述信号检测电路的供电端。

本实用新型还提供一种led驱动电源，包括以上所述的自适应功率输出电路。

实施本实用新型的自适应功率输出电路，具有以下有益效果：该自适应功率输出电路包括：主控电路、信号检测电路、以及反馈调整电路；主控电路的输入端接收输入信号，主控电路的输出端与至少一个负载连接；信号检测电路的检测端与至少一个负载连接，信号检测电路的输出端输出检测信号；反馈调整电路的输入端与信号检测电路的输出端连接、以接收检测信号，反馈调整电路的输出端与主控电路连接、以输出反馈调整信号至主控电路。该自适应功率输出电路可以根据负载的数量自动匹配功率，多个负载同时使用时不受电源数量限制，有效降低成本和重量。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型自适应功率输出电路一实施例的逻辑框图；

图2是本实用新型自适应功率输出电路另一实施例的逻辑框图；

图3是本实用新型的电流检测电路一具体实施例的电路原理图；

图4、图5是本实用新型的信号处理电路一具体实施例的电路原理图；

图6是本实用新型的反馈调整控制器一具体实施例的电路原理图；

图7是本实用新型的转换电路一具体实施例的电路原理图；

图8、图9是本实用新型的供电电路一具体实施例的电路原理图；

图10是本实用新型的主控芯片与负载的电路原理图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图进行详细说明。

参考图1，为本实用新型提供的自适应功率输出电路一实施例的逻辑框图，该自适应功率输出电路可应用于电源供应装置中，包括但不限于照明灯具的电源供应装置(如led驱动电源等)、工业类的电源供应装置、通讯类的电源供应装置、交通类的电源供应装置等。通过在电源供应装置中设置该自适应功率输出电路，可以根据负载的实际功率需求自动适配，多个负载同时使用时不受电源数量的限制，有效降低成本和重量，提高了电源供应装置的轻便性。

在一个具体实施例中，如图1所示，该自适应功率输出电路包括：主控电路11、信号检测电路12、以及反馈调整电路13。

本实用新型实施例中，主控电路11的输入端接收输入信号，主控电路11的输出端与至少一个负载连接；信号检测电路12的检测端与至少一个负载连接，信号检测电路12的输出端输出检测信号；反馈调整电路13的输入端与信号检测电路12的输出端连接、以接收检测信号，反馈调整电路13的输出端与主控电路11连接、以输出反馈调整信号至主控电路11。

其中，输入信号为向该自适应功率输出电路提供的电压信号，其可以为常规电源供应装置中经过变压器转换后输出的电压信号。

可以理解地，信号检测电路12用于检测负载端负载的实际电流，并输出相应的检测信号至反馈调整电路13，反馈调整电路13根据信号检测电路12输出的检测信号进行反馈调整并输出相应的反馈调整信号至主控电路11，主控电路11根据所接收的反馈调整信号调整输出的功率信号，以使所输出的功率信号满足负载端的功率需求，从而达到自适应功率输出给负载的目的。其中，本实用新型实施例的负载可以为灯具，如led灯具，且每一个负载之间相互独立。通过设置本实用新型的自适应功率输出电路，有效解决了多个灯具同时使用过程中每个灯具都需要安装一个电源的问题，也解决了多通道输出时需要对应设置dc-dc转换模块而导致成本较高的问题，同时还解决了多通道输出时偶发部分通道损坏所有功率加载到剩余通道上导致大面积灯具损坏的问题。

在另一个实施例中，如图2所示，本实用新型的信号检测电路12可以包括：电流检测电路121和信号处理电路122。该电流检测电路121的第一端连接至少一个负载，电流检测电路121的第二端接浮地。信号处理电路122的输入端连接电流检测电路121的第一端和第二端，信号处理电路122的输出端连接反馈调整电路13的输入端。其中，电流检测电路121的第一端为信号检测电路12的检测端，信号处理电路122的输出端为信号检测电路12的输出端。

进一步地，该电流检测电路121包括：至少一条检测支路，其中，至少一条检测支路与至少一个负载对应设置，且至少一个负载相互独立。即本实用新型实施例中，每一个负载对应设置一条检测支路，以通过与其对应设置的检测支路实现对该负载的实际电流进行实时检测。可以理解地，本实用新型实施例中，每一条检测支路均可以采用电阻实现，其中，电阻可以采用一个或多个，当采用多个电阻时，多个电阻可以采用串联或者并联的形式实现。通过在每一个负载端设置一条检测支路，可以分开、独立地检测每一个负载的实际电流，进而可以根据负载的实际电流情况实现功率输出的调节控制。

进一步地，该信号处理电路122包括：至少一个差分放大电路。其中，至少一个差分放大电路与至少一条检测支路对应设置，即每一条检测支路对应设置一个差分放大电路。

可以理解地，当电流检测电路121中的任一条检测支路上有电流流过时，检测支路的两端会产生一个较小的压差，因此，通过设置信号处理电路122对电流检测电路121产生的电流信号进行放大处理，可以使得输出至反馈调整电路13的检测信号更加稳定可靠。

参考图3至图10，为本实用新型提供的自适应功率输出电路一个具体实施例的电路原理图。

该实施例中，负载为led灯具，且为四个led灯具，其中，该四个led灯具中的每一个可以为单个led灯珠，也可以为多个led灯串，本实用新型不作具体限定。可以理解地，图3至图10仅是以四个led灯进行示例说明，不限定负载的实际数量。

如图3所示，电流检测电路121中的检测支路与led灯具对应设置，即每一个led灯具配置一条检测支路。

具体的，如图3所示，电流检测电路121包括：第一检测支路、第二检测支路、第三检测支路和第四检测支路。其中，第一检测支路包括第一检测电阻r1，第二检测支路包括第二检测电阻r2，第三检测支路包括第三检测电阻r3，第四检测支路包括第四检测电阻r4。信号处理电路122包括：第一差分放大电路、第二差分放大电路、第三差分放大电路和第四差分放大电路。

所述反馈调整电路13的输入端包括：第一输入端、第二输入端、第三输入端和第四输入端。

负载包括：第一负载(led1)、第二负载(led2)、第三负载(led3)和第四负载(led4)。

第一检测电阻r1的第一端连接所述第一负载的负端，所述第一检测电阻r1的第二端接浮地(agnd)；所述第二检测电阻r2的第一端连接所述第二负载的负端，所述第二检测电阻r2的第二端接浮地；所述第三检测电阻r3的第一端连接所述第三负载的负端，所述第三检测电阻r3的第二端接浮地；所述第四检测电阻r4的第一端连接所述第一负载的负端，所述第四检测电阻r4的第二端接浮地。

所述第一差分放大电路的第一输入端连接所述第一检测支路的第一端，所述第一差分放大电路的第二输入端连接所述第一检测支路的第二端，所述第一差分放大电路的输出端连接所述反馈调整电路的第一输入端；所述第一检测电阻r1的第一端为所述第一检测支路的第一端，所述第一检测电阻r1的第二端为所述第一检测支路的第二端。

所述第二差分放大电路的第一输入端连接所述第二检测支路的第一端，所述第二差分放大电路的第二输入端连接所述第二检测支路的第二端，所述第二差分放大电路的输出端连接所述反馈调整电路的第二输入端；所述第二检测电阻r2的第一端为所述第二检测支路的第一端，所述第二检测电阻r2的第二端为所述第二检测支路的第二端。

所述第三差分放大电路的第一输入端连接所述第三检测支路的第一端，所述第三差分放大电路的第二输入端连接所述第三检测支路的第二端，所述第三差分放大电路的输出端连接所述反馈调整电路的第三输入端；所述第三检测电阻r3的第一端为所述第三检测支路的第一端，所述第三检测电阻r3的第二端为所述第三检测支路的第二端。

所述第四差分放大电路的第一输入端连接所述第四检测支路的第一端，所述第四差分放大电路的第二输入端连接所述第四检测支路的第二端，所述第四差分放大电路的输出端连接所述反馈调整电路的第四输入端；所述第四检测电阻r4的第一端为所述第四检测支路的第一端，所述第四检测电阻r4的第二端为所述第四检测支路的第二端。

可以理解地，第一差分放大电路、第二差分放大电路、第三差分放大电路和第四差分放大电路在结构上是相互独立的。其中，每一个差分放大电路中均可包括一个差分放大器。在实际应用中为了节省占用空间，可以将两个差分放大器集成在一个芯片中，且集成在同一个芯片中的差分放大器在结构上仍保持独立。具体如图4和图5所示，芯片u1和芯片u2中均集成了两个差分放大器。其中，芯片u1中集成了第一差分放大器和第二差分放大器，芯片u2中集成了第三差分放大器和第四差分放大器。进一步地，第一差分放大器设置在第一差分放大电路中，第二差分放大器设置在第二差分放大电路中，第三差分放大器设置在第三差分放大电路中，第四差分放大器设置在第四差分放大电路中。其中，芯片u1的2号引脚和3号引脚分别为第一差分放大器的负入端和正输入端，芯片u1的1号引脚为第一差分放大器的输出端。芯片u1的6号引脚和5号引脚为第二差分放大器的负入端和正输入端，芯片u1的7号引脚为第二差分放大器的输出端。芯片u2的2号引脚和3号引脚为第三差分放大器的负入端和正输入端，芯片u2的1号引脚为第三差分放大器的输出端。芯片u2的6号引脚和5号引脚为第四差分放大器的负入端和正输入端，芯片u2的7号引脚为第四差分放大器的输出端。

反馈调整电路13包括：反馈调整控制器131(u4)。反馈调整控制器131的信号检测端形成反馈调整电路13的输入端，反馈调整控制器131的输出端形成反馈调整电路13的输出端。

进一步地，反馈调整电路13还包括：信号转换电路132。信号转换电路132的输入端连接反馈调整控制器131的输出端，信号转换电路132的输出端连接主控电路11。

进一步地，如图4和图5所示，

第一差分放大电路包括：第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10、第十三电容c13和第十四电容c14和第一差分放大器，其中第一差分放大器如前述集成在芯片u1中。具体的，如图4所示，第七电阻r7的第一端作为第一差分放大电路的第一输入端连接第一检测电阻r1的第一端，第七电阻r7的第二端连接第十四电容c14的第一端、第八电阻r8的第一端和芯片u1的3号引脚。第十四电容c14的第二端和第八电阻r8的第二端接地(gnd)。第九电阻r9的第一端作为第一差分放大电路的第二输入端连接第一检测电阻r1的第二端，第九电阻r9的第二端连接第十电阻r10的第一端、第十三电容c13的第一端和芯片u1的2号引脚，第十电阻r10的第二端、第十三电容c13的第二端连接芯片u1的2号引脚，芯片u1的1号引脚连接第十一电阻r11的第二端，第十一电阻r11的第一端作为第一差分放大电路的输出端连接反馈调整电路13的第一输入端。

第二差分放大电路包括：第十五电阻r15、第十六电阻r16、第十三电阻r13、第十四电阻r14、第十五电容c15、第十六电容c16和第二差分放大器，其中第二差分放大器如前述集成在芯片u1中。具体的，如图4所示，第十五电阻r15的第一端连接第十六电阻r16的第一端、第十六电容c16的第一端和芯片u1的5号引脚，第十五电阻r15的第二端作为第二差分放大电路的第一输入端连接第二检测电阻r2的第一端，第十六电阻r16的第二端和第十六电容c16的第二端接地。第十四电阻r14的第一端连接第十三电容r13的第二端、第十五电容c15的第二端和芯片u1的6号引脚，第十四电阻r14的第二端作为第二差分放大电路的第二输入端连接第二检测电阻r2的第二端，第十三电阻的第一端、第十五电容c15的第一端连接芯片u1的7号引脚，芯片u17号引脚连接第十二电阻r12的第一端，第十二电阻r12的第二端作为第二差分放大电路的输出端连接反馈调整电路13的第二输入端。

第三差分放大电路包括：第十七电阻r17、第十八电阻r18、第二十电阻r20、第十九电阻r19、第十八电容c18、第十七电容c17和第三差分放大器，其中，第三差分放大器如前述集成在芯片u2中。具体的，如图5所示，第十七电阻r17的第一端作为第三差分放大电路的第一输入端连接第三检测电阻r3的第一端，第十七电阻r17的第二端连接第十八电容c18的第一端、第十八电阻r18的第一端和芯片u2的3号引脚。第十八电容c18的第二端和第十八电阻r18的第二端接地(gnd)。第十九电阻r19的第一端作为第三差分放大电路的第二输入端连接第三检测电阻r3的第二端，第十九电阻r19的第二端连接第二十电阻r20的第一端、第十七电容c17的第一端和芯片u2的2号引脚，第二十电阻r20的第二端、第十七电容c17的第二端连接芯片u2的2号引脚，芯片u2的1号引脚连接第二十一电阻r21的第二端，第二十一电阻r21的第一端作为第三差分放大电路的输出端连接反馈调整电路13的第三输入端。

第四差分放大电路包括：第二十二电阻r22、第二十三电阻r23、第二十四电阻r24、第二十五电阻r25、第十九电容c19、第十二电容c20和第四差分放大器，其中，第四差分放大器如前述集成在芯片u2中。具体的，如图5所示，第二十二电阻r22的第一端连接第二十三电阻r23的第一端、第二十电容c20的第一端和芯片u2的5号引脚，第二十二电阻r22的第二端作为第四差分放大电路的第一输入端连接第四检测电阻r4的第一端，第二十三电阻r23的第二端和第二十电容c20的第二端接地。第二十四电阻r24的第二端作为第四差分放大电路的第二输入端连接第四检测电阻r4的第二端，第二十四电阻r24的第一端连接芯片u2的6号引脚；第二十五电阻r25的第一端和第十九电容c19的第一端连接芯片u2的7号引脚第十九电容c19的第二端和第二十五电阻r25的第二端连接第二十四电阻r24的第一端。芯片u2的7号引脚连接第二十六电阻r26的第一端，第二十六电阻r26的第二端作为第四差分放大电路的输出端连接反馈调整电路13的第四输入端。

进一步地，如图6所示，u4的1号引脚、14号引脚、19号引脚和20号引脚形成反馈调整电路13中反馈调整控制器131的信号检测端，u4的11号引脚为反馈调整控制器131的输出端。其中，u4的1号引脚为反馈调整电路13的第四输入端，u4的14号引脚为反馈调整电路13的第一输入端，u4的19号引脚为反馈调整电路13的第二输入端，u4的20号引脚为反馈调整电路13的第三输入端。

进一步地，图5中，为防止放大过程中电压导致主控芯片损坏，可以通过设置稳压管限制最大电压，如图5中的稳压管zd1、稳压管zd2、稳压管zd3和稳压管zd4所示。

如图7所示，该信号转换电路132包括：第二十七电阻r27、第二十八电阻r28、第二十九电阻r29、第三十电阻r30、第三十一电阻r31、第三十二电阻r32和转换芯片u3。

第二十七电阻r27的第一端连接反馈调整控制器131的输出端，第二十七电阻r27的第二端连接第二十八电阻r28的第一端，第二十八电阻r28的第二端接地。第二十九电阻r29的第一端连接第二十七电阻r27与第二十八电阻r28的连接端，第二十九电阻r29的第二端连接转换芯片u3的第三引脚。第三十电阻r30的第一端接地，第三十电阻r30的第二端连接转换芯片u3的第二引脚；第三十一电阻r31的第一端连接第三十电阻r30的第二端，第三十一电阻r31的第二端连接转换芯片u3的第一引脚和第三十二电阻r32的第二端，第三十二电阻r32的第一端连接主控电路11。

进一步地，本实用新型实施例中，主控电路11包括：主控芯片111和供电电路112。

主控芯片111的检测端连接反馈调整电路13的输出端，主控芯片111的输出端连接至少一个负载；供电电路112的输入端接收输入信号，供电电路112的输出端连接信号检测电路12的供电端(如图5中的u1的8号引脚和u2的8号引脚)。

如图7至图10所示，经过u3反馈调整产生的反馈调整信号通过第三十二电阻r32输出至连接器cn1的1号引脚，再通过连接器cn1的6号引脚输出，并依次通过第四十三电阻r43、第四十四电阻r44传输至主控芯片(u6)的cf引脚(u6的检测端)。

本实用新型实施例中，供电电路112包括供电芯片u5，供电芯片u5的1号引脚接收输入信号，并进行转换输出可适于信号处理电路122中的差分运算放大器使用的工作电压信号(即图8中的+18v)。可以理解地，该供电芯片u5产生的工作电压信号不限定于18v，其取决于信号处理电路122中的差分运算放大器的工作电压的极限，即供电芯片u5所产生的工作电压可为18v～差分运算放大器的最大供电电压。该实施例中，供电芯片u5所产生的工作电压信号先传输至连接器cn1的5号引脚，再通过连接器cn1的1号引脚传送给信号处理电路122中的差分运算放大器。

本实用新型还提供一种led驱动电源，该led驱动电源包括本实用新型实施例所公开的自适应功率输出电路。通过在led驱动电源中设置该自适应功率输出电路，可以根据负载的实际功率需求自动适配，多个负载同时使用时不受电源数量的限制，同时也不需要采用dc-dc进行转换，有效降低成本和重量，提高了电源供应装置的轻便性。

以上实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施，并不能限制本实用新型的保护范围。凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。