一种调节电源输出电流的装置及方法
【专利摘要】一种调节电源输出电流的装置，包括，电源电路、调节电路以及电流控制环，所述电源电路具有输入端和输出端，其接收输入电能并提供输出电能；所述调节电路采样输出端的输出电流得到输出电流采样值，并根据外部调节信号，调节输出电流采样值，输出电流反馈信号，所述电流控制环根据输出电流反馈信号为所述电源电路提供开关控制信号。本发明的控制方案能够根据电流调节信号，调节电源的输出电流，可用作可调光的LED驱动电源。
【专利说明】
一种调节电源输出电流的装置及方法
技术领域
[0001]本发明是有关于电源电路，且特别是有关于调节电源电路输出电流的方法。
【背景技术】
[0002]数字调光即PffM调光，PffM调光电路是利用PffM信号控制LED灯下端功率开关的通断，以改变平均输出电流来实现对LED灯亮度的控制。PffM调光是以大于10Hz的开关工作频率的脉宽调制的方法改变LED驱动电流的脉冲占空比来实现LED的调光控制，选用大于10Hz开关调光控制频率主要是为了避免人眼感觉到调光闪烁现象。在PffM信号的控制下，LED的发光亮度正比于PffM的脉冲占空比。这种调光方法损耗大，而且容易使LED灯具出现闪烁现象。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种调节电源输出电流的装置及方法，能够快速跟随调节信号变换电源装置的输出电流。可应用于LED驱动电源，实现根据PffM调光信号的占空比，快速调节电源的输出电流，实现LED调光。
[0004]本发明的技术方案，一种调节电源输出电流的装置，包括，电源电路、调节电路以及电流控制环，所述电源电路具有输入端和输出端，其从输入端接收输入电能并在输出端提供输出电能；所述调节电路采样所述电源电路的输出端的电流，并根据调节信号调节采样基准，得到输出电流反馈信号，输出给电流控制环；所述电流控制环根据输出电流反馈信号为所述电源电路提供控制信号以使电源电路的输出电流跟随所述调节信号变化。
[0005]本发明的一具体实施例中，所述调节信号为一占空比变化的PffM调节信号。
[0006]本发明的一具体实施例中，所述调节电路为一可根据所述调节信号调节电阻值的电阻采样电路，所述电阻值为所述采样基准。
[0007]本发明的一具体实施例中，所述调节电路包括第一电阻、第二电阻和开关，所述第一电阻和所述开关串联后与所述第二电阻并联。
[0008]本发明的一具体实施例中，所述调节电路包括第一电阻、第二电阻和开关，所述第一电阻和所述开关并联后与第二电阻串联。
[0009]本发明的一具体实施例中，所述调节电路的开关接受所述PffM调节信号的控制，其根据PffM调节信号导通和关断。
[0010]本发明的一具体实施例中，所述电源电路为一隔离变换电路，所述调节电路串联在隔离变换电路的原边。
[0011 ] 本发明的一具体实施例中，所述隔离变换电路为一反激变换器，所述调节电路与所述反激变换器的隔离变压器的原边绕组串联。
[0012]本发明还提供一种调节电源输出电流的方法，包括如下步骤:
步骤一:使用调节电路接收调节信号；
步骤二:根据调节信号改变调节电路中采样电阻的阻值。
[0013]本发明一具体实施例中还包括步骤三:使用所述调节电路采样所述电源输出电流，并输出输出电流反馈信号；
步骤四:使用电流控制环根据输出电流反馈信号控制所述电源的输出电流。
[0014]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
【附图说明】
[0015]图1为本发明实施例的框图。
[0016]图2为本发明调节电路的一具体实施例电路图。
[0017]图3为本发明调节电路的又一具体实施例电路图。
[0018]图4为本发明应用于反激变换器中的实施例电路图。
[0019]图5为本发明调节电源输出电流的方法的流程图。
具体实施例
[0020]本发明实施例提出调节电源输出电流的装置，能够快速跟随调节信号变换电源装置的输出电流。可应用于LED驱动电源，实现根据PffM调光信号的占空比，快速调节电源的输出电流。为了使本揭露之内容可以被更容易明了，以下特举实施例做为本发明确实能够据以实施的范例。另外，凡可能之处，在图式及实施方式中使用相同标号的组件/构件/步骤，系代表相同或类似部件。
[0021]图1为本发明实施例的框图，一种调节电源输出电流的装置，包括电源电路10，电流控制环11，调节电路12。所述电源电路10包括输入端Input和输出端Output，电源电路10接受输入端Input的电能经过变换后从输出端Output输出。所述调节电路12采样电源电路10的输出端Output的输出电流，所述调节电路12根据调节信号调节其采样基准，以调节采样到的输出电流，并据此提供一输出电流反馈信号给所述电流控制环。所述电流控制环11根据电流反馈信号为所述电源电路提供控制信号，以使其输出电流跟随调节信号发生变化。
[0022]图2为本发明调节电路的一具体实施例电路图。本实施例中所述调节电路22具体由第一电阻R1、第二电阻R2以及一开关SI组成，所述第一电阻Rl和所述开关SI串联后再与所述第二电阻R2并联，所述调节电路22串联在所述电源电路20的输出端中，其两端的电压作为输出电流反馈信号提供给所述电流控制环21。更具体的说，本实施例中调节电路接收一 PWM调节信号用来控制开关SI的开通和关断，此时由电阻Rl和R2组成的采样电路的采样基准，即等效采样电阻值就会跟随PWM调节信号的占空比发生变化，占空比越大，开关SI开通的时间就越长，采样基准就越小，占空比越小，开关SI关断的时间就越长，采样基准就越大。采样基准发生变化时，其采样值就会变化，其输出的电流反馈信号就跟随调节信号发生了变化。经过电流控制环的控制作用，其电源电路的输出电流就会跟随调节信号的占空比变化。
[0023]图3为本发明调节电路的又一具体实施例，本实施例中，所述调节电路32由第一电阻R1、第二电阻R2以及一开关SI组成，所述第一电阻Rl和所述开关SI并联后再与所述第二电阻R2串联联，所述调节电路32串联在所述电源电路30的输出端中，其两端的电压作为输出电流反馈信号提供给所述电流控制环31。本实施例中调节电路接收PffM调节信号用来控制开关SI的开通和关断，此时由电阻Rl和R2组成的采样电路的采样基准，即等效采样电阻值也会跟随PWM调节信号的占空比发生变化，此图中，占空比越大，开关SI开通的时间就越长，采样基准就越小，占空比越小，开关SI关断的时间就越长，采样基准就越大。
[0024]图4中，使用反激变换器作为电源电路的一具体实施例进行说明，但是本发明并不局限于反激变换器任何电源电路均可使用本发明的装置。本发明的反激变换器，包含一隔离变压器T，将反激变换器隔离分为原边和副边。调节电路使用电阻Rl和电阻R2并联后与变压器T的原边绕组Np串联，感测流过原边绕组Np的电流值Is，根据变压器原边和副边电流的匝比关系间接感测出流过副边绕组Ns的电流值，也即电源电路的输出电流。开关SI导通，Rl与R2并联，调节电路的等效采样电阻值为Rs=Rl* R2/(Rsl+Rs2)，当开关SI关断，Rl不与R2并联，调节电路的等效采样电阻为Rs’ =R1，且Rs〈 Rs’。于是，调节开关SI导通的占空比，就可以调节，等效采样电阻值在阻值Rs与Rs’之间变化。占空比越小，等效采样电阻值越大。当调节电路的等效采样电阻增加后，电流控制环41得到的电流电流反馈信号Is就会增加，电流控制环41控制减小反激变换器40的输出电流。调节电路42还包括一控制开关SI的驱动控制电路421。所述驱动控制电路421接收PffM调节信号，并将其调节为适合驱动控制开关SI的驱动电压Vcs，所述PffM调节信号44更经过一光耦隔离43传输给所述驱动电路421。所述电流控制环41更包括电流控制电路411、电流过零点检测电路412和驱动电路413，所述电流过零点检测电路412根据电流反馈信号Is检测输出电流是否达到零，若达到零发出开通信号给所述驱动电路413，驱动开关Q开通；所述电流控制电路接收电流反馈信号Is，同时使用采样电阻Rsl和Rs2分压采样电源电路输入端的输入电压Vi得到电流控制参考值，电流控制电路控制所述电流反馈信号Is达到所述电流控制参考值关断所述开关Q。
[0025]更具体的说，本实施例中的PWM调节信号为一 LED的PffM调光信号。所述电源电路40用来驱动LED灯具，根据本发明的实施例，PffM调光信号的占空比越大，所述电源电路40的输出电流越小，其所驱动的LED灯具就会越暗。
[0026]图5为本发明提供的调节电源输出电流的方法，本实施例中的控制方法，包括如下控制步骤:
步骤501:使用调节电路接收调节信号。
[0027]步骤502:根据调节信号改变调节电路中采样电阻的阻值。
[0028]步骤503:使用所述调节电路采样所述电源输出电流，并输出输出电流反馈信号； 步骤504:使用电流控制环根据输出电流反馈信号控制所述电源的输出电流。
[0029]更具体的说，将本发明调节电源输出电流的方法应用于LED调光，所述调节信号即为LED灯具的PffM调光信号，使用PWM调光信号改变电源电路输出电流的采样电阻的等效阻值，从而调节电源电路的输出电流，以此改变LED灯具的亮度。
[0030]综上所述，本发明实施例提出一种调节电源输出电流的装置和方法，使用本发明提供的技术方案能够克服原边控制电路在副边输出电压降低时，副边电流得不到精确恒流控制，出现副边电流增加的技术问题。
[0031]虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
【主权项】
1.一种调节电源输出电流的装置，包括，电源电路、调节电路以及电流控制环，所述电源电路具有输入端和输出端，其从输入端接收输入电能并在输出端提供输出电能；所述调节电路采样所述电源电路的输出端的电流，并根据调节信号调节采样基准，得到输出电流反馈信号，输出给电流控制环；所述电流控制环根据输出电流反馈信号为所述电源电路提供控制信号以使电源电路的输出电流跟随所述调节信号变化。2.如权利要求1所述一种调节电源输出电流的装置，其特征在于，所述调节信号为一占空比变化的PWM调节信号。3.如权利要求1所述一种调节电源输出电流的装置，其特征在于，所述调节电路为一可根据所述调节信号调节电阻值的电阻采样电路，所述电阻值为所述采样基准。4.如权利要求3所述一种调节电源输出电流的装置，其特征在于，所述调节电路包括第一电阻、第二电阻和开关，所述第一电阻和所述开关串联后与所述第二电阻并联。5.如权利要求3所述一种调节电源输出电流的装置，其特征在于，所述调节电路包括第一电阻、第二电阻和开关，所述第一电阻和所述开关并联后与第二电阻串联。6.如权利要求4或5所述一种调节电源输出电流的装置，其特征在于，所述调节电路的开关接受所述PWM调节信号的控制，其根据PWM调节信号导通和关断。7.如权利要求1所述一种调节电源输出电流的装置，其特征在于，，所述电源电路为一隔离变换电路，所述调节电路串联在隔离变换电路的原边。8.如权利要求6所述一种调节电源输出电流的装置，其特征在于，所述隔离变换电路为一反激变换器，所述调节电路与所述反激变换器的隔离变压器的原边绕组串联。9.一种调节电源输出电流的方法，包括如下步骤: 步骤一:使用调节电路接收调节信号； 步骤二:根据调节信号改变调节电路中采样电阻的阻值。10.如权利要求9所述一种调节电源输出电流的方法，其特征在于，还包括如下步骤: 步骤三:使用所述调节电路采样所述电源输出电流，并输出输出电流反馈信号； 步骤四:使用电流控制环根据输出电流反馈信号控制所述电源的输出电流。
【文档编号】H05B37/02GK105873307SQ201510027212
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年1月20日
【发明人】徐 明, 孙巨禄, 王向朝, 李晓庆, 孙宝翔
【申请人】南京博兰得电子科技有限公司