本发明涉及驱动电源的技术领域,更具体地说,涉及一种可共地的buck恒流驱动电路及多路输出开关电源。
背景技术:
led照明具有节能、高光效等突出优点,因而被广泛应用于各种照明场所。各种照明电路拓扑应用于led开关电源,人们对光的要求也是越来越高,各种颜色的光源被人们所需求,特别在一些亮化工程中,需要控制不同的光源颜色变化,这就需要多个驱动电源去驱动不同颜色的光源,而不是简单地将这些光源的串并关系,所以目前市场有几种应用方案:
1.一拖一,就是一个ad-dc电源驱动一种或一部分光源,然后在整个工程应用上有非常多的ad-dc组成,这种显然成本高,不适合工程应用;
2.一拖多,就是一个大功率的ac-dc恒压源,然后后面带非常多的dc-dc直流电源,这种方案也是市场主流方案,因为dc-dc控制芯片大多工作频率高,所以具有成本低和体积小的优势;
然而,目前的dc-dc恒流转换芯片输出是不能与输入共地的,在亮化工程中,往往是很多dc-dc模块驱动不同的颜色光源,如果不能共地的话,每个颜色功能模块,将要接四根线,分别为vin ,vin-,led ,led-。当需要驱动的颜色功能模块数量越多时,需要接线就越多,这就会造成实际工程应用中布线过多、布线难,成本高的问题。
技术实现要素:
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种可共地的buck恒流驱动电路及多路输出开关电源。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种可共地的buck恒流驱动电路,包括:buck输入检测转换电路、buck恒流控制单元、buck储能电路、buck续流电路、短路处理电路、以及采样电路;
所述buck输入检测转换电路的第一端接入输入信号,所述buck输入检测转换电路的第二端连接所述buck恒流控制单元的输入端,所述buck输入检测转换电路的第三端通过所述采样电路连接至所述buck恒流控制单元的采样端,所述buck恒流控制单元的输出端连接所述buck储能电路的输入端,所述buck储能电路的输出端输出驱动信号;
所述buck续流电路与所述buck储能电路连接,所述短路处理电路分别与所述buck续流电路和所述采样电路连接、以在输出端短路时通过所述采样电路输出反馈信号至所述buck恒流控制单元。
优选地,还包括:设置在所述buck恒流控制单元的采样端与所述采样电路之间的滤波电路。
优选地,还包括:设置在输出端、并与所述buck恒流控制单元的采样端连接的过压保护电路。
优选地,所述buck输入检测转换电路包括:第二电流互感器;
所述第二电流互感器的初级绕组的第一端连接输入信号,所述第二电流互感器的初级绕组的第二端连接所述buck恒流控制单元的输入端,所述第二电流互感器的次级绕组的第一端连接所述采样电路,所述第二电流互感器的次级绕组的第二端接地。
优选地,所述buck恒流控制单元包括:buck恒流控制芯片;
所述buck恒流控制芯片的第八引脚作为所述buck恒流控制单元的输入端连接所述第二电流互感器的初级绕组的第二端,所述buck恒流控制芯片的第一引脚作为所述buck恒流控制单元的输出端连接所述buck储能电路的输入端,所述buck恒流控制芯片的第五引脚作为所述buck恒流控制单元的采样端连接所述滤波电路。
优选地,所述buck储能电路包括:第一电感;
所述第一电感的第一端作为所述buck储能电路的输入端连接所述buck恒流控制芯片的第一引脚,所述第一电感的第二端作为所述buck储能电路的输出端输出所述驱动信号。
优选地,所述采样电路包括:第二十一二极管、第二十五电阻和第二十五电容;
所述第二十一二极管的第一端连接所述第二电流互感器的次级绕组的第一端,所述第二十一二极管的第二端连接所述短路处理电路,所述第二十一二极管的第三端连接所述滤波电路;
所述第二十五电阻的第一连接所述第二十一二极管的第三端,所述第二十五电阻的第二端接地,所述第二十五电容与所述第二十五电阻并联。
优选地,所述滤波电路包括:第二十三电阻和第二十四电容;
所述第二十三电阻的第二端连接所述第二十一二极管的第三端,所述第二十三电阻的第一端连接所述第二十四电容的第一端并连接至所述buck恒流控制芯片的第五引脚,所述第二十四电容的第二端接地。
优选地,所述buck续流电路包括:第二十二二极管和第三电流互感器的初级绕组;所述短路处理电路包括:所述第三电流互感器的次级绕组;
所述第二十二二极管的阴极连接所述第一电感的第一端,所述第二十二二极管的阳极连接所述第三电流互感器的初级绕组的第二端,所述第三电流互感器的初级绕组的第一端接地。
本发明还提供一种多路输出开关电源,包括:至少一个以上所述的可共地的buck恒流驱动电路。
实施本发明的可共地的buck恒流驱动电路及多路输出开关电源,具有以下有益效果:包括:buck输入检测转换电路、buck恒流控制单元、buck储能电路、buck续流电路、短路处理电路、以及采样电路;buck输入检测转换电路的第一端接入输入信号,buck输入检测转换电路的第二端连接buck恒流控制单元的输入端,buck输入检测转换电路的第三端通过采样电路连接至buck恒流控制单元的采样端,buck恒流控制单元的输出端连接buck储能电路的输入端,buck储能电路的输出端输出驱动信号;buck续流电路与buck储能电路连接,短路处理电路分别与buck续流电路和采样电路连接、以在输出端短路时通过采样电路输出反馈信号至buck恒流控制单元。本发明的驱动电路输入和输出可共地,可有效减少布线,解决布线难、成本高的问题。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1是本发明实施例提供的可共地的buck恒流驱动电路的原理框图;
图2是本发明实施例提供的可共地的buck恒流驱动电路的的电路原理图;
图3是本发明实施例提供的多路输出开关电源的原理框图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
参考图1,图1为本发明提供的可共地的buck恒流驱动电路各实例一可选实施例的原理框图。其中,该可共地的buck恒流驱动电路可应用于驱动技术领域,如led驱动技术领域。
如图1所示,该可共地的buck恒流驱动电路包括:buck输入检测转换电路101、buck恒流控制单元102、buck储能电路103、buck续流电路104、短路处理电路105、以及采样电路106。
buck输入检测转换电路101的第一端接入输入信号,buck输入检测转换电路101的第二端连接buck恒流控制单元102的输入端,buck输入检测转换电路101的第三端通过采样电路106连接至buck恒流控制单元102的采样端,buck恒流控制单元102的输出端连接buck储能电路103的输入端,buck储能电路103的输出端输出驱动信号;buck续流电路104与buck储能电路103连接,短路处理电路105分别与buck续流电路104和采样电路106连接、以在输出端短路时通过采样电路106输出反馈信号至buck恒流控制单元102。
进一步地,在该实施例中,该可共地的buck恒流驱动电路还可包括:设置在buck恒流控制单元102的采样端与采样电路106之间的滤波电路107。其中,该滤波电路107可以对采样电路106输出的信号进行滤波处理后再传送至buck恒流控制单元102,使buck恒流控制单元102可接收到稳定的采样信号。
其中,在上电瞬间,输入信号流入buck输入检测转换电路101,buck输入检测转换电路101接收到输入信号中的输入电流,并将该输入电流传送至buck恒流控制单元102,使buck恒流控制单元102导通并向buck储能电路103输出电流,buck储能电路103进行储能并输出驱动信号至负载(如led灯、led灯珠、led灯串等),以启动负载(如点亮led灯)。
在上电之后,buck输入检测转换电路101还对输入信号中的电压信号进行放大,且经过放大的电压信号经过采样电路106采样后,再经过滤波电路107滤波处理后传送至buck恒流控制单元102,buck恒流控制单元102接收到该信号后停止对储能电路的输出,停止对储能电路的储能。
由于在前阶段已完成了对储能电路能量的存储,而储能电路需要释放,所以,在buck恒流控制单元102停止对储能电路的储能后,储能电路与buck续流回路形成续流,继续对负载提供电能。
进一步地,当输出端短路时,由于短路处理电路105的作用,可将该短路信号通过短路处理电路105的输出相应的信号至采样电路106,由采样电路106采样后经过滤波电路107处理再传送给buck恒流控制单元102,使buck恒流控制单元102关断内部开关管,避免buck恒流控制单元102损坏,从而达到短路保护的目的。
其中,本发明实施例的buck续流电路104和短路处理电路105相互隔离,即通过设置相互隔离的buck续流电路104和短路处理电路105,可使得本发明的buck恒流驱动电路可实现输入和输出可共地,从而减少实际工作中的布线,降低布线成本。
进一步地,在该实施例中,该可共地的buck恒流驱动电路还可包括:设置在输出端、并与buck恒流控制单元102的采样端连接的过压保护电路。具体的,当输出端出现过压现象时,可通过该过压保护电路实现过压保护,避免器件损坏,进一步导致电源被损坏。
如图2所示,为本发明提供的可共地的buck恒流驱动电路各实施例一可选实施例的电路原理图。
具体的,如图2所示,buck输入检测转换电路101包括:第二电流互感器t2;
第二电流互感器t2的初级绕组的第一端连接输入信号,第二电流互感器t2的初级绕组的第二端连接buck恒流控制单元102的输入端,第二电流互感器t2的次级绕组的第一端连接采样电路106,第二电流互感器t2的次级绕组的第二端接地。
该实施例中,buck恒流控制单元102包括:buck恒流控制芯片u2。
buck恒流控制芯片u2的第八引脚作为buck恒流控制单元102的输入端连接第二电流互感器t2的初级绕组的第二端,buck恒流控制芯片u2的第一引脚作为buck恒流控制单元102的输出端连接buck储能电路103的输入端,buck恒流控制芯片u2的第五引脚作为buck恒流控制单元102的采样端连接滤波电路107。
该实施例中,buck储能电路103包括:第一电感l1。
第一电感l1的第一端作为buck储能电路103的输入端连接buck恒流控制芯片u2的第一引脚,第一电感l1的第二端作为buck储能电路103的输出端输出驱动信号。
该实施例中,采样电路106包括:第二十一二极管d21、第二十五电阻r25和第二十五电容c25。
第二十一二极管d21的第一端连接第二电流互感器t2的次级绕组的第一端,第二十一二极管d21的第二端连接短路处理电路105,第二十一二极管d21的第三端连接滤波电路107;第二十五电阻r25的第一连接第二十一二极管d21的第三端,第二十五电阻r25的第二端接地,第二十五电容c25与第二十五电阻r25并联。
该实施例中,滤波电路107包括:第二十三电阻r23和第二十四电容c24。
第二十三电阻r23的第二端连接第二十一二极管d21的第三端,第二十三电阻r23的第一端连接第二十四电容c24的第一端并连接至buck恒流控制芯片u2的第五引脚,第二十四电容c24的第二端接地。
该实施例中,buck续流电路104包括:第二十二二极管d22和第三电流互感器t3的初级绕组;短路处理电路105包括:第三电流互感器t3的次级绕组。
第二十二二极管d22的阴极连接第一电感l1的第一端,第二十二二极管d22的阳极连接第三电流互感器t3的初级绕组的第二端,第三电流互感器t3的初级绕组的第一端接地。
在该实施例中,buck恒流控制单元102还包括:第二十一电阻r21、第二十二电阻r22和第二十三电容c23;第二十一电阻r21的第一端连接buck恒流控制芯片u2的第八引脚,第二十一电阻r21的第二端连接第二十二电阻r22的第一端并连接至buck恒流控制芯片u2的第六引脚,第二十二电阻r22的第二端接地;第二十三电容c23与第二十二电阻r22并联。
如图2所示,vin表示输入信号,vled 表示驱动信号。
如图2所示,上电瞬间,vin的输入电流流过第二电流互感器t2的初级绕组的4脚和5脚,然后流入buck恒流控制芯片u2的第八引脚,经过buck恒流控制芯片u2的内部开关管,使buck恒流控制芯片u2的内部开关管导通,然后,电流流过第一电感l1进行储能,点亮led珠。同时,第二电流互感器t2的次级绕组的2脚和3脚感应到经过放大的电压信号,并通过第二十一二极管d21、第二十五电阻r25、第二十五电容c25采样出来后,经过第二十三电阻r23和第二十三电容c23滤波送入buck恒流控制芯片u2的第五引脚(cs脚),以关断buck恒流控制芯片u2的内部开关管,停止对第一电感l1的储能。
进一步地,由于前阶段第一电感l1完成了能量的存储,需要释放,所以第一电感l1、第三电流互感器t3的初级绕组、第二十二二极管d22组成续流回路,继续向led灯珠续能。
当输出端短路时,由于会产生较大的电流,为了保护buck恒流控制芯片u2内部的开关不被烧坏,第三电流互感器t3的次级绕组的2脚和1脚会感应到较大的电压信号,通过第二十一二极管d21、第二十五电阻r25和第二十五电容c25采样出来后,经过第二十三电阻r23和第二十三电容c23滤波送入buck恒流控制芯片u2,迅速关断其内部开关管,直到短路保护的作用。同时,第一稳压管zd1可以赶到稳压的作用。
如图2所示,当第二电流互感器t2、第三电流互感器t3、第一电感l1一定时,通过调整第二十五电阻r25、第二十五电容c25的参数,可以调整输出端流过led灯珠的电流大小。
进一步地,由于第三电流互感器t3的作用,可使得该恒流驱动电路的输入和输出可以实现共地,在进行多路输出应用时,可以很好的完成各个恒流模块之间的独立恒流,各恒流模块之间不受共地干扰。
进一步地,本发明实施例的可共地的buck恒流驱动电路可以做成一个独立的模块,如图2所示,可以设置一个插接口con1。当需要使用时,可实现即插即用,需要多少个即插多少个即可。
本发明还提供多路输出开关电源,其中,该包括:至少一个本发明实施例所公开的可共地的buck恒流驱动电路。
如图3所示,buck1、buck2、……、buckn表示1、2、……、n个可共地的buck恒流驱动模块,其中,每一个buck恒流驱动模块均为本发明实施例所公开的可共地的buck恒流驱动电路制成的独立模块,且buck1、buck2、……、buckn之间相互独立。vin左侧的电路为开关电源常规的电路,本发明在此不再赘述。
由于每一个buck恒流驱动电路之间输入和输出可以共地,只有一个公共的负极,即vin-与led-可以接到一起,因此,对于没有dc-dc颜色功能模块将少接一根线,工程越大,模块数量越多,减少的线根数就越多,给实际工程应用布线和空间美观带来方便,另外也可以节约物料和时间成本,将使得工程工作量减少,进一步地降低成本。
以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施,并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰,均应属于本发明权利要求的涵盖范围。
1.一种可共地的buck恒流驱动电路,其特征在于,包括:buck输入检测转换电路、buck恒流控制单元、buck储能电路、buck续流电路、短路处理电路、以及采样电路;
所述buck输入检测转换电路的第一端接入输入信号,所述buck输入检测转换电路的第二端连接所述buck恒流控制单元的输入端,所述buck输入检测转换电路的第三端通过所述采样电路连接至所述buck恒流控制单元的采样端,所述buck恒流控制单元的输出端连接所述buck储能电路的输入端,所述buck储能电路的输出端输出驱动信号;
所述buck续流电路与所述buck储能电路连接,所述短路处理电路分别与所述buck续流电路和所述采样电路连接、以在输出端短路时通过所述采样电路输出反馈信号至所述buck恒流控制单元。
2.根据权利要求1所述的可共地的buck恒流驱动电路,其特征在于,还包括:设置在所述buck恒流控制单元的采样端与所述采样电路之间的滤波电路。
3.根据权利要求1所述的可共地的buck恒流驱动电路,其特征在于,还包括:设置在输出端、并与所述buck恒流控制单元的采样端连接的过压保护电路。
4.根据权利要求2所述的可共地的buck恒流驱动电路,其特征在于,所述buck输入检测转换电路包括:第二电流互感器;
所述第二电流互感器的初级绕组的第一端连接输入信号,所述第二电流互感器的初级绕组的第二端连接所述buck恒流控制单元的输入端,所述第二电流互感器的次级绕组的第一端连接所述采样电路,所述第二电流互感器的次级绕组的第二端接地。
5.根据权利要求4所述的可共地的buck恒流驱动电路,其特征在于,所述buck恒流控制单元包括:buck恒流控制芯片;
所述buck恒流控制芯片的第八引脚作为所述buck恒流控制单元的输入端连接所述第二电流互感器的初级绕组的第二端,所述buck恒流控制芯片的第一引脚作为所述buck恒流控制单元的输出端连接所述buck储能电路的输入端,所述buck恒流控制芯片的第五引脚作为所述buck恒流控制单元的采样端连接所述滤波电路。
6.根据权利要求5所述的可共地的buck恒流驱动电路,其特征在于,所述buck储能电路包括:第一电感;
所述第一电感的第一端作为所述buck储能电路的输入端连接所述buck恒流控制芯片的第一引脚,所述第一电感的第二端作为所述buck储能电路的输出端输出所述驱动信号。
7.根据权利要求6所述的可共地的buck恒流驱动电路,其特征在于,所述采样电路包括:第二十一二极管、第二十五电阻和第二十五电容;
所述第二十一二极管的第一端连接所述第二电流互感器的次级绕组的第一端,所述第二十一二极管的第二端连接所述短路处理电路,所述第二十一二极管的第三端连接所述滤波电路;
所述第二十五电阻的第一连接所述第二十一二极管的第三端,所述第二十五电阻的第二端接地,所述第二十五电容与所述第二十五电阻并联。
8.根据权利要求7所述的可共地的buck恒流驱动电路,其特征在于,所述滤波电路包括:第二十三电阻和第二十四电容;
所述第二十三电阻的第二端连接所述第二十一二极管的第三端,所述第二十三电阻的第一端连接所述第二十四电容的第一端并连接至所述buck恒流控制芯片的第五引脚,所述第二十四电容的第二端接地。
9.根据权利要求8所述的可共地的buck恒流驱动电路,其特征在于,所述buck续流电路包括:第二十二二极管和第三电流互感器的初级绕组;所述短路处理电路包括:所述第三电流互感器的次级绕组;
所述第二十二二极管的阴极连接所述第一电感的第一端,所述第二十二二极管的阳极连接所述第三电流互感器的初级绕组的第二端,所述第三电流互感器的初级绕组的第一端接地。
10.一种多路输出开关电源,其特征在于,包括:至少一个权利要求1-9任一项所述的可共地的buck恒流驱动电路。
技术总结