專利名稱：增強型電壓調節(jié)恒流器件及其構成的恒流電源的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電壓調節(jié)恒流器件及其構成的恒流電源，具體涉及增強型電壓調節(jié)恒流 器件及其構成的恒流電源。
背景技術：
在現有技術中，電壓調節(jié)恒流器件，例如LM117、 LM317、 LM388等，由于其構成 的恒流電源比開關器件的成本低，因而常被用來構成恒流電源，對諸如發(fā)光二極管或發(fā) 光二極管組等需要恒流供電的負載進行恒流供電。所謂"恒流供電"是指外加電壓(電 源電壓)變化情況下，通過負載的電流保持不變(這里的"不變"是指負載電流的變化 與外加電壓的變化相比可不予考慮或忽略不計)。這種電壓調節(jié)恒流器件雖然具有效率高 的優(yōu)點，但其構成的恒流電源存在器件最大允許功耗下恒流供電的電流小的缺點。也就 是說，為了增大電流，必須使得電壓調節(jié)恒流器件的最大允許功耗大，這樣就提高了器 件的制作成本和增大了器件的體積，或使得恒流電源的電壓調節(jié)范圍減小，導致恒流電 源適應外加電壓的變化范圍小。發(fā)明內容本發(fā)明為了解決上述問題，其目的在于提供一種能提高恒流電流和/或電壓調節(jié)范圍 寬的增強型電壓調節(jié)恒流器件及其構成的恒流電源。本發(fā)明的增強型電壓調節(jié)恒流器件，包含輸入端和輸出端的電壓調節(jié)恒流器件，其 特征在于，在所述輸入端和輸出端之間電連接有分流電阻。本發(fā)明的恒流電源，包含電壓調節(jié)恒流器件，該電壓調節(jié)恒流器件包含輸入端和輸 出端，其特征在于，在所述輸入端與所述輸出端之間電連接有分流電阻。按照上述構成的本發(fā)明增強型電壓調節(jié)恒流器件和恒流電源具有恒流電流大和/或 電壓調節(jié)范圍寬等優(yōu)點。
圖1為顯示本發(fā)明一實施例增強型電壓調節(jié)恒流器件及其構成的恒流電源的電原理圖。
具體實施方式
圖1示出了本發(fā)明一實施例的增強型電壓調節(jié)恒流器件及其構成的恒流電源的電原理圖。在圖1中，除了分流電阻Rf外，其余部分為現有技術中用電壓調節(jié)恒流器件4， 例如LM117、 LM317、 LM388等，構成的向負載5，例如發(fā)光二極管，進行恒流供電的恒 流電源的電原理圖的典型例。這種現有技術的恒流電源的構成以電壓調節(jié)恒流器件4為 核心，電壓調節(jié)恒流器件4包含反饋端(取樣端)3、輸入端1和輸出端2，在反饋端3 與輸出端2之間電連接有恒流電阻Rb。該恒流電源在外加電壓(電源電壓)V。供電進行 工作時，在電壓源VD的一端，例如正端，與輸入端之間電連接有負載5，例如發(fā)光二極 管或發(fā)光二極管組，電壓源V。的另一端電連接于反饋端3。該恒流器件4的特點是，外 加電壓(電源電壓)V。在一定范圍內變化時，反饋端3與輸出端2之間的電壓V32保持基 本不變，因而流過恒流電阻Rb的電流I^也不變，即L。d是恒流電流。作為電壓調節(jié)恒流 器件4構成的上述現有的恒流電源的負載電流由于等于電流I 。d，因而負載5得到了 恒流供電，電源電壓V。的變化落在了電壓調節(jié)恒流器件4的輸入端1和輸出端2之間。 本發(fā)明的改進之處在于，在現有的電壓調節(jié)恒流器件4的輸入端1和輸出端2之間 電連接有分流電阻Rf以構成本發(fā)明的增強型電壓調節(jié)恒流器件，以及如圖l例示的用該 增強型電壓調節(jié)恒流器件構成的本發(fā)明的恒流電源。本發(fā)明的增強型電壓調節(jié)恒流器件 及其構成的恒流電源，由于在現有的電壓調節(jié)恒流器件4的輸入端1和輸出端2兩端上 并聯(lián)電連接有分流電阻Rf，對負載電流I^進行了分流，因而使流經電壓調節(jié)恒流器件4 的輸入端1和輸出端2的電流減小，這樣減小了電壓調節(jié)恒流器件4的功率損耗，或在 電壓調節(jié)恒流器件4的功率損耗不變的情況下，增大了向負載5的恒流供電的負載電流Iledo作為上述實施例的變化例，其中分流電阻Rf可以是線性電阻、非線性電阻、或線性 電阻和非線性電阻的組合。分流電阻Rf可以以分立方式與電壓調節(jié)恒流器件4電連接， 也可以與電壓調節(jié)恒流器件4集成在一起。在上述實施例中，雖然分流電阻Rf直接電連 接在輸入端1和輸出端2之間，但也應當包含出于測試、控制等其它功能需要而與分流4電阻Rf串、并聯(lián)諸如感測、開關等電子器件的各種變化電連接方式。恒流電阻Rb雖然直 接電連接在反饋端3和輸出端2之間，但也應當包含如上分流電阻Rf的各種變化電連接 方式。上述實施例中的負載5雖然是發(fā)光二極管，但也可以是多個發(fā)光二極管通過各種 串、并聯(lián)方式構成的發(fā)光二極管組，或發(fā)光二極管外的需要恒流供電的其它負載。在上 述實施例中，雖然電源電壓VD的正端連接于負載的一端和負端連接于反饋端，但電源電 壓的正、負端也可作相反連接，這取決于電壓調節(jié)恒流器件4內部集成電路的供電極性 需要的設計。當分流電阻Rf直接電連接在輸入端1和輸出端2之間時，電壓調節(jié)恒流器件4的最 大允許功耗(功率損耗)P,，負載電流I^和分流電阻Rf之間的關系式推導如下。設輸入端1和輸出端2之間的電壓為Vx，則流經分流電阻Rf的電流為Vx/Rf，電壓調 節(jié)恒流器件4的功耗(功率損耗)P,為px= (iw—vyRf) VxVx—V// Rf 將R對Vx求導，得到 Px' =Iled—2 Vx/ Rf令P-' =0，獲得電壓調節(jié)恒流器件4的最大功耗點為-Vi=RfIled/2，此時流經電壓調節(jié)恒流器件4的輸入、輸出端(1， 2)的電流I,和流 經分流電阻Rf的電流If都為1^/2,因此，在該最大功耗點上的電壓調節(jié)恒流器件4的 最大功耗Pm為P =VXIX = (Rf Iled/2) ( Iled/2)=Rf ——(1)令Pm《P,，則獲得P^、 Iw、和Rf的關系式(2)為Rf《4Pnax/ Iled2 ——(2)從式(2)可見，分流電阻Rf可根據電壓調節(jié)恒流器件4的最大允許功耗P,和負載 電流Iw進行計算。下面結合上面的分析，定量比較本發(fā)明相對于現有技術的貢獻。 首先確定本發(fā)明的恒流電源中電壓調節(jié)恒流器件4的最大電壓調節(jié)范圍(即輸入端 l和輸出端2之間的電壓變化范圍)，也是恒流電壓源的最大電壓變化范圍。為了保證電 壓調節(jié)恒流器件4的正常工作(即保證施加在輸入端1和輸出端2之間的電壓極性不發(fā)生反轉)，則取該最大電壓調節(jié)范圍的下限K》0;為了保證電壓調節(jié)恒流器件4的正常工作(即保證在最大電壓調節(jié)下流經輸入端1和輸出端2的電流D0)，則取該最大電 壓調節(jié)范圍的上限Vh《:UdRf。由此可見，本發(fā)明的恒流電源中電壓調節(jié)恒流器件4的最 大電壓調節(jié)范圍為Uf》V^0?，F有技術的恒流電源，即圖1中除去分流電阻Rf外的部分，該部分中的電壓調節(jié)恒 流器件4的最大功耗點V/應當發(fā)生在上述最大電壓調節(jié)范圍的上限Vh，即V/二Vh，此 時流經輸入端1和輸出端2的電流I/ ^:Ud，因此電壓調節(jié)恒流器件4的最大功耗P:=Vx Iled = Vh Iled=IledRf Iled = RfIled。從上述式(1)可見，本發(fā)明的恒流電源(圖1中包含分流電阻Rf在內的部分)中 的電壓調節(jié)恒流器件4的最大功耗Pm二Rf Ij/4。與上述現有技術相比，可見在兩者的 電壓調節(jié)恒流器件4承載相同的電壓調節(jié)范圍和相同的負載電流的情況下，電壓調節(jié)恒 流器件4在本發(fā)明中的最大功耗Pm相當于在現有技術中的最大功耗Pra'的四分之一，也 就是說，現有技術恒流電源中的電壓調節(jié)恒流器件4所承載的最大功耗是本發(fā)明恒流電 源中的電壓調節(jié)恒流器件4所承載的最大功耗的四倍。換句話說，用最大允許功耗相同 的電壓調節(jié)恒流器件組成本發(fā)明的恒流電源，在電壓調節(jié)范圍不變的情況下能提供最大 至四倍的恒流負載電流，或負載電流相同時能提供最大至四倍的電壓調節(jié)范圍(即電源 電壓變化范圍)。以上結合附圖對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域中技術人員根據說明書所揭示的本 發(fā)明的構思，還可作出除說明書中描述的變化例外的其它各種變化例，因此本說明書所 描述的實施例及其變化例不應當構成對本發(fā)明的限定，而應當用體現本發(fā)明構思的所附 權利要求書對本發(fā)明加以限定。
權利要求
1、一種增強型電壓調節(jié)恒流器件，包含輸入端和輸出端的電壓調節(jié)恒流器件，其特征在于，在所述輸入端和輸出端之間電連接有分流電阻。
2、 如權利要求l所述的增強型電壓調節(jié)恒流器件，其特征在于，所述分流電阻直接 電連接在所述輸入端和輸出端之間。
3、 如權利要求2所述的增強型電壓調節(jié)恒流器件，其特征在于，所述增強型電壓調 節(jié)恒流器件的負載電流、所述電壓調節(jié)恒流器件的最大允許功耗和所述分流電阻三者之 間滿足下述關系式Rf《4P隨/Iled其中，Rf為所述分流電阻；P皿為所述最大允許功耗；Iw為所述負載電流。
4、 一種恒流電源，包含電壓調節(jié)恒流器件，該電壓調節(jié)恒流器件包含輸入端和輸出 端，其特征在于，在所述輸入端與所述輸出端之間電連接有分流電阻。
5、 如權利要求4所述的恒流電源，其特征在于，所述分流電阻直接電連接在所述輸 入端與所述輸出端之間。
6、 如權利要求5所述的恒流電源，其特征在于，所述恒流電源的負載電流、所述電 壓調節(jié)恒流器件的最大允許功耗和所述分流電阻三者之間滿足下述關系式其中，Rf為所述分流電阻；P皿為所述最大允許功耗；Iw為所述負載電流。
7、 如權利要求4至6任一權利要求所述的恒流電源，其特征在于，.所述電壓調節(jié)恒 流器件還包含反饋端，在所述反饋端和所述輸出端之間電連接有恒流電阻，在所述恒流 電源工作時，在一電壓源的一端與所述輸入端之間電連接有負載，所述電壓源的另一端 電連接于所述反饋端，。
8、 如權利要求7所述的恒流電源，其特征在于，所述負載直接電連接在所述電壓源 的一端和所述輸入端之間。
9、 如權利要求8所述的恒流電源，其特征在于，所述恒流電阻直接電連接在所述反饋端和所述輸出端之間。
10、 如權利要求9所述的恒流電源，其特征在于，所述負載為一發(fā)光二極管或發(fā)光二極管組。
全文摘要
一種增強型電壓調節(jié)恒流器件及其構成的恒流電源，包含輸入端和輸出端的電壓調節(jié)恒流器件，其特征在于，在所述輸入端和輸出端之間電連接有分流電阻。按照上述構成的本發(fā)明增強型電壓調節(jié)恒流器件和恒流電源，由于減低了其中的電壓調節(jié)恒流器件的功耗，因而具有恒流電流大和/或電壓調節(jié)范圍寬等優(yōu)點。
文檔編號G05F1/63GK101261526SQ200810036169
公開日2008年9月10日 申請日期2008年4月17日 優(yōu)先權日2008年4月17日
發(fā)明者俞志龍 申請人:上海威廉照明電氣有限公司