本實用新型涉及一種電力電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種變頻恒流BUCK電路。

背景技術(shù)：

LED照明光源具有環(huán)保、節(jié)能、壽命長等優(yōu)點，被視為二十一世紀最具前景的照明光源，近年來，隨著LED照明技術(shù)發(fā)展，LED照明光源已開始取代傳統(tǒng)光源在各種照明燈具中廣泛應(yīng)用。由于LED的電壓電流特性，現(xiàn)在的白光LED照明一般使用恒流電流驅(qū)動。目前，BUCK電路，尤其是變頻恒流BUCK電路中電源抑制比(PSRR)較低，電源與PWM產(chǎn)生電路、開關(guān)電路之間的串擾問題比較嚴重，解決上述問題成為一個重要的課題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種變頻恒流BUCK電路以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

一種變頻恒流BUCK電路，應(yīng)用于第一電源或第二電源交替的向一負載提供電能信號，所述變頻恒流BUCK電路包括

采樣電路，與所述負載連接，用以于所述負載工作時，采集所述負載工作的電流，以輸出一采集信號；

PWM產(chǎn)生電路，與所述采樣電路連接，用以根據(jù)所述采集信號輸出一PWM波形；

開關(guān)電路，所述開關(guān)電路的控制端與所述PWM產(chǎn)生電路的輸出端連接，用以于所述PWM波形的控制下于導(dǎo)通狀態(tài)或關(guān)斷狀態(tài)之間切換，并且于所述開關(guān)電路處于導(dǎo)通狀態(tài)下，由第一電源向所述負載提供所述電能信號，且所述第二電源存儲所述電能信號，于所述開關(guān)電路處于關(guān)斷狀態(tài)下，所述第二電源向所述負載提供所述電能信號，

續(xù)流二極管，連接于所述第一電源與所述第二電源之間；

濾波電容，與所述負載并聯(lián)，用以濾除輸入至所述負載的所述電能信號中的紋波；

振蕩器，藕接于所述開關(guān)電路和所述負載之間，根據(jù)所述電能信號輸出振蕩信號，以及所述負載接收所述振蕩信號；

環(huán)路補償電路，分別與所述開關(guān)電路、所述振蕩器和所述PWM產(chǎn)生電路連接，根據(jù)所述振蕩信號和所述PWM波形對所述開關(guān)電路輸出的電能信號進行環(huán)路補償。

優(yōu)選的，所述環(huán)路部長電路包括超前相位補償電路、低通濾波器和第一NMOS管和第二NMOS管；

其中，所述超前相位補償電路與所述PWM產(chǎn)生電路、所述開關(guān)電路連接，所述低通濾波器分別與所述超前相位補償電路、所述開關(guān)電路、所述第一NMOS管和第二NMOS管連接，所述第二NMOS管還與所述超前相位補償電路連接，所述第一NMOS管還與所述振蕩器和所述PWM產(chǎn)生電路連接。

優(yōu)選的，還包括：

微分電路，連接于所述第一電源和所述負載之間，并且連接于所述第二電源和所述負載之間。

優(yōu)選的，還包括：

電壓比較電路，連接于所述微分電路與所述負載之間。

優(yōu)選的，所述采樣電路主要由一三極管形成，所述三極管的基極連接所述負載的輸出端，發(fā)射極連接所述負載的輸入端，集電極形成所述采樣電路的所述輸出端，所述三極管用于采集所述負載的電流，并將所述電流進行放大輸出；所述采樣電路還包括一電阻支路，連接所述三極管的集電極，所述電阻支路用于根據(jù)經(jīng)放大處理的所述電流形成采集電壓反饋至所述PWM產(chǎn)生電路。

優(yōu)選的，所述第二電源主要由儲能電感形成，所述儲能電感并聯(lián)于所述負載兩端；所述儲能電感于所述開關(guān)電路導(dǎo)通狀態(tài)下存儲所述電能信號，于所述開關(guān)電路關(guān)斷的狀態(tài)下，向所述負載電路提供所述電能信號。

優(yōu)選的，所述開關(guān)電路主要由MOS管形成，用以于所述PWM波形的控制下于導(dǎo)通狀態(tài)或關(guān)斷狀態(tài)之間切換，其中所述MOS管的控制端連接所述PWM產(chǎn)生電路的輸出端，所述MOS管的輸入端連接所述第二電源，所述MOS管的輸出端接地；于所述MOS管的輸入端與所述第二電源之間串聯(lián)一限流裝置。

優(yōu)選的，還包括一電流互感裝置，所述電流互感裝置的初次線圈串聯(lián)于所述采樣電路與所述負載的輸入端之間，所述電路互感器的二次線圈串聯(lián)于所述采樣電路于所述負載的輸出端之間，用以獲取所述負載的電流并輸出。

優(yōu)選的，所述振蕩器為壓控振蕩器。

優(yōu)選的，所述PWM產(chǎn)生電路主要由型號為UC3843的芯片形成，所述芯片的CS引腳分別連接所述采樣電路和所述負載的輸出端，所述芯片用于根據(jù)所述CS引腳的輸入電壓形成與所述輸入電壓相匹配的PWM波形輸出。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點是：

上述技術(shù)方案采用環(huán)路補償電路采用全差分輸入輸出結(jié)構(gòu)，提高了電源抑制比(PSRR)，能有效解決電源與PWM產(chǎn)生電路、開關(guān)電路之間的串擾問題。

附圖說明

圖1為本實用新型的一種變頻恒流BUCK電路的實施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型的一種變頻恒流BUCK電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明，但不作為本實用新型的限定。

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明，但不作為本實用新型的限定。

如圖1、圖2所示所示，一種變頻恒流BUCK電路，其中，包括

負載，進一步的，負載可以由復(fù)數(shù)個LED燈形成。

第一電源1，用以輸出一電能信號；

第二電源2，用以結(jié)合所述第一電源1交替向所述負載提供所述電能信號；

采樣電路3，所述采樣電路3的輸入端并聯(lián)于所述負載兩端，用以于所述負載工作狀態(tài)下，采集所述負載兩端的電流，形成一采集信號輸出；

PWM產(chǎn)生電路4，連接所述采樣電路3的輸出端，用以根據(jù)所述采集信號形成一PWM波形輸出；

開關(guān)電路5，控制端連接所述PWM產(chǎn)生電路4的輸出端，用以于所述PWM波形的控制下于導(dǎo)通狀態(tài)或關(guān)斷狀態(tài)之間切換，于所述開關(guān)電路5處于導(dǎo)通狀態(tài)下，由第一電源1向所述負載提供所述電能信號，且所述第二電源2存儲所述電能信號，于所述開關(guān)電路5處于關(guān)斷狀態(tài)下，所述第二電源2向所述負載提供所述電能信號，

續(xù)流二極管，串接于所述第一電源1與所述第二電源2之間。

濾波電容，并聯(lián)于所述負載，用以濾除輸入至所述負載的所述電能信號中的紋波，使得負載兩端的電壓更加穩(wěn)定。

振蕩器11，藕接于所述開關(guān)電路和所述負載之間，根據(jù)所述電能信號輸出振蕩信號，以及所述負載接收所述振蕩信號；

環(huán)路補償電路12，分別與所述開關(guān)電路、所述振蕩器11和所述PWM產(chǎn)生電路連接，根據(jù)所述振蕩信號和所述PWM波形對所述開關(guān)電路輸出的電能信號進行環(huán)路補償。

本實用新型的工作原理是：

采樣電路3，用以于所述負載工作狀態(tài)下，采集所述負載兩端的電流，形成一采集信號輸出；PWM產(chǎn)生電路4用以根據(jù)所述采集信號形成一PWM波形輸出；開關(guān)電路5，于所述PWM波形的控制信號工作于導(dǎo)通或關(guān)斷狀態(tài)，當所述開關(guān)電路5處于導(dǎo)通狀態(tài)下，所述第二電源存儲所述電能信號，于所述開關(guān)電路5處于關(guān)斷狀態(tài)下，所述第二電源2通過向所述負載提供所述電能信號。通過PWM波形控制開關(guān)電路的工作狀態(tài)，開關(guān)電路工作狀態(tài)的改變可以使得負載的供電路徑發(fā)生變化，當開關(guān)電路處于導(dǎo)通狀態(tài)下，負載由第一電源提供所述電能信號，當開關(guān)電路處于關(guān)斷狀態(tài)下，負載由第二電源提供所述電能信號，與負載阻值發(fā)生變化時，通過切換不同的供電電源，使得負載兩端的電流輸出處于一個恒定狀態(tài)。本申請中，設(shè)置一個采樣電路直接采集負載兩端的電流，采集準確度較高，進一步使得PWM波形的控制精度提高。

本實施例的變頻恒流BUCK電路可以包括開關(guān)電路5、環(huán)路補償電路12、采樣電路3，本實施例的采樣電力可以為反饋采樣補償電路、PWM產(chǎn)生電路4、振蕩器11，反饋采樣補償電路用于對BUCK電路的輸出電壓進行采樣和反饋補償，該反饋采樣補償電路3還包括有快速反饋回路31和慢速反饋回路32，反饋采樣補償電路3有第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第四電容、第五電容和第六電容，其中第二電阻的一端與第一、第二電源的負極連接，另一端與開關(guān)電路的反饋端連接，并分別通過第三電阻與第二電感和第三電容相連的一端連接、通過依次連接的第四電容和第四電阻與第二電感的另一端連接、通過第五電容與誤差放大器連接、通過依次連接的第六電容和第五電阻與誤差放大器連接。

作為進一步優(yōu)選實施方案，所述環(huán)路補償電路12包括超前相位補償電路、低通濾波器和第一NMOS管和第二NMOS管；

其中，所述超前相位補償電路與所述PWM產(chǎn)生電路、所述開關(guān)電路連接，所述低通濾波器分別與所述超前相位補償電路、所述開關(guān)電路、所述第一NMOS管和第二NMOS管連接，所述第二NMOS管還與所述超前相位補償電路連接，所述第一NMOS管還與所述振蕩器11和所述PWM產(chǎn)生電路連接。

超前相位補償電路，由第一偏置電路、零極點產(chǎn)生電路和電流轉(zhuǎn)電壓電路組成，全差分低通濾波器，其結(jié)構(gòu)由第二偏置電路和單極點產(chǎn)生電路組成，LC濾波器包括第二電感和第三電容，其中第二電感的一端連接至第一電感與第三電容連接的一端，另一端通過第三電容與直流電源的負極連接。

作為進一步優(yōu)選實施方案，還包括：

微分電路，連接于所述第一電源和所述負載之間，并且連接于所述第二電源和所述負載之間。

作為進一步優(yōu)選實施方案，還包括：

電壓比較電路，連接于所述微分電路與所述負載之間。

微分電路包括電容C1、電阻R1和集成運算放大器OP1，電容C1的一端連接第一電源和第二電源的輸出端，電容C1的另一端連接集成運算放大器OP1的負輸入端，電阻R1的一端連接集成運算放大器OP1的負輸入端，電阻R1的另一端連接集成運算放大器OP1的輸出端，集成運算放大器OP1的輸出端連接電壓比較電路中電阻R2的一端，集成運算放大器OP1的正輸入端連接公共地端。

電壓比較電路包括電阻R2、R3，直流參考電壓源Vref和集成運算放大器OP2，電阻R2的一端連接微分電路中集成運算放大器OP1的輸出端，電阻R2的另一端連接集成運算放大器OP2的負輸入端，電阻R3的一端連接集成運算放大器OP2的負輸入端，電阻R3的另一端連接直流參考電壓源(第一電源或第二電源)Vref的正極，直流參考電壓源Vref的正極連接電阻R3的一端，直流電壓源Vref的負極連接公共地端，集成運算放大器OP2的正輸入端連接公共地端，集成運算放大器OP2的負輸入端連接電阻R2、R3的連接端，集成運算放大器OP2的正的供電電壓端連接直流電壓源+VZ的正極，集成運算放大器OP2的負的供電電壓端連接公共地端，集成運算放大器OP2的輸出端輸出開關(guān)電路中的開關(guān)管是否出現(xiàn)故障的標志信號。

作為進一步優(yōu)選實施方案，上述的變頻恒流BUCK電路，其中，所述采樣電路3主要由一三極管Q3形成，所述三極管Q3的基極連接所述負載的輸出端，發(fā)射極連接所述負載的輸入端，集電極形成所述采樣電路3的所述輸出端，所述三極管Q3用于采集所述負載的電流，并將所述電流進行放大輸出；進一步地，所述采樣電路3還包括一電阻支路，連接所述三極管Q3的集電極，所述電阻支路用于根據(jù)經(jīng)放大處理的所述電流形成采集電壓反饋至所述PWM產(chǎn)生電路4。

作為進一步優(yōu)選實施方案，上述的變頻恒流BUCK電路，其中，所述PWM產(chǎn)生電路4主要由為UC3843的芯片形成，所述芯片的CS引腳分別連接所述采樣電路和所述負載的輸出端，所述芯片用于根據(jù)所述CS引腳的輸入電壓形成與所述輸入電壓相匹配的PWM波形輸出。

三極管Q3采集負載兩端的電流，因三極管Q3是電流控制型放大器(集電極電流＝基極電流*β，β為三極管Q3的放大倍數(shù))，可以將負載兩端的小電流進行放大，被放大后的大電流在電路支路上形成一個較大的集電極壓降，該壓降被反饋至UC3843的芯片CS引腳，同時CS引腳上還連接有負載的輸出端，該輸出端的電壓等于電能信號(電壓)與負載消耗的電壓的差值電壓。通過該差值電壓與集電極壓降相互疊加形成一疊加電壓，CS引腳根據(jù)該疊加電壓形成PWM波形。

作為進一步優(yōu)選實施方案，上述的變頻恒流BUCK電路，其中，所述第二電源主要由儲能電感L1形成，所述儲能電感L1并聯(lián)于所述負載兩端，所述儲能電感L1用于所述開關(guān)電路5導(dǎo)通狀態(tài)下存儲所述電能信號，于所述開關(guān)電路5關(guān)斷的狀態(tài)下，向所述負載電路提供所述電能信號。

作為進一步優(yōu)選實施方案，上述的變頻恒流BUCK電路，其中，所述開關(guān)電路5主要由MOS管M形成，用以于所述PWM波形的控制下于導(dǎo)通狀態(tài)或關(guān)斷狀態(tài)之間切換，其中所述MOS管M的控制端連接所述PWM產(chǎn)生電路4的輸出端，所述MOS管M的輸入端連接所述第二電源，所述MOS管M的輸出端接地。

作為進一步優(yōu)選實施方案，上述的變頻恒流BUCK電路，其中，于所述MOS管M的輸入端與所述第二電源之間串聯(lián)一限流裝置，防止輸入至MOS管M電流較大。

上述的變頻恒流BUCK電路，其中，還包括一電流互感裝置，所述電流互感裝置的初次線圈串聯(lián)于所述采樣電路3與所述負載的輸入端之間，所述電路互感器的二次線圈串聯(lián)于所述采樣電路3于所述負載的輸出端之間，用以獲取所述負載的電流并輸出。

以上所述僅為本實用新型較佳的實施例，并非因此限制本實用新型的實施方式及保護范圍，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，應(yīng)當能夠意識到凡運用本實用新型說明書及圖示內(nèi)容所作出的等同替換和顯而易見的變化所得到的方案，均應(yīng)當包含在本實用新型的保護范圍內(nèi)。