CN101657054A - 一种具有功率因数校正的供电电路的改进结构 - Google Patents

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Abstract

一种具有功率因数校正的供电电路的改进结构，该供电电路包含供电电路输出端和电压负反馈电路，供电电路输出端包含高电位端和低电位端，电压负反馈电路包含从高电位端至低电位端依次串联的第一反馈电路和第二反馈电路，第一反馈电路与第二反馈电路的连接点构成电压负反馈电路输出反馈信号的反馈信号输出端，在改进结构中，用包含恒流光源的光源支路取代第一反馈电路，用确定光源工作电流的电阻支路取代第二反馈电路。这种改进结构能对光源进行高功率因数、高效率的恒流供电。

Description

一种具有功率因数校正的供电电路的改进结构
技术领域
本发明涉及恒流光源的供电电路，具体涉及具有功率因数校正的供电电路的改进结构。
背景技术
在现有技术中，常用具有功率因数校正的供电电路对各种电子、电器设备进行供电以改善电网特性，并达到节能的目的。为了降低成本和提高电路设计的便利性，人们把这类供电电路中的功率校正电路部分加以集成化，生产出诸如L6560、6561等通用的功率因数校正器件，再用这类器件构成上述具有功率因数校正的供电电路。这类供电电路具有功率因数高、效率高和电路设计便利性等优点。目前市场上见到的上述供电电路通常是通过电压负反馈构成的恒压供电电路。当需要用这类供电电路对恒流光源供电时，一般做法是对恒流光源设计一个恒流供电电路，再用具有功率因数校正的恒压供电电路的输出作为该恒流供电电路的电源输入。这种两级级联形成的恒流光源的供电电路，由于在具有功率因数校正的恒压供电电路中另外引入了恒流供电电路，因而导致整个供电电路的功率因数和效率下降。
发明内容
本发明为了解决上述问题，其目的在于提供具有高功率因数、高效率的一种具有功率因数校正的供电电路的改进结构。
本发明的具有功率因数校正的供电电路的改进结构，该供电电路包含供电电路输出端和电压负反馈电路，供电电路输出端包含高电位端和低电位端，电压负反馈电路包含从高电位端至低电位端依次串联的第一反馈电路和第二反馈电路，第一反馈电路与第二反馈电路的连接点构成所述电压负反馈电路输出反馈信号的反馈信号输出端，其特征在于，
在所述改进结构中，用包含恒流光源的光源支路取代第一反馈电路，用确定光源工作电流的电阻支路取代第二反馈电路。
如上构成的本发明的改进结构，由于将原有供电电路中的电压负反馈电路改造成光源支路和电阻支路，因而对恒流光源构成了具有电流负反馈功能的恒流供电。不像现有技术那样将恒压源与恒流源级联构成对恒流光源进行供电的供电电路。与现有技术相比，本发明具有以高功率因数和高效率对恒流光源供电的优点。
附图说明
图1为现有技术的一例具有功率因数校正的供电电路的电原理图。
图2为本发明一实施例具有功率因数校正的供电电路的改进结构的电原理图。
具体实施方式
图1示出了现有技术的一例具有功率因数校正的供电电路(以下简称为“供电电路”)的电原理图。该供电电路是一种以通用组件的功率因数校正器，例如L6561，为核心构成的具有电压负反馈电路(R27，R28)的恒压源。其中的功率因数校正器L6561也可以是其它型号，例如L6560的功率因数校正器。也可以是用分立元件构成的功率因数校正器。这类恒压源具有高功率因数和高效率供电的优点。这类供电电路都包含从输出管(驱动管)(T1)经二极管(VD1)输出电力(电压、电流)的供电电路输出端(A，B)和电压负反馈电路(R27，R28)。供电电路输出端(A，B)包含高电位端(A)和低电位端(B)。高电位端(A)是输出管(T)的高电位端(A’)经二极管(VD1)输出高电位的端子。低电位端(B)是供电电路的公共低电位端子，通常构成供电电路的接地端(但不限定一定要接地)。当功率因数校正器采用标准组件的功率因数校正器，例如L6560、L6561等时，低电位端(B)接入标准组件功率因数校正器的管脚6。电压负反馈电路(R27，R28)包含从高电位端(A)至低电位端(B)依次串联的第一反馈电路(R27)和第二反馈电路(R28)。第一反馈电路(R27)与第二反馈电路(R28)的连接点构成电压负反馈电路(R27，R28)输出反馈信号的反馈信号输出端(M)。第一反馈电路(R27)和第二反馈电路(R28)通常分别由电阻元件构成，也不排除为测试或控制等目的在其中接入传感元器件等。作为供电电路的负载(未图示)接入供电电路的输出端(A，B)。
图2为本发明一实施例具有功率因数校正的供电电路的改进结构的电原理图。参见图2，与图1为代表的上述现有技术相比，最重要的改进之处在于，用包含恒流光源的光源支路(L)取代图1中的第一反馈电路(R27)，用确定光源支路(L)工作电流的电阻支路(R)取代第二反馈电路(R28)。这样，光源支路(L)和电阻支路(R)构成了光源支路(L)的电流负反馈电路。所谓光源支路(L)除了包含恒流光源外，不排除可以包含具有其它功能的元器件。所谓电阻支路(R)除了包含用作确定光源支路的工作电流的电阻R外，不排除可以包含具有其它功能的元器件。
恒流光源，例如气体放电灯，发光二极管等。当恒流光源为气体放电灯时，光源支路(L)包含一个气体放电灯。当恒流光源为发光二极管时，光源支路(L)包含多个相互串联的发光二极管。作为变化例，每个发光二极管可以(但不限于)并联一个极性与发光二极管相反的稳压二极管(未图示)，以便该发光二极管开路时使稳压二极管反向击穿导电而保持光源支路仍可照明。由于现有技术中功率因数校正的供电电路(恒压源)的稳压工作是通过电压负反馈、即分压电路(电压负反馈电路(R27，R28))对输出端(A，B)的电压进行取样(分压)、该取样经比较、放大等一系列处理后控制输出管(T1)的栅极使输出管(T1)处于周期脉冲的通断工作、在变压器(T)、二极管(VD1)和输出电容(C9)配合下实现的，作为其中的比较用的基准电压是不变的，因而，第二反馈电路(R28)、即电阻支路(R)的两端的电压基本保持不变(或可以说由于存在放大处理因而稳压调节后的变化很小)，即近似等于所述基准电压。本发明利用了第二反馈电路(R28)、即电阻支路(R)的两端的电压基本保持不变的特性，使得电阻支路(R)的阻值能够用来确定光源支路(L)所需的工作电流，也就是说，电阻支路(R)的阻值等于所述基准电压除以光源支路(L)的工作电流。所谓光源支路(L)的工作电流就是流经光源支路(L)的总电流。图2所示一例基准电压＝2.5伏，光源支路(L)由128颗每颗所需电流Iled＝0.304安培的发光二极管串联而成，电阻支路(R)由电阻R构成，根据上述三者关系，可计算出电阻支路(R)的电阻R＝8.2。在图2所示实施例中，虽然光源支路(L)为多个发光二极管串联构成，电阻支路(R)由电阻构成，但也可在这两个支路中接入感测光源支路(L)的工作电流用的传感元件等。
本发明的改进之处还包括，在供电电路输出端(A，B)设置有防止光源支路(L)开路或电阻支路(R)短路时在供电电路输出端(A，B)形成过压的过压保护电路。在一优选实施例中，过压保护电路包含连接在高电位端(A)和低电位端(B)之间的分压电阻支路(R19，R20)，以及连接在功率因数校正器的管脚8和低电位端(B)之间的可控硅(G)，在可控硅(G)的控制栅极与分压电阻支路(R19，R20)的分压节点(N)之间连接有双向触发管(P)和电阻器件(R21)。从图2可见，一旦光源支路(L)开路或电阻支路(R)短路，则点M(反馈信号输出端(M))的电位下降，导致接受该电位(反馈信号)的反馈信号输入端(例如L6561的管脚1)的电位也随之下降，经负电压反馈调节后使供电电路输出端(A，B)的电压大大上升，这种情况可能造成输出管(T)或恒流光源，例如发光二极管的损坏。由于本发明在供电电路输出端(A，B)设置了过压保护电路，一旦供电电路输出端(A，B)的电压大大上升，则点N(分压节点(N))的电位也随之上升，当点N的电位升到第一预定值时，会通过双向触发管(P)加到可控硅(G)的栅极上，当点N的电位上升到比第一预定值大的第二预定值时，触发可控硅(G)导通，使L6561的管脚8的电位锁定在低电位(近似零电位)，通过L6561内部处理电路的控制，最终使输出管(T1)一直处于导通状态，使得供电电路输出端(A，B)低电压状态，从而达到了过压保护的目的。
本发明的改进之处还包括，在反馈信号输出端(M)与接受反馈信号的反馈信号输入端(例如L6561的管脚1)之间串联有防止电阻支路开路时过电流流入反馈信号输入端(例如L6561的管脚1)的过流保护电阻(r)。
另外，本发明的改进之处还包括，按照图2中所示连接方式设置在交流电源(N，L)(通常为市电)与供电电路的整流电路(D1-D4)之间的电阻(R2)、变压器(LT)、电阻器(RV)、电容(C1)和电容(C2)，它们构成了抑制具有功率因数校正的供电电路的改进结构所产生的高频信号流入电网(交流电源)的滤波器。
以上结合附图对本发明进行了详细说明，本领域中技术人员根据说明书所揭示的本发明的构思，还可作出除说明书中描述的变化例外的其它各种变化例，因此本说明书所描述的实施例及其变化例不应当构成对本发明的限定，而应当用体现本发明构思的所附权利要求书对本发明加以限定。

Claims (10)

1、一种具有功率因数校正的供电电路的改进结构，该供电电路包含供电电路输出端和电压负反馈电路，供电电路输出端包含高电位端和低电位端，电压负反馈电路包含从高电位端至低电位端依次串联的第一反馈电路和第二反馈电路，第一反馈电路与第二反馈电路的连接点构成所述电压负反馈电路输出反馈信号的反馈信号输出端，其特征在于，
在所述改进结构中，用包含恒流光源的光源支路取代第一反馈电路，用确定光源支路工作电流的电阻支路取代第二反馈电路。
2、如权利要求1所述的改进结构，其特征在于，在所述供电电路输出端设置有防止光源支路开路或电阻支路短路时在所述供电电路输出端形成过压的过压保护电路。
3、如权利要求1所述的改进结构，其特征在于，在所述反馈信号输出端与接受所述反馈信号的反馈信号输入端之间串联有防止电阻支路开路时过电流流入所述反馈信号输入端的过流保护电阻。
4、如权利要求1所述的改进结构，其特征在于，所述供电电路还包含对交流电源进行整流的整流电路，在交流电源与整流电路之间设置有抑制所述具有功率因数校正的供电电路的改进结构所产生的高频信号流入交流电源的滤波器。
5、如权利要求1至4任一权利要求所述的改进结构，其特征在于，所述光源支路包含多个串联的发光二极管。
6、如权利要求5所述的改进结构，其特征在于，所述电阻支路是电阻。
7、如权利要求6所述的改进结构，其特征在于，所述供电电路包含作为通用组件的功率因数校正器。
8、如权利要求7所述的改进结构，其特征在于，所述功率因数校正器是L6560系列或L6561系列的功率因数校正器。
9、如权利要求8所述的改进结构，其特征在于，所述反馈信号输入端是功率因数校正器的管脚1。
10、如权利要求9所述的改进结构，其特征在于，所述过压保护电路包含连接在所述高电位端和所述低电位端之间的分压电阻支路，以及连接在功率因数校正器的管脚8和所述低电位端之间的可控硅，在所述可控硅的控制栅极与所述分压电阻支路的分压节点之间连接有双向触发管和电阻器件。
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