CN207612435U - 输入限流模块及线性恒流系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种输入限流模块及线性恒流系统。输入限流模块,适用于线性恒流系统,系统包括:电性连接交流电源的整流桥和电性连接整流桥的输出端的输入电解电容,交流电源通过整流桥整流后输入到输入电解电容上为输入电解电容充电,输入电解电容输出直流形式的输出电流至负载;输入限流模块,串联在整流桥的第二输出端与输入电解电容的下极板之间,输入电解电容的上极板电性连接整流桥的第一输出端;通过输入限流模块限定为输入电解电容充电的充电电流的大小。本实用新型既能实现提高功率因数值又能实现输出无纹波,优化系统效率,以及实现较低输入电压启动LED灯串功能,同时可以简化应用线路,节省线路成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力电子技术领域,尤其涉及一种驱动发光LED无频闪、高功率因数的输入限流模块及线性恒流系统。
背景技术
功率因数(PF)是电力电子系统的一个重要的技术数据,是衡量电力电子设备效率高低的一个系数,越来越多的电力电子设备要求较高的功率因数。
现有的线性恒流系统主要是采用整流桥整流将交流电压转换为正弦半波形式的输入电压,然后通过输入电压为输入电解电容充电,将正弦半波形式的输入电压滤波成高压直流输出至LED灯串,输出电流通过线性恒流芯片控制。这种方式的缺点是输入电解电容并联在整流桥与地之间,导致为输入电解电容充电的充电电流畸变严重,功率因数比较低。现有的线性恒流系统中较高的功率因数值与输出纹波之间存在矛盾。现有的线性恒流系统还存在当输入电压较低时LED不发光的问题。
因此,亟需对现有的线性恒流系统进行改进,提供一种既能实现较高的功率因数值又能实现输出无纹波的方式,优化系统效率。
实用新型内容
本实用新型的目的在于,提供一种输入限流模块及线性恒流系统,实现提高功率因数值同时输出无纹波,优化系统效率,以及实现较低输入电压启动LED功能。
为实现上述目的,本实用新型提供了一种输入限流模块,适用于线性恒流系统,所述系统包括:电性连接交流电源的整流桥和电性连接所述整流桥的输出端的输入电解电容,所述交流电源通过所述整流桥整流后输入到所述输入电解电容上为所述输入电解电容充电,所述输入电解电容输出直流形式的输出电流至负载;所述输入限流模块,串联在所述整流桥的第二输出端与所述输入电解电容的下极板之间,所述输入电解电容的上极板电性连接所述整流桥的第一输出端;通过所述输入限流模块限定为所述输入电解电容充电的充电电流的大小。
为实现上述目的,本实用新型还提供了一种线性恒流系统,所述系统包括:电性连接交流电源的整流桥和电性连接所述整流桥的输出端的输入电解电容,所述交流电源通过所述整流桥整流后输入到所述输入电解电容上为所述输入电解电容充电,所述输入电解电容输出直流形式的输出电流至负载;所述系统包括本实用新型所述的输入限流模块。
为实现上述目的,本实用新型还提供了一种线性恒流系统,所述系统包括:电性连接交流电源的整流桥和电性连接所述整流桥的输出端的输入电解电容,所述交流电源通过所述整流桥整流后输入到所述输入电解电容上为所述输入电解电容充电,所述输入电解电容输出直流形式的输出电流至负载;所述系统进一步包括至少一输入限流模块,所有所述输入限流模块彼此并联;每一所述输入限流模块,串联在所述整流桥的第二输出端与所述输入电解电容的下极板之间,所述输入电解电容的上极板电性连接所述整流桥的第一输出端;通过所述输入限流模块限定为所述输入电解电容充电的充电电流的大小。
本实用新型的优点在于,既能实现提高功率因数值又能实现输出无纹波,优化系统效率,以及实现较低输入电压启动LED灯串功能,同时可以简化应用线路,节省线路成本。
附图说明
图1,本实用新型所述的线性恒流系统一实施例的架构示意图;
图2为图1所示系统的输入限流模块电路图;
图3为图1所示系统的输出恒流模块电路图;
图4,本实用新型所述的线性恒流系统另一实施例的架构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型提供的输入限流模块及线性恒流系统做详细说明。
参考图1-3,其中,图1为本实用新型所述的线性恒流系统一实施例的架构示意图;图2为图1所示系统的输入限流模块电路图;图3为图1所示系统的输出恒流模块电路图。所述的系统包括:电性连接交流电源AC的整流桥11和电性连接所述整流桥11的输出端的输入电解电容Cin,所述交流电源AC通过所述整流桥11整流后输入到所述输入电解电容Cin上为所述输入电解电容Cin充电,所述输入电解电容Cin输出直流形式的输出电流至负载13,其中,所述负载13可以为LED灯串。所述系统还包括一输入限流模块12。
如图1所示,所述输入限流模块12,串联在所述整流桥11的第二输出端与所述输入电解电容Cin的下极板之间,所述输入电解电容Cin的上极板电性连接所述整流桥11的第一输出端;通过所述输入限流模块12限定为所述输入电解电容Cin充电的充电电流的大小。输入限流模块12通过限定为输入电解电容Cin充电的充电电流的大小,以校正畸变的交流电源AC的输入电流信号,从而提高线性恒流系统的功率因素值。通过设置输入限流模块12,可以提高线性恒流系统的功率因素值至大于等于0.7。
结合图1-2,所述输入限流模块12包括:第一运算放大器OP1以及第一MOS管M1。所述第一运算放大器OP1,正相输入端用于接收第一基准电压Vrefa,反相输入端通过一第一CS电阻RCS1电性连接所述整流桥11的第二输出端同时接地,输出端电性连接所述第一MOS管M1的控制端。所述第一MOS管M1,第一端电性连接所述输入电解电容Cin的下极板,第二端电性连接所述第一运算放大器OP1的反相输入端。所述输入限流模块12通过所述第一CS电阻RCS1采样为所述输入电解电容Cin充电的充电电流并反馈到所述第一运算放大器OP1的反相输入端,通过所述第一运算放大器OP1调节所述第一MOS管M1的导通状态,使得通过所述第一MOS管M1的电流为第一基准电压Vrefa的电压值与所述第一CS电阻RCS1的电阻值的比值(Vrefa/RCS1),从而限定所述充电电流的大小。其中,可以通过调节所述第一CS电阻RCS1的阻值的大小来调节所述充电电流的大小。
优选的,所述输入限流模块12可以进一步包括线电压补偿单元21。所述线电压补偿单元21,分别电性连接所述第一运算放大器OP1的正相输入端以及通过一VD电阻RVD电性连接至所述负载13的第二端,所述负载13的第一端电性连接所述输入电解电容Cin的上极板。所述线电压补偿单元21通过所述VD电阻RVD采样所述交流电源AC的电压与所述负载13上电压的差值获取采样电压,以调节所述第一运算放大器OP1的正相输入端接收到的所述第一基准电压Vrefa大小,使得所述充电电流随所述采样电压升高而减小。
具体的,所述线电压补偿单元21包括:第一电流镜I1以及第一电阻R1。所述第一电流镜I1,第一端通过所述VD电阻RVD电性连接至所述负载13的第二端以接收所述VD电阻RVD根据所述采样电压获取的VD电流,第二端接地,输出端电性连接所述第一运算放大器OP1的正相输入端同时电性连接所述第一电阻R1的一端。所述第一电阻R1,另一端用于接收一第一参考电压Vref1。通过所述线电压补偿单元21调节,使得所述第一运算放大器OP1的正相输入端接收到的所述第一基准电压Vrefa大小为:Vrefa=Vref1-R1*I1/k。其中,Vrefa为所述第一基准电压的电压值,Vref1为所述第一参考电压的电压值,R1为所述第一电阻的电阻值,I1为所述第一电流镜接收到的VD电流的电流值,k为所述第一电流镜的镜像比。通过VD电阻RVD采样电压信号,当交流电源AC的输入电压越高时,采样电压也越高,VD电阻RVD根据所述采样电压获取的VD电流(I1)越大;由于第一基准电压Vrefa=Vref1-R1*I1/k,则第一基准电压Vrefa越低,而充电电流为通过所述第一MOS管M1的电流(Vrefa/RCS1),故充电电流也越低,也即交流电源AC的输入电流随其输入电压升高而减小,从而减小输入功率随输入电压上升的幅度,优化系统效率。其中,可以通过调节所述VD电阻RVD的阻值的大小来调节所述充电电流的大小。参考前述,可以通过调节所述VD电阻和/或所述第一CS电阻的阻值的大小来调节所述充电电流的大小。
输入限流模块12内部电路可以制作在同一输入限流芯片内,以简化应用线路,节省线路成本。具体的,输入限流芯片上设置CS引脚、DRAIN引脚、GND引脚以及VD引脚。输入限流模块12的第一运算放大器OP1的反相输入端电性连接输入限流模块的CS输入端,CS输入端通过CS引脚电性连接第一CS电阻,以采样充电电流并反馈到相应第一运算放大器OP1的反相输入端;输入限流模块12的第一MOS管M1的第一端电性连接输入限流模块的DRAIN输入端,DRAIN输入端通过DRAIN引脚电性连接输入电解电容Cin的下极板,以限定充电电流的大小;输入限流模块12的线电压补偿单元21电性连接输入限流模块的VD输入端,VD输入端通过VD引脚电性连接VD电阻,以获取采样电压从而调节第一运算放大器OP1的正相输入端接收到的第一基准电压大小。
继续参考图1,优选的,所述系统进一步包括一输出恒流模块14。所述输出恒流模块14,串联在所述输入电解电容Cin的下极板与所述负载13的第二端之间,所述负载13的第一端电性连接所述输入电解电容Cin的上极板;通过所述输出恒流模块14使得输出至所述负载13的输出电流为恒定值。
结合图1、图3,所述输出恒流模块14包括:第二运算放大器OP2以及第二MOS管M2。所述第二运算放大器OP2,正相输入端用于接收第二参考电压Vref2,反相输入端通过一第二CS电阻RCS2电性连接所述输入电解电容Cin的下极板,输出端电性连接所述第二MOS管M2的控制端。所述第二MOS管M2,第一端电性连接所述负载13的第二端,第二端电性连接所述第二运算放大器OP2的反相输入端。所述输出恒流模块14通过所述第二CS电阻RCS2采样输出至所述负载13的输出电流并反馈到所述第二运算放大器OP2的反相输入端,通过所述第二运算放大器OP2调节所述第二MOS管M2的导通状态,使得通过所述第二MOS管M2的电流为第二参考电压Vref2的电压值与所述第二CS电阻RCS2的电阻值的比值(Vref2/RCS2),从而使得所述输出电流为恒定值。也即,输出至负载13的输出电流是通过第二CS电阻设置,由输出恒流模块14固定为恒定值。
同样的,输出恒流模块14内部电路可以制作在同一输出恒流芯片内,以简化应用线路,节省线路成本。具体的,输出恒流芯片上设置CS引脚、DRAIN引脚以及GND引脚。输出恒流模块14的第二运算放大器OP2的反相输入端电性连接输出恒流模块的CS输入端,CS输入端通过CS引脚电性连接第二CS电阻RCS2,以采样输出电流并反馈到第二运算放大器OP2的反相输入端;CS引脚同时通过第二CS电阻RCS2电性连接GND引脚,输出恒流模块的GND输入端通过GND引脚电性连接输入电解电容Cin的下极板;输出恒流模块14的第二MOS管M2的第一端电性连接输出恒流模块的DRAIN输入端,DRAIN输入端通过DRAIN引脚电性连接负载13的第二端,以使得所述输出电流为恒定值。
参考图4,本实用新型所述的线性恒流系统另一实施例的架构示意图。与图1所示实施例的不同之处在于,本实施例中,所述系统包括多个输入限流模块121~12M,所有所述输入限流模块121~12M彼此并联,M为正整数。每一所述输入限流模块,串联在所述整流桥11的第二输出端与所述输入电解电容Cin的下极板之间,所述输入电解电容Cin的上极板电性连接所述整流桥11的第一输出端;通过输入限流模块121~12M限定为所述输入电解电容Cin充电的充电电流的大小。所有所述输入限流模块121~12M内部电路设置及工作原理参照图2所示,此处不再赘述。通过多个输入限流模块并联使用来实现大功率的输入电流校正功能。当每一输入限流模块内部电路制作在同一输入限流芯片内时,根据芯片散热条件的限制,通常当单颗芯片功耗大于1W需要采用多个芯片并联的方式来减小单颗芯片上的功耗。
多个输入限流模块并联时,每一所述输入限流模块的CS输入端分别电性连接一第一CS电阻,以采样所述充电电流并反馈到相应第一运算放大器OP1的反相输入端;也即,每一输入限流模块的CS采样电阻(第一CS电阻RCS1)独立设置,为了使每个输入限流模块的利用和损耗一致,优选的,所有所述第一CS电阻采用相同的采样电阻。所有所述输入限流模块121~12M的DRAIN输入端短接后电性连接所述输入电解电容Cin的下极板。当所有所述输入限流模块121~12M进一步包括线电压补偿单元21时,所有所述输入限流模块121~12M的VD输入端短接后电性连接所述VD电阻RVD,也即,线电压补偿单元21的输入端短接在一起复用一个线电压补偿电阻(VD电阻RVD)。
其中,所述负载13为LED灯串,所述LED灯串包括串联的多个LED子灯串,设N为正整数,除第一个与最后一个LED子灯串以外,第N个LED子灯串的第一端电性连接电性连接下一个第N+1个LED子灯串的第二端,第N个LED子灯串的第二端电性连接上一个第N-1个LED子灯串的第一端,最后一个LED子灯串的第一端作为所述负载13的第一端电性连接所述输入电解电容Cin的上极板,第一个LED子灯串的第二端作为所述负载13的第二端。所有LED子灯串中LED灯珠的数量可以相同,也可以不相同。
优选的,所述线性恒流系统进一步包括多个输出恒流模块141~14N,N为正整数。每一所述输出恒流模块,串联在所述输入电解电容Cin的下极板与一LED子灯串的第二端之间;通过输出恒流模块141~14N使得输出至相应LED子灯串的输出电流恒定。每一输出恒流模块分别与一LED子灯串对应,LED子灯串的灯珠数量可以不同。所有所述输出恒流模块141~14N内部电路设置及工作原理参照图3所示,此处不再赘述。使用多个输出恒流模块来实现低压启动功能,其中使用输出恒流模块数量的多少与实际需要的启动电压以及系统效率有关,使用的模块数量越多在低压时效率越好。
使用多个输出恒流模块时,每一所述输出恒流模块的DRAIN输入端分别电性连接一LED子灯串的第二端;所有所述输出恒流模块141~14N的CS输入端短接后电性连接所述第二CS电阻RCS2,以采样所述输出电流并反馈到相应第二运算放大器OP2的反相输入端;所有所述输出恒流模块141~14N的GND输入端短接后电性连接所述输入电解电容Cin的下极板。
当所述输入电解电容充电后的电压(即交流电源的输入电压经整流桥整流后,对输入电解电容进行充电之后,输入电解电容上的电压)大于等于串接在第N-2个LED子灯串之后的所有LED子灯串的启动电压,且小于串接在第N-3个LED子灯串之后的所有LED子灯串的启动电压时,与第N-1个LED子灯串的第二端电性连接的输出恒流模块导通,使得所述第N-1个LED子灯串以及串接在所述第N-1个LED子灯串之后的所有LED子灯串工作。当一输出恒流模块的第二运算放大器OP2的反相输入端接收到的采样电压大于相应正相输入端接收到的相应第二参考电压时,控制与该第二运算放大器OP2电性连接的第二MOS管M2关断。相应的第二运算放大器OP2输出低电平关闭与其电性连接的第二MOS管M2。
在本实施例中,第1个LED子灯串LED1的第二端电性连接一输出恒流模块141、第2个LED子灯串LED2的第二端电性连接一输出恒流模块142、……、第N-1个LED子灯串LED(N-1)的第二端电性连接一输出恒流模块14(N-1)、第N个LED子灯串LEDN的第二端电性连接一输出恒流模块14N。与输出恒流模块串联的LED子灯串的灯珠数量越少,LED子灯串需要的启动电压越低,输出恒流模块对应的工作电压也越低,从而实现低输入电压工作的目的。
假设,所有串联的LED子灯串的启动电压为VLED1,串接在LED1之后的所有LED子灯串的启动电压为VLED2,……,串接在LED(N-2)之后的所有LED子灯串(即串联的LED子灯串LED(N-1)和LEDN)的启动电压为VLED(N-1),LEDN的启动电压为VLEDN,有VLED1>VLED2>……>VLED(N-1)>VLEDN。电性连接LED1的第二端的输出恒流模块141的CS基准电压(即第二参考电压)为Vref21,电性连接LED2的第二端的输出恒流模块142的CS基准电压(即第二参考电压)为Vref22,……,电性连接LED(N-1)的第二端的输出恒流模块14(N-1)的CS基准电压(即第二参考电压)为Vref2(N-1),电性连接LEDN的第二端的输出恒流模块14N的CS基准电压(即第二参考电压)为Vref2N,有Vref21>Vref22>……>Vref2(N-1)>Vref2N,即与输出恒流模块串联的LED子灯串的启动电压越低,该输出恒流模块的CS基准电压Vref2越小。
当输入电解电容充电后的电压大于等于串接在第N-2个LED子灯串之后的所有LED子灯串(即串联的LED子灯串LED(N-1)和LEDN)的启动电压,且小于串接在第N-3个LED子灯串之后的所有LED子灯串((即串联的LED子灯串LED(N-2)、LED(N-1)和LEDN))的启动电压时,与第N-1个LED子灯串LED(N-1)的第二端电性连接的输出恒流模块14(N-1)导通,输出恒流模块14(N-1)对应的CS基准电压为Vref2(N-1);与第N-2个LED子灯串LED(N-2)的第二端电性连接的输出恒流模块14(N-2)不导通。由于与第N个LED子灯串LEDN的第二端电性连接的输出恒流模块14N的CS基准电压Vref2N小于Vref2(N-1),所以,输出恒流模块4N的运算放大器的反相输入端电压大于正相输入端电压,这时输出恒流模块4N的运算放大器输出为低电平,控制输出恒流模块4N的MOS管关断。也即,仅使得所述第N-1个LED子灯串以及串接在所述第N-1个LED子灯串之后的所有LED子灯串(即串联的LED子灯串LED(N-1)和LEDN)工作,而第N-1个LED子灯串之前的所有LED子灯串均被关断,从而根据输入电压切换对应的的输出恒流模块,实现低输入电压工作的功能。
以3个LED子灯串LED1、LED2、LED3,对应连接3个输出恒流模块141、142、143为例进行说明(标号用于说明电路工作原理,部分标号未示于图中)。串联的LED1+LED2+LED3对应的启动电压为VLED1,串联的LED2+LED3对应的启动电压为VLED2,LED3对应的启动电压为VLED3,有VLED1>VLED2>VLED3。电性连接LED1的第二端的输出恒流模块141的CS基准电压为Vref21,电性连接LED2的第二端的输出恒流模块142的CS基准电压为Vref22,电性连接LED3的第二端的输出恒流模块143的CS基准电压为Vref23,有Vref21>Vref22>Vref23。当输入电解电容充电后的电压大于等于启动电压VLED2,且小于启动电压VLED1时,与LED1的第二端电性连接的输出恒流模块141不导通,与LED2的第二端电性连接的输出恒流模块142导通,输出恒流模块142对应的CS基准电压为Vref22;由于与LED3的第二端电性连接的输出恒流模块143的CS基准电压Vref23小于Vref22,所以输出恒流模块143的运算放大器的反相输入端电压大于正相输入端电压,这时输出恒流模块143的运算放大器输出为低电平,控制输出恒流模块143的MOS管关断,输入电流流过LED3、LED2以及输出恒流模块142,使得仅串联的LED3、LED2工作。
本实用新型中,输出恒流模块的个数与输入限流模块的个数不需要一一对应。例如,输出恒流模块可以为3个(N=3),输入限流模块可以为1个(M=1)或者2个(M=2)。
本实用新型所述的线性恒流系统,既能实现提高功率因数值又能实现输出无纹波,优化系统效率,以及实现较低输入电压启动LED灯串功能,同时可以简化应用线路,节省线路成本。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (19)
1.一种输入限流模块,适用于线性恒流系统,所述系统包括:电性连接交流电源的整流桥和电性连接所述整流桥的输出端的输入电解电容,所述交流电源通过所述整流桥整流后输入到所述输入电解电容上为所述输入电解电容充电,所述输入电解电容输出直流形式的输出电流至负载;其特征在于,
所述输入限流模块,串联在所述整流桥的第二输出端与所述输入电解电容的下极板之间,所述输入电解电容的上极板电性连接所述整流桥的第一输出端;通过所述输入限流模块限定为所述输入电解电容充电的充电电流的大小。
2.根据权利要求1所述的输入限流模块,其特征在于,所述输入限流模块进一步用于提高线性恒流系统的功率因素值至大于等于0.7。
3.根据权利要求1所述的输入限流模块,其特征在于,所述输入限流模块包括:第一运算放大器以及第一MOS管;
所述第一运算放大器,正相输入端用于接收第一基准电压,反相输入端通过一第一CS电阻电性连接所述整流桥的第二输出端同时接地,输出端电性连接所述第一MOS管的控制端;
所述第一MOS管,第一端电性连接所述输入电解电容的下极板,第二端电性连接所述第一运算放大器的反相输入端;
所述输入限流模块通过所述第一CS电阻采样为所述输入电解电容充电的充电电流并反馈到所述第一运算放大器的反相输入端,通过所述第一运算放大器调节所述第一MOS管的导通状态,使得通过所述第一MOS管的电流为第一基准电压的电压值与所述第一CS电阻的电阻值的比值,从而限定所述充电电流的大小。
4.根据权利要求3所述的输入限流模块,其特征在于,所述输入限流模块进一步包括:线电压补偿单元;
所述线电压补偿单元,分别电性连接所述第一运算放大器的正相输入端以及通过一VD电阻电性连接至所述负载的第二端,所述负载的第一端电性连接所述输入电解电容的上极板;
所述线电压补偿单元通过所述VD电阻采样所述交流电源的输入电压与所述负载上电压的差值获取采样电压,以调节所述第一运算放大器的正相输入端接收到的所述第一基准电压大小,使得所述充电电流随所述采样电压升高而减小。
5.根据权利要求4所述的输入限流模块,其特征在于,所述线电压补偿单元包括:第一电流镜以及第一电阻;
所述第一电流镜,第一端通过所述VD电阻电性连接至所述负载的第二端以接收所述VD电阻根据所述采样电压获取的VD电流,第二端接地,输出端电性连接所述第一运算放大器的正相输入端同时电性连接所述第一电阻的一端;
所述第一电阻,另一端用于接收一第一参考电压;
所述第一基准电压大小为:
Vrefa=Vref1-R1*I1/k,
其中,Vrefa为所述第一基准电压的电压值,Vref1为所述第一参考电压的电压值,R1为所述第一电阻的电阻值,I1为所述第一电流镜接收到的VD电流的电流值,k为所述第一电流镜的镜像比。
6.根据权利要求4所述的输入限流模块,其特征在于,通过调节所述VD电阻和/或所述第一CS电阻的阻值的大小来调节所述充电电流的大小。
7.一种线性恒流系统,所述系统包括:电性连接交流电源的整流桥和电性连接所述整流桥的输出端的输入电解电容,所述交流电源通过所述整流桥整流后输入到所述输入电解电容上为所述输入电解电容充电,所述输入电解电容输出直流形式的输出电流至负载;其特征在于,所述系统包括权利要求1-6任一项所述的输入限流模块。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述系统进一步包括一输出恒流模块;
所述输出恒流模块,串联在所述输入电解电容的下极板与所述负载的第二端之间,所述负载的第一端电性连接所述输入电解电容的上极板;通过所述输出恒流模块使得输出至所述负载的输出电流为恒定值。
9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述输出恒流模块包括:第二运算放大器以及第二MOS管;
所述第二运算放大器,正相输入端用于接收第二参考电压,反相输入端通过一第二CS电阻电性连接所述输入电解电容的下极板,输出端电性连接所述第二MOS管的控制端;
所述第二MOS管,第一端电性连接所述负载的第二端,第二端电性连接所述第二运算放大器的反相输入端;
所述输出恒流模块通过所述第二CS电阻采样输出至所述负载的输出电流并反馈到所述第二运算放大器的反相输入端,通过所述第二运算放大器调节所述第二MOS管的导通状态,使得通过所述第二MOS管的电流为第二参考电压的电压值与所述第二CS电阻的电阻值的比值,从而使得所述输出电流为恒定值。
10.一种线性恒流系统,所述系统包括:电性连接交流电源的整流桥和电性连接所述整流桥的输出端的输入电解电容,所述交流电源通过所述整流桥整流后输入到所述输入电解电容上为所述输入电解电容充电,所述输入电解电容输出直流形式的输出电流至负载;其特征在于,所述系统进一步包括至少一输入限流模块,所有所述输入限流模块彼此并联;
每一所述输入限流模块,串联在所述整流桥的第二输出端与所述输入电解电容的下极板之间,所述输入电解电容的上极板电性连接所述整流桥的第一输出端;
通过所述输入限流模块限定为所述输入电解电容充电的充电电流的大小。
11.根据权利要求10所述的系统,其特征在于,所述输入限流模块包括:第一运算放大器以及第一MOS管;
所述第一运算放大器,正相输入端用于接收第一基准电压,反相输入端通过一第一CS电阻电性连接所述整流桥的第二输出端同时接地,输出端电性连接所述第一MOS管的控制端;
所述第一MOS管,第一端电性连接所述输入电解电容的下极板,第二端电性连接所述第一运算放大器的反相输入端;
所述输入限流模块通过所述第一CS电阻采样为所述输入电解电容充电的充电电流并反馈到所述第一运算放大器的反相输入端,通过所述第一运算放大器调节所述第一MOS管的导通状态,使得通过所述第一MOS管的电流为第一基准电压的电压值与所述第一CS电阻的电阻值的比值,从而限定所述充电电流的大小。
12.根据权利要求11所述的系统,其特征在于,所述输入限流模块进一步包括:线电压补偿单元;
所述线电压补偿单元,分别电性连接所述第一运算放大器的正相输入端以及通过一VD电阻电性连接至所述负载的第二端,所述负载的第一端电性连接所述输入电解电容的上极板;
所述线电压补偿单元通过所述VD电阻采样所述交流电源的输入电压与所述负载上电压的差值获取采样电压,以调节所述第一运算放大器的正相输入端接收到的所述第一基准电压大小,使得所述充电电流随所述采样电压升高而减小。
13.根据权利要求12所述的系统,其特征在于,所述线电压补偿单元包括:第一电流镜以及第一电阻;
所述第一电流镜,第一端通过所述VD电阻电性连接至所述负载的第二端以接收所述VD电阻根据所述采样电压获取的VD电流,第二端接地,输出端电性连接所述第一运算放大器的正相输入端同时电性连接所述第一电阻的一端;
所述第一电阻,另一端用于接收一第一参考电压;
所述第一基准电压大小为:
Vrefa=Vref1-R1*I1/k,
其中,Vrefa为所述第一基准电压的电压值,Vref1为所述第一参考电压的电压值,R1为所述第一电阻的电阻值,I1为所述第一电流镜接收到的VD电流的电流值,k为所述第一电流镜的镜像比。
14.根据权利要求12所述的系统,其特征在于,通过调节所述VD电阻和/或所述第一CS电阻的阻值的大小来调节所述充电电流的大小。
15.根据权利要求11-14任意一项所述的系统,其特征在于,每一所述输入限流模块的CS输入端分别电性连接一第一CS电阻,以采样所述充电电流并反馈到相应第一运算放大器的反相输入端;
所有所述输入限流模块的DRAIN输入端短接后电性连接所述输入电解电容的下极板,以限定所述充电电流的大小;
当所有所述输入限流模块均进一步包括线电压补偿单元时,所有所述输入限流模块的VD输入端短接后电性连接所述VD电阻,以获取所述采样电压从而调节所述第一运算放大器的正相输入端接收到的所述第一基准电压大小。
16.根据权利要求15所述的系统,其特征在于,所有所述第一CS电阻采用相同的采样电阻。
17.根据权利要求10所述的系统,其特征在于,所述负载为LED灯串,所述LED灯串包括串联的至少一LED子灯串,设N为正整数,除第一个与最后一个LED子灯串以外,第N个LED子灯串的第一端电性连接电性连接下一个第N+1个LED子灯串的第二端,第N个LED子灯串的第二端电性连接上一个第N-1个LED子灯串的第一端,最后一个LED子灯串的第一端作为所述负载的第一端电性连接所述输入电解电容的上极板,第一个LED子灯串的第二端作为所述负载的第二端;
所述线性恒流系统进一步包括:至少一输出恒流模块;
每一所述输出恒流模块,串联在所述输入电解电容的下极板与一LED子灯串的第二端之间;
通过所述输出恒流模块使得输出至相应LED子灯串的输出电流恒定。
18.根据权利要求17所述的系统,其特征在于,所述输出恒流模块包括:第二运算放大器以及第二MOS管;所述第二运算放大器,正相输入端用于接收第二参考电压,反相输入端通过一第二CS电阻电性连接所述输入电解电容的下极板,输出端电性连接所述第二MOS管的控制端;所述第二MOS管,第一端电性连接所述负载的第二端,第二端电性连接所述第二运算放大器的反相输入端;所述输出恒流模块通过所述第二CS电阻采样输出至所述负载的输出电流并反馈到所述第二运算放大器的反相输入端,通过所述第二运算放大器调节所述第二MOS管的导通状态,使得通过所述第二MOS管的电流为第二参考电压的电压值与所述第二CS电阻的电阻值的比值,从而使得所述输出电流为恒定值;
每一所述输出恒流模块的DRAIN输入端分别电性连接一LED子灯串的第二端,以使得所述输出电流为恒定值;
所有所述输出恒流模块的CS输入端短接后电性连接所述第二CS电阻,以采样所述输出电流并反馈到相应第二运算放大器的反相输入端;
所有所述输出恒流模块的GND输入端短接后电性连接所述输入电解电容的下极板。
19.根据权利要求18所述的系统,其特征在于,当所述输入电解电容充电后的电压大于等于串接在第N-2个LED子灯串之后的所有LED子灯串的启动电压,且小于串接在第N-3个LED子灯串之后的所有LED子灯串的启动电压时,与第N-1个LED子灯串的第二端电性连接的输出恒流模块导通,使得所述第N-1个LED子灯串以及串接在所述第N-1个LED子灯串之后的所有LED子灯串工作。
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