[發明專利]限流方法及限流?恒流組合式電源電路及其控制方法

有效

• 申請號: 201610071793.5
• 申請日: 2016-02-02
• 公開（公告）號: CN105576951B
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 崔俊國;朱成花;胡秀江;楊寧
• 申請（專利權）人: 蕪湖銳芯電子科技有限公司
• 主分類號: H02M1/14
• 分類號: H02M1/14;H02J7/34
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司32243
• 代理人: 胡定華

技術領域

本發明屬于線性電源電路領域，更具體地說是限流方法及限流-恒流組合式電源電路及其控制方法，尤其用于LED驅動電源領域。

背景技術

在越來越多的照明裝置中，發光二極管（LED）正在取代傳統照明光源，因為其具有更小的尺寸、低功耗、快速的發光操作、以及長發光壽命。LED 不能直接連接到交流電，需要配置相應的限流驅動電源，當前LED 驅動使用的方案以傳統的高頻開關電源為主，電路復雜，成本高，使得眾多廠商轉用線性電源方案。

目前，也有很多類似的電源電路及限流方法，如申請號201310202695，發明名稱為“一種多回路限流供電電路及其控制方法和限流供電方法”，在該專利的背景技術中已經描述了現有的電源電路如圖1，圖2中電源電路的缺陷；同時該專利的改進方法如圖3和圖4所示, 該專利中采用的限流方法是通過限流器來控制負載電流，儲能電容405只起到存儲電荷的作用；從而造成限流器承載過高的功耗，限流器溫度偏高，從而限制了該線性驅動電源的應用范圍。

發明內容

本發明所解決的技術問題是通過控制限流電容容值來實現對經整流橋輸出電流的交流成分的限制，然后把限流電容所存儲能量轉移給負載供電，從而降低電路的系統功耗。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種限流方法，在輸入電壓高于設定電壓時，通過控制限流電容的電容值對經整流橋輸出電流的交流成分進行限制；在輸入電壓低于限流電容電壓時，限流電容給負載供電。

進一步得，該方法中的設定電壓為限流電容電壓與負載電壓之和。

由于經整流橋輸出的紋波電壓變化率無法控制，可以通過控制電容的容值來限制電流；電容容值越小其對電流的限制越強。

實現上述限流方法的限流-恒流組合式電源電路，包括一交流電源、一整流橋、一限流-恒流電路和負載，其中，交流電源為正弦波交流電，所述整流橋包括兩個輸入端和正負極輸出端，兩個輸入端與交流電源相連；所述限流-恒流電路包括四個端，其中，第一端與整流橋的正極輸出端相連，第二端與整流橋的負極輸出端相連，第三端連接負載的一端，第四端連接負載的另一端；該電源電路包括一個限流回路和兩個恒流回路，其中，限流回路通過該回路中電容的電容值來限流。

進一步的優選方案，限流-恒流電路包括第一電容、第二電容、第一二極管、第二二極管和半導體功率器件，第二電容的容值小于第一電容的容值，其中，半導體功率器件包括三個端，具體為第一端、第二端、第三端，第二電容的一端連接到整流橋的正極輸出端與半導體功率器件第一端的交匯處，第二電容的另一端連接到第一二極管的陽極與第二二極管的陰極的交匯處；第一電容的一端連接到半導體功率器件第二端與第一二極管的陰極的交匯處，第一電容的另一端連接到整流橋的負極輸出端與第二二極管的陽極的交匯處；負載并聯于第一電容的兩端，半導體功率器件第三端接控制信號。

交流電源、整流橋、第二電容、第一二極管、第一電容、負載構成限流回路；第二電容、半導體功率器件、第一電容、負載、第二二極管構成第一恒流回路；交流電源、整流橋、半導體功率器件、第一電容、負載構成第二恒流回路；其中限流回路通過第二電容進行限流。

同時限流-恒流電路中也可以去掉第一電容，限流-恒流電路包括第二電容、第一二極管、第二二極管和半導體功率器件，其中，半導體功率器件包括三個端，具體為第一端、第二端、第三端，第二電容的一端連接到整流橋的正極輸出端與半導體功率器件第一端的交匯處，第二電容的另一端連接到第一二極管的陽極與第二二極管的陰極的交匯處；負載的一端連接到半導體功率器件第二端與第一二極管的陰極的交匯處，負載的另一端連接到第二二極管的陽極與整流橋負極輸出端的交匯處，半導體功率器件第三端接控制信號。

交流電源、整流橋、第二電容、第一二極管、負載構成限流回路；第二電容、半導體功率器件、負載、第二二極管構成第一恒流回路；交流電源、整流橋、半導體功率器件、負載構成第二恒流回路；其中限流回路通過第二電容進行限流。

上述整流橋均可采用倍整流電路代替，第二電容采用納法級至繆法級電容。

本發明為了進一步實現限流，還包括一個或多個限流電阻，所述限流電阻用于限制第一電容的充電電流、第一電容和第二電容的充電電流、第二電容的放電電流。

優化方案，限流-恒流組合式電源電路還包括第一電阻，第一電阻的一端與第一二極管的陰極相連，另一端連接到第一電容與半導體功率器件第二端的交匯處。