[發(fā)明專利]恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器及恒流轉(zhuǎn)恒壓裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610239933.5
• 申請日: 2016-04-15
• 公開（公告）號: CN105763028A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李振謙
• 申請（專利權(quán)）人: 大連泰思曼科技有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 李馨;李洪福

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器及恒流轉(zhuǎn)恒壓裝置。

背景技術(shù)

在單線恒流源供電應(yīng)用中，需要恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器，圖14-A、圖14-B、圖14-C分別示出了現(xiàn)有技術(shù)中單線恒流源的應(yīng)用示例圖，其中，圖14-A示出了單線恒流源雙端供電的情況，圖14-B和圖14-C分別示出了單線恒流源單端供電的情況，圖中的S+表示正極性恒流源，S-表示負(fù)極性恒流源，N1、N2、N3、…、Nn-1、Nn均表示恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器，所述恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器可以連接負(fù)載，每一恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器均具有一進(jìn)線線路和一出線線路；在圖14-A中，恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器N1的進(jìn)線線路連接正極性恒流源，恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器N2的進(jìn)線線路與恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器N1的出線線路相連接，恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器N3的進(jìn)線線路與恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器N2的出線線路相連接，恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器Nn的進(jìn)線線路與恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器Nn-1的出線線路相連接，恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器Nn的出線線路連接負(fù)極性恒流源；在圖14-B中，恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器N1的進(jìn)線線路連接正極性恒流源，恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器N2的進(jìn)線線路與恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器N1的出線線路相連接，恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器N3的進(jìn)線線路與恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器N2的出線線路相連接，恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器Nn的進(jìn)線線路與恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器Nn-1的出線線路相連接，恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器Nn的出線線路連接接地線；在圖14-C中，恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器N1的進(jìn)線線路連接接地線，恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器N2的進(jìn)線線路與恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器N1的出線線路相連接，恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器N3的進(jìn)線線路與恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器N2的出線線路相連接，恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器Nn的進(jìn)線線路與恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器Nn-1的出線線路相連接，恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器Nn的出線線路連接負(fù)極性恒流源；各恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器通過各自的進(jìn)線線路和出線線路相互串聯(lián)并與單線恒流源及接地線連接成整個系統(tǒng)；當(dāng)恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器只有一個時，即為圖14-A、圖14-B和圖14-C中只有N1的情況，那么在圖14-A中，恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器N1的出線線路直接連接負(fù)極性恒流源，在圖14-B中，恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器N1的出線線路直接連接接地線，在圖14-C中，恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器N1的出線線路直接連接負(fù)極性恒流源；現(xiàn)有技術(shù)中一般采用穩(wěn)壓管或者假負(fù)載裝置作為恒流轉(zhuǎn)恒壓的能耗負(fù)載，使得恒流轉(zhuǎn)恒壓(CC/CV)轉(zhuǎn)換器的能耗負(fù)載和其輸出端所連接的實際負(fù)載的功率之和保持恒定，現(xiàn)有的這種結(jié)構(gòu)在實際負(fù)載很小時，存在恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器的效率較低，發(fā)熱嚴(yán)重的問題。圖13-A、圖13-B、圖13-C分別示出了現(xiàn)有技術(shù)中采用穩(wěn)壓管作為能耗負(fù)載的應(yīng)用示意圖，如圖13-A所示，在恒流源的輸出回路中串接有穩(wěn)壓管，其用于將電流源轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷涸垂┙o負(fù)載使用，如圖13-B所示，當(dāng)負(fù)載電流大于恒流源的輸出電流時則需要增加匹配變換器，使負(fù)載匹配，如圖13-C所示，當(dāng)恒流源的輸入端和輸出端需要隔離，為了散熱的方便，一般將穩(wěn)壓二極管放置在負(fù)載一側(cè)，還可以采用有源負(fù)載代替穩(wěn)壓管，以保證輸入電壓的穩(wěn)定，現(xiàn)有技術(shù)中還有一種形式的能耗負(fù)載的應(yīng)用，如圖13-D所示，通過調(diào)節(jié)能耗負(fù)載的大小，使得當(dāng)實際負(fù)載發(fā)生變化時通過調(diào)整能耗負(fù)載的能耗，進(jìn)而保證輸出電壓恒定，從而直接將恒流源變?yōu)楹銐涸矗活愃齐娐愤€有一些變種形式，但在該類電路中能耗負(fù)載均是必要的，因為一般的應(yīng)用中的負(fù)載為恒壓源負(fù)載，恒壓源負(fù)載的特點是負(fù)載減小時負(fù)載等效電阻增大，而在恒流源情況下負(fù)載減小的同時，負(fù)載等效電阻也減小，普通的恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器設(shè)計思路，無論是降壓型(BUCK)、升壓型(Booster)、升壓降壓型(BUCK-Booster)、反激型(Fly-back)、全橋型、半橋型、推挽型等，如果沒有能耗負(fù)載，其輸入為恒流源，輸出也為恒流源，無法適應(yīng)恒壓源負(fù)載，但能耗負(fù)載的應(yīng)用使得電源的效率在實際負(fù)載很小時，效率很低，這是因為能耗負(fù)載的效率和實際負(fù)載的效率之和為電源的最大功率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對以上問題的提出，而研制一種能夠控制流向負(fù)載的電流脈沖寬度，使得在滿足負(fù)載能量要求的同時，將多余電流以旁路方式不經(jīng)過負(fù)載直接傳輸?shù)匠鼍€線路的恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器及恒流轉(zhuǎn)恒壓裝置。

本發(fā)明的技術(shù)手段如下：

一種恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器，該恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器具有進(jìn)線線路和出線線路，并在使用時連接實際負(fù)載L，所述恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器包括開關(guān)部件S1；所述開關(guān)部件S1的第一開關(guān)端連接進(jìn)線線路和實際負(fù)載L一端，所述開關(guān)部件S1的第二開關(guān)端連接出線線路和實際負(fù)載L另一端；通過調(diào)節(jié)所述開關(guān)部件S1的占空比來維持所述恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器的輸出電壓恒定；

另外，所述恒流轉(zhuǎn)恒壓變換器還包括：