专利名称：一种恒流源电路的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电路设计领域，涉及一种交通控制灯的恒流源电路。
背景技术：
恒流源是一种能向负载提供恒定电流的电路。它既可以为各种放大 电路提供偏流以稳定其静态工作点，又可以作为其有源负载，以提高放大 倍数.并且在差动放大电路、脉冲产生电路中得到了广泛应用。
目前恒流源按照恒流源电路主要组成器件的不同，可分为三类晶体 管恒流源、场效应管恒流源、集成运放恒流源。
晶体管恒流源以晶体三极管为主要组成器件，利用晶体三极管集电 极电压变化对电流影响小，并在电路中采用电流负反馈来提高输出电流 之恒定性。由于晶体管参数易受温度变化影响，导致电流输出不稳定。
场效应管恒流源以场效应晶体管作为主要组成器件，较之晶体管恒 流源，其等效内阻较小，但增大电流负反馈电阻，场效应管恒流源会取得 更好的效果。且无需辅助电源，是一个纯两端网络，这种工作方式十分有 用，可以用来代替任意一个欧姆电阻。通常，将场效应和晶体管配合使用， 其恒流效果会更佳。
集成运放恒流源由于温度对集成运放参数影响不如对晶体管或场效 应管参数影响之显著，由集成运放构成的恒流源具有稳定性更好，恒流性 能更高之优点。尤其在负载一端需接地，要求大电流的场合，获得了广泛 应用。 发明内容
本实用新型的目的是针对交通控制灯LED负载特性变化，提供一种 恒流源电路，以保证交通控制灯亮度保持恒定。
本实用新型包括电源电路、稳压源电路、V/I变换电路和输出驱动电路。
电源电路包括插头JP2、保护电容C1、变压器TR、第一整流二极管 Dl、第二整流二极管D2、第三整流二极管D3、第四整流二极管D4、第一 滤波极性电容E1、第二滤波极性电容E2、滤波电容C2。保护电容C1的一端分别与插头的一端和变压器TR —次绕组的一端连接，保护电容CI
的另一端分别与插头的另一端、变压器TR—次绕组的另一端连接；第四
整流二极管D4阳极分别与变压器TR 二次绕组的一端、第一整流二极管 Dl的阴极连接，第二整流二极管D2的阴极分别与变压器TR二次绕组的 另一端、第三整流二极管D3的阳极连接，第一滤波电容El的负极分别 与第一整流二极管Dl的阳极、第二整流二极管D2的阳极、第二滤波极 性电容E2负极连接，第一滤波电容El的正极分别与第三整流二极管D3 阴极、第四整流二极管D4阴极、第二滤波极性电容E2正极连接；滤波 电容C2的一端与第二滤波极性电容E2负极连接，并接地；滤波电容C2 的另一端与第二滤波极性电容E2正极连接，作为电源电路+24V电压输出。 稳压源电路包括稳压电阻R1、稳压二极管DZ、稳压极性电容E3、稳 压电容C3。
稳压电阻Rl —端与电源电路中滤波电容C2的另一端连接，稳压电 阻Rl的另一端分别与稳压二极管DZ的阴极、稳压极性电容E3的正极、 稳压电容C3的一端连接，作为电压输出；稳压二极管DZ的阳极、稳压 极性电容E3的负极、稳压电容C3的另一端接地。
V/I变换电路包括集成运放Q1、三极管P1、限幅二极管D5、第一分 压电阻R2、第二分压电阻R3、第三分压电阻R4、第四分压电阻R5、第 一保护电阻R6、第二保护电阻R7、反馈电阻R8、第一滤波电容C4、第 二滤波电容C5、第三滤波电容C6、第四滤波电容C7。
第一分压电阻R2的一端接地，另一端分别与第三分压电阻R4的一 端、集成运放Ql的反相端连接；第二分压电阻R3的一端与稳压源电路 的稳压极性电容E3的正极连接，另一端分别与第四分压电阻R5的一端、 集成运放Q1的同相端连接；集成运放Q1的输出端与三极管P1的基极连 接，三极管P1的集电极、第一保护电阻R6的一端、第二保护电阻R7的 一端与电源电路中滤波电容C2的另一端连接，第三分压电阻R4的另一 端、第一保护电阻R6的另一端、第二保护电阻R7的另一端、反馈电阻 R8的一端与三极管P1的发射极连接；反馈电阻R8的另一端、第四分压 电阻R5的另一端分别限幅二极管D5的阳极连接，限幅二极管D5的阴极 为电流输出端；第一滤波电容C4、第二滤波电容C5、第三滤波电容C6、 第四滤波电容C7并联后一端与电源连接，另一端接地。输出驱动电路包括第一跳线器J1、第二跳线器J2、第三跳线器J3、 第四跳线器J4、电流输出接口JP1。
第一跳线器J1、第二跳线器J2、第三跳线器J3、第四跳线器J4的 一端与各自相关的V/I变换电路中限压二极管的阴极连接；第一跳线器 Jl、第二跳线器J2、第三跳线器J3、第四跳线器J4的另一端与电流输 出接口 JP1的一端连接，电流输出接口 JP1的另一端接地。
本实用新型充分考虑了 LED负载的特性、工作电压范围以及工作安 全性，其中稳压源电路采用5%精度稳压管产生，输出电压保证在 11. 4-12. 6V之间，V/I变换电路具有良好的恒流性能和较强的驱动能力， 而且输出端通过负载接地，其电流稳定度、温度漂移和可靠性等技术指 标，均有较大提高，集成运算放大器Q1 (LM258)提高了恒流源电路的输 入阻抗，系统输出电流值为I = VREFR3/R4R8与负载无关，从而实现恒流源 输出。恒流源驱动电流可通过反馈电阻值加以调整，电源功率可达20W， 最大驱动LED数目可达270个，最多提供四路恒流源驱动电路，可通过 跳线器进行选择以满足不同的需要。
图l为本实用新型的电路框图2为电源电路图3为稳压源电路图4为V/1变换电路图5为恒流源选择输出电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。
如图1所示，交通控制灯恒流源电路包括电源电路1、稳压源电路2、 V/I变换电路3和输出驱动电路4。
如图2所示，电源电路l包括插头JP2、保护电容C1、变压器TR、 第一整流二极管D1、第二整流二极管D2、第三整流二极管D3、第四整流 二极管D4、第一滤波极性电容E1、第二滤波极性电容E2、滤波电容C2。 保护电容Cl的一端分别与插头的一端和变压器TR —次绕组的一端连接， 保护电容C1的另一端分别与插头的另一端、变压器TR—次绕组的另一 端连接；第四整流二极管D4阳极分别与变压器TR二次绕组的一端、第
6一整流二极管Dl的阴极连接，第二整流二极管D2的阴极分别与变压器 TR 二次绕组的另一端、第三整流二极管D3的阳极连接，第一滤波电容 El的负极分别与第一整流二极管Dl的阳极、第二整流二极管D2的阳极、 第二滤波极性电容E2负极连接，第一滤波电容El的正极分别与第三整 流二极管D3阴极、第四整流二极管D4阴极、第二滤波极性电容E2正极 连接；滤波电容C2的一端与第二滤波极性电容E2负极连接，并接地； 滤波电容C2的另一端与第二滤波极性电容E2正极连接，作为电源电路 +24V电压输出。
本电路的保护电容C1提供限幅保护的作用，第一整流二极管D1、第 二整流二极管D2、第三整流二极管D3、第四整流二极管D4形成了全桥 整流电路，将交流电变成直流。第一滤波极性电容El、第二滤波极性电 容E2、滤波电容C2，滤除有害的高频成分。
如图3所示，稳压源电路2包括稳压电阻R1、稳压二极管DZ、稳压 极性电容E3、稳压电容C3。
稳压电阻Rl —端与电源电路中滤波电容C2的另一端连接，稳压电 阻Rl的另一端分别与稳压二极管DZ的阴极、稳压极性电容E3的正极、 稳压电容C3的一端连接，作为电压输出；稳压二极管DZ的阳极、稳压 极性电容E3的负极、稳压电容C3的另一端接地。
稳压电阻R1、稳庄二极管DZ、稳压极性电容E3、稳压电容C3形成 了一个稳压电路，使电压维持在11.4-12.6V。
如图4所示，V/I变换电路3包括集成运放Q1、三极管P1、限幅二 极管D5、第一分压电阻R2、第二分压电阻R3、第三分压电阻R4、第四 分压电阻R5、第一保护电阻R6、第二保护电阻R7、反馈电阻R8、第一 滤波电容C4、第二滤波电容C5、第三滤波电容C6、第四滤波电容C7。
第一分压电阻R2的一端接地，另一端分别与第三分压电阻R4的一 端、集成运放Ql的反相端连接；第二分压电阻R3的一端与稳压源电路 的稳压极性电容E3的正极连接，另一端分别与第四分压电阻R5的一端、 集成运放Q1的同相端连接；集成运放Q1的输出端与三极管P1的基极连 接，三极管P1的集电极、第一保护电阻R6的一端、第二保护电阻R7的 一端与电源电路中滤波电容C2的另一端连接，第三分压电阻R4的另一 端、第一保护电阻R6的另一端、第二保护电阻R7的另一端、反馈电阻R8的一端与三极管Pl的发射极连接；反馈电阻R8的另一端、第四分压 电阻R5的另一端分别限幅二极管D5的阳极连接，限幅二极管D5的阴极 为电流输出端；第一滤波电容C4、第二滤波电容C5、第三滤波电容C6、 第四滤波电容C7并联后一端与电源连接，另一端接地。
V/I变换电路中各个滤波电容、二极管主要是为了吸收来自外部供电 电源的谐波、脉冲和其他干扰信号，减少这些干扰信号对产品的影响， 提高产品的可靠性和环境适应性。R2、 R3、 R4、 R5构成同相负反馈系统， 起到分压的作用，R6、 R7构成三极管的保护电阻，防止三极管击穿。
如图5所示，输出驱动电路4包括第一跳线器J1、第二跳线器J2、 第三跳线器J3、第四跳线器J4、电流输出接口JP1。
第一跳线器J1、第二跳线器J2、第三跳线器J3、第四跳线器J4的 一端与各自相关的V/I变换电路中限压二极管的阴极连接；第一跳线器 Jl、第二跳线器J2、第三跳线器J3、第四跳线器J4的另一端与电流输 出接口 JP1的一端连接，电流输出接口 JP1的另一端接地。
该输出驱动电路能同时提供四路恒流源驱动电路，通过跳线器Jl， J2， J3， J4进行选择以满足不同的需要。
权利要求1、一种恒流源电路，包括电源电路、稳压源电路、V/I变换电路和输出驱动电路，其特征在于所述的电源电路包括插头JP2、保护电容C1、变压器TR、第一整流二极管D1、第二整流二极管D2、第三整流二极管D3、第四整流二极管D4、第一滤波极性电容E1、第二滤波极性电容E2、滤波电容C2；保护电容C1的一端分别与插头的一端和变压器TR一次绕组的一端连接，保护电容C1的另一端分别与插头的另一端、变压器TR一次绕组的另一端连接；第四整流二极管D4阳极分别与变压器TR二次绕组的一端、第一整流二极管D1的阴极连接，第二整流二极管D2的阴极分别与变压器TR二次绕组的另一端、第三整流二极管D3的阳极连接，第一滤波电容E1的负极分别与第一整流二极管D1的阳极、第二整流二极管D2的阳极、第二滤波极性电容E2负极连接，第一滤波电容E1的正极分别与第三整流二极管D3阴极、第四整流二极管D4阴极、第二滤波极性电容E2正极连接；滤波电容C2的一端与第二滤波极性电容E2负极连接，并接地；滤波电容C2的另一端与第二滤波极性电容E2正极连接，作为电源电路+24V电压输出；所述的稳压源电路包括稳压电阻R1、稳压二极管DZ、稳压极性电容E3、稳压电容C3；稳压电阻R1一端与电源电路中滤波电容C2的另一端连接，稳压电阻R1的另一端分别与稳压二极管DZ的阴极、稳压极性电容E3的正极、稳压电容C3的一端连接，作为电压输出；稳压二极管DZ的阳极、稳压极性电容E3的负极、稳压电容C3的另一端接地；所述的V/I变换电路包括集成运放Q1、三极管P1、限幅二极管D5、第一分压电阻R2、第二分压电阻R3、第三分压电阻R4、第四分压电阻R5、第一保护电阻R6、第二保护电阻R7、反馈电阻R8、第一滤波电容C4、第二滤波电容C5、第三滤波电容C6、第四滤波电容C7；第一分压电阻R2的一端接地，另一端分别与第三分压电阻R4的一端、集成运放Q1的反相端连接；第二分压电阻R3的一端与稳压源电路的稳压极性电容E3的正极连接，另一端分别与第四分压电阻R5的一端、集成运放Q1的同相端连接；集成运放Q1的输出端与三极管P1的基极连接，三极管P1的集电极、第一保护电阻R6的一端、第二保护电阻R7的一端与电源电路中滤波电容C2的另一端连接，第三分压电阻R4的另一端、第一保护电阻R6的另一端、第二保护电阻R7的另一端、反馈电阻R8的一端与三极管P1的发射极连接；反馈电阻R8的另一端、第四分压电阻R5的另一端分别限幅二极管D5的阳极连接，限幅二极管D5的阴极为电流输出端；第一滤波电容C4、第二滤波电容C5、第三滤波电容C6、第四滤波电容C7并联后一端与电源连接，另一端接地；所述的输出驱动电路包括第一跳线器J1、第二跳线器J2、第三跳线器J3、第四跳线器J4、电流输出接口JP1；第一跳线器J1、第二跳线器J2、第三跳线器J3、第四跳线器J4的一端与各自相关的V/I变换电路中限压二极管的阴极连接；第一跳线器J1、第二跳线器J2、第三跳线器J3、第四跳线器J4的另一端与电流输出接口JP1的一端连接，电流输出接口JP1的另一端接地。
专利摘要本实用新型涉及一种恒流源电路。本实用新型包括电源电路、稳压源电路、V/I变换电路和输出驱动电路。其中电源电路为稳压源电路、V/I变换电路和输出驱动电路提供了必要的电压，从稳压源输出的电压保证在11.4-12.6V之间，然后利用运算放大器电路进行电压、电流变换并进行驱动输出，提供交通控制灯稳定电流，以保证交通控制灯亮度保持恒定。本实用新型充分考虑了LED负载的特性、工作电压范围以及工作安全性，其电流稳定度、温度漂移和可靠性等技术指标均有较大提高，实现恒流源输出。
文档编号H02M7/06GK201369855SQ200920116100
公开日2009年12月23日 申请日期2009年3月23日 优先权日2009年3月23日
发明者亮 俞, 孔亚广, 李公卿 申请人:杭州电子科技大学