专利名称：数字压控直流恒流源装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种数字压控直流恒流源装置。
背景技术：
LED照明设备的出现在极大程度上给节能环保带来了可圈可点的亮点，但是目前而言，单一化的LED照明已经满足不了日益增长的社会需求。一般高亮白色发光LED的正常工作电流为20mA，工作电压为3. 7V左右，要满足一个串、并联的LED照明矩阵，技术人员必须设计一种不随负载LED个数变化的稳定电压电流驱动。专利号为ZL 200520107082. 6的中国专利公开了一种恒流源装置，其包括可调式开关稳压电路、负载、电流采样电阻Rl和放大器，如图1所示。所述电流采样电阻Rl与所述负载串联，所述放大器对电阻Rl两端的电压差放大后输送给可调式开关稳压电路的反馈端，从而调节所述可调式开关稳压电路的占空比，进而调整输出电压，维持输出电流不变。 然而，采用该恒流源装置不能调整负载电流的大小，也就是说，不能调整LED照明装置的亮度。因此，亟待提供一种改进的数字压控直流恒流源装置以克服上述缺陷。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于提供一种数字压控直流恒流源装置，其可以调整负载电流的大小并维持电路的动态稳定。为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种数字压控直流恒流源装置，其包括与电源连接的电压调整器、与负载串联的采样电阻、两输入端分别与所述采样电阻的两端相连的采样放大器、差分放大器和微处理器，所述电压调整器的输出端与所述负载相连， 所述采样放大器的输出端与所述差分放大器的负输入端相连，所述微处理器与所述差分放大器的正输入端相连且通过A/D采样模块与所述采样电阻相连，所述差分放大器的输出端与所述电压调整器的调整端相连。与现有技术相比，本实用新型的数字压控直流恒流源装置的微处理器通过A/D采样模块对采样电阻两端的电压信号进行采样并存储，建立一个电流-电压转换模型，通过对实时采样电压值及微处理器中存储的预设值比较后，将设定值输出至差分放大器的正输入端。而采样电阻两端的采样电压经过采样放大器同相放大后，输出至差分放大器的负输入端，差分放大器把负输入端的采样电压与正输入端的微处理器输出的设定电压的差值进行放大，输出到电压调整器的调整端，形成闭环反馈。微处理器输出的设定值决定了负载电流的大小。当微处理器的设定值变大，则反馈到电压调整器调整端的电压变大，电压调整器的输出电压升高，负载电流增加，采样放大器的输出端电压增加，差分放大器的负输入端电压升高，直到差分放大器的正负输入端的电压相等，系统实现动态稳定。而当微处理器的设定值不变而有某种情况使得负载电流增加时，采样电阻两端的电压增加，采样放大器输出电压随之变大，而差分放大器输出电压减小，电压调整器输出电压变小，从而使负载电流减小，进而维持了负载电流的动态稳定，反之亦然。也就是说，本实用新型的数字压控直流恒流源装置可以稳定调整负载电流的大小。作为本实用新型的优选实施例，所述采样放大器的输出端与负输入端之间串联有滑动变阻器，所述滑动变阻器的滑片与所述采样放大器的输出端连接。该滑动变阻器用于调整所述差分放大器负输入端的电压幅值。优选地，所述负载两端并联有一二极管，且所述二极管的负极与调整器的输出端相连，该二极管用于防止引线较长使线路中出现反向感应电压而损坏电路。优选地，所述采样电阻为锰铜电阻，其功率大，可以减小对整个数字压控直流恒流源装置的影响，并避免被烧坏。通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。
图1为现有恒流源装置的结构示意图。图2为本实用新型数字压控直流恒流源装置的电路图。
具体实施方式
现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，本实用新型提供了一种数字压控直流恒流源装置，其可以调整负载电流的大小并维持电路的动态稳定。下面将结合附图详细阐述本实用新型实施例的技术方案。如图2所示，本实施例的数字压控直流恒流源装置包括与电源Vcc连接的电压调整器Ul、与负载Jl串联的采样电阻R5、采样放大器U2、差分放大器U3和微处理器，所述电压调整器Ul的输出端与所述负载 Jl相连，所述采样放大器U2的两个输入端分别连接在所述采样电阻R5的两端，而输出端与所述差分放大器U3的负输入端相连，所述微处理器与所述差分放大器U3的正输入端相连，如图中A所示，且所述微处理器通过A/D采样模块与所述采样电阻R5相连(图未示)， 所述差分放大器U3的输出端与所述电压调整器Ul的调整端ADJ相连。具体的，所述电压调整器Ul优选为LM350，所述采样电阻R5优选为大功率锰铜电阻，所述采样放大器U2优选为超低噪声运放AD797，以减小噪声的影响。所述差分放大器 U3优选为高精度运放0P707，以提供高精度的比较结果。进一步地，所述采样放大器U2的输出端与负输入端之间串联有滑动变阻器R11， 所述滑动变阻器Rll的滑片与所述采样放大器U2的输出端连接。该滑动变阻器Rll用于调整所述差分放大器U3负输入端的电压幅值。更进一步地，所述负载Jl两端并联有一二极管D4，且所述二极管D4的负极与电压调整器Ul的输出端相连，该二极管D4可以使反向感应电压经过D4构成闭合回路，从而防止弓I线较长使线路中出现反向感应电压而损坏电路。本实施例的数字压控直流恒流源装置的微处理器通过A/D采样模块对采样电阻 R5两端的电压信号进行采样并存储，建立一个电流-电压转换模型，通过对实时采样电压值及微处理器中存储的预设值比较后，将设定值输出至差分放大器U3的正输入端。而采样电阻R5两端的采样电压经过采样放大器U2同相放大后，输出至差分放大器U3的负输入端，差分放大器U3把负输入端的采样电压与正输入端的微处理器输出的设定电压的差值进行放大，输出到电压调整器Ul的调整端，形成闭环反馈。所述微处理器输出的设定值决定了负载电流的大小。当微处理器输出的设定值变大，那么反馈到电压调整器Ul调整端ADJ的电压变大，电压调整器Ul的输出电压升高，负载电流增加，采样放大器U2的输出端电压增加，差分放大器U3的负输入端电压升高，直到差分放大器U3的正负输入端的电压相等，系统实现动态稳定。而当微处理器的设定值不变而有某种情况使得负载Jl电流增加时，采样电阻R5两端的电压增加，采样放大器U2输出电压随之变大，而差分放大器U3输出电压减小，电压调整器Ul输出电压变小，从而使负载Jl电流减小，进而维持了负载Jl电流的动态稳定，反之亦然。也就是说，本实用新型的数字压控直流恒流源装置可以稳定调整负载电流的大小，所述负载可以为LED照明装置，通过该数字压控直流恒流源装置可以稳定调节LED照明装置的亮度。
权利要求1.一种数字压控直流恒流源装置，包括与电源连接的电压调整器、与负载串联的采样电阻和两输入端分别与所述采样电阻的两端相连的采样放大器，所述电压调整器的输出端与所述负载相连，其特征在于还包括差分放大器和微处理器，所述采样放大器的输出端与所述差分放大器的负输入端相连，所述微处理器与所述差分放大器的正输入端相连且通过 A/D采样模块与所述采样电阻相连，所述差分放大器的输出端与所述电压调整器的调整端相连。
2.根据权利要求1所述的数字压控直流恒流源装置，其特征在于所述采样放大器的输出端与负输入端之间串联有滑动变阻器，所述滑动变阻器的滑片与所述采样放大器的输出端连接。
3.根据权利要求2所述的数字压控直流恒流源装置，其特征在于所述负载两端并联有一二极管，且所述二极管的负极与调整器的输出端相连。
4.根据权利要求1-3任一项所述的数字压控直流恒流源装置，其特征在于所述采样电阻为锰铜电阻。
专利摘要本实用新型公开了一种数字压控直流恒流源装置，其包括与电源连接的电压调整器、与负载串联的采样电阻、两输入端分别与所述采样电阻的两端相连的采样放大器、差分放大器和微处理器，所述电压调整器的输出端与所述负载相连，所述采样放大器的输出端与所述差分放大器的负输入端相连，所述微处理器与所述差分放大器的正输入端相连且通过A/D采样模块与所述采样电阻相连，所述差分放大器的输出端与所述电压调整器的调整端相连。该数字压控直流恒流源装置可以调整负载电流的大小并维持电路的动态稳定。
文档编号G05F1/56GK201965499SQ20102066715
公开日2011年9月7日 申请日期2010年12月20日 优先权日2010年12月20日
发明者王知权, 雷海东 申请人:江汉大学