一种电阻调光驱动电路的制作方法

1.本实用新型涉及照明领域，特别涉及一种电阻调光驱动电路。


背景技术：

2.led作为新一代照明源，具有发光亮度高、节能、使用寿命长等优点，因而被广泛使用在不同领域中。现有的部分led驱动电路通过调节电流大小或者pwm占空比的方式，以实现调节led的发光亮度的效果。现有技术中，一般使用恒流源芯片配合电位器实现电阻调光的效果，然而，采用恒流源芯片的成本较高，并且电路结构复杂。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种电阻调光驱动电路，其通过三极管和偏置单元形成恒流源，配合电位器控制驱动单元的控制端电压。
4.根据本实用新型一种电阻调光驱动电路，包括：驱动单元，所述驱动单元能够与外部光源负载连接；三极管q1，所述三极管q1的输入端与供电端连接；偏置单元，所述偏置单元分别与供电端以及所述三极管q1的基极连接；电位器，所述电位器分别与所述三极管q1的输出端以及所述驱动单元的控制端连接。
5.根据本实用新型实施例的一种电阻调光驱动电路，至少具有如下有益效果：通过偏置单元与三极管q1的基极连接，使得三极管q1的基极具有合适的电压令三极管q1导通，由于三极管q1的输入端与供电端连接具有足够的电压，根据三极管q1的特性，输出端的电流可以认为只与基极的电流大小相关，不受输出端负载影响，即偏置单元与三极管q1形成恒流源，电位器与三极管q1的输出端连接，并且电位器与驱动单元的控制端连接，使得电位器改变阻值时，电位器的电压亦随阻值线性变化，进而改变驱动单元控制端的电压，实现控制驱动单元驱使外部光源负载改变发光亮度的效果。使用三极管q1配合偏置单元形成恒流源，结构简单并且成本较低，便于生产使用。
6.根据本实用新型的一些实施例，所述偏置单元包括电阻r1、电阻r3以及分压件；所述电阻r1的一端以及所述电阻r3的一端均与供电端连接；所述三极管q1的输入端与所述电阻r1的另一端连接，所述三极管q1的输出端分别与所述驱动单元的控制端以及所述电位器的一端连接，所述三极管q1的基极分别与所述电阻r3的另一端以及所述分压件的一端连接；所述分压件的另一端以及所述电位器的另一端接地。
7.根据本实用新型的一些实施例，所述分压件为稳压管，所述稳压管的阴极分别与所述三极管q1的基极以及所述电阻r3的另一端连接，所述稳压管的阳极接地。
8.根据本实用新型的一些实施例，还包括第一隔离单元所述第一隔离单元的输入端分别与所述三极管q1的输出端所述电位器连接，所述第一隔离单元的输出端与所述驱动单元的控制端连接。
9.根据本实用新型的一些实施例，所述第一隔离单元包括运算放大器u3a，所述运算
放大器u3a的第一输入端分别与所述三极管q1的输出端以及所述电位器连接，所述运算放大器u3a的输出端分别与所述驱动单元的控制端以及所述运算放大器u3a的第二输入端连接。
10.根据本实用新型的一些实施例，还包括电压调节单元，所述电压调节单元的输入端与所述第一隔离单元的输出端连接，所述电压调节单元输出端与所述驱动单元的控制端连接。
11.根据本实用新型的一些实施例，所述电压调节单元包括分压电路以及加法器，所述第一隔离单元的输出端通过所述分压电路与所述加法器的输入端连接，所述加法器的输出端与所述驱动单元的控制端连接。
12.根据本实用新型的一些实施例，还包括二极管d1，所述第一隔离单元的输出端与所述二极管d1的阳极连接，所述二极管d1的阴极与所述分压电路连接。
13.根据本实用新型的一些实施例，还包括第二隔离单元，所述第二隔离单元的输入端与所述电压调节单元的输出端连接，所述第二隔离单元的输出端与所述驱动单元的控制端连接。
14.根据本实用新型的一些实施例，所述第二隔离单元包括光电耦合器u2，所述电压调节单元的输出端与所述光电耦合器u2的发光源连接，所述光电耦合器u2的受光器与所述驱动单元的控制端连接。
15.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
16.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
17.图1为本实用新型其中一种实施例的电路图。
具体实施方式
18.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
19.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
20.在本实用新型的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
21.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型
中的具体含义。
22.如图1所示，根据本实用新型实施例的一种电阻调光驱动电路，包括：驱动单元100，驱动单元100能够与外部光源负载连接；三极管q1，三极管q1的输入端与供电端连接；偏置单元200，偏置单元200分别与供电端以及三极管q1的基极连接；电位器300，电位器300分别与三极管q1的输出端以及驱动单元100的控制端连接。
23.通过偏置单元200与三极管q1的基极连接，使得三极管q1的基极具有合适的电压令三极管q1导通，由于三极管q1的输入端与供电端连接具有足够的电压，根据三极管q1的特性，输出端的电流可以认为只与基极的电流大小相关，不受输出端负载影响，即偏置单元200与三极管q1形成恒流源，电位器300与三极管q1的输出端连接，并且电位器300与驱动单元100的控制端连接，使得电位器300改变阻值时，电位器300的电压亦随阻值线性变化，进而改变驱动单元100控制端的电压，实现控制驱动单元100驱使外部光源负载改变发光亮度的效果。使用三极管q1配合偏置单元200形成恒流源，结构简单并且成本较低，便于生产使用。
24.驱动单元100可以是包括常见的pwm芯片的实施方式，pwm芯片根据控制端的电压大小调节输出的pwm信号的占空比，进而实现调节外部发光负载发光亮度的效果；驱动单元100还可以是包括常见的恒流芯片，恒流芯片根据控制端的电压大小调节输出的电流大小，进而实现调节外部发光负载发光亮度的效果。三极管q1可以是npn管或pnp管，三极管q1的输入端和输出端只是相对电流方向而言，例如npn管的集电极为输入端，npn管的发射极为输出端；而pnp管的发射极为输入端，pnp管的集电极为输出端。
25.参照图1，在本实用新型的一些实施例中，偏置单元200包括电阻r1、电阻r3以及分压件210；电阻r1的一端以及电阻r3的一端均与供电端连接；三极管q1的输入端与电阻r1的另一端连接，三极管q1的输出端分别与驱动单元100的控制端以及电位器300的一端连接，三极管q1的基极分别与电阻r3的另一端以及分压件210的一端连接；分压件210的另一端以及电位器300的另一端接地。
26.通过电阻r3和分压件210对供电端的电压进行分压处理，以在电阻r3和分压件210之间形成合适的电压值输入至三极管q1的基极中，使得三极管q1导通同时具有合适的电流大小，同时供电端通过电阻r1对三极管q1的输入端施加足够大的电压，使得三极管q1输出端的电流与基极电流呈比例关系，形成一个简易的恒流源。三极管q1输出端的电流恒定，使得流经电位器300的电流亦恒定，根据欧姆定律，由于流经电流恒定，因此使用者操作电位器300使得电位器300阻值变化时，电位器300的电压亦随阻值线性变化，电位器300的电压输入至驱动单元100的控制端以控制驱动单元100的输出信号，以此实现使用者操作电位器300调节外部发光负载发光亮度的效果。
27.偏置单元200亦可以是包括电阻和电容等器件的实施方式，以在三极管q1的基极出形成合适的电压令三极管q1导通。
28.参照图1，在本实用新型的一些实施例中，分压件210为稳压管，稳压管的阴极分别与三极管q1的基极以及电阻r3的另一端连接，稳压管的阳极接地。
29.通过分压件210为稳压管，即使供电端的电压发生波动时，三极管q1基极的电压亦会维持在稳压管的稳压值，使得三极管q1基极的电压更加稳定，并且由于三极管的输出电流主要受三极管基极的电流影响，因此使用稳压管在供电端电压波动时，三极管的输出电
流亦不会发生变化，令恒流功能更加可靠。
30.参照图1，在本实用新型的一些实施例中，还包括第一隔离单元400第一隔离单元400的输入端分别与三极管q1的输出端电位器300连接，第一隔离单元400的输出端与驱动单元100的控制端连接。
31.通过设置有第一隔离单元400，防止三极管输出电流在电位器300上形成的电压受到驱动单元100控制端或两者之间的器件影响，使得电位器300上的电压更加稳定，有利于提高电路的可靠性。
32.参照图1，在本实用新型的一些实施例中，第一隔离单元400包括运算放大器u3a，运算放大器u3a的第一输入端分别与三极管q1的输出端以及电位器300连接，运算放大器u3a的输出端分别与驱动单元100的控制端以及运算放大器u3a的第二输入端连接。
33.通过运算放大器u3a连接形成电压跟随器，由于电压跟随器具有输入阻抗高、输出阻抗低的特点，有利于减少对电位器300上电压的影响，使电位器300上的电压更加稳定，并且有利于输出电压减少受到后续电路的影响，提高可靠性。第一隔离单元400还可以是包括光电耦合器等器件。
34.参照图1，在本实用新型的一些实施例中，还包括电压调节单元500，电压调节单元500的输入端与第一隔离单元400的输出端连接，电压调节单元500输出端与驱动单元100的控制端连接。
35.由于三极管输出电流在电位器300上形成电压，随着电位器300阻值变化产生的电压变化范围可能部分或全部不在驱动单元100的输入电压范围内，通过电压调节单元500将电位器300的电压成比例进行处理，以使得使用者操控电位器300时，驱动单元100能够在电位器300阻值变化的全行程令外部光源负载对应调整发光亮度，防止出现电位器300某段行程外部光源负载亮度不变的情况，有利于扩大亮度调节范围。
36.参照图1，在本实用新型的一些实施例中，电压调节单元500包括分压电路510以及加法器520，第一隔离单元400的输出端通过分压电路510与加法器520的输入端连接，加法器520的输出端与驱动单元100的控制端连接。
37.通过分压电路510对电位器300的电压进行分压即比例处理，比例大小与分压电路510中电阻的阻值相关，然后通过加法器520对比例处理后的电压进行加法或减法运算，进而使得处理后的电压范围落入驱动单元100控制端的输入电压范围内。例如，电位器300的电压范围为[10v，20v]，而驱动单元100的控制端电压输入范围为[5v,7.5v]，则分压电路510的输出电压比例可以为0.25，并且加法器520将比例处理后的电压加上2.5v，使得经过处理后的电压输出范围正好是驱动单元100的控制端电压输入范围[5v,7.5v]，这只是举例说明，并不限制具体实施时的电压范围。
[0038]
参考图1，分压电路510可以是包括电阻r4和电阻r5的实施方式，电阻r4与电阻r5对第一隔离单元400的输出电压进行分压，使得电阻r4和电阻r5之间形成比例处理后的电压输入至加法器520的输入端。加法器520可以是包括电阻r6、电阻r9以及运算放大器u3b的实施方式，电阻r6的一端与供电端连接，电阻r6的另一端分别与电阻r9的一端、运算放大器u3b的第一输入端以及分压电路510连接，运算放大器u3b的第二输入端与基准电压或反馈电压连接，运算放大器u3b的输出端分别与驱动单元100的控制端以及电阻r9的另一端连接。
[0039]
参照图1，在本实用新型的一些实施例中，还包括二极管d1，第一隔离单元400的输出端与二极管d1的阳极连接，二极管d1的阴极与分压电路510连接。
[0040]
第一隔离单元400的输出端通过二极管d1与分压电路510连接，有利于防止出现流向运算放大器u3a输出端电流过大的情况，避免运算放大器u3a损坏，提高可靠性。
[0041]
参照图1，在本实用新型的一些实施例中，还包括第二隔离单元600，第二隔离单元600的输入端与电压调节单元500的输出端连接，第二隔离单元600的输出端与驱动单元100的控制端连接。
[0042]
电压调节单元500的输出端通过第二隔离单元600与驱动单元100的控制端连接，以此将电压调节单元500的输出端与驱动单元100的控制端隔离，避免两者相互影响，有利于令输入至驱动单元100控制端的电压更加稳定，提高最终对外部光源负载亮度调节的稳定性。
[0043]
参照图1，在本实用新型的一些实施例中，第二隔离单元600包括光电耦合器u2，电压调节单元500的输出端与光电耦合器u2的发光源连接，光电耦合器u2的受光器与驱动单元100的控制端连接。
[0044]
通过电压调节单元500的输出端与光电耦合器u2的发光源连接，使得光电耦合器u2的发光源亮度受电压调节单元500的输出电压控制，令光电耦合器u2的受光器根据接收的光线亮度改变流经电流的大小，进而令驱动单元100的控制端电压发生改变。以此，通过电信号转换为光信号再转换为电信号的方式，实现电压调节单元500的输出端与驱动单元100的控制端隔离，结构简单并且可靠性较高。第二隔离单元600还可以是包括电压跟随器的实施方式。
[0045]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0046]
当然，本实用新型创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。