一种用于视觉光源控制器的恒流控制电路的制作方法

1.本实用新型涉及视觉光源控制器控制器的技术领域，具体涉及一种用于视觉光源控制器的恒流控制电路。


背景技术：

2.目前led在照明应用中越来越普遍，特别是在机器视觉系统中，led光源控制器成为了拍摄高清晰的图像时最常应用的光源，且光纤通信、激光引信、激光雷达、激光探测、激光制导、工业加工等领域获得了广泛应用。为了获得高效率、高稳定性的led光源或者ld激光的输出，其共同特点内设恒流控制电路，其恒流控制电路是主要由mos管搭建的恒流源构成的恒流电路进行控制及驱动，具体表现为mos工作在放大区来模拟一个可调电阻限制电路中的电流，但该方式存在以下问题：1.工作时，流经mos管的电流做的功会转化为热功耗导致mos管发热，容易降低元件的使用寿命，且转化率较低，提高能耗，增加成本；2.无采样功能，无法自动判断恒流控制电路的电流情况，自调节性能较差；3.只能用于光源的恒流驱动，无法提供其它恒流驱动电源，当需要进行其它电压的输出时，需要配备另一控制器，增加成本，适用性较低；4.现有的恒流控制电路的滤波效率较差，影响后续的转换率，影响后续的恒定输出。


技术实现要素：

3.本项实用新型是针对现在的技术不足，提供一种用于视觉光源控制器的恒流控制电路。
4.本实用新型为实现上述目的所采样的技术方案是：
5.一种用于视觉光源控制器的恒流控制电路包括单片机控制电路、第一半桥驱动电路、第二半桥驱动电路、晶振电路、滤波电路、降压电路及光耦隔离电路，所述单片机控制电路包括单片机及其外围电路，所述滤波电路、降压电路及光耦隔离电路均与所述单片机连接；
6.所述单片机设有ic引脚端、pwm-in引脚端、oscin引脚端、oscout引脚端、pwm引脚端、pwm2引脚端、vdd24引脚端、vss23引脚端、vdd48引脚端、vss47引脚端、vdd1引脚端、vdda9引脚端及vssa8引脚端，所述降压电路设有电源输入端及15v电源输出端，所述电源输入端连接有48v电源，所述15v电源输出端用于输出15v电源，所述第一半桥驱动电路设有第一lc滤波电路、采样电路、第一输出端、第一电压连接端及第二电压连接端，所述第二半桥驱动电路设有第二lc滤波电路、第二输出端、第三电压连接端及第四电压连接端，所述第一电压连接端及第三电压连接端均连接有48v电源，所述第二电压连接端及第四电压连接端均与所述15v电源输出端连接，所述第一半桥驱动电路设有连接端一及连接端二，所述连接端一与所述第一lc滤波电路的一端连接，所述第一lc滤波电路的另一端与第一输出端连接，所述连接端二与所述采样电路的一端连接，所述采样电路的另一端与所述ic引脚端连接，所述第一lc滤波电路的一端与所述采样电路的一端连接，所述第一半桥驱动电路的一
端还设有pwm连接端，所述pwm连接端与所述pwm引脚端连接；
7.所述第一半桥驱动电路还设有pwm2连接端、连接端三及连接端四，所述连接端三与连接端四均与所述，所述连接端三与所述pwm引脚端连接，所述第二半桥驱动电路设有第二lc滤波电路的一端连接，所述第二lc滤波电路的另一端与所述第二输出端连接，所述pwm2连接端与所述pwm2引脚端连接；
8.所述晶振电路设有oscin连接端及oscout连接端，所述oscin连接端与oscin引脚端连接，所述oscout连接端与oscout引脚端连接；
9.所述单片机控制电路用于起控制及处理作用，所述晶振电路用于为单片机控制电路提供晶振作用，所述降压电路用于起降压的作用，所述光耦隔离电路用于起光耦隔离的作用，所述第一半桥驱动电路用于驱动led光源，所述第二半桥驱动电路用于提供24v驱动电源。
10.作进一步改进，所述第一半桥驱动电路包括第一供电电路、第一控制电路、mosfet管q1及mosfet管q2，所述第一供电电路设有连接端六，所述连接端六与所述mosfet管q1的漏极连接，所述mosfet管q1的源极与所述第一lc滤波电路连接，所述mosfet管q1的源极还与所述mosfet管q2的漏极连接，所述mosfet管q2的源极与所述采样电路连接，所述mosfet管q1的栅极及mosfet管q2的栅极均与所述第一控制电路连接，所述mosfet管q2的源极还连接有pgnd端，所述mosfet管q1的源极与mosfet管q2的漏极之间设有连接端七，所述mosfet管q2的源极与所述采样电路之间设有连接端八，所述连接端七与连接端八之间设有消除电路（消除尖峰电压），所述消除电路包括电容c22及电阻r6，所述电容c22的一端与所述连接端七连接，所述电容c22的另一端与所述电阻r6的一端连接，所述电阻r6的另一端与所述连接端八连接，所述连接端八还与pgnd端连接。
11.作进一步改进，所述第一输出端包括led正极端及led负极端，所述第一lc滤波电路包括电感l1、两有极性电容c10、多个第一电容c20及多个第二电容c30，所述电感l1的一端与所述连接端一连接，所述电感l1的另一端与所述led正极端连接，所述led负极端与所述连接端二连接，所述电感l1与所述led正极端之间设有多个连接端五，两所述极性电容c10的正极端、多个第一电容c20的一端及多个第二电容c30的一端分别与所述连接端五连接，所述led负极端与所述连接端二之间设有多个连接端六，两所述极性电容c10的负极端、多个第一性电容c20的另一端及多个第二电容c30的另一端分别与所述连接端六连接。
12.作进一步改进，所述采样电路包括芯片u3、电阻r9、电阻r19、电阻r12、电阻r11、电阻r20、电容c24、电容c25及电容c26，所述芯片u3包括vin-引脚端、vin+引脚端、vout引脚端、v+引脚端及v-引脚端，所述电阻r19的一端与所述pgnd端连接，所述电阻r19的另一端电阻r9的一端连接，所述电阻r9的另一端与所述vin+引脚端连接 ，所述电阻r9与所述vin+引脚端之间设有连接端九，所述连接端九与所述电容c24的一端连接，所述电容c24的另一端与电阻r12的一端连接，所述电容c24还连接有pgnd端一，所述电阻r12的另一端与所述vin-引脚端连接，所述vin-引脚端的另一端均与所述电容c25的一端及电阻r11的一端连接，所述电容c25的另一端及电阻r11的另一端串联构成公共端，所述公共端均与电阻r20的一端及vout引脚端连接，所述电阻r20的另一端与所述ic引脚端连接，所述电容c26的一端与所述v+引脚端连接，所述电容c26的另一端连接有gnd端，所述v+引脚端还连接有网络电源3.3v。
13.作进一步改进，所述第二半桥驱动电路包括第二供电电路、第二控制电路、mosfet管q3及mosfet管q4，所述第二供电电路设有连接端十一，所述连接端十一与所述mosfet管q3的漏极连接，所述mosfet管q3的源极与所述第二lc滤波电路连接，所述mosfet管q3的源极还与所述mosfet管q4的漏极连接，所述mosfet管q4的源极连接有pgnd端二，所述mosfet管q4的源极与pgnd端二之间设有连接端十二，所述mosfet管q3的栅极及mosfet管q4的栅极均与所述第二控制电路连接。
14.作进一步改进，所述第二lc滤波电路包括电感l3、一个极性电容c40及多个第三电容c50，所述电感l3的一端与所述第二供电电路连接，所述电感l3的另一端与所述第二输出端连接，所述第二输出端设有24v电源端，所述电感l3与第二输出端之间设有多个连接端十三，所述极性电容c40的正极端及多个第三电容c50的一端分别与所述接端十三连接，所述极性电容c40的负极端及多个第三电容c50的另一端串联连接，所述极性电容c40的负极端还与所述mosfet管q4的源极连接。
15.作进一步改进，所述光耦隔离电路设有pwm-in连接端，所述pwm-in连接端与所述pwm-in引脚端连接。
16.作进一步改进，所述光耦隔离电路设有pwm-in连接端，所述pwm-in连接端与所述pwm-in引脚端连接，所述光耦隔离电路包括电感l2、电容c42、二极管d10、二极管d9、芯片u4、芯片u5、电容c43及电容c41，所述芯片u4设有引脚1、引脚3及引脚4，所述芯片u5设有引脚11、引脚12及引脚13，所述引脚1与所述电感l2的一端连接，所述电感l2的另一端与所述二极管d10的一端连接，所述二极管d10的另一端与所述二极管d9的一端连接，所述二极管d9的另一端与电源输入端连接，所述引脚4连接有gnd端，所述引脚3与所述引脚12连接，所述引脚3与所述引脚12设有连接端十四，所述连接端十四与15v电源输出端连接，所述电容c43的一端与所述连接端十四连接，所述电容c43的另一端均与电容c42的一端及引脚11连接，所述电容c42的另一端与引脚1及电感l2连接，所述电容c42与引脚11之间设有连接端十五，所述连接端十五连接有gnd端，所述引脚11还与所述电容c41的一端连接，所述电容c41的另一端与引脚13连接。
17.本实用新型的有益效果：本实用新型通过设置降压电路使得第一半桥驱动电路中的mosfet管及第二半桥驱动电路中的mosfet管工作在饱和区，使得用于视觉光源控制器的恒流控制电路的电流流过mosfet管时的发热量降低，提高元件的使用寿命的同时，降低热耗损，提高转化率，降低耗能成本，然后再经过第一lc滤波电路的滤波处理或第二lc滤波电路的滤波处理得到平滑的电压和电流曲线，从而为负载提供稳定的恒流驱动电源；通过设置采样电路用于自动收集用于视觉光源控制器的恒流控制电路中的电流及电压情况，然后反馈给单片机控制电路，从而实现自动调节，使得电路的电流恒定在所述的值，保证用于视觉光源控制器的恒流控制电路的驱动稳定性；通过设置第一半桥驱动电路用于为光源的恒流驱动提供电流，通过设置第二半桥驱动电路用于提供24v电源，使得用于视觉光源控制器的恒流控制电路可提供两种恒定驱动源，提高适用性；通过设置由电感l1、两有极性电容c10、多个第一电容c20及多个第二电容c30构成第一lc滤波电路；以及由电感l3、一个极性电容c40及多个第三电容c50构成的第二lc滤波电路，分别保证一半桥驱动电路、第二半桥驱动电路的滤波效率及转化率，且当其中一个第二电容c30或第三电容c50出现故障时，也可保证滤波工作，保证用于视觉光源控制器的恒流控制电路的正常工作，提高稳定性。
18.下面结合附图与具体实施方式，对本实用新型进一步说明。
附图说明
19.图1为本实施例的用于视觉光源控制器的恒流控制电路整体电路示意图；
20.图2为图1中的部分电路的电路示意图；
21.图3为图1中另一部分电路的电路示意图；
22.图4为本实施例的单片机控制电路的电路示意图；
23.图5为本实施例的晶振电路及滤波电路的电路示意图；
24.图6为本实施例的降压电路的电路示意图；
25.图7为本实施例的光耦隔离电路的电路示意图；
26.图8为本实施例的第一半桥驱动电路的电路示意图；
27.图9为本实施例的第二半桥驱动电路的电路示意图；
28.图10为本实施例的用于视觉光源控制器的恒流控制电路的模块示意图。
具体实施方式
29.以下所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。
30.实施例，参见附图1~图10，一种用于视觉光源控制器的恒流控制电路包括单片机控制电路1、第一半桥驱动电路2、第二半桥驱动电路3、晶振电路4、滤波电路5、降压电路6及光耦隔离电路7，所述单片机控制电路1包括单片机及其外围电路，所述滤波电路5、降压电路6及光耦隔离电路7均与所述单片机连接；
31.所述单片机设有ic引脚端、pwm-in引脚端、oscin引脚端、oscout引脚端、pwm引脚端、pwm2引脚端、vdd24引脚端、vss23引脚端、vdd48引脚端、vss47引脚端、vdd1引脚端、vdda9引脚端及vssa8引脚端，所述vss23引脚端及vssa8引脚端用于连接gnd端，所述vdd24引脚端及vdda9引脚端用于连接信号电源3.3v，所述降压电路6设有电源输入端及15v电源输出端，所述电源输入端连接有48v电源，所述15v电源输出端用于输出15v电源，所述第一半桥驱动电路2设有第一lc滤波电路20、采样电路21、第一输出端22、第一电压连接端23及第二电压连接端24，所述第二半桥驱动电路3设有第二lc滤波电路30、第二输出端31、第三电压连接端32及第四电压连接端33，所述第一电压连接端23及第三电压连接端32均连接有48v电源，所述第二电压连接端24及第四电压连接端33均与所述15v电源输出端连接，所述第一半桥驱动电路2设有连接端一及连接端二，所述连接端一与所述第一lc滤波电路20的一端连接，所述第一lc滤波电路20的另一端与第一输出端22连接，所述连接端二与所述采样电路21的一端连接，所述采样电路21的另一端与所述ic引脚端连接，所述第一lc滤波电路20的一端与所述采样电路21的一端连接，所述第一半桥驱动电路2的一端还设有pwm连接端，所述pwm连接端与所述pwm引脚端连接；
32.所述第一半桥驱动电路2还设有pwm2连接端、连接端三及连接端四，所述连接端三与连接端四均与所述，所述连接端三与所述pwm引脚端连接，所述第二半桥驱动电路3设有第二lc滤波电路30的一端连接，所述第二lc滤波电路30的另一端与所述第二输出端31连接，所述pwm2连接端与所述pwm2引脚端连接；
33.所述晶振电路4设有oscin连接端及oscout连接端，所述oscin连接端与oscin引脚
端连接，所述oscout连接端与oscout引脚端连接；
34.所述单片机控制电路1用于起控制及处理作用，所述晶振电路4用于为单片机控制电路1提供晶振作用，所述降压电路6用于起降压的作用，所述光耦隔离电路7用于起光耦隔离的作用，所述第一半桥驱动电路2用于驱动led光源，所述第二半桥驱动电路3用于提供24v驱动电源。
35.所述第一半桥驱动电路2包括第一供电电路、第一控制电路、mosfet管q1及mosfet管q2，所述第一供电电路设有连接端六，所述连接端六与所述mosfet管q1的漏极连接，所述mosfet管q1的源极与所述第一lc滤波电路20连接，所述mosfet管q1的源极还与所述mosfet管q2的漏极连接，所述mosfet管q2的源极与所述采样电路21连接，所述mosfet管q1的栅极及mosfet管q2的栅极均与所述第一控制电路连接，所述mosfet管q2的源极还连接有pgnd端，所述mosfet管q1的源极与mosfet管q2的漏极之间设有连接端七，所述mosfet管q2的源极与所述采样电路21之间设有连接端八，所述连接端七与连接端八之间设有消除电路25，所述消除电路25用于起消除尖峰电压的作用，从而提供缓冲作用，保证转化效率，所述消除电路25包括电容c22及电阻r6，所述电容c22的一端与所述连接端七连接，所述电容c22的另一端与所述电阻r6的一端连接，所述电阻r6的另一端与所述连接端八连接，所述连接端八还与pgnd端连接。
36.所述第一输出端22包括led正极端及led负极端，所述第一lc滤波电路20包括电感l1、两有极性电容c10、多个第一电容c20及多个第二电容c30，两有极性电容c10的电容量为330uf，多个所述第一电容c20的电容量为2.2uf，所述第二电容c30的电容量为100nf，所述电感l1的一端与所述连接端一连接，所述电感l1的另一端与所述led正极端连接，所述led负极端与所述连接端二连接，所述电感l1与所述led正极端之间设有多个连接端五，两所述极性电容c10的正极端、多个第一电容c20的一端及多个第二电容c30的一端分别与所述连接端五连接，所述led负极端与所述连接端二之间设有多个连接端六，两所述极性电容c10的负极端、多个第一性电容c20的另一端及多个第二电容c30的另一端分别与所述连接端六连接。
37.所述采样电路21包括芯片u3、电阻r9、电阻r19、电阻r12、电阻r11、电阻r20、电容c24、电容c25及电容c26，所述芯片u3包括vin-引脚端、vin+引脚端、vout引脚端、v+引脚端及v-引脚端，所述电阻r19的一端与所述pgnd端连接，所述电阻r19的另一端电阻r9的一端连接，所述电阻r9的另一端与所述vin+引脚端连接 ，所述电阻r9与所述vin+引脚端之间设有连接端九，所述连接端九与所述电容c24的一端连接，所述电容c24的另一端与电阻r12的一端连接，所述电容c24还连接有pgnd端一，所述电阻r12的另一端与所述vin-引脚端连接，所述vin-引脚端的另一端均与所述电容c25的一端及电阻r11的一端连接，所述电容c25的另一端及电阻r11的另一端串联构成公共端，所述公共端均与电阻r20的一端及vout引脚端连接，所述电阻r20的另一端与所述ic引脚端连接，所述电容c26的一端与所述v+引脚端连接，所述电容c26的另一端连接有gnd端，所述v+引脚端还连接有网络电源3.3v。
38.所述第二半桥驱动电路3包括第二供电电路、第二控制电路、mosfet管q3及mosfet管q4，所述第二供电电路设有连接端十一，所述连接端十一与所述mosfet管q3的漏极连接，所述mosfet管q3的源极与所述第二lc滤波电路30连接，所述mosfet管q3的源极还与所述mosfet管q4的漏极连接，所述mosfet管q4的源极连接有pgnd端二，所述mosfet管q4的源极
与pgnd端二之间设有连接端十二，所述mosfet管q3的栅极及mosfet管q4的栅极均与所述第二控制电路连接。
39.所述第二lc滤波电路30包括电感l3、一个极性电容c40及多个第三电容c50，所述极性电容c40的电容量为330uf，所述多个第三电容c50的电容量为2.2uf，所述电感l3的一端与所述第二供电电路连接，所述电感l3的另一端与所述第二输出端31连接，所述第二输出端31设有24v电源端，所述电感l3与第二输出端31之间设有多个连接端十三，所述极性电容c40的正极端及多个第三电容c50的一端分别与所述接端十三连接，所述极性电容c40的负极端及多个第三电容c50的另一端串联连接，所述极性电容c40的负极端还与所述mosfet管q4的源极连接。
40.所述光耦隔离电路7设有pwm-in连接端，所述pwm-in连接端与所述pwm-in引脚端连接，所述光耦隔离电路7包括电感l2、电容c42、二极管d10、二极管d9、芯片u4、芯片u5、电容c43及电容c41，所述芯片u4设有引脚1、引脚3及引脚4，所述芯片u5设有引脚11、引脚12及引脚13，所述引脚1与所述电感l2的一端连接，所述电感l2的另一端与所述二极管d10的一端连接，所述二极管d10的另一端与所述二极管d9的一端连接，所述二极管d9的另一端与电源输入端连接，所述引脚4连接有gnd端，所述引脚3与所述引脚12连接，所述引脚3与所述引脚12设有连接端十四，所述连接端十四与15v电源输出端连接，所述电容c43的一端与所述连接端十四连接，所述电容c43的另一端均与电容c42的一端及引脚11连接，所述电容c42的另一端与引脚1及电感l2连接，所述电容c42与引脚11之间设有连接端十五，所述连接端十五连接有gnd端，所述引脚11还与所述电容c41的一端连接，所述电容c41的另一端与引脚13连接。
41.本实用新型通过设置降压电路6使得第一半桥驱动电路2中的mosfet管及第二半桥驱动电路3中的mosfet管工作在饱和区，使得用于视觉光源控制器的恒流控制电路的电流流过mosfet管时的发热量降低，提高元件的使用寿命的同时，降低热耗损，提高转化率，降低耗能成本，然后再经过第一lc滤波电路20的滤波处理或第二lc滤波电路30的滤波处理得到平滑的电压和电流曲线，从而为负载提供稳定的恒流驱动电源；通过设置采样电路用于自动收集用于视觉光源控制器的恒流控制电路中的电流及电压情况，然后反馈给单片机控制电路1，从而实现自动调节，使得电路的电流恒定在所述的值，保证用于视觉光源控制器的恒流控制电路的驱动稳定性；通过设置第一半桥驱动电路2用于为光源的恒流驱动提供电流，通过设置第二半桥驱动电路3用于提供24v电源，使得用于视觉光源控制器的恒流控制电路可提供两种恒定驱动源，提高适用性；通过设置由电感l1、两有极性电容c10、多个第一电容c20及多个第二电容c30构成第一lc滤波电路20；以及由电感l3、一个极性电容c40及多个第三电容c50构成的第二lc滤波电路30，分别保证一半桥驱动电路、第二半桥驱动电路3的滤波效率及转化率，且当其中一个第二电容c30或第三电容c50出现故障时，也可保证滤波工作，保证用于视觉光源控制器的恒流控制电路的正常工作，提高稳定性。
42.本实用新型并不限于上述实施方式，采样与本实用新型上述实施例相同或近似结构或装置，而得到的其他用于用于视觉光源控制器的恒流控制电路，均在本实用新型的保护范围之内。