恒流电路、充电电路及led驱动电路的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种恒流电路，包括运算放大器、调节反馈单元和稳压单元；所述运算放大器的同相输入端通过所述稳压单元连接至工作电源，并且通过第一电阻接地；所述运算放大器的输出端通过第二电阻连接所述调节反馈单元的调节端；所述调节反馈单元的输入端通过第三电阻连接负载；所述调节反馈单元的输出端通过检测电阻接地；所述调节反馈单元的输入端还与所述运算放大器的反相输入端连接；所述调节反馈单元根据运算放大器输出的电压调节流过所述负载的电流，并将输入端电压反馈至运算放大器的反相输入端。此外，还公开一种包括该恒流电流的充电电路和LED驱动电路。上述恒流电路、充电电路以及LED驱动电路的电路简单、成本较低。
【专利说明】恒流电路、充电电路及LED驱动电路
【技术领域】
[0001]本发明涉及恒流控制技术，特别是涉及一种恒流电路、一种充电电路以及一种LED驱动电路。
【背景技术】
[0002]在电子电路中，有时候需要进行恒流控制以保证电路的工作。例如LED驱动电路，就需要输出恒定电流以使LED正常工作。为了达到非常好的恒流效果，传统的恒流控制通常都采用恒流芯片实现。
[0003]然而恒流芯片在对恒流要求不太高的场合则显得不太灵活，首先是恒流芯片具有特定的规格，其电流是确定的，在电路需要使用另一恒流值工作时，需要更换恒流芯片。另一方面，恒流芯片在简单电路中占据的成本分量较大，相对于整个电路来说并不划算。最后，恒流芯片可能还需要MCU配合进行恒流控制，对于电路设计人员的要求相对较高。
【发明内容】
[0004]基于此，有必要提供一种电路简单、成本较低的恒流电路。
[0005]此外，还提供一种充电电路。
[0006]并且提供一种LED驱动电路。
[0007]—种恒流电路，包括运算放大器、调节反馈单元和稳压单元；所述运算放大器的同相输入端通过所述稳压单元连接至工作电源，并且通过第一电阻接地；所述运算放大器的输出端通过第二电阻连接所述调节反馈单元的调节端；所述调节反馈单元的输入端通过第三电阻连接负载；所述调节反馈单元的输出端通过检测电阻接地；所述调节反馈单元的输入端还与所述运算放大器的反相输入端连接；所述调节反馈单元根据运算放大器输出的电压调节流过所述负载的电流大小，并将输入端电压反馈至运算放大器的反相输入端。
[0008]在其中一个实施例中，所述稳压单元为稳压管，所述稳压管的正极与所述同相输入端连接，负极与所述工作电源连接。
[0009]在其中一个实施例中，所述调节反馈单元为PNP型复合三极管，所述PNP型复合三极管包括第一 PNP型三极管和第二 PNP型三极管，所述第一 PNP型三极管的基极作为所述调节反馈单元的调节端与所述第二电阻连接；所述第一 PNP型三极管的集电极和第二 PNP型三极管的集电极连接后作为所述调节反馈单元的输出端与所述检测电阻连接；所述第二 PNP型三极管的发射极作为所述调节反馈单元的输入端与所述第三电阻连接，所述第一PNP型三极管的发射极与所述第二 PNP型三极管的基极连接。
[0010]在其中一个实施例中，所述第一电阻、第二电阻以及检测电阻中的至少一个为可调电阻。
[0011]一种充电电路，包括恒流电路，所述恒流电路包括运算放大器、调节反馈单元和稳压单元；所述运算放大器的同相输入端通过所述稳压单元连接至充电电源，并且通过第一电阻接地；所述运算放大器的输出端通过第二电阻连接所述调节反馈单元的调节端；所述调节反馈单元的输入端通过第三电阻连接充电电池；所述调节反馈单元的输出端通过检测电阻接地；所述调节反馈单元的输入端还与所述运算放大器的反相输入端连接；所述调节反馈单元根据运算放大器输出的电压调节流过所述负载的电流，并将输入端电压反馈至运算放大器的反相输入端。
[0012]在其中一个实施例中，所述稳压单元为稳压管，所述稳压管的正极与所述同相输入端连接，负极与所述工作电源连接。
[0013]在其中一个实施例中，所述调节反馈单元为PNP型复合三极管，所述PNP型复合三极管包括第一 PNP型三极管和第二 PNP型三极管，所述第一 PNP型三极管的基极作为所述调节反馈单元的调节端与所述第二电阻连接；所述第一 PNP型三极管的集电极和第二 PNP型三极管的集电极连接后作为所述调节反馈单元的输出端与所述检测电阻连接；所述第二 PNP型三极管的发射极作为所述调节反馈单元的输入端与所述第三电阻连接，所述第一PNP型三极管的发射极与所述第二 PNP型三极管的基极连接。
[0014]在其中一个实施例中，所述充电电源为5V，所述运算放大器型号为LM358，所述稳压管型号为LM336，所述第一电阻阻值为510 Ω，第二电阻阻值为IK Ω，第三电阻阻值为
3.3 Ω，检测电阻阻值为0.47 Ω。
[0015]在其中一个实施例中，所述第一电阻、第二电阻以及检测电阻中的至少一个为可调电阻。
[0016]一种LED驱动电路，包括上述的恒流电路。
[0017]上述恒流电路、充电电路以及LED驱动电路，仅采用较少的基本元器件即可实现精度较低的恒流控制，电路简单、成本较低，适用于对恒流精度要求不高的场合。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为一实施例的恒流电路原理图。
【具体实施方式】
[0019]如图1所示，为一实施例的恒流电路原理图。该恒流电路10包括运算放大器U1、调节反馈单元100和稳压单元200。运算放大器Ul的同相输入端通过稳压单元200连接至工作电源Vin，并且通过第一电阻Rl接地。运算放大器Ul的输出端通过第二电阻R2连接调节反馈单元100的调节端102。
[0020]调节反馈单元100的输入端104通过第三电阻R3连接负载，并且调节反馈单元100的输入端还与运算放大器Ul的反相输入端连接。调节反馈单元100的输出端106通过检测电阻Rsense接地。
[0021 ] 调节反馈单元100根据运算放大器Ul输出的电压调节流过所述负载的电流大小，并将输入端104的电压反馈至运算放大器Ul的反相输入端。在整个恒流电路处于稳定工作状态时，工作电压Vin通过负载、第三电阻R3、调节反馈单元100以及检测电阻Rsense形成回路，电流恒定。
[0022]当工作电压Vin出现变化时，该变化首先体现在运算放大器Ul的同相输入端，经过运算放大后的电压使得调节反馈单元100进行相应的调节，具体为，当工作电压Vin变大时，调节流过负载的电流减小；当工作电压Vin变小时,调节流过负载的电流增大。[0023]同时由于流过负载的电流的增大或减小，由调节反馈单元100的输入端104反馈到运算放大器Ul的反相输入端的电压呈现相应的变化，即，当流过负载的电流减小时，反馈的电压增大，当流过负载的电流增大时，反馈的电压减小。
[0024]经过调节反馈单元100的反复调整后，电路趋于稳定，通过负载的电流恒定。
[0025]如图1所示,在具体的实施例中，调节反馈单元100为PNP型复合三极管,该PNP型复合三极管包括第一 PNP型三极管Ql和第二 PNP型三极管Q2。第一 PNP型三极管Ql的基极作为调节反馈单元100的调节端102与第二电阻R2连接。第一 PNP型三极管Ql的集电极和第二 PNP型三极管Q2的集电极连接后作为调节反馈单元100的输出端106与检测电阻Rsense连接。第二 PNP型三极管Q2的发射极作为调节反馈单元100的输入端104与第三电阻R3连接，第一 PNP型三极管Ql的发射极与第二 PNP型三极管Q2的基极连接。
[0026]稳压单元200为稳压管ZDl，稳压管ZDl的正极与运算放大器Ul的同相输入端连接，稳压管ZDl的负极与工作电源Vin连接。稳压管ZDl提供稳定的压降。
[0027]基于该具体实施例，恒流电路10的工作原理说明如下。
[0028]当工作电压Vin变大时，经过恒定稳压管ZDl恒定的压降，到达运算放大器Ul的同相输入端的电压相对于原来的电压增大，因此经过运算放大之后，运算放大器Ul输出端电压变大，该电压使得PNP型复合三极管的Veb驱动电压减小，从而所述PNP型复合三极管的导通变小，而流过负载的电流变小，故输出端104的电压增大，反馈到运算放大器Ul后，运算放大器Ul输出的电压相比之前又减小，该电压使得PNP型复合三极管的Veb驱动电压增大，从而所述PNP型复合三极管的导通变大，而流过负载的电流变大，故输出端104的电压减小，如此反复调整，电路最终会趋于稳定，以恒定电流工作。
[0029]当工作电压Vin减小时，基于类似的原理，电路最终也会趋于稳定，以恒定电流工作。
[0030]在优选的实施例中，第一电阻R1、第二电阻R2以及检测电阻Rsense中的至少一个为可调电阻。通过调整第一电阻R1、第二电阻R2以及检测电阻Rsense可以改变整个恒流电路的恒流值，使电路工作在不同的恒流工作状态。
[0031]上述恒流电路仅采用较少的基本元器件即可实现精度较低的恒流控制，电路简单、成本较低，适用于对恒流精度要求不高的场合。
[0032]基于上述恒流电路10，可以构建一种充电电路。该充电电路包括上述的恒流电路10，并且具体地，在充电电源为5V时，运算放大器Ul型号为LM358，稳压管ZDl型号为LM336，第一电阻Rl阻值为510Ω，第二电阻R2阻值为11^，第三电阻1?3阻值为3.3Ω，检测电阻Rsense阻值为0.47 Ω。
[0033]上述参数的充电电路可以为3.7V 1200mAh的锂离子电池提供300mAh的充电电流。
[0034]上述恒流电路10还可以用于LED恒流驱动，将LED作为恒流负载，形成一种LED驱动电路。
[0035]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种恒流电路，其特征在于，包括运算放大器、调节反馈单元和稳压单元； 所述运算放大器的同相输入端通过所述稳压单元连接至工作电源，并且通过第一电阻接地；所述运算放大器的输出端通过第二电阻连接所述调节反馈单元的调节端； 所述调节反馈单元的输入端通过第三电阻连接负载；所述调节反馈单元的输出端通过检测电阻接地；所述调节反馈单元的输入端还与所述运算放大器的反相输入端连接； 所述调节反馈单元根据运算放大器输出的电压调节流过所述负载的电流大小，并将输入端电压反馈至运算放大器的反相输入端。
2.根据权利要求1所述的恒流电路，其特征在于，所述稳压单元为稳压管，所述稳压管的正极与所述同相输入端连接，负极与所述工作电源连接。
3.根据权利要求1所述的恒流电路，其特征在于，所述调节反馈单元为PNP型复合三极管，所述PNP型复合三极管包括第一 PNP型三极管和第二 PNP型三极管，所述第一 PNP型三极管的基极作为所述调节反馈单元的调节端与所述第二电阻连接；所述第一 PNP型三极管的集电极和第二 PNP型三极管的集电极连接后作为所述调节反馈单元的输出端与所述检测电阻连接；所述第二 PNP型三极管的发射极作为所述调节反馈单元的输入端与所述第三电阻连接，所述第一 PNP型三极管的发射极与所述第二 PNP型三极管的基极连接。
4.根据权利要求1所述的恒流电路，其特征在于，所述第一电阻、第二电阻以及检测电阻中的至少一个为可调电阻。
5.一种充电电路，包括恒流电路，所述恒流电路包括运算放大器、调节反馈单元和稳压单元； 所述运算放大器的同相输入端通过所述稳压单元连接至充电电源，并且通过第一电阻接地；所述运算放大器的输出端通过第二电阻连接所述调节反馈单元的调节端； 所述调节反馈单元的输入端通过第三电阻连接充电电池；所述调节反馈单元的输出端通过检测电阻接地；所述调节反馈单元的输入端还与所述运算放大器的反相输入端连接； 所述调节反馈单元根据运算放大器输出的电压调节流过所述负载的电流，并将输入端电压反馈至运算放大器的反相输入端。
6.根据权利要求5所述的充电电路，其特征在于，所述稳压单元为稳压管，所述稳压管的正极与所述同相输入端连接，负极与所述工作电源连接。
7.根据权利要求6所述的充电电路，其特征在于，所述调节反馈单元为PNP型复合三极管，所述PNP型复合三极管包括第一 PNP型三极管和第二 PNP型三极管，所述第一 PNP型三极管的基极作为所述调节反馈单元的调节端与所述第二电阻连接；所述第一 PNP型三极管的集电极和第二 PNP型三极管的集电极连接后作为所述调节反馈单元的输出端与所述检测电阻连接；所述第二 PNP型三极管的发射极作为所述调节反馈单元的输入端与所述第三电阻连接，所述第一 PNP型三极管的发射极与所述第二 PNP型三极管的基极连接。
8.根据权利要求7所述的充电电路，其特征在于，所述充电电源为5V，所述运算放大器型号为LM358，所述稳压管型号为LM336，所述第一电阻阻值为510 Ω，第二电阻阻值为IK Ω，第三电阻阻值为3.3 Ω，检测电阻阻值为0.47 Ω。
9.根据权利要求5所述的充电电路，其特征在于，所述第一电阻、第二电阻以及检测电阻中的至少一个为可调电阻。
10.一种LED驱动电路，包括如权利要求1至4任一项所述的恒流电路，用于驱动LED。
【文档编号】H05B37/02GK103702471SQ201210367326
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2012年9月27日 优先权日:2012年9月27日
【发明者】周明杰, 邵贤辉 申请人:深圳市海洋王照明工程有限公司, 海洋王照明科技股份有限公司