CN109640448B - 一种恒流反馈控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了本发明一种恒流反馈控制电路，包括恒流控制模块、闭环反馈电路和调档控制模块，所述恒流控制模块的第一输出端与闭环反馈电路的输入端连接，所述闭环反馈电路的输出端与调档控制模块的第一输入端连接，所述恒流控制模块的第二输出端与调档控制模块的第二输入端连接。本发明一种恒流反馈控制电路通过恒流控制模块和闭环反馈电路进行PWM信号的反馈，实现动态恒流控制，而且能有效减少噪声，实现恒流输出。本发明可广泛应用于电子电路领域中。
Description
技术领域
本发明涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种恒流反馈控制电路。
背景技术
LED被称为***照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。由于LED是特性敏感的半导体器件，又具有负温度特性，因而在应用过程中需要对其进行稳定工作状态和保护，从而产生了驱动的概念。LED器件对驱动电源的要求近乎于苛刻，LED不像普通的白炽灯泡，可以直接连接220V的交流市电。由于LED的光特性通常都描述为电流的函数，而不是电压的函数，光通量(φV)与IF的关系曲线，因此，采用恒流源驱动可以更好地控制亮度。目前市面上LED的恒流驱动大多产用专业的驱动IC，这加大了驱动成本。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种恒流反馈控制电路.
本发明所采取的技术方案是：
一种恒流反馈控制电路，包括恒流控制模块、闭环反馈电路和调档控制模块，所述恒流控制模块的第一输出端与闭环反馈电路的输入端连接，所述闭环反馈电路的输出端与调档控制模块的第一输入端连接，所述恒流控制模块的第二输出端与调档控制模块的第二输入端连接。
作为本发明的进一步改进，所述恒流控制模块包括第一电阻、第二电阻、第一MOS管和恒流逻辑单元，所述恒流逻辑单元的第一输出端与第一MOS管的栅极连接，所述第一MOS管的漏极通过第一电阻进而与第一MOS管的源极连接，所述第一MOS管的源极与恒流逻辑单元的第二输出端连接，所述第一MOS管的源极通过第二电阻进而与地连接，所述恒流逻辑单元的第三输出端与调档控制模块的第二输入端连接，所述第一MOS管的漏极与闭环反馈电路的输入端连接。
作为本发明的进一步改进，所述闭环反馈电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一电容、第二电容、第一比较器、第一晶体管和第一二极管，所述恒流控制模块的第一输出端通过第三电阻进而与第一比较器的同相输入端连接，所述第一比较器的同相输入端通过第一电容进而与地连接，所述第一比较器的反相输入端通过第四电阻与电源端连接，所述第一比较器的反相输入端通过第二电容进而与地连接，所述第一比较器的反相输入端通过第五电阻进而与地连接，所述第一比较器的反相输入端通过第六电阻进而与第一二极管的正极端连接，所述第一二极管的负极端与调档控制模块的第一输入端连接，第一比较器的输出端通过第八电阻与电源端连接，所述第一比较器的输出端通过第七电阻进而与第一晶体管的基极连接，所述第一晶体管的发射极与地连接。
作为本发明的进一步改进，所述调档控制模块包括第九电阻、第十电阻、第三电容、第四电容、第二二极管、第二晶体管、第一稳压管和双稳态逻辑单元，所述闭环反馈电路的输出端与双稳态逻辑单元的第一输入端连接，所述恒流控制模块的第二输出端与双稳态逻辑单元的第二输入端连接，所述双稳态逻辑单元通过第三电容进而与第二晶体管的集电极连接，所述第二晶体管的集电极通过第九电阻与电源端连接，所述第二晶体管的发射极与地连接，所述第二晶体管的基极通过第十电阻与第一稳压管的阳极连接，所述第一稳压管的阴极通过第四电容进而与第一稳压管的阳极连接，所述第一稳压管的阳极与第二二极管的负极端连接，所述第二二极管的正极端与地连接。
作为本发明的进一步改进，所述第一MOS管为耗尽型NMOS管。
作为本发明的进一步改进，所述第一晶体管为NPN晶体管。
作为本发明的进一步改进，所述第二晶体管为NPN晶体管。
作为本发明的进一步改进，所述第四电容为电解电容。
本发明的有益效果是：
本发明一种恒流反馈控制电路通过恒流控制模块和闭环反馈电路进行PWM信号的反馈，实现动态恒流控制，而且能有效减少噪声，实现恒流输出。
附图说明
图1是本发明一种恒流反馈控制电路的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
参考图1，本发明一种恒流反馈控制电路，包括恒流控制模块、闭环反馈电路和调档控制模块，所述恒流控制模块的第一输出端与闭环反馈电路的输入端连接，所述闭环反馈电路的输出端与调档控制模块的第一输入端连接，所述恒流控制模块的第二输出端与调档控制模块的第二输入端连接。
进一步作为优选的实施方式，所述恒流控制模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一MOS管T1和恒流逻辑单元，所述恒流逻辑单元的第一输出端与第一MOS管T1的栅极连接，所述第一MOS管T1的漏极通过第一电阻R1进而与第一MOS管T1的源极连接，所述第一MOS管T1的源极与恒流逻辑单元的第二输出端连接，所述第一MOS管T1的源极通过第二电阻R2进而与地连接，所述恒流逻辑单元的第三输出端与调档控制模块的第二输入端连接，所述第一MOS管T1的漏极与闭环反馈电路的输入端连接。
进一步作为优选的实施方式，所述闭环反馈电路包括第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第一电容C1、第二电容C2、第一比较器U1、第一晶体管Q1和第一二极管D1，所述恒流控制模块的第一输出端通过第三电阻R3进而与第一比较器U1的同相输入端连接，所述第一比较器U1的同相输入端通过第一电容C1进而与地连接，所述第一比较器U1的反相输入端通过第四电阻R4与电源端连接，所述第一比较器U1的反相输入端通过第二电容C2进而与地连接，所述第一比较器U1的反相输入端通过第五电阻R5进而与地连接，所述第一比较器U1的反相输入端通过第六电阻R6进而与第一二极管D1的正极端连接，所述第一二极管D1的负极端与调档控制模块的第一输入端连接，第一比较器U1的输出端通过第八电阻R8与电源端连接，所述第一比较器U1的输出端通过第七电阻R7进而与第一晶体管Q1的基极连接，所述第一晶体管Q1的发射极与地连接。
进一步作为优选的实施方式，所述调档控制模块包括第九电阻R9、第十电阻R10、第三电容C3、第四电容C4、第二二极管D2、第二晶体管Q2、第一稳压管DZ1和双稳态逻辑单元，所述闭环反馈电路的输出端与双稳态逻辑单元的第一输入端连接，所述恒流控制模块的第二输出端与双稳态逻辑单元的第二输入端连接，所述双稳态逻辑单元通过第三电容C3进而与第二晶体管Q2的集电极连接，所述第二晶体管Q2的集电极通过第九电阻R9与电源端连接，所述第二晶体管Q2的发射极与地连接，所述第二晶体管Q2的基极通过第十电阻R10与第一稳压管DZ1的阳极连接，所述第一稳压管DZ1的阴极通过第四电容C4进而与第一稳压管DZ1的阳极连接，所述第一稳压管DZ1的阳极与第二二极管D2的负极端连接，所述第二二极管D2的正极端与地连接。
本实施例中恒流反馈控制电路应用于LED灯管中，所述第一MOS管T1为耗尽型NMOS管，所述第二晶体管Q2为NPN晶体管，所述第四电容C4为电解电容，通过恒流逻辑单元来控制第一MOS管T1的开与关，并通过第一电阻R1保证电流不会完全被关断，因为恒流逻辑单元是根据电流反馈信息对比设定的基准值而自动开合第一MOS管T1的，具有一定自激振荡的特性，这里第一MOS管T1可视为一个自动调节的可调电阻，因为I＝U/R，当U有一定纹波的时候，要保证I的值不变，最有效的办法就是让R的值随V的变化而变化——即成为自动调节的可调电阻，这样两者的商，才有机会是常量，也就是LED灯恒流地点亮。
所述闭环反馈电路通过第一比较器U1追踪第一MOS管T1两端的电压值，由于第一MOS管T1可被视为一个连续可调的“电阻”，此“电阻”两端的电压信号，正好反映的是第十电容上的纹波信号，必须保证LED上的电压不能超出安全范围也不能太低，即在一个合理的范围内。在取得LED上的电压信息后，把它和基准值作比较，通过控制第一晶体管Q1的开合来决定第二电容C2的通断，从而控制开关电源控制模块上占空比的大小从而形成控制***的闭环，即当发现电容电压太高了就减小开关电源控制模块上的占空比，反之增大。这里闭环反馈电路主要用于第一MOS管T1处截取信号，因为该处的信号单纯且噪声较少，需要注意的是第一晶体管Q1的耐压值应要大于400V。
所述调档控制模块采用双稳态逻辑单元来实现两档的调转，也可以用单片机编程的方法来实现。关键是信号源和电源都必须是来自第十电容的电压，第十电容的电压要么高于38V(以7并15串LED阵列为例)，要么低于，也就是说要达到这个电压LED才会通。由于灯管换档的动作是通过开关通断电源来实施，在本实施例中，在第十电容的两端测得其电压，其会在通电时迅速窜升至38V，然后缓慢地爬升至45V；在灭灯时电压由45V迅速跌落到小于38V，然后缓慢地下落。本实施例中选用39V的第二稳压管来收集信号源。当断电时，LED的电压在低到38V以后就降得很缓慢，冗余的电荷长达5秒以上才被吸收干净。由此，将恒流反馈模块的供应电源取自第十电容在灭灯之后还有较长时间的电源维持，对于换档信息的保持就有较大的优势，即使是一些行动相对迟缓的人仕在使用调档功能时，在通断开关的过程中就不至于跟不上节奏了。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (5)
1.一种恒流反馈控制电路，其特征在于：包括恒流控制模块、闭环反馈电路和调档控制模块，所述恒流控制模块的第一输出端与闭环反馈电路的输入端连接，所述闭环反馈电路的输出端与调档控制模块的第一输入端连接，所述恒流控制模块的第二输出端与调档控制模块的第二输入端连接；所述恒流控制模块包括第一电阻、第二电阻、第一MOS管和恒流逻辑单元，所述恒流逻辑单元的第一输出端与第一MOS管的栅极连接，所述第一MOS管的漏极通过第一电阻进而与第一MOS管的源极连接，所述第一MOS管的源极与恒流逻辑单元的第二输出端连接，所述第一MOS管的源极通过第二电阻进而与地连接，所述恒流逻辑单元的第三输出端与调档控制模块的第二输入端连接，所述第一MOS管的漏极与闭环反馈电路的输入端连接；
所述闭环反馈电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一电容、第二电容、第一比较器、第一晶体管和第一二极管，所述恒流控制模块的第一输出端通过第三电阻进而与第一比较器的同相输入端连接，所述第一比较器的同相输入端通过第一电容进而与地连接，所述第一比较器的反相输入端通过第四电阻与电源端连接，所述第一比较器的反相输入端通过第二电容进而与地连接，所述第一比较器的反相输入端通过第五电阻进而与地连接，所述第一比较器的反相输入端通过第六电阻进而与第一二极管的正极端连接，所述第一二极管的负极端与调档控制模块的第一输入端连接，第一比较器的输出端通过第八电阻与电源端连接，所述第一比较器的输出端通过第七电阻进而与第一晶体管的基极连接，所述第一晶体管的发射极与地连接；
所述调档控制模块包括第九电阻、第十电阻、第三电容、第四电容、第二二极管、第二晶体管、第一稳压管和双稳态逻辑单元，所述闭环反馈电路的输出端与双稳态逻辑单元的第一输入端连接，所述恒流控制模块的第二输出端与双稳态逻辑单元的第二输入端连接，所述双稳态逻辑单元通过第三电容进而与第二晶体管的集电极连接，所述第二晶体管的集电极通过第九电阻与电源端连接，所述第二晶体管的发射极与地连接，所述第二晶体管的基极通过第十电阻与第一稳压管的阳极连接，所述第一稳压管的阴极通过第四电容进而与第一稳压管的阳极连接，所述第一稳压管的阳极与第二二极管的负极端连接，所述第二二极管的正极端与地连接。
2.根据权利要求1所述的一种恒流反馈控制电路，其特征在于：所述第一MOS管为耗尽型NMOS管。
3.根据权利要求1所述的一种恒流反馈控制电路，其特征在于：所述第一晶体管为NPN晶体管。
4.根据权利要求1所述的一种恒流反馈控制电路，其特征在于：所述第二晶体管为NPN晶体管。
5.根据权利要求1所述的一种恒流反馈控制电路，其特征在于：所述第四电容为电解电容。
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