[實(shí)用新型]基于數(shù)字PWM的恒流源

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120148809.0
• 申請(qǐng)日: 2011-05-10
• 公開（公告）號(hào): CN202026513U
• 公開（公告）日: 2011-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓偉;嚴(yán)素蓉;朱桂林;李紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 韓偉
• 主分類號(hào): H05B37/02
• 分類號(hào): H05B37/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于數(shù)字PWM的恒流源。

背景技術(shù)

脈沖寬度調(diào)制波通常由一列占空比不同的矩形脈沖構(gòu)成，其占空比與信號(hào)的瞬時(shí)采樣值成比例。脈沖寬度調(diào)制系統(tǒng)通常包括一個(gè)比較器和一個(gè)周期為Ts的鋸齒波發(fā)生器。亮度信號(hào)如果大于鋸齒波信號(hào)，比較器輸出正常數(shù)A，否則輸出0。因此，比較器輸出一列下降沿調(diào)制的脈沖寬度調(diào)制波。通過(guò)上述分析可以看出，生成的矩形脈沖的寬度取決于脈沖下降沿某時(shí)刻時(shí)的亮度信號(hào)幅度值。因而，采樣值之間的時(shí)間間隔是非均勻的。在系統(tǒng)的輸入端插入一個(gè)采樣保持電路可以得到均勻的采樣信號(hào)。

中國(guó)專利文獻(xiàn)公開了一種穩(wěn)定型LED驅(qū)動(dòng)電源[申請(qǐng)?zhí)枺篊N200920033718.5]，主要包括Atmega64芯片、DA轉(zhuǎn)換器、LED負(fù)載、PWM、恒流源電路，采用Atmel公司的Atmega64為主要的控制部分，通過(guò)DA轉(zhuǎn)換器TLV5618實(shí)現(xiàn)數(shù)字量到模擬量的轉(zhuǎn)換。在PWM方面，應(yīng)用ATmega64的計(jì)數(shù)器輸出和MAX4544與74123控制和保護(hù)。恒流源電路是系統(tǒng)重要的組成部分，因?yàn)橐ＷC2A電流的輸出，所以采用大功率三極管和運(yùn)放構(gòu)成，Rs是采樣電阻，應(yīng)選用大功率電阻，Us是經(jīng)DA輸出的模擬信號(hào)。MOSFET管選用了P溝道的IRF9540；運(yùn)放則選用了OP37，穩(wěn)壓管的作用是電壓鉗制和對(duì)紅外管的保護(hù)。

上述方案在一定程度上改進(jìn)了系統(tǒng)穩(wěn)定性，提高了LED負(fù)載工作的穩(wěn)定性和可靠性。但是仍然存在著整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)成本較高，工作穩(wěn)定性難以保障等技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述問題，提供一種設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能使LED在相同光亮度和色度的狀態(tài)下提供的電流最小，有效節(jié)約能源和延長(zhǎng)使用壽命的基于數(shù)字PWM的恒流源。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用了下列技術(shù)方案：本基于數(shù)字PWM的恒流源，其特征在于，本恒流源包括依次串聯(lián)的AC/DC變換器、PWM發(fā)生器和LED光源，所述的PWM發(fā)生器上連接有單片機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)，所述的LED光源上連接有電流取樣單元和亮度取樣單元，所述的電流取樣單元和亮度取樣單元均與單片機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)相連。

在上述的基于數(shù)字PWM的恒流源中，所述的LED光源為L(zhǎng)ED陣列。

在上述的基于數(shù)字PWM的恒流源中，所述的亮度取樣單元為光敏管。

與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本基于數(shù)字PWM的恒流源的優(yōu)點(diǎn)在于：1、輸出電流穩(wěn)定性好，能源損耗少，有效保證輸出電流的穩(wěn)定性。2、能夠使LED工作在最佳狀態(tài)，即在相同光亮度和色度的狀態(tài)下提供的電流最小，以達(dá)到節(jié)約能源和延長(zhǎng)壽命的效果。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型提供的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，AC/DC變換器1、PWM發(fā)生器2、LED光源3、單片機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)4、電流取樣單元5、亮度取樣單元6。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本基于數(shù)字PWM的恒流源包括依次串聯(lián)的AC/DC變換器1、PWM發(fā)生器2和LED光源3，所述的PWM發(fā)生器2上連接有單片機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)4，所述的LED光源3上連接有電流取樣單元5和亮度取樣單元6，所述的電流取樣單元5和亮度取樣單元6均與單片機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)4相連。LED光源3為L(zhǎng)ED陣列。亮度取樣單元6為光敏管。

由AC/DC變換器1變換使交流電網(wǎng)的輸入功率因數(shù)接近1，而輸出驅(qū)動(dòng)電流由PWM發(fā)生器2經(jīng)過(guò)平滑濾波器連接LED光源3。單片機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)4通過(guò)電流取樣單元5和亮度取樣單元6對(duì)輸出電流和光亮度進(jìn)行采樣，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，然后通過(guò)與給定值進(jìn)行比較得出PWM脈沖寬度，從而保證輸出電流的穩(wěn)定性。其中亮度取樣單元6的作用是對(duì)LED光源3的光通量進(jìn)行采樣，使得LED光源3工作在最佳狀態(tài)，即在相同光亮度和色度的狀態(tài)下提供的電流最小，以達(dá)到節(jié)約能源和延長(zhǎng)壽命的效果。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說(shuō)明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。

盡管本文較多地使用了AC/DC變換器1、PWM發(fā)生器2、LED光源3、單片機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)4、電流取樣單元5、亮度取樣單元6等術(shù)語(yǔ)，但并不排除使用其它術(shù)語(yǔ)的可能性。使用這些術(shù)語(yǔ)僅僅是為了更方便地描述和解釋本實(shí)用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實(shí)用新型精神相違背的。