一種可調(diào)LED恒流源設(shè)計(jì)

1、    一種可調(diào)led恒流源設(shè)計(jì)    摘 要系統(tǒng)以dc-dc變壓器為核心，通過(guò)升壓電路對(duì)輸入電壓進(jìn)行升壓，利用由運(yùn)放、參考電壓源，大功率三極管等構(gòu)成的電流串聯(lián)負(fù)反饋電路實(shí)現(xiàn)恒流輸出，并使用單片機(jī)對(duì)系統(tǒng)輸出進(jìn)行測(cè)試與控制，以實(shí)現(xiàn)限壓、報(bào)警與脈動(dòng)模式等功能?！娟P(guān)鍵詞】升壓器 恒流源 變壓器步入21世紀(jì)后，白熾燈、熒光燈等一些傳統(tǒng)的照明設(shè)備正在逐步的被新型的高效節(jié)能環(huán)保長(zhǎng)壽以及高可靠性的半導(dǎo)體固體照明所取代，同時(shí)隨著材料的發(fā)展和工藝的改進(jìn)，led的發(fā)展勢(shì)頭十分迅猛。因此開(kāi)發(fā)對(duì)于不同情況下的led驅(qū)動(dòng)芯片就具有十分重要的意義，也具有相當(dāng)大的市場(chǎng)前景。1 系統(tǒng)概

2、述本系統(tǒng)的目的是設(shè)計(jì)一種led閃光燈電源，該電源的核心為直流-直流穩(wěn)流電源變換器，它將電池的電能轉(zhuǎn)換為恒流輸出，驅(qū)動(dòng)高亮度白光led發(fā)光。電源有連續(xù)輸出和脈動(dòng)輸出兩種模式，并具有輸出電壓限壓保護(hù)和報(bào)警功能。系統(tǒng)輸入為3.0-3.6v電壓信號(hào)，通過(guò)升壓電路進(jìn)行升壓，通過(guò)電流串聯(lián)負(fù)反饋電路實(shí)現(xiàn)恒流輸出，并利用單片機(jī)對(duì)系統(tǒng)輸出進(jìn)行測(cè)試與控制，以實(shí)現(xiàn)限壓，報(bào)警與脈動(dòng)模式等功能。系統(tǒng)包括：升壓模塊，恒流模塊，控制模塊三部分組成。2 各模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)2.1 升壓模塊方案及電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)輸入電壓為3.0-3.6v，輸出恒流時(shí)，電壓限幅不超過(guò)10.5v，因此需要對(duì)輸入電壓進(jìn)行升壓，系統(tǒng)的升壓模塊采用dc-dc

3、變換芯片。升壓模塊以xl6007為核心，其原理圖如圖1所示。其中：u1選用dc-dc升壓控制芯片xl6007；c1，c3選用1uf，耐壓25v瓷片電容；c2選用47uf鉭電容；c4選用220uf 鉭電容；二極管選用pmeg3010 型肖特基二極管。電感選用低等效電阻的33uh屏蔽電感。2.2 恒流模塊方案及電路設(shè)計(jì)恒流模塊可選用的方案主要有：三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器、數(shù)控穩(wěn)壓器、電流串聯(lián)負(fù)反饋等。本系統(tǒng)采用恒流模塊采用電流串聯(lián)負(fù)反饋方案。其原理圖如圖2所示。其中采樣電阻選用0.5歐錳銅絲電阻；三極管采用mje3055型晶體管，該晶體管最大輸出電流可達(dá)到3a，最大功率可達(dá)75w；運(yùn)算放大器使用運(yùn)算放

4、大器芯片tl082，該芯片具有高增益，300uv的低輸入失調(diào)電壓，1.5na的低失調(diào)電流，2.5uv/的低噪聲電壓；基準(zhǔn)電壓源采用lm399型基準(zhǔn)電壓芯片來(lái)輸出6.95v基準(zhǔn)電壓。2.3 控制模塊控制模塊以單片機(jī)為核心，在恒流模塊中的大功率晶體管通發(fā)射極插入mos管開(kāi)關(guān)控制電路，通過(guò)單片機(jī)io端口電平，控制輸出回路的通斷；通過(guò)a/d采集器對(duì)電路的輸出電壓進(jìn)行采集，當(dāng)超壓時(shí)，控制mos關(guān)斷，并控制led燈閃爍。同時(shí)在脈動(dòng)模式下，通過(guò)以一定的頻率驅(qū)動(dòng)mos開(kāi)啟與關(guān)斷，從而發(fā)生脈動(dòng)模式的電流。這里采用的單片機(jī)為stc15w4k61s4，該單片機(jī)是stc生產(chǎn)的單時(shí)鐘/機(jī)器周期的單片機(jī)，是寬電壓，高速，

5、高可靠，低功耗，超強(qiáng)抗干擾的新一代8051單片機(jī)，內(nèi)部集成高精度時(shí)鐘電路，8路10位a/d轉(zhuǎn)換器，8路10位pwm，能夠在2.5v-5.5v電壓下工作。由單片機(jī)集成a/d轉(zhuǎn)換器對(duì)恒流源模塊輸出電壓由電位器進(jìn)行衰減后進(jìn)行采集，當(dāng)電壓超過(guò)10.5v時(shí)，通過(guò)單片機(jī)io電平變高控制mos管開(kāi)關(guān)電路，關(guān)斷恒流模塊輸出。3 測(cè)試結(jié)果與分析測(cè)試系統(tǒng)結(jié)果與分析表1所示。4 結(jié)語(yǔ)通過(guò)測(cè)試表明，當(dāng)電壓輸入為3.0v-3.6v時(shí)，系統(tǒng)輸出100ma，150ma，200ma恒流，及300ma，450ma，600ma脈動(dòng)電流時(shí)，輸出電流誤差均小于1%，并實(shí)現(xiàn)了限壓10.5v及報(bào)警功能。參考文獻(xiàn)1邱華，三種簡(jiǎn)單可靠的大電流恒流源電路j.電子與自動(dòng)化，1996（03）.2衛(wèi)永琴，高建峰.一種恒流源電路的巧妙設(shè)計(jì)j.儀器儀表學(xué)報(bào)，2006（09）.3薛易.一種精密程控恒流源設(shè)計(jì)j.自動(dòng)化儀表，2009（04）.作者簡(jiǎn)介史俊冰（19